JP2010275537A - Water-soluble cutting liquid - Google Patents
Water-soluble cutting liquid Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010275537A JP2010275537A JP2010100698A JP2010100698A JP2010275537A JP 2010275537 A JP2010275537 A JP 2010275537A JP 2010100698 A JP2010100698 A JP 2010100698A JP 2010100698 A JP2010100698 A JP 2010100698A JP 2010275537 A JP2010275537 A JP 2010275537A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- soluble
- cutting fluid
- glycol
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
本発明は、シリコン、セラミックス又は水晶などの脆性材料を切削するときに使用する水溶性切削液に関する。 The present invention relates to a water-soluble cutting fluid used when cutting a brittle material such as silicon, ceramics, or quartz.
シリコン、セラミックス又は水晶などの硬脆材料を切削する際には通常は水溶性切削液が使用される。切削工程では水溶性切削液中に切粉が発生し、切粉を含んだ切削液から前記切粉をろ過装置や遠心分離装置などで分離除去して、再び切削工程に循環供給するようになっている。この種の切削液ろ過装置としては様々なものが提案され使用されている（例えば、特許文献−１及び特許文献−２）。しかしながら、切粉の不均一偏在や凝集などが起こると、濾過装置の目詰まりや、加工精度の低下や、加工効率の低下が起こりやすいという問題点があった。 When cutting hard and brittle materials such as silicon, ceramics or quartz, a water-soluble cutting fluid is usually used. In the cutting process, swarf is generated in the water-soluble cutting fluid, and the swarf is separated and removed from the cutting fluid containing the swarf by a filtration device, a centrifugal separator, etc., and then circulated and supplied to the cutting process again. ing. Various types of cutting fluid filtering devices of this type have been proposed and used (for example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2). However, when the uneven distribution of chips or agglomeration occurs, there is a problem that the filtration device is clogged, the processing accuracy is lowered, and the processing efficiency is easily lowered.
本発明は、硬脆材料の切削工程で使用される水溶性切削液中に発生する切粉が長時間安定に分散することができる水溶性切削液を提供することを課題とした。 An object of the present invention is to provide a water-soluble cutting fluid capable of stably dispersing chips generated in a water-soluble cutting fluid used in a cutting process of hard and brittle materials for a long time.
本願発明者等は、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の分散剤を切削液中に含有させることで、切粉の分散性が良好となり、切削液中での切粉の沈降速度を遅くさせることができることを見いだし、本発明に到達した。
即ち、本発明は数平均分子量５００〜３，０００のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を加工液中の切粉用の分散剤（Ａ）として含むことを特徴とする硬脆材料用の水溶性切削液である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present application have improved the dispersibility of the chips by including a specific dispersant in the cutting fluid, and the sedimentation rate of the chips in the cutting fluid. The present invention has been found.
That is, the present invention contains a naphthalenesulfonic acid formalin condensate having a number average molecular weight of 500 to 3,000 as a dispersing agent (A) for chips in a working fluid, and is a water-soluble cutting fluid for hard and brittle materials. It is.
本発明の硬脆材料用の水溶性切削液は、切粉の分散性に優れるため、切粉の凝集の発生を抑え、切削液中での切粉の沈降速度を遅くさせることができ、硬脆材料用の加工精度・加工効率を向上させる。 Since the water-soluble cutting fluid for hard and brittle materials of the present invention is excellent in dispersibility of chips, it can suppress the occurrence of chip aggregation and slow down the sedimentation rate of chips in the cutting fluid. Improve machining accuracy and efficiency for brittle materials.
本発明におけるナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物及び／又はその塩（Ａ１）の数平均分子量（以下、Ｍｎと略称する。）は、通常５００〜３，０００、好ましくは８００〜２，０００である。５００未満では切粉の沈降度が不十分であり、３，０００を超えるとスラリーの粘度が高くなり、ポンプによる安定な送液ができなくなるという問題を生じる。
なお、Ｍｎはポリスチレンスルホン酸ソーダを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）で測定できる。
The number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of the naphthalenesulfonic acid formalin condensate and / or salt (A1) in the present invention is usually 500 to 3,000, preferably 800 to 2,000. If it is less than 500, the sedimentation degree of the chips is insufficient, and if it exceeds 3,000, the viscosity of the slurry becomes high, which causes a problem that stable liquid feeding by a pump cannot be performed.
Mn can be measured by gel permeation chromatograph (GPC) using polystyrene sulfonate soda as a standard substance.
本発明におけるナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物及び／又はその塩（Ａ１）は、通常の方法、例えば、ナフタレンを硫酸でスルホン化した後、ホルムアルデヒドで縮合反応し、必要によりアルカリで中和して、粗生成物を精製する方法などで得られる。ナフタレン１モルに対する硫酸の仕込みモル数は通常１．２〜１．４モルであり、スルホン化物１モルに対するホルムアルデヒドの仕込みモル数は通常０．９５〜０．９９モルである。スルホン化の温度と時間は通常１５０〜１６５℃で２〜５時間である。スルホン化後の生成物に水を加えて希釈した後、ホルマリンを８５〜９５℃で、３〜６時間かけて滴下し、９５〜１０５℃で縮合反応を行うことができる。精製は、粗生成物に水と中和剤（例えば炭酸カルシウム）と亜硫酸塩を加え、８０〜９５℃で中和工程を行うと共に未反応アルデヒドを水不溶解物とする。その後、定法により水不溶解物を除去し、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物水溶性塩の水溶液が得られる。ナフタレンに対する硫酸の仕込み量の増加、ホルマリンの仕込み量の増加、縮合反応温度の上昇、又は縮合反応時間の増加により、（Ａ１）の数平均分子量（Ｍｎ）を増加させることができる。また、市販品としては、「セルフロー１２０」（Ｍｎ＝１７００、第一工業製薬（株）製）、「ラベリンＦＨ−４５」（Ｍｎ＝１２００、第一工業製薬（株）製）、及び「ＤＥＨＳＣＯＦＩＸ」（Ｍｎ＝８４０、ＨＵＮＴＳＭＡＮ社製）等が挙げられる。 The naphthalenesulfonic acid formalin condensate and / or its salt (A1) in the present invention is prepared by a conventional method, for example, sulfonated naphthalene with sulfuric acid, then condensed with formaldehyde, and neutralized with alkali as necessary. It can be obtained by a method for purifying the product. The number of moles of sulfuric acid charged with respect to 1 mole of naphthalene is usually 1.2 to 1.4 moles, and the number of moles of formaldehyde with respect to 1 mole of sulfonated product is usually 0.95 to 0.99 moles. The temperature and time of sulfonation are usually 150 to 165 ° C. and 2 to 5 hours. After diluting the product after sulfonation with water, formalin can be added dropwise at 85 to 95 ° C. over 3 to 6 hours, and a condensation reaction can be carried out at 95 to 105 ° C. In the purification, water, a neutralizing agent (for example, calcium carbonate) and sulfite are added to the crude product, a neutralization step is performed at 80 to 95 ° C., and an unreacted aldehyde is converted into a water-insoluble substance. Thereafter, the water-insoluble matter is removed by a conventional method, and an aqueous solution of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate water-soluble salt is obtained. The number average molecular weight (Mn) of (A1) can be increased by increasing the charged amount of sulfuric acid relative to naphthalene, increasing the charged amount of formalin, increasing the condensation reaction temperature, or increasing the condensation reaction time. Commercially available products include “Cellflow 120” (Mn = 1700, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), “Labelin FH-45” (Mn = 1200, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), and “DEHSCOFIX”. (Mn = 840, manufactured by HUNTSMAN) and the like.
本発明の水溶性切削液中の前記（Ａ１）の含有量は、切削液の重量１００重量％のうちの好ましくは０．０１〜５重量％、さらに好ましくは０．１〜１重量％である。０．０１重量％以上であれば分散効果がさらに発揮されやすく、５重量％以下であれば切粉が凝集しにくい傾向にある。 The content of (A1) in the water-soluble cutting fluid of the present invention is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight, out of 100% by weight of the cutting fluid. . If it is 0.01% by weight or more, the dispersion effect is more easily exhibited, and if it is 5% by weight or less, the chips tend to hardly aggregate.
本発明の水溶性切削液中には、分散剤（Ａ）として、前記（Ａ１）以外に、更に、分散効果を発揮するその他の化合物（Ａ２）を併用してもよい。
その他の化合物（Ａ２）としては、ポリカルボン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリビニルスルホン酸塩、ポリアルキレングリコール硫酸エステル塩、ポリビニルアルコールリン酸エステル塩、メラミンスルホン酸塩及びリグニンスルホン酸塩などが挙げられる。
（Ａ２）のうち好ましいものは、（Ａ１）と併用して相乗効果を発揮するという観点からポリカルボン酸塩及びポリスチレンスルホン酸塩である。
In the water-soluble cutting fluid of the present invention, as the dispersant (A), in addition to the above (A1), another compound (A2) exhibiting a dispersion effect may be used in combination.
Examples of the other compound (A2) include polycarboxylate, polystyrene sulfonate, polyvinyl sulfonate, polyalkylene glycol sulfate, polyvinyl alcohol phosphate, melamine sulfonate, and lignin sulfonate. It is done.
Preferred among (A2) are polycarboxylates and polystyrene sulfonates from the viewpoint of producing a synergistic effect in combination with (A1).
前記ポリカルボン酸塩としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム塩及びポリアクリル酸モノエタノールアミン塩等が挙げられる。前記ポリスチレンスルホン酸塩としては、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム塩及びポリスチレンスルホン酸のモノエタノールアミン塩等が挙げられる。 Examples of the polycarboxylate include sodium polyacrylate, ammonium polyacrylate, and polyethanol monoethanolamine. Examples of the polystyrene sulfonate include sodium polystyrene sulfonate, ammonium polystyrene sulfonate, and monoethanolamine salt of polystyrene sulfonic acid.
本発明の水溶性切削液中の分散剤（Ａ）の含有量、即ち前記（Ａ１）と前記その他の化合物（Ａ２）の合計の含有量は、切削液の重量１００重量％のうちの好ましくは０．０１〜５重量％、さらに好ましくは０．１〜１重量％である。０．０１重量％以上であれば分散効果がさらに発揮されやすく、５重量％以下であれば切粉が凝集しにくい傾向にある。分散剤（Ａ）として（Ａ１）と（Ａ２）を併用する場合の分散剤（Ａ）中の（Ａ２）の割合は、好ましくは３０重量％以下、さらに好ましくは２０重量％以下である。 The content of the dispersant (A) in the water-soluble cutting fluid of the present invention, that is, the total content of the (A1) and the other compound (A2) is preferably within a weight of 100% by weight of the cutting fluid. It is 0.01 to 5 weight%, More preferably, it is 0.1 to 1 weight%. If it is 0.01% by weight or more, the dispersion effect is more easily exhibited, and if it is 5% by weight or less, the chips tend not to aggregate. When (A1) and (A2) are used in combination as the dispersant (A), the proportion of (A2) in the dispersant (A) is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less.
本発明の水溶性切削液は、更に、水溶性グリコール（Ｂ）、水溶性エーテル（Ｃ）、クエン酸（Ｄ）、ｐＨ調整剤（Ｅ）及び水からなる群から選ばれる１種以上を含有してもよい。 The water-soluble cutting fluid of the present invention further contains one or more selected from the group consisting of water-soluble glycol (B), water-soluble ether (C), citric acid (D), pH adjuster (E) and water. May be.
前記水溶性グリコール（Ｂ）及び水溶性エーテル（Ｃ）において、水溶性とは、２０℃において水１００重量部に対し３０重量部以上が均一透明に溶解するものを示し、好ましくは水に対し任意の割合で相溶するものである。 In the water-soluble glycol (B) and the water-soluble ether (C), water-soluble means that 30 parts by weight or more dissolves uniformly and transparently with respect to 100 parts by weight of water at 20 ° C., preferably any water Are compatible with each other.
前記水溶性グリコール（Ｂ）としては、アルキレン基の炭素数２〜４のアルキレングリコール及びポリアルキレングリコールからなる群から選ばれる１種以上が好ましい。 As said water-soluble glycol (B), 1 or more types chosen from the group which consists of C2-C4 alkylene glycol and polyalkylene glycol of an alkylene group are preferable.
水溶性グリコール（Ｂ）のうち、アルキレン基の炭素数２〜４のアルキレングリコールとしては、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール（以下、ＰＧと略記する）、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール及び１，４−ブチレングリコールが挙げられる。 Among the water-soluble glycols (B), the alkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms of the alkylene group includes ethylene glycol, 1,2-propylene glycol (hereinafter abbreviated as PG), 1,3-propylene glycol, 1, Examples include 2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, and 1,4-butylene glycol.
また、水溶性グリコール（Ｂ）のうち、アルキレン基の炭素数２〜４のポリアルキレングリコールとしては、重合度が２〜１０のポリアルキレングリコール、例えば、ポリエチレングリコール（ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールなど）、ポリ１，２−プロピレングリコール（ジ１，２−プロピレングリコールなど）、ポリ１，３−プロピレングリコール、ポリ１，２−ブチレングリコール、ポリ１，３−ブチレングリコール及びポリ１，４−ブチレングリコールが挙げられる。 Among the water-soluble glycols (B), the polyalkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms of the alkylene group is a polyalkylene glycol having a polymerization degree of 2 to 10, for example, polyethylene glycol (such as diethylene glycol and triethylene glycol), Poly 1,2-propylene glycol (such as di1,2-propylene glycol), poly 1,3-propylene glycol, poly 1,2-butylene glycol, poly 1,3-butylene glycol and poly 1,4-butylene glycol Can be mentioned.
前記水溶性エーテル（Ｃ）としては、アルキレン基の炭素数２〜４のアルキレングリコールのモノもしくはジアルキルエーテル及びポリアルキレングリコールのモノもしくはジアルキルエーテルからなる群から選ばれる１種以上が好ましい。 The water-soluble ether (C) is preferably at least one selected from the group consisting of mono- or dialkyl ethers of alkylene glycols having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene group and mono- or dialkyl ethers of polyalkylene glycols.
水溶性エーテル（Ｃ）のうち、アルキレン基の炭素数２〜４のアルキレングリコールのモノもしくはジアルキルエーテルとしては、前記アルキレン基の炭素数２〜４のアルキレングリコールの炭素数１〜４のアルキルエーテルが挙げられ、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、１，２−プロピレングリコールモノメチルエーテル及び１，２−プロピレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。 Among the water-soluble ethers (C), the mono- or dialkyl ether of alkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene group includes alkyl ether having 1 to 4 carbon atoms of alkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene group. Examples thereof include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, 1,2-propylene glycol monomethyl ether, and 1,2-propylene glycol dimethyl ether.
水溶性エーテル（Ｃ）のうち、アルキレン基の炭素数２〜４のポリアルキレングリコールのモノもしくはジアルキルエーテルとしては、前記重合度が２〜１０のポリアルキレングリコールの炭素数１〜４のアルキルエーテルが挙げられ、例えば、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル［ジエチレングリコールモノメチルエーテル（以下、ＤＥＧＭＥと略記する）及びトリエチレングリコールモノメチルエーテルなど］、ポリエチレングリコールジメチルエーテル［ジエチレングリコールジメチルエーテル及びトリエチレングリコールジメチルエーテルなど］及びポリ１，２−プロピレングリコールモノメチルエーテル［ジ１，２−プロピレングリコールモノメチルエーテルなど］などが挙げられる。 Among the water-soluble ethers (C), the mono- or dialkyl ether of a polyalkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms of an alkylene group is an alkyl ether having 1 to 4 carbon atoms of a polyalkylene glycol having a polymerization degree of 2 to 10. For example, polyethylene glycol monomethyl ether [diethylene glycol monomethyl ether (hereinafter abbreviated as DEGME) and triethylene glycol monomethyl ether, etc.], polyethylene glycol dimethyl ether [diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, etc.] and poly 1,2-propylene And glycol monomethyl ether [di1,2-propylene glycol monomethyl ether and the like].
水溶性グリコール（Ｂ）及び水溶性エーテル（Ｃ）のうち、好ましいのは、作業性の観点から、アルキレン基の炭素数２〜３のもの、さらに好ましいのは、１，２−プロピレングリコール、ジエチレングリコール並びにこれらのモノもしくはジメチルエーテルである。 Of the water-soluble glycol (B) and the water-soluble ether (C), those having 2 to 3 carbon atoms of the alkylene group are preferable from the viewpoint of workability, and more preferable are 1,2-propylene glycol and diethylene glycol. As well as these mono- or dimethyl ethers.
また、水溶性グリコール（Ｂ）及び水溶性エーテル（Ｃ）のうち好ましいのは作業性の観点から、２５℃における粘度が４０〜５００ｍＰａ／ｓであるものである。本発明の切削液中の水溶性グリコール（Ｂ）及び水溶性エーテル（Ｃ）の合計の含有量は、切削液の重量１００重量％のうち、好ましくは６０〜８０重量％、さらに好ましくは６５〜７５重量％である。また、水溶性グリコール（Ｂ）及び水溶性エーテル（Ｃ）を併用する場合の好ましい重量割合は、これらの合計１００重量％のうちの水溶性エーテル（Ｃ）が５０重量％以下である。 Of the water-soluble glycol (B) and the water-soluble ether (C), those having a viscosity at 25 ° C. of 40 to 500 mPa / s are preferred from the viewpoint of workability. The total content of the water-soluble glycol (B) and the water-soluble ether (C) in the cutting fluid of the present invention is preferably 60 to 80% by weight, more preferably 65 to 60% by weight, out of 100% by weight of the cutting fluid. 75% by weight. Moreover, the preferable weight ratio when using water-soluble glycol (B) and water-soluble ether (C) together is 50 weight% or less of water-soluble ether (C) of these 100 weight% in total.
クエン酸（Ｄ）は、切粉のハードケーキ防止性の向上のために用いてもよく、クエン酸（Ｄ）の含有量は、切削液の重量１００重量％のうち、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下である。 Citric acid (D) may be used for improving hard cake prevention of chips, and the content of citric acid (D) is preferably 5% by weight or less out of 100% by weight of the cutting fluid. More preferably, it is 1% by weight or less.
ｐＨ調整剤（Ｅ）としては、塩酸などの無機酸や水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物等が挙げられる。ｐＨ調製剤は、本発明の水溶性切削液を用いてスライシングされた被加工物を洗浄する際に、洗浄液が強酸または強アルカリ性を示さないように（好ましくは１重量％の水溶液とした際のｐＨが５〜９、さらに好ましくは５〜８になるように添加される。ｐＨ調整剤（Ｅ）の含有量は、切削液の重量１００重量％のうち、好ましくは５重量％以下である。 Examples of the pH adjuster (E) include inorganic acids such as hydrochloric acid and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. The pH adjuster is used so that the cleaning solution does not show strong acid or strong alkalinity when washing the workpiece sliced with the water-soluble cutting fluid of the present invention (preferably in a 1% by weight aqueous solution). It is added so that the pH is 5 to 9, more preferably 5 to 8. The content of the pH adjuster (E) is preferably 5% by weight or less out of 100% by weight of the cutting fluid.
本発明の水溶性切削液中の水の量は、切削液の重量１００重量％のうち、好ましくは１８〜３９重量％、さらに好ましくは２４〜３４重量％である。 The amount of water in the water-soluble cutting fluid of the present invention is preferably 18 to 39% by weight, more preferably 24 to 34% by weight, out of 100% by weight of the cutting fluid.
本発明の水溶性切削液中の水の一部は、水溶性有機溶剤に置換されていてもよい。水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール及びイソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられる。水のうちの水溶性有機溶剤の置換割合は、好ましくは５０重量％以下、さらに好ましくは４０重量％以下である。 A part of the water in the water-soluble cutting fluid of the present invention may be replaced with a water-soluble organic solvent. Examples of the water-soluble organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropyl alcohol, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. The substitution ratio of the water-soluble organic solvent in the water is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight or less.
本発明の水溶性切削液の中のカルシウムイオンの含有量は、好ましくは１０ｐｐｍ以下である。カルシウムイオンの含有量を１０ｐｐｍ以下にするには、（Ａ１）中のカルシウムイオンを少なくする、又はカルシウムイオンの含有量が少ない（Ａ１）を選択することが好ましい。ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩はカルシウムイオンを多く含むものがあり、カルシウムイオン含量の少ないナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を選ぶことにより、さらに切削後の洗浄性が良好になる。カルシウムイオンの含有量は、誘導結合プラズマ発光分光（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で測定することができる。 The content of calcium ions in the water-soluble cutting fluid of the present invention is preferably 10 ppm or less. In order to reduce the calcium ion content to 10 ppm or less, it is preferable to reduce the calcium ion in (A1) or select (A1) with a low calcium ion content. Some naphthalene sulfonic acid formalin condensate salts contain a large amount of calcium ions, and by selecting a naphthalene sulfonic acid formalin condensate having a low calcium ion content, the cleaning properties after cutting are further improved. The content of calcium ions can be measured by inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES).
以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、実施例中の部は重量部を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the part in an Example shows a weight part.
実施例及び比較例で使用したナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩は下記のものである。
「ＤＥＨＳＣＯＦＩＸ」；ＨＵＮＴＳＭＡＮ社製）（有効成分含量９５％、Ｍｎ＝８４０）
「ラベリンＦＨ−４５」；第一工業製薬（株）製（有効成分含量４５％、Ｍｎ＝１，２００）
（Ａ−１）；下記製造例１で得られたもの（有効成分含量３０％、Ｍｎ＝２，７００）
（Ｘ−１）；下記比較製造例１で得られたもの（有効成分含量３０％、Ｍｎ＝４７０）
（Ｘ−２）；下記比較製造例２で得られたもの（有効成分含量３０％、Ｍｎ＝３，６００）
The sodium salt of the naphthalenesulfonic acid formalin condensate used in Examples and Comparative Examples is as follows.
“DEHSCOFIX” (manufactured by HUNTSMAN) (active ingredient content 95%, Mn = 840)
“Labelin FH-45”; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. (active ingredient content 45%, Mn = 1,200)
(A-1); obtained in the following Production Example 1 (active ingredient content 30%, Mn = 2,700)
(X-1): obtained in the following Comparative Production Example 1 (active ingredient content 30%, Mn = 470)
(X-2): obtained in Comparative Production Example 2 below (active ingredient content 30%, Mn = 3,600)
製造例１：分散剤（Ａ−１）の製造
攪拌機付き反応容器中にナフタレン１モルを仕込み、１２０℃に昇温し、攪拌しながら９８％硫酸１．２８モルを加えた。１６０℃に昇温し、４時間攪拌してナフタレンスルホン酸を得た。得られたナフタレンスルホン酸１モルと、縮合反応用の水２．２モルを反応容器に入れて９０℃に昇温し、ホルムアルデヒドとして１．１モルに相当する量の３７％ホルマリンを４時間かけて滴下した。縮合反応を進めるために触媒としてナフタレン１モルに対して硫酸を０．３モル％加えた。次いで１０５℃に昇温して１００時間反応し、水酸化カルシウムで過剰の硫酸を中和し分別した後、炭酸ナトリウムでナトリウム塩とし中和した。有効成分含量３０重量％になるように調整して、本発明の分散剤であるＭｎ２，７００のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩水溶液（Ａ−１）を得た。
Production Example 1: Production of Dispersant (A-1) 1 mol of naphthalene was charged into a reactor equipped with a stirrer, heated to 120 ° C., and 1.28 mol of 98% sulfuric acid was added while stirring. The temperature was raised to 160 ° C. and stirred for 4 hours to obtain naphthalenesulfonic acid. 1 mol of the obtained naphthalene sulfonic acid and 2.2 mol of water for condensation reaction are put in a reaction vessel, heated to 90 ° C., and 37% formalin in an amount corresponding to 1.1 mol as formaldehyde is taken over 4 hours. And dripped. In order to proceed with the condensation reaction, 0.3 mol% of sulfuric acid was added as a catalyst to 1 mol of naphthalene. Next, the temperature was raised to 105 ° C. and reacted for 100 hours. After excess sulfuric acid was neutralized with calcium hydroxide and fractionated, it was neutralized with sodium carbonate as a sodium salt. It adjusted so that the active ingredient content might be 30 weight%, and obtained the sodium salt aqueous solution (A-1) of the naphthalenesulfonic acid formalin condensate of Mn2,700 which is a dispersing agent of this invention.
比較製造例１：分散剤（Ｘ−１）の製造
製造例１と同様にして得られたナフタレンスルホン酸の１モルと縮合反応用の水２．２モルを反応容器に入れて９０℃に昇温し、ホルムアルデヒドとして０．９７モルに相当する量の３７％ホルマリンを４時間かけて滴下した。次いで１０５℃に昇温して１０時間反応し、水酸化カルシウムで過剰の硫酸を中和し分別した後、炭酸ナトリウムでナトリウム塩とし中和した。有効成分含量が３０重量％になるように調整して、比較例用の分散剤であるＭｎ４７０のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩の水溶液（Ｘ−１）を得た。
Comparative Production Example 1: Production of Dispersant (X-1) 1 mol of naphthalenesulfonic acid obtained in the same manner as in Production Example 1 and 2.2 mol of water for condensation reaction were placed in a reaction vessel and heated to 90 ° C. Then, 37% formalin in an amount corresponding to 0.97 mol as formaldehyde was added dropwise over 4 hours. Next, the temperature was raised to 105 ° C. and reacted for 10 hours. After excess sulfuric acid was neutralized with calcium hydroxide and fractionated, it was neutralized with sodium carbonate as a sodium salt. The active ingredient content was adjusted to 30% by weight to obtain an aqueous solution (X-1) of a sodium salt of a naphthalenesulfonic acid formalin condensate of Mn470, which is a dispersant for a comparative example.
比較製造例２：分散剤（Ｘ−２）の製造
製造例１と同様にして得られたナフタレンスルホン酸の１モルと縮合反応用の水２．２モルを反応容器に入れ、９０℃に昇温し、ホルムアルデヒドとして１．２０モルに相当する量の３７％ホルマリンを４時間かけて滴下した。縮合反応を進めるために触媒硫酸としてナフタレン１モルに対して硫酸を０．５モル％加えた。次いで１０５℃に昇温して１５０時間反応し、水酸化カルシウムで過剰の硫酸を中和し分別した後、炭酸ナトリウムでナトリウム塩とし中和した。有効成分含量３０重量％になるように調整して、比較例用の分散剤であるＭｎ３，６００のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩（Ｘ−２）を得た。
Comparative Production Example 2: Production of Dispersant (X-2) 1 mol of naphthalenesulfonic acid obtained in the same manner as in Production Example 1 and 2.2 mol of water for condensation reaction were placed in a reaction vessel, and the temperature was raised to 90 ° C. Warm, 37% formalin in an amount corresponding to 1.20 moles as formaldehyde was added dropwise over 4 hours. In order to advance the condensation reaction, 0.5 mol% of sulfuric acid was added as catalyst sulfuric acid to 1 mol of naphthalene. Next, the temperature was raised to 105 ° C. and reacted for 150 hours. After neutralizing and separating excess sulfuric acid with calcium hydroxide, the mixture was neutralized with sodium carbonate to form a sodium salt. The active ingredient content was adjusted to 30% by weight to obtain a naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt (X-2) of Mn3,600 as a dispersant for a comparative example.
実施例１〜４および比較例１〜２
表１に記載のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、水溶性グリコール（Ｂ）、水溶性エーテル（Ｃ）、クエン酸（Ｄ）、ｐＨ調整剤（Ｅ）及び水を、表１に記載の部数で配合して均一混合し、水溶性切削液を調製した。
なお、水溶性グリコール（Ｂ）として、１，２−プロピレングリコール（ＰＧ）、水溶性エーテル（Ｃ）として、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ＤＥＧＭＥ）を使用した。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2
The naphthalene sulfonic acid formalin condensate salt, the water-soluble glycol (B), the water-soluble ether (C), the citric acid (D), the pH adjuster (E) and water described in Table 1 are used in the number of parts described in Table 1. A water-soluble cutting fluid was prepared by mixing and mixing uniformly.
In addition, 1,2-propylene glycol (PG) was used as the water-soluble glycol (B), and diethylene glycol monomethyl ether (DEGME) was used as the water-soluble ether (C).
得られた水溶性切削液について、下記の評価試験を行った。結果を表１に示す。
＜分散安定性試験＞
（１）沈降度（ｃｍ）：
２００ｃｃのビーカーに水溶性切削液５０ｇと切粉１０ｇを秤量して均一になるように撹拌した後、このスラリーを円筒形ガラス製容器に液の高さを１０ｃｍとなるように入れ、これを２５℃の恒温槽中に２４時間静置させた。上澄みの液層の高さ（ｃｍ）を測定してこれを沈降度として評価した。
（２）スラリー粘度（ｍＰａ・ｓ）：
２００ｃｃのビーカーに、水溶性切削液１００ｇと切粉１００ｇを秤量し、均一になるように撹拌した後、Ｂ型回転粘度計（東京計器製）を用い、Ｎｏ．２のローターを用いて、２５℃におけるスラリー粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。
The obtained water-soluble cutting fluid was subjected to the following evaluation test. The results are shown in Table 1.
<Dispersion stability test>
(1) Deposition degree (cm):
After weighing 50 g of water-soluble cutting fluid and 10 g of chips into a 200 cc beaker and stirring them uniformly, this slurry was placed in a cylindrical glass container so that the height of the liquid was 10 cm. It was allowed to stand for 24 hours in a constant temperature bath at ° C. The height (cm) of the liquid layer of the supernatant was measured and evaluated as the degree of sedimentation.
(2) Slurry viscosity (mPa · s):
In a 200 cc beaker, 100 g of water-soluble cutting fluid and 100 g of cutting powder were weighed and stirred uniformly, and then a B-type rotational viscometer (manufactured by Tokyo Keiki) was used. The slurry viscosity (mPa · s) at 25 ° C. was measured using a rotor No. 2.
実施例１〜４はいずれも分散性に優れる。
一方、分散剤の分子量が５００未満である比較例１は沈降度が不十分であり、分散剤の分子量が３０００を超える比較例２は沈降度が不十分でスラリー粘度も高い。
Examples 1-4 are all excellent in dispersibility.
On the other hand, Comparative Example 1 in which the molecular weight of the dispersant is less than 500 has insufficient sedimentation, and Comparative Example 2 in which the molecular weight of the dispersant exceeds 3000 has insufficient sedimentation and high slurry viscosity.
本発明の水溶性切削液は、シリコン、セラミックス又は水晶などの脆性材料を切削するときに使用する水溶性切削液として利用できる。 The water-soluble cutting fluid of the present invention can be used as a water-soluble cutting fluid used when cutting a brittle material such as silicon, ceramics or quartz.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010100698A JP2010275537A (en) | 2009-04-28 | 2010-04-26 | Water-soluble cutting liquid |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009109025 | 2009-04-28 | ||
| JP2010100698A JP2010275537A (en) | 2009-04-28 | 2010-04-26 | Water-soluble cutting liquid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010275537A true JP2010275537A (en) | 2010-12-09 |
Family
ID=43422785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010100698A Pending JP2010275537A (en) | 2009-04-28 | 2010-04-26 | Water-soluble cutting liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010275537A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021096A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Yushiro Chemical Industry Co Ltd | Water-soluble working fluid for fixed-abrasive wire saw |
| CN102146315A (en) * | 2011-02-28 | 2011-08-10 | 上海通快实业有限公司 | Environment-friendly near dry cutting liquid and preparation method thereof |
| CN102618377A (en) * | 2012-03-07 | 2012-08-01 | 东莞市安美润滑科技有限公司 | Air conditioner copper threaded tube rolling lubricating fluid, preparation method and using method |
| CN102618374A (en) * | 2012-03-07 | 2012-08-01 | 东莞市安美润滑科技有限公司 | Water-based cutting fluid used in slice machining of hard brittle crystal material and preparation method of water-based cutting fluid |
| JP2012158670A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Sanyo Chem Ind Ltd | Water-soluble cutting fluid for silicon ingot |
| JP2016124932A (en) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 花王株式会社 | Method for producing naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate |
| CN105861112A (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-17 | 达兴材料股份有限公司 | Additive of water-based cutting fluid for cutting process and preparation method thereof |
-
2010
- 2010-04-26 JP JP2010100698A patent/JP2010275537A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021096A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Yushiro Chemical Industry Co Ltd | Water-soluble working fluid for fixed-abrasive wire saw |
| JP2012158670A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Sanyo Chem Ind Ltd | Water-soluble cutting fluid for silicon ingot |
| CN102146315A (en) * | 2011-02-28 | 2011-08-10 | 上海通快实业有限公司 | Environment-friendly near dry cutting liquid and preparation method thereof |
| CN102618377A (en) * | 2012-03-07 | 2012-08-01 | 东莞市安美润滑科技有限公司 | Air conditioner copper threaded tube rolling lubricating fluid, preparation method and using method |
| CN102618374A (en) * | 2012-03-07 | 2012-08-01 | 东莞市安美润滑科技有限公司 | Water-based cutting fluid used in slice machining of hard brittle crystal material and preparation method of water-based cutting fluid |
| JP2016124932A (en) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 花王株式会社 | Method for producing naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate |
| CN105861112A (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-17 | 达兴材料股份有限公司 | Additive of water-based cutting fluid for cutting process and preparation method thereof |
| CN105861112B (en) * | 2015-02-10 | 2021-12-14 | 达兴材料股份有限公司 | Additive of water-based cutting fluid for cutting process and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010275537A (en) | Water-soluble cutting liquid | |
| EP2382297B1 (en) | Surfactant compositions with wide ph stability | |
| JP5658262B2 (en) | Cutting fluid with improved performance | |
| WO2012113765A1 (en) | Use of hyperbranched polyether surfactant in cementitious systems | |
| EP3574067A1 (en) | Concentrated surfactant composition | |
| JP5244278B2 (en) | Defoaming composition for water-based paint | |
| KR101370101B1 (en) | Cutting fluid composition for wiresawing | |
| KR20100130159A (en) | Aqueous cutting fluid and aqueous cutting agent | |
| MX2013008676A (en) | A process for producing polycondensation product. | |
| TW201716453A (en) | Polycondensation product containing phenolic copolymer and dispersant for hydraulic composition containing the same | |
| WO2011058929A1 (en) | Water-soluble cutting solution for fixed abrasive wire saw, method for cutting ingot using same, method for recycling the solution, and wafer produced by cutting | |
| CN105154200B (en) | A kind of special low bubble long-life environment-friendly water-based synthetic cutting fluid of novel aluminum alloy mobile phone shell processing and preparation method thereof | |
| JP2012251025A (en) | Water-containing cutting fluid composition and method for producing the same | |
| JP3187846B2 (en) | Surfactant composition | |
| CN114196005A (en) | Preparation method and application of N, N-disubstituted sulfamic acid compound | |
| EP0175796B1 (en) | Schiff base surfactants | |
| US20160107935A1 (en) | Liquid dispersant composition for gypsum | |
| JPH09194824A (en) | Water-soluble lapping fluid composition | |
| TWI726907B (en) | Calcium sulfate particles and manufacturing method of the same | |
| JP2011246557A (en) | Aqueous cutting fluid for cutting single crystal or multi-crystal ingot | |
| JP2004107620A (en) | Water-soluble cutting liquid for wire saw | |
| JP5624904B2 (en) | Water-soluble cutting fluid for silicon ingot | |
| JP4602042B2 (en) | Method for producing nonionic surfactant composition | |
| CN110669594B (en) | Silicon carbide single crystal wafer cleaning agent and preparation method and application thereof | |
| JP2005054056A (en) | Granular group for bearing surfactant |