JPH02247298A - 切断加工用油剤の媒体および切断加工用油剤 - Google Patents

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 本発叫は遊離砥粒を利用して物を切断するときに用いる
加工用油剤（以下の記述では、これを「切断加工用油剤
」と称する。）の媒体、および切断加工用油剤に関する
。更に詳しく言えば、本発明は水晶１石英、シリコン、
フェライト、セラミックス等をワイヤーソーあるいはブ
レードソーによって切断する際に用いられる油剤であっ
て、砥粒が沈降堆積した場合でも、沈降物が強固な堆積
層を形成しないような切断加工用油剤の媒体。

および該切断加工用油剤の媒体に砥粒を分散させて成る
切断加工用油剤に関する。

したがって本発明は６加工油剤を製造する産業分野およ
び水晶、石英、シリコン、フェライト、セラミックス等
を加工する産業分野などにおいて利用することができる
。

従来の技術 水晶、石英、シリコン、フェライト、セラミックス等を
切断する方法としては、砥石を用いる固定砥粒による方
法と、ワイヤーソーやブレードソーのような遊離砥粒を
利用する方法がある。

また、遊離砥粒な利用する加工方法としては。

ワイヤーソーやブレードソーによる切断加工のほかに、
材料表面を研磨するラッピング加工やポリッシング加工
などが知られている。

これらの遊離砥粒を利用する加工においては。

基油（−船釣には鉱物油）に炭化ケイ素、アルミナ、ダ
イヤモンド、窒化ホウ素等の砥粒を分散させた油剤が使
用されている。しかし砥粒は基油に比べると著しく比重
が高いため、遊離砥粒を用いる加工においては２種の大
きな問題がある。

第１の問題は、加工油剤のタンク内や配管内等の循環系
において砥粒が沈降堆積することによって２砥粒含有率
が低下し、加工能率及び加工精度を低下させることであ
る。

第２の問題は、沈降した砥粒が緻密な堆積層（このよう
な状態を以下の記述では「ハードケーキ」と称する。）
を形成し、再び均一に分散させること（以下の記述では
「再分散」と称する。）が極めて困難な状態になること
である。

そこで、上記の問題点を解決する方法として。

遊離砥粒を含有する加工油剤において、シリカ系の沈澱
防止剤を適用することによって、砥粒の沈澱を防止する
こと（特公昭５７−４５７９４号公報、特開昭５７−１
８５３７５号公報、特開昭６ｉ−２７１３７６号公報）
が提案されている。

また、沈澱防止剤としてはシリカ系のほかに、脂肪酸金
属石鹸、脂肪酸アミド、およびアミノ酸系等が知られて
おり、いずれも砥粒などの固体粒子の沈澱防止に対して
効果が認められている。

しかし、長期間の分散安定性を考えた場合には、上記い
ずれの沈澱防止剤を用いても完璧に砥粒の沈澱を防止す
ることはできていない。

また、いったん沈降した砥粒はハードケーキを形成し、
再分散することが極めて困難な状態になる。

さらに、上記のような沈澱防止剤は基油中で網目状の分
散構造を形成し、系をゲル化させたり。

増粘させることによって砥粒の沈澱を防止する作用を有
するものである。したがって、このような沈澱防止剤を
適用した場合には、油剤の粘度が高くなることは避けら
れず、ワイヤーソーあるいはブレードソーによる切断加
工においては加工能率を著しく低下させる原因にもなる
。

その理由は、ワイヤーソーにおいてはワイヤの直径が０
，０８ないし０．３ｍｍ程度であり、ブレードソーにお
いてはブレードの厚さが０．１ないし０．３ｍｍ程度で
あるために、切断部の間隙は非常にせまく、油剤の粘度
が高い場合には加工部への油剤の侵入が阻害されるので
、加工能率が低下するものと考えられる。

また、切断後において加工物に付着した油剤を洗浄する
際、上記沈澱防止剤を適用した油剤は沈澱防止剤自体が
非常に除去されがたい性質を有するとともに、切断加工
油剤が増粘しているために切断加工油剤の除去性をも悪
化させる。だからといって、粘度の上昇を抑えるために
、上記沈澱防止剤の添加量を制限すれば、沈澱防止効果
は十分に発現されないここになる。

発明が解決しようとする問題点 このような実情であるので５本発明は、作業中は砥粒の
沈降が防止でき、加工能率の低下をきたすことがなく、
一方、長時間にわたって作業を停止するような場合には
、砥粒が沈降したとしても、沈降した砥粒はハードケー
キを形成することがなく、再び作業するときには容易に
再分散することが可能な５加工能率、加工精度および作
業性の優れた切断加工用油剤を提供しようとするもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、基油に砥粒を分散させて使用する切断加
工用油剤について、砥粒の分散性および再分散性などに
ついて鋭意研究した結果。

（ａ）鉱物油、油脂、エステル及びアルコールから選ば
れた１種または２種以上の基油。

（ｂ）ワックスおよび／またはワックス酸化物および （ｃ）界面活性剤 を特定の割合で含有する媒体に２砥粒を特定の割合で分
散させることにより、切断加工用油剤中の砥粒の再分散
性が向上し、加工能率あるいは作業性などに悪い影響を
与える砥粒の沈降や粘度の著しい上昇がなくなるとの知
見を得て１本発明を完成した。すなわち本発明の要旨は
５次の２種の形式で表現される。

（１１（ａ）鉱物油、油脂、エステルおよびアルコール
から選ばれた１種または２種以上の基油。

（ｂ）ワックスおよび／またはワックスの酸化物および （ｃ）界面活性剤 を必須成分として含有し、かつ、必須成分（ａ）と（ｂ
）と（ｃ）の合計重量を１００重量部として、必須成分
（ａ）の含量が７０ないし９９重量部、必須成分（ｂ）
の含量が０．５ないし２０重】、必須成分（ｃ）の含量
が０．５ないし１０重量部であることを特徴とする切断
加工用油剤の媒体。

（２）［１］（ａ）鉱物油、油脂、エステルおよびアル
コールから選ばれた１種または２種以上の基油、 （ｂ）ワックスおよび／またはワックスの酸化物および （ｃ）界面活性剤 を必須成分として含有する媒体および ■上記の媒体に分散された砥粒 を必須成分として含有し、かつ、必須成分（ａ）と（ｂ
）と（ｃ）の合計重量を１００重量部として、必須成分
（ａ）Ｏ含量が７０ないし９９重量部、必須成分（ｂ）
の含量が０．５ないし２０重Ｆ必須成分（ｃ）の含量が
０．５ないし１０重量部であり、砥粒対媒体の重量比が
ＩＯ対９０ないし８０対２０であることを特徴とする切
断加工用油剤。

次に、本発明の構成について詳細に説明する。

（基　　油） 本発明に使用することができる基油としては。

鉱物油、合成炭化水素油、油脂、エステルおよびアルコ
ールなど、潤滑油剤および工作油剤などに適用できるも
のはいずれも好適に使用することができる。

鉱物油、合成炭化水素油および油脂の例は、軽油５マシ
ン油、タービン油、モーター油などの鉱物油、ポリアル
ファーオレフィン、低分子量のポリブテンなどの合成炭
化水素油、菜種油、米ぬか油、パーム油などの油脂類で
ある。

エステルとしてはオレイン酸メチル、オレイン酸２−エ
チルヘキシルなど各種のカルボン酸と各種のアルコール
とのエステル類を挙げることができる。

アルコールの例としては、２−エチルヘキシルアルコー
ル、オレイルアルコールなどのを挙げることができる。

（ワックスおよびワックスの酸化物） 本発明に使用することができるワックスは、ポリエチレ
ンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィ
ン系合成ワックス、およびマイクロクリスタリンワック
ス等の石油系ワックスを挙げることができる。また、上
記ワックスの酸化物も使用することができる。

ワックスおよびワックスの酸化物の融点は、８０ないし
１３０℃であることが望ましい。

ワックスおよびワックスの酸化物は、砥粒の沈降防止お
よび再分散性を向上するために添加される。その添加量
は、基油とワックスとワックスの酸化物と界面活性剤を
合算した組成物の重量を１００重量％とじて、一定の範
囲内になければならない、すなわち、ワックスおよびワ
ックスの酸化物の重量が０．５重量％に満たないと、沈
降防止効果および再分散性を満足することができない、
また、その添加量が２０重量％を越えると。

組成物の粘度が高くなり、加工能率や作業性に悪影響を
与えるおそれがあるので好ましくな・い。

（界面活性剤） 界面活性剤は砥粒の一次分散性を向上するために添加さ
れる。本発明に使用する界面活性剤は。

基油に対する溶解性が良好であることが望ましい、した
がって、ＨＬＢは１０以下、特に８以下であることが好
ましい。

（砥　　粒） 本発明に使用することができる砥粒としては。

炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンドおよび窒化はう素な
ど周知の砥粒を挙げることができる。なお、砥粒は切断
する加工物、加工条件等によってその種類、粘度および
添加量などが異なるので、加工に適した砥粒を適宜選択
して用いることが望ましい、切断加工に必要な砥粒の量
は概ね１０ないし８０重量％程度である。

また、砥粒の添加は加工の直前に均一に分散させて使用
することも可能である。このようにすれば、切断加工用
油剤を使用する直前に、砥粒の種類および粒度な自由に
選択できる。また、砥粒が加えられていない媒体は比重
が低いので輸送、運搬が容易である。

（その他の任意成分） 本発明の組成物に対しては、上記の必須成分以外に必要
に応じて、酸化防止剤、防錆添加剤、極圧添加剤、湿潤
剤等を添加することもできる。

（使用方法） 本発明の切断加工用油剤は、−船釣には循環して使用さ
れる。油剤のタンクには、攪拌装置を設置することが好
ましい。

なお、本発明の油剤は、切断加工に限らず。

ラッピンング加工およびポリッシング加工を含む遊離砥
粒による加工に対して広く適用することができる。

実　　施　　例 次に実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳しく
説明する。なお５本発明はこれらの実施例および比較例
によってなんら制限されるものではない。

第１表には本発明の実施例および比較例の組成を示す、
なお２組成に関する数値はＩｆ１部を示す。

第１表口） 第１表（２） 第１表（３） 第１表（５） 第１表（４） 第１表（６） （注１）マシン油（ＪＩＳ　　Ｋ　　２２３１に規定の
ＩＳＯ″ＶＧ　　１５相当品） Ｃ注２〉マシン油（ＪＩＳ　　Ｋ　　２２３８に規定の
ＩｓＯＶＧ　　７相当品） （注３）菜種油 （注４）米ぬか脂肪酸メチルエステル （注５）合成アルコール（三菱化成社の製品で。

商品名は［ダイヤドール１３５」であ る。） （ｎ６）Ｍ化ポリエチレンワックス（アライド・ケミカ
ル社の製品で、商品記号はｒＡＣ６５５」である、）融
点は１０７℃。

（注７）酸化ポリエチレンワックス（ＰＥＴＲ０ＬＩＴ
ＥＥ　−２０２０：　ＰＥＴＲ０ＬＩＴＥ　Ｃ０ＲＰ、
社製）融点口　６℃ （注８）ポリエチレンワックス（ヘキストワックスＰＥ
５２０　：ヘキストジャバン社製）融点１１フないし１
２２℃ （注９）マイクロクリスタリンワックス（ＢＥＳＱＵＡ
ＲＥ　　、１８５： ＰＥＴＲ０ＬＩＴＥ　　Ｃ０ＲＰ、社製）融点８８℃ （注１０）マイクロクリスタリンワックス（ＰＥＴＲＯ
ＬＩＴＥ　　Ｃ−１’０３５：ＰＥＴＲ０ＬＩＴＥ　Ｃ
０ＲＰ、社 製）融点９３℃ （注ＩＩ）ソルビタンモノオレエート（イオネット５−
８０　：三洋化成社製）Ｈｌ−８４，３ （注１２）ノニルフェノールエチレンオキサイド２モル
付加物　ＨＬＢ５．７ （注１３）デカグリセリントリオレエー）−ＨＬＢ７　
、０ （注１４）注２のマシン油にオルベン（モンモリロナイ
トの有機複合体：白石工業−社 製）２重量％及び注目の界面活性剤 を２重量％加え、均一な分散液を調製 し試料油とした。

（性能試験） 本発明の切断加工用油剤の性能を明らかにするために第
１表の組成物に対して、炭化珪素（ＧＣ＃４０００）あ
るいはアルミナ（＃４０００）を５０重量％加え１分散
性、分散安定性および再分散性を試験した。

［分散条件］ ３℃のビーカーに第１表の組成物１，５００ｍ４を採取
し、攪拌機を用いて１．５０Ｏｒｐｍで攪拌下に砥粒を
加え、３０分間攪拌を続けて分散液を調製した。

試験項目を以下に記し、結果を第２表および第３表に示
す、第２表は、砥粒として炭化珪素（ＧＣ＃４０００）
を使用した結果であり、第３表は砥粒としてアルミナ（
＃４０００）を使用した結果である。

【分散性Ｊ 分散液を顕微鏡で観察し、砥粒の分散状態な調べた６表
中の記号の意味は１次のとおりである。

（評（ｉｌｌ　　ＯはＩＯｕｍ以上の２次粒子を含まな
い。

Δは１０μｍ以上の２次粒子を砥粒 全量の２０％未満含有する、 Ｘはｌ１０Ａ１以上の２次粒子を砥粒 全量の２０％以上含有する。

［分散安定性］ ５００ｍｊ２のメスシリンダーに分散液５００ｍ！２を
採取し、２５℃の恒温槽内に放置し、経時による砥粒の
沈降状態を観察した。評価は砥粒分散層の堆Ｍ（ｍｊり
によって行った。

Ｅ両分散性］ （Ａ法）１００ｍβの共栓付きメスシリンダーに分散液
ｌｏｏｍβを採取し、２５℃の恒温槽内に３日間放置し
た。このメスシリンダーを逆にして３０分間静置後、容
器底部の堆積層の量によって評価した０表中の記号の意
味は１次のとおりである。

［評価］　０は１ｍβ以下、 Δは！ないし５ｍ１２゜ ×は５ｍ４２以上。

（Ｂ法）！βのビーカーに分散液ｌβを採取し、２５℃
の恒温槽内に２力月間放置したにれを佐竹式の攪拌機を
用いて１１００ｒｐで１０分間攪拌後、ビーカー内の液
をデカンテーションにて除去し、ビーカー内に残った堆
積層の量によって評価した３表中の記号の意味は５次の
とおりである。

［評価］Ｑは砥粒全量の３重量％以下、Δは砥粒全量の
３ないし１０１量％。

×は砥粒全量の１０重量％以上。

第２表口） 第２表（２） 第２表（３） 第２表（４） （注） 砥粒が分散されなかった。

第３表（ 第３表（２） 第２表（５） 第３表（３） 第３表（４） 第３表（５） （注）砥粒が分散されなかった。

（実機テスト結果） 芙施例１３の組成物１重量部に対して、砥粒（ＧＣ＃６
０００）を同量加えて均一に分散し。

切断加工用油剤を調製した。

この油剤をワイヤーソーによる磁気へラドコアの切断加
工に適用した（３Ｘ５ｍｍのフェライト製角材から厚さ
０．２ｍｍの板状に切り出す）。

その結果、切断面の平坦度は従来の油剤が９ないし１１
μｍであったのに対して２本発明の油剤では５ないし６
μｍとなり、加工精度の向上が認められた。また、後行
程のラップ加工が容易になった。

発明の効果 本発明の切断加工用油剤は、砥粒の分散性が優れている
ので５良好な加工能率と加工ｍ度が得られる。また２本
発明の切断加工用油剤は、長期間放置されて砥粒が沈降
したとしても、ハードケーキを形成することがない。

したがって、従来の油剤に比較、して、優れた加工能率
及び加工精度が得られると共に、作業性が改善される。

出願人　　工シロ化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）鉱物油、油脂、エステルおよびアルコール
   から選ばれた１種または２種以上の 基油、 （ｂ）ワックスおよび／またはワックスの酸化物および （ｃ）界面活性剤 を必須成分として含有し、かつ、必須成分 （ａ）と（ｂ）と（ｃ）の合計重量を１００重量部とし
   て、必須成分（ａ）の含量が７０ないし９９重量部、必
   須成分（ｂ）の含量が０．５ないし２０重量、必須成分
   （ｃ）の含量が ０．５ないし１０重量部であることを特徴とする切断加
   工用油剤の媒体。 （２）［１］（ａ）鉱物油、油脂、エステルおよびアル
   コールから選ばれた１種または２種以 上の基油、 （ｂ）ワックスおよび／またはワックスの 酸化物および （ｃ）界面活性剤 を必須成分として含有する媒体および ［２］上記の媒体に分散された砥粒 を必須成分として含有し、かつ、必須成分 （ａ）と（ｂ）と（ｃ）の合計重量を１００重量部とし
   て、必須成分（ａ）の含量が７０ないし９９重量部、必
   須成分（ｂ）の含量が０．５ないし２０重量、必須成分
   （ｃ）の含量が ０．５ないし１０重量部であり、砥粒対媒体の重量比が
   １０対９０ないし８０対２０であることを特徴とする切
   断加工用油剤。