CN111868219B - 脆性材料加工液组合物 - Google Patents
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Abstract
提供润滑性、消泡性、和废液处理性优异的脆性材料加工液组合物，其包含(A)水、和(B)添加剂混合物，成分(B)包含：(B‑1)非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下；和(B‑2)环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物；成分(B‑1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下，成分(B‑2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下，成分(B‑1)和(B‑2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上。
Description
技术领域
本发明涉及脆性材料加工液组合物。
背景技术
半导体制品的制造中，重要的是对作为脆性材料的硅锭以高精度切削加工，硅锭的切削加工中，从加工精度和生产率的观点出发，一般而言利用丝锯加工。
此外，丝锯加工在陶瓷、石英、蓝宝石、玻璃等材料的加工中也被利用。
一般而言，作为使用丝锯的加工方法，可以举出对丝与被加工物的滑动部供给游离磨粒，同时进行加工的游离磨粒方式；和使用在丝的表面上预先固定磨粒的丝来进行加工的固定磨粒方式。
例如，近年来，在由前述硅锭生产硅晶片的领域中，进一步要求生产率的提高，从能够与游离磨粒方式相比以更短时间进行切割、此外能够使用更细的丝工具来提高收率等理由出发，逐渐常使用固定磨粒方式。
此外，两个方式的丝锯加工中，以提高切削加工时的加工效率、抑制被加工材料与对被加工材料进行加工的工具的摩擦、去除因加工而产生的热(冷却)、工具的寿命延长效果、去除切削屑等为目的，使用加工液(冷却剂)。
作为前述用途等中使用的加工液，包括以矿物油、动植物油、合成油等作为主成分的油系的加工液组合物、和配合具有表面活性能的化合物而赋予水溶性的水系的加工液组合物。
近年来，从作业时的安全性、环境问题的观点出发，逐渐使用赋予水溶性的组合物。
例如，专利文献1中，公开了在除了稀土类磁铁之外的加工材料的切割中使用的固定磨粒丝锯用水溶性加工液组合物，其特征在于，含有二醇类。
此外，专利文献2中，公开了稀土类磁铁的切割中使用的固定磨粒丝锯用水溶性加工液组合物，其特征在于，各自以特定的含量含有二醇类、羧酸、溶解在水中而示出碱性的化合物、和水而得到(其中，这些成分的总计为100重量份)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-82334号公报
专利文献2：日本特开2003-82335号公报。
发明内容
发明要解决的课题
一般而言，前述两个方式的丝锯加工方法为了由前述硅锭一次性切出多个硅晶片，使用多丝锯装置。多丝锯装置中，在以恒定间隔雕刻多个槽的2个以上的引导辊上的各槽中各缠绕1根丝，将各丝以恒定张力平行保持。并且，切割加工时，使各引导辊旋转，使从喷嘴等喷出的加工液组合物附着在丝上，同时使该丝在一个方向或双向上行进，在加工液组合物所附着的丝上抵接硅锭，进行切割。
该丝锯加工中使用的加工液组合物投入丝锯装置所具有的罐中，从该罐通过丝锯装置所具有的泵而向加工室喷嘴供给，从该喷嘴喷出。从喷嘴喷出的加工液组合物对准加工间隙(丝与硅锭的间隙)而供给，在加工间隙的润滑等中使用后，再次返回前述罐。像这样，在硅锭的切割中，加工液组合物在丝锯装置内循环。
该切割加工时，因伴随丝高线速度化的引导辊的高速旋转等，加工液组合物有时剧烈飞散，导致加工液组合物的起泡。此外，该切割加工时，加工液组合物滴落至位于丝锯装置下部的罐，由此有时罐内的加工液组合物剧烈起泡、从罐中溢流。进一步，存在该切割加工中产生的微细的切屑助长了加工液组合物的起泡的问题；以及丝锯和切割的晶片等被该切屑显著污染、用于对它们进行洗涤的负载变大的问题。
此外，如前述那样，使用后的加工液要求通过废液处理而无害化。
像这样，对脆性材料加工液组合物，除了润滑性这一一直以来的要求之外，如果能够抑制使用加工液组合物时的起泡、提高切屑的清净性，则也导至更稳定的生产、加工精度的提高。此外，如果是废液处理性更优异的加工液组合物、例如加工液组合物中的有机物化学的需氧量(Chemical Oxygen Demand：COD)的值更低的加工液组合物，则也导至对环境的安全性提高、作业时的安全性提高、伴随废液处理的负载减少从而提高经济性。
如前述那样，近年来，要求赋予水溶性的加工液组合物。并且，水溶性的加工液组合物通常将加工液组合物的原液用水稀释使用。并且，从前述废液处理性的观点出发，要求在水分含量更多的状态下使用的情况下，也得到优异的润滑性、和抑制加工时的起泡的效果(以下也简称为“消泡性”)的加工液组合物。即，要求润滑性、消泡性、和废液处理性的平衡优异的加工液组合物。
本发明鉴于以上的问题点而进行，本发明的课题在于，提供润滑性、消泡性、和废液处理性优异的脆性材料加工液组合物。
用于解决课题的手段
本发明人等进行深入研究的结果发现，含有水、和包含特定的化合物的添加剂混合物，该添加剂化合物中的各成分的含量满足特定的范围的脆性材料加工液组合物能够解决前述课题。本发明的各实施方式基于所述见解而完成。即，根据本发明的各实施方式，提供以下的[1]~[10]。
[1] 脆性材料加工液组合物，其包含(A)水、和(B)添加剂混合物，
成分(B)包含：
(B-1)非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下；和
(B-2)环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物；
成分(B-1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下，
成分(B-2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下，
成分(B-1)和(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上。
[2] 根据前述[1]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-2)的数均分子量为500以上且6,000以下。
[3] 根据前述[1]或[2]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的0.1质量%水溶液的表面张力为31mN/m以下。
[4] 根据前述[1]~[3]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的含量与成分(B-2)的含量之比[(B-1)/(B-2)]以质量比计为0.015以上且9.50以下。
[5] 根据前述[1]~[4]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，pH为3以上且9以下。
[6] 根据前述[1]~[5]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，相对于成分(B)100质量份，以900质量份以上且999,900质量份以下含有成分(A)。
[7] 根据前述[1]~[6]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其在使用丝对包含脆性材料的被加工材料进行加工时使用。
[8] 根据前述[7]所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述丝为固定磨粒丝。
[9] 根据前述[7]或[6]所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述脆性材料为晶体硅、蓝宝石、碳化硅、钕磁铁、水晶、或玻璃。
[10] 脆性材料加工液组合物的制造方法，其中，至少配合(A)水、和(B)添加剂混合物，配合以使得：
成分(B)包含：
(B-1)非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下；和
(B-2)环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物；
成分(B-1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下，
成分(B-2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下，
成分(B-1)和(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上，
从而得到前述[1]~[9]中任一项所述的脆性材料加工液组合物。
发明的效果
根据本发明，能够提供润滑性、消泡性、和废液处理性优异的脆性材料加工液组合物。
具体实施方式
[脆性材料加工液组合物]
本发明的一个实施方式所涉及的脆性材料加工液组合物(以下也简称为“加工液”)包含(A)水、和(B)添加剂混合物，成分(B)包含：(B-1)非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下；和(B-2)环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物；
成分(B-1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下，成分(B-2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下，
成分(B-1)和(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上。
满足前述全部要件的加工液的润滑性、消泡性、和废液处理性的平衡优异。
应予说明，本说明书中，在没有特别说明的情况下，“环氧烷烃(以下也简称为“AO”)加成物”不仅是指单体的环氧烷烃所加成的化合物，也包括多个环氧烷烃、即聚环氧烷烃所加成的化合物。以下，“环氧乙烷(以下也简称为“EO”)加成物”、“环氧丙烷(以下也简称为“PO”)加成物”也相同。
此外，本说明书中使用的“HLB值”是指通过该Griffin法算出的HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance，亲水亲油平衡)的值。
应予说明，本说明书中，针对优选的数值范围(例如含量等范围)，阶段性记载的下限值和上限值可以各自独立地组合。例如，针对该数值范围，根据“优选为10以上、更优选为20以上、进一步优选为30以上”这一下限值的记载与“优选为90以下、更优选为80以下、进一步优选为60以下”这一记载，也可以将“优选的下限值(10)”与“进一步优选的上限值(60)”组合而将适合范围设为“10以上且60以下”。相同地，也可以将“进一步优选的下限值(30)”与“优选的上限值(90)”组合而将适合范围设为“30以上且90以下”。
相同地，例如根据“优选为10~90、更优选为20~80、进一步优选为30~60”这一记载，也可以设为“10~60”。
应予说明，在没有特别说明的情况下，在作为优选的数值范围而仅记载为“10~90”的情况下，表示10以上且90以下的范围。
以下，针对该加工液中含有的各成分进行说明。
＜成分(A)＞
作为成分(A)的水没有特别限定，可以使用蒸馏水、离子交换水(去离子水)等精制水；自来水；工业用水等，优选为精制水、更优选为离子交换水(去离子水)。
成分(A)的含量可以根据使用前述加工液的情况而适当调整。
例如，在前述加工液为浓缩状态(以下也称为“原液”)、进行该原液的保管和搬运的情况下，成分(A)的含量相对于成分(B)100质量份，优选为1.0质量份以上、更优选为5.0质量份以上、进一步优选为10.0质量份以上、更进一步优选为25.0质量份以上。另一方面，成分(A)的含量相对于成分(B)100质量份，优选为1,800质量份以下、更优选低于900质量份、进一步优选为550质量份以下、更进一步优选为200质量份以下。
此外，例如在将前述加工液用于脆性材料的加工的情况下，优选将前述原液进一步用成分(A)稀释而将前述加工液以稀释状态(以下也称为“稀释液”)使用，例如成分(A)的含量从将加工液低粘度化而提高操作性、更有效地得到本申请发明的效果的观点出发，相对于成分(B)100质量份，优选为900质量份以上、更优选为1,900质量份以上、进一步优选为9,900质量份以上、更进一步优选为12,000质量份以上、更进一步优选为15,000质量份以上。另一方面，成分(A)的含量从确保加工液中的有效成分量的观点出发，相对于成分(B)100质量份，优选为999,900质量份以下、更优选为199,900质量份以下、进一步优选为99,900质量份以下、更进一步优选为66,500质量份以下、更进一步优选为49,900质量份以下。
在此，本说明书中，“有效成分”是指从加工液中去除成分(A)的全部成分。
此外，在将前述加工液用于脆性材料的加工的情况下，前述稀释液的pH从能够抑制在加工液的用途的栏中后述的各丝、加工装置等腐蚀的观点出发，优选为3以上、更优选为4以上、进一步优选为5以上。另一方面，前述稀释液的pH从能够抑制例如对硅等进行加工时由切屑大量产生氢的观点出发，优选为9以下、更优选为8以下、进一步优选为7以下。
＜成分(B)＞
成分(B)是添加剂混合物，包括：非离子表面活性剂，其为以下详细描述的(B-1)碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，HLB值为4以上且10以下；和(B-2)环氧乙烷与环氧烷烃的共聚物。针对各成分的含量和总计含量，在各成分的说明栏中以下进行阐述。
成分(B)一起含有成分(B-1)和成分(B-2)，由此形成加工液组合物的良好润滑性、与良好消泡性、特别是加工液中含有在前述切割加工中产生的微细的切屑时的消泡性的平衡优异的加工液。
以下，针对该添加剂混合物中含有的各成分进行说明。
[成分(B-1)]
成分(B-1)是非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下。
如果成分(B-1)的HLB值为4以上，则成分(B-1)在成分(A)中的溶解性提高。此外，如果成分(B-1)的HLB值为11以下，则加工液的消泡性提高。
成分(B-1)的HLB值从提高加工液的润滑性的观点出发，优选为6以上、更优选为8以上、进一步优选大于8。另一方面，成分(B-1)的HLB值从提高加工液的消泡性的观点出发，优选为10以下、更优选为9以下。
此外，成分(B-1)的0.1质量%水溶液的表面张力优选为31mN/m以下、更优选为30mN/m以下、进一步优选为29mN/m以下、更进一步优选低于28mN/m。另一方面，成分(B-1)的0.1质量%水溶液的表面张力优选为1mN/m以上、更优选为5mN/m以上、进一步优选为10mN/m以上。
作为前述碳原子数10以上且24以下的醇，可以举出例如碳原子数10以上且24以下的脂肪族醇。
碳原子数10以上且24以下的醇的碳原子数优选为11以上、更优选为12以上。另一方面，碳原子数10以上且24以下的醇的碳原子数优选为20以下、更优选为18以下、进一步优选为16以下。
作为前述脂肪族醇，优选为伯醇或仲醇，更优选为伯醇。此外，可以为直链状，也可以为支链状，也可以为环状。
此外，作为前述脂肪族醇，优选为一元醇。
作为该脂肪族醇，可以举出例如癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、异十三烷醇、肉豆蔻醇、十五烷醇、棕榈醇、十七醇、硬脂醇、异硬脂醇、十九烷醇、二十烷醇等饱和脂肪族醇；癸烯醇、十二碳烯醇、十三碳烯醇、十四碳烯醇、棕榈油醇、油醇、二十碳烯醇、亚麻醇等不饱和脂肪族醇；辛基环己醇、壬基环己醇、金刚烷醇等环状脂肪族醇。
作为前述环氧烷烃(AO)，可以举出例如碳原子数2~4的环氧烷烃，可以举出环氧乙烷(EO)、1,2-环氧丙烷、1,3-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、1,3-环氧丁烷、四氢呋喃。
作为成分(B-1)，优选为对前述碳原子数10以上且24以下的醇至少加成EO而得到的化合物，更优选对前述碳原子数10以上且24以下的醇加成EO和除了EO之外的AO而得到的化合物。
作为成分(B-1)，进一步优选为选自聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯亚烷基烷基醚中的至少1种。
应予说明，成分(B-1)可以对前述碳原子数10以上且24以下的醇加成EO和/或除了EO之外的AO而合成。对前述碳原子数10以上且24以下的醇的EO和/或除了EO之外的AO的加成可以通过公知的方法而进行，可以在无催化剂或催化剂的存在下、常压或加压下、以1阶段或多阶段进行。
应予说明，成分(B-1)可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
成分(B-1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下。
成分(B-1)的含量如果为前述下限值以上，则加工液的润滑性优异。此外，成分(B-1)的含量如果为前述上限值以下，则加工液的废液处理性优异。
成分(B-1)的含量从提高加工液的润滑性的观点出发，以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为2.5质量%以上、更优选为3.5质量%以上、进一步优选为8.0质量%以上、更进一步优选为15.0质量%以上、更进一步优选为30.0质量%以上。另一方面，成分(B-1)的含量从提高废液处理性的观点出发，以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为84.0质量%以下、更优选为82.0质量%以下、进一步优选为80.0质量%以下、更进一步优选为78.0质量%以下。
[成分(B-2)]
成分(B-2)为环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物。
作为EO与除了EO之外的AO的共聚物，为EO与后述的除了EO之外的AO的共聚物，该EO与除了EO之外的AO的加成的方式可以为无规加成或嵌段加成中任一者，也可以混合存在无规加成和嵌段加成，优选为嵌段加成的共聚物，更优选为Pluronic型的共聚物。
作为前述除了EO之外的AO，可以举出例如碳原子数3或4的环氧烷烃，可以举出环氧丙烷(PO)、氧杂环丁烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、1,3-环氧丁烷、四氢呋喃。
作为EO与除了EO之外的AO的共聚物，更优选为EO与PO的共聚物，进一步优选为EO与PO的嵌段共聚物(也称为“具有聚乙二醇单元和聚丙二醇单元的嵌段共聚物”)，更进一步优选为EO与PO的三嵌段共聚物(也称为“具有聚乙二醇单元和聚丙二醇单元的三嵌段共聚物”)，更进一步优选为对聚丙二醇加成环氧乙烷而得到的Pluronic型共聚物。
成分(B-2)的数均分子量(Mn)优选为500以上、更优选为1,000以上、更进一步优选为1,500以上。另一方面，成分(B-2)的数均分子量(Mn)优选为6,000以下、更优选为5,000以下、更进一步优选为3,000以下。
此外，前述数均分子量(Mn)的值是使用后述实施例所述的方法测定的值。
此外，该EO与除了EO之外的AO的共聚物中，源自除了EO之外的AO的结构部分的数均分子量(Mn)优选为500以上、更优选为1,000以上、进一步优选为1,500以上。另一方面，源自前述AO的结构部分的数均分子量(Mn)优选为5,000以下、更优选为3,000以下、进一步优选为2,000以下。
应予说明，成分(B-2)可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
成分(B-2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下。
成分(B-2)的含量如果为前述下限值以上，则加工液的消泡性、特别是在加工液中含有在前述切割加工中产生的微细的切屑时的消泡性优异。此外，成分(B-2)的含量如果为前述上限值以下，则加工液的废液处理性优异。
成分(B-2)的含量从提高加工液组合物的消泡性、特别是在加工液中含有在前述切割加工中产生的微细的切屑时的消泡性的观点出发，以加工液组合物成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为1.8质量%以上、更优选为5.0质量%以上、进一步优选为7.0质量%以上、更进一步优选为16.0质量%以上、更进一步优选为18.0质量%以上。另一方面，成分(B-2)的含量从提高废液处理性的观点出发，以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为94.0质量%以下、更优选为92.0质量%以下、进一步优选为91.0质量%以下、更进一步优选为85.0质量%以下、更进一步优选为70.0质量%以下。
此外，成分(B)中，成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上。
成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量如果为前述下限值以上，则形成润滑性、消泡性、和废液处理性的平衡优异的加工液。
从更有效地得到本申请发明的效果的观点出发，前述总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为85.0质量%以上、更优选为88.0质量%以上、进一步优选为90.0质量%以上、更进一步优选为94.0质量%以上。另一方面，该成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量从相同的观点出发，以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为99.9质量%以下、更优选为99.0量%以下、进一步优选为98.0质量%以下、更进一步优选为97.0质量%以下、更进一步优选为96.0质量%以下。
此外，成分(B-1)的含量与成分(B-2)的含量之比[(B-1)/(B-2)]从制成润滑性、废液处理性、与消泡性、特别是在加工液中含有在前述切割加工中产生的微细的切屑时的消泡性的平衡优异的加工液的观点出发，以质量比计，优选为0.015以上、更优选为0.020以上、进一步优选为0.050以上、更进一步优选为0.10以上、更进一步优选为0.50以上、更进一步优选为1.00以上、更进一步优选为2.00以上、更进一步优选为3.00以上。另一方面，该比[(B-1)/(B-2)]从相同的观点出发，以质量比计，优选为9.50以下、更优选为8.00以下、进一步优选为7.00以下、更进一步优选为6.00以下、更进一步优选为5.00以下。
[其他添加剂]
成分(B)在不阻碍本发明的目的的范围内，除了前述成分(B-1)、和成分(B-2)之外，可以进一步含有其他添加剂。
作为其他添加剂，可以举出除了成分(B-1)和(B-2)之外的表面活性剂、pH调节剂、保水性改进剂、消泡剂、金属惰化剂、杀菌剂・防腐剂、防锈剂、抗氧化剂等。这些添加剂可以单独使用，或也可以组合使用2种以上。此外，这些添加剂中，优选为选自除了成分(B-1)和(B-2)之外的表面活性剂以及pH调节剂中的1种以上。
应予说明，这些其他添加剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
作为除了成分(B-1)和(B-2)之外的表面活性剂，可以举出阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、除了成分(B-1)和(B-2)之外的非离子表面活性剂、和两性表面活性剂等。
作为阴离子表面活性剂，可以举出烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐等。作为阳离子表面活性剂，可以举出烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苯甲基铵盐等季铵盐等。
作为除了成分(B-1)和(B-2)之外的非离子表面活性剂，可以举出例如碳原子数低于10或大于24的非离子表面活性剂、HLB值低于4或大于11的非离子表面活性剂(脂肪酸烷醇酰胺那样的酰胺等)。
作为两性表面活性剂，可以举出作为甜菜碱系的烷基甜菜碱等。
表面活性剂中，可以优选举出除了成分(B-1)和(B-2)之外的醚等非离子表面活性剂。
pH调节剂主要用于调整加工液的pH。作为该pH调节剂，可以举出各种酸成分、碱成分，通过调整这些成分的含量比，能够适当调整加工液的pH。
应予说明，该酸成分与碱成分可以彼此反应而形成盐。
因此，在作为pH调节剂而使用酸成分和碱成分的情况下，前述加工液中存在该酸成分与碱成分的反应物的情况下，如前述那样，还可以算出由该酸成分和碱成分的反应物的含量算出的有助于该反应的该酸成分和碱成分的各含量。此外，在该情况下，可以替代该反应物，视为含有反应前的该酸成分和碱成分。
作为用作pH调节剂的酸成分，可以举出例如月桂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、新癸酸、异壬酸、癸酸、异硬脂酸等各种脂肪酸；乙酸、苹果酸、柠檬酸等羧酸；聚丙烯酸等高分子酸和其盐；磷酸等无机酸。这些中，优选为脂肪酸，更优选选自新癸酸、异壬酸、癸酸、十二烷二酸等碳原子数12以下的脂肪酸，进一步优选为新癸酸、异壬酸、癸酸、和十二烷二酸中的1种以上。
作为用作pH调节剂的碱成分，可以举出例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、三正丙醇胺、三正丁醇胺、三异丁醇胺、三叔丁醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N-环己基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-环己基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺等烷醇胺；甲基胺、二甲基胺、乙基胺、二乙基胺、丙基胺、二丙基胺等烷基胺；氨。这些中，优选为叔胺，更优选为选自三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、和N-环己基二乙醇胺中的至少1种。
作为保水性改进剂，可以举出例如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丙三醇、它们的酯衍生物、它们的醚衍生物；聚乙二醇、聚丙二醇等。这些中，优选为选自乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙三醇、它们的酯衍生物和它们的醚衍生物中的1种以上，更优选为选自乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙三醇、它们的酯衍生物和它们的醚衍生物中的1种以上，进一步优选为选自二乙二醇、丙三醇、它们的酯衍生物、和它们的醚衍生物中的1种以上。
作为消泡剂，可以举出例如硅酮油、氟硅酮油、聚醚聚硅氧烷和氟烷基醚。这些中，优选为聚醚聚硅氧烷。
作为金属惰化剂，可以举出例如咪唑啉、嘧啶衍生物、噻二唑和苯并三唑。
作为杀菌剂・防腐剂，可以举出例如对羟基苯甲酸酯类(Parabens类)、以及苯甲酸、水杨酸、山梨酸、脱氢乙酸、对甲苯磺酸和它们的盐类、以及苯氧基乙醇。
作为防锈剂，可以举出例如烷基苯磺酸盐、二壬基萘磺酸盐、烯基丁二酸酯、多元醇酯。
作为抗氧化剂，可以举出例如酚系抗氧化剂和胺系抗氧化剂。
在成分(B)含有其他添加剂的情况下，其他添加剂的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为0.1质量%以上、更优选为1.0质量%以上、进一步优选为2.0质量%以上、更进一步优选为3.0质量%以上、更进一步优选为4.0质量%以上。另一方面，该其他添加剂的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为17.0质量%以下、更优选为15.0质量%以下、进一步优选为12.0质量%以下、更进一步优选为10.0质量%以下、更进一步优选为6.0质量%以下。
在成分(B)含有其他添加剂的情况下，成分(B)中，其他添加剂的配合量与成分(B-1)和(B-2)的总计含量之比[(其他添加剂)/((B-1)＋(B-2))]以质量比计优选为0.001以上、更优选为0.005以上、进一步优选为0.01以上、更进一步优选为0.02以上、更进一步优选为0.03以上。另一方面，该比[(其他添加剂)/((B-1)＋(B-2))]以质量比计优选为0.20以下、更优选为0.18以下、进一步优选为0.14以下、更进一步优选为0.11以下、更进一步优选为0.06以下。
此外，从更有效地得到本申请发明的效果的观点出发，在成分(B)含有其他添加剂的情况下，成分(B)中，成分(B-1)、成分(B-2)和其他添加剂的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计，优选为100质量%。
此外，从更有效地得到本申请发明的效果的观点出发，成分(A)和成分(B)的总计含量以加工液的总量100质量%为基准计，优选为100质量%。
此外，成分(B)不含其他添加剂的情况下，“成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)”的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为95.000质量%以上、更优选为98.000质量%以上、进一步优选为99.800质量%以上、更进一步优选为99.900质量%以上、更进一步优选为99.950质量%以上、特别优选为100质量%，并且，优选为100质量%以下、更优选为99.9999质量%以下、进一步优选为99.999质量%以下、更进一步优选为99.995质量%以下、更进一步优选为99.990质量%以下、更进一步优选为99.985质量%以下。
-HLB值-
本发明的一个实施方式所涉及的脆性材料加工液组合物的HLB值可以使用通过例如Griffin法而算出的值。
-0.1质量%水溶液的表面张力-
本发明的一个实施方式所涉及的脆性材料加工液组合物的0.1质量%水溶液的表面张力可以使用按照例如JIS K 2241：2017所述的利用Wilhelmy表面张力计的试验方法而测定的值。
-重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)-
本发明的一个实施方式所涉及的脆性材料加工液组合物的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)可以使用例如凝胶渗透色谱(GPC)来测定。
前述重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)例如可以通过在以下的条件下使用GPC而测定。
・柱：东ソー株式会社制、TSKgel SuperMultiporeHZ-M 2根
・洗脱液：四氢呋喃
・检测器：折射率检测器
・标准试样：聚苯乙烯
-pH-
本发明的一个实施方式所涉及的脆性材料加工液组合物的pH可以使用例如玻璃电极式氢离子浓度指示计(东亚ディーケーケー株式会社制、型号：HM-25R)而测定。
[脆性材料加工液组合物的制造方法]
前述脆性材料加工液组合物的制造方法中，
至少配合(A)水、和(B)添加剂混合物，配合以使得：
成分(B)包含：
(B-1)非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下；和
(B-2)环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物；
成分(B-1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下，
成分(B-2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下，
成分(B-1)和(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上，
从而得到脆性材料加工液组合物。
配合成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)的顺序没有特别限制，可以对成分(A)逐次或同时配合成分(B-1)和成分(B-2)，也可以预先配合成分(B-1)和成分(B-2)，将其混合物配合在成分(A)中。
此外，该制造方法中，可以配合成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)，进一步根据需要配合其他添加剂，在该情况下，所配合的各成分的配合顺序、配合方法等没有特别限定。
但是，在将前述脆性材料加工液组合物用于脆性材料的加工的情况下，优选预先制备前述脆性材料加工液组合物的原液后，对该原液，进一步配合成分(A)而稀释，制备脆性材料加工液组合物的稀释液而使用。
例如，作为脆性材料加工液组合物的稀释液，可以根据稀释液的用途而适当调整，可以将脆性材料加工液组合物的原液使用成分(A)以该原液的总量(体积)换算计达到优选为2倍以上、更优选为5倍以上、进一步优选为10倍以上、更进一步优选为100倍以上的方式稀释而制备。另一方面，作为脆性材料加工液组合物的稀释液，可以根据稀释液的用途而适当调整，可以将脆性材料加工液组合物的原液以使用成分(A)以该原液的总量(体积)换算计达到优选为1,000倍以下、更优选为900倍以下、进一步优选为800倍以下、更进一步优选为700倍以下的方式稀释而制备。
应予说明，成分(A)、成分(B-1)、成分(B-2)、和其他添加剂各自与脆性材料加工液组合物的栏中所述相同，其适合的方式也相同，因此省略其详细说明。此外，针对成分(A)、成分(B-1)、成分(B-2)、和其他添加剂的适合的配合量和各成分间的适合的配合量比，也各自与脆性材料加工液组合物的栏中前述的前述脆性材料加工液组合物中的各含量和各含量比相同，因此省略其详细说明。
此外，针对前述浓缩状态的脆性材料加工液组合物(原液)的适合的方式；和稀释状态的脆性材料加工液组合物(稀释液)的适合的方式的成分(A)、成分(B-1)、成分(B-2)、和其他添加剂的适合的配合量和各成分间的适合的配合量比，各自与后述各含量和各含量比相同，因此省略其详细说明。
[脆性材料加工液组合物的用途]
前述脆性材料加工液组合物可以适合地在使用前述丝锯、优选为固定磨粒丝锯而对包含硅锭等脆性材料的被加工材料进行丝锯加工时使用。即，前述加工液可以适合在使用丝对包含脆性材料的被加工材料进行加工时使用。
作为该脆性材料，可以举出例如晶体硅、蓝宝石、氮化镓、碳化硅、钕磁铁、氧化锆、石墨、铌酸、钽酸、水晶和玻璃。前述加工液从污染抑制效果的观点出发，可以更适合在对晶体硅、蓝宝石、碳化硅、钕磁铁、水晶、或玻璃进行加工时使用，可以进一步适合在对晶体硅、蓝宝石、或碳化硅进行加工时使用。
[脆性材料的加工方法]
本发明的一个实施方式所涉及的脆性材料的加工方法是使用前述脆性材料加工液组合物对包含硅锭等前述脆性材料的被加工材料进行加工的方法。
在此，前述加工液将该加工液向被加工材料供给而与被加工材料接触使用。加工液对前述被加工材料与前述丝锯等加工工具之间进行润滑。进一步还用于去除切削屑(切屑)、被加工材料的防锈、冷却工具和被加工材料等。
使用前述加工液而进行的脆性材料的加工具体而言，可以举出切削加工、研削加工、冲裁加工、研磨、拉伸加工、抽伸加工、压延加工等各种加工，这些中，优选为切削加工、研削加工，更优选为切削加工。
作为被加工材料的脆性材料可以举出前述材料。
应予说明，如前述那样，前述加工液适合用作在硅锭的切割加工中使用的加工液。
在此，更具体而言，如前述那样，游离磨粒方式和固定磨粒方式这两个方式的丝锯加工方法由前述硅锭一次性切出多个硅晶片，因此使用多丝锯装置。多丝锯装置中，在以恒定间隔雕刻多个槽的2个以上的引导辊上的各槽中各缠绕1根丝，将各丝以恒定张力平行保持。并且，切割加工时，使各引导辊旋转，使从喷嘴等喷出的加工液附着在丝上，同时使该丝在一个方向或双向上行进，在加工液所附着的丝上抵接硅锭，进行切割。此外，还有时在对根据需要而硅锭等被加工物本身施加加工液的同时进行加工。
加工中使用的加工液被储存在罐等中，从其用配管等搬运至前述加工室喷嘴。此外，在切割时使用的加工液被切割装置下部的已使用加工液接收罐等回收。此外，根据情况，还有时在装置内循环而再利用。
因此，前述加工液更适合用作这样的脆性材料的加工方法中使用的加工液，其中，进一步适合用作通过固定磨粒丝而由硅锭切出硅晶片的加工方法中使用的加工液，更进一步适合用于利用使用固定磨粒丝锯的多丝装置，由硅锭切出硅晶片的加工方法。
[加工装置]
本发明的一个实施方式所涉及的脆性材料的加工装置是使用作为前述本发明的一个实施方式的脆性材料加工液组合物的加工装置，优选为多丝切割加工装置，更优选为具有固定磨粒丝锯的多丝切割加工装置，进一步优选为具有硅锭切割用的固定磨粒丝锯的多丝切割加工装置。
此外，作为与本发明的一个实施方式相关的脆性材料加工液组合物，可以进一步举出以下的[2-1]~[2-18]的各实施方式。
应予说明，下述[2-1]~[2-18]所述的实施方式中包括的方式中的一部分也可以作为前述原液所涉及的方式的例子而举出。
[2-1] 脆性材料加工液组合物，其包含下述成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)，
成分(B-1)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计大于0.500质量%且为90.0质量%以下，
成分(B-2)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计大于0.500质量%且为90.0质量%以下，
成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计大于1.00质量%且为98.0质量%以下，
成分(A)：水
成分(B-1)：非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下
成分(B-2)：环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物。
[2-2] 根据前述[2-1]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-2)的数均分子量优选为500以上、更优选为1,000以上、进一步优选为1,500以上，并且，优选为6,000以下、更优选为5,000以下、进一步优选为3,000以下。
[2-3] 根据前述[2-1]或[2-2]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(A)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为1.00质量%以上、更优选为2.00质量%以上、进一步优选为5.00质量%以上、更进一步优选为10.0质量%以上、更进一步优选为20.0质量%以上，并且，优选为90.0质量%以下、更优选为85.0质量%以下、进一步优选为80.0质量%以下、更进一步优选为70.0质量%以下。
[2-4] 根据前述[2-1]~[2-3]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的0.1质量%水溶液的表面张力优选为31mN/m以下、更优选为30mN/m以下、进一步优选为29mN/m以下、更进一步优选低于28mN/m，并且，优选为1mN/m以上、更优选为5mN/m以上、进一步优选为10mN/m以上。
[2-5] 根据前述[2-1]~[2-4]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为0.800质量%以上、更优选为1.00质量%以上、进一步优选为1.50质量%以上，并且，优选为90.0质量%以下、更优选为80.0质量%以下、进一步优选为70.0质量%以下。
[2-6] 根据前述[2-1]~[2-5]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-2)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计、以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为1.00质量%以上、更优选为5.00质量%以上、进一步优选为10.0质量%以上，并且，优选为80.0质量%以下、更优选为70.0质量%以下、进一步优选为60.0质量%以下。
[2-7] 根据前述[2-1]~[2-6]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的含量与成分(B-2)的含量之比[(B-1)/(B-2)]以质量比计，优选为0.015以上、更优选为0.020以上、进一步优选为0.050以上、更进一步优选为0.10以上、更进一步优选为0.50以上、更进一步优选为1.00以上、更进一步优选为2.00以上、更进一步优选为3.00以上，并且，优选为9.50以下、更优选为8.00以下、进一步优选为7.00以下、更进一步优选为6.00以下、更进一步优选为5.00以下。
[2-8] 根据前述[2-1]~[2-7]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为5.00质量%以上、更优选为10.0质量%以上、进一步优选为20.0质量%以上、更进一步优选为25.0质量%以上，并且，优选为95.0质量%以下、更优选为90.0质量%以下、进一步优选为80.0质量%以下、更进一步优选为70.0质量%以下。
[2-9] 根据前述[2-1]~[2-8]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其进一步包含其他添加剂，其他添加剂的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为0.01质量%以上、更优选为0.10质量%以上、进一步优选为1.00质量%以上、更进一步优选为2.00质量%以上，并且，优选为10.00质量%以下、更优选为8.00质量%以下、进一步优选为7.00质量%以下、更进一步优选为6.00质量%以下。
[2-10] 根据前述[2-1]~[2-9]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为90.00质量%以上、更优选为92.00质量%以上、进一步优选为93.00质量%以下、更进一步优选为94.00质量%以上，并且，优选为100质量%以下、更优选为99.99质量%以下、进一步优选为99.90质量%以下、更进一步优选为99.00质量%以下、更进一步优选为98.00质量%以下。
[2-11] 根据前述[2-9]或[2-10]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(A)、成分(B-1)、成分(B-2)、和根据需要而添加的其他添加剂的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，为100质量%。
[2-12] 根据前述[2-1]~[2-11]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其在使用丝对包含脆性材料的被加工材料进行加工时使用。
[2-13] 根据前述[2-12]所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述丝为固定磨粒丝。
[2-14] 根据前述[2-12]或[2-13]所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述脆性材料为晶体硅、蓝宝石、碳化硅、钕磁铁、水晶、或玻璃。
[2-15] 前述[2-1]~[2-14]中任一项所述的脆性材料加工液组合物的制造方法，其中，至少配合下述成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)，
成分(A)：水
成分(B-1)：非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下
成分(B-2)：环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物。
[2-16] 脆性材料加工液组合物的用途，将前述[2-10]~[2-14]中任一项所述的脆性材料加工液组合物以该脆性材料加工液组合物的总量(体积)换算计达到优选为2倍以上、更优选为5倍以上、进一步优选为10倍以上、更进一步优选为100倍以上、并且优选为1,000倍以下、更优选为900倍以下、进一步优选为800倍以下、更进一步优选为700倍以下的方式进一步用成分(A)稀释，用于脆性材料的加工。
[2-17] 脆性材料加工液组合物的用途，将前述[2-10]~[2-14]中任一项所述的脆性材料加工液组合物以达到pH优选为3以上、更优选为4以上、进一步优选为5以上、并且优选为9以下、更优选为8以下、进一步优选为7以下的方式进一步用成分(A)稀释，用于脆性材料的加工。
[2-18] 脆性材料加工液组合物的用途，将前述[2-10]~[2-14]中任一项所述的脆性材料加工液组合物以按照JIS K 0102：2016的17.中记载的试验方法测定的100℃下的利用高锰酸钾的耗氧量(CODMn)达到优选为100mg/L以上、更优选为500mg/L以上、进一步优选为1,000mg/L以上、并且优选低于10,000mg/L、更优选为8,000mg/L以下、进一步优选为7,000mg/L以下的方式进一步用成分(A)稀释，用于脆性材料的加工。
此外，作为与本发明的一个实施方式相关的脆性材料加工液组合物，可以进一步举出以下的[3-1]~[3-17]的各实施方式。
应予说明，下述[3-1]~[3-17]所述的实施方式中包括的方式中的一部分也可以作为前述稀释液所涉及的方式的例子而举出。
[3-1] 脆性材料加工液组合物，其包含下述成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)，
成分(B-1)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计为0.005质量%以上且0.500质量%以下，
成分(B-2)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计为0.005质量%以上且0.500质量%以下，
成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计为0.108质量%以上且1.000质量%以下，
成分(A)：水
成分(B-1)：非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下
成分(B-2)：环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物。
[3-2] 根据前述[3-1]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-2)的数均分子量优选为500以上、更优选为1,000以上、进一步优选为1,500以上，并且，优选为6,000以下、更优选为5,000以下、进一步优选为3,000以下。
[3-3] 根据前述[3-1]或[3-2]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(A)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为90.00质量%以上、更优选为95.00质量%以上、进一步优选为99.00质量%以上、更进一步优选为99.20质量%以上、更进一步优选为99.40质量%以上，并且，优选为99.99质量%以下、更优选为99.95质量%以下、进一步优选为99.90质量%以下、更进一步优选为99.85质量%以下、更进一步优选为99.80质量%以下。
[3-4] 根据前述[3-1]~[3-3]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的0.1质量%水溶液的表面张力优选为31mN/m以下、更优选为30mN/m以下、进一步优选为29mN/m以下、更进一步优选低于28mN/m，并且，优选为1mN/m以上、更优选为5mN/m以上、进一步优选为10mN/m以上。
[3-5] 根据前述[3-1]~[3-4]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，pH优选为3以上、更优选为4以上、进一步优选为5以上，并且，优选为9以下、更优选为8以下、进一步优选为7以下。
[3-6] 根据前述[3-1]~[3-5]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为0.007质量%以上、更优选为0.010质量%以上、进一步优选为0.020质量%以上、更进一步优选为0.050质量%以上、更进一步优选为0.080质量%以上、更进一步优选为0.150质量%以上，并且，优选为0.480质量%以下、更优选为0.460质量%以下、进一步优选为0.450质量%以下、更进一步优选为0.440质量%以下、更进一步优选为0.430质量%以下。
[3-7] 根据前述[3-1]~[3-6]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-2)的含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计、以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为0.010质量%以上、更优选为0.020质量%以上、进一步优选为0.030质量%以上、更进一步优选为0.040质量%以上、更进一步优选为0.060质量%以上、更进一步优选为0.080质量%以上，并且，优选为0.480质量%以下、更优选为0.450质量%以下、进一步优选为0.400质量%以下、更进一步优选为0.350质量%以下、更进一步优选为0.300质量%以下、更进一步优选为0.200质量%以下。
[3-8] 根据前述[3-1]~[3-7]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的含量与成分(B-2)的含量之比[(B-1)/(B-2)]以质量比计，优选为0.015以上、更优选为0.020以上、进一步优选为0.050以上、更进一步优选为0.10以上、更进一步优选为0.50以上、更进一步优选为1.00以上、更进一步优选为2.00以上、更进一步优选为3.00以上，并且，优选为9.50以下、更优选为8.00以下、进一步优选为7.00以下、更进一步优选为6.00以下、更进一步优选为5.00以下。
[3-9] 根据前述[3-1]~[3-8]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为0.110质量%以上、更优选为0.150质量%以上、进一步优选为0.200质量%以上、更进一步优选为0.300质量%以上、更进一步优选为0.400质量%以上，并且，优选为0.900质量%以下、进一步优选为0.800质量%以下、更进一步优选为0.700质量%以下、更进一步优选为0.600质量%以下。
[3-10] 根据前述[3-1]~[3-9]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其进一步包含其他添加剂，其他添加剂的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为0.0001质量%以上、更优选为0.001质量%以上、进一步优选为0.005质量%以上、更进一步优选为0.010质量%以上、更进一步优选为0.015质量%以上，并且，优选为0.200质量%以下、更优选为0.150质量%以下、进一步优选为0.100质量%以下、更进一步优选为0.050质量%以下。
[3-11] 根据前述[3-1]~[3-10]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，优选为95.000质量%以上、更优选为98.000质量%以上、进一步优选为99.800质量%以上、更进一步优选为99.900质量%以上、更进一步优选为99.950质量%以上，并且，优选为100质量%以下、更优选为99.9999质量%以下、进一步优选为99.999质量%以下、更进一步优选为99.995质量%以下、更进一步优选为99.990质量%以下、更进一步优选为99.985质量%以下。
[3-12] 根据前述[3-10]或[3-11]所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(A)、成分(B-1)、成分(B-2)、和根据需要而添加的其他添加剂的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计，为100质量%。
[3-13] 根据前述[3-1]~[3-12]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其中，按照JIS K 0102：2016的17.中记载的试验方法测定的100℃下的利用高锰酸钾的耗氧量(CODMn)优选为100mg/L以上、更优选为500mg/L以上、进一步优选为1,000mg/L以上，并且，优选低于10,000mg/L、更优选为8,000mg/L以下、进一步优选为7,000mg/L以下。
[3-14] 根据前述[3-1]~[3-13]中任一项所述的脆性材料加工液组合物，其在使用丝对包含脆性材料的被加工材料进行加工时使用。
[3-15] 根据前述[3-14]所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述丝为固定磨粒丝。
[3-16] 根据前述[3-14]或[3-15]所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述脆性材料为晶体硅、蓝宝石、碳化硅、钕磁铁、水晶、或玻璃。
[3-17] 前述[3-1]~[3-16]中任一项所述的脆性材料加工液组合物的制造方法，其中，至少配合下述成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)，
成分(A)：水
成分(B-1)：非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下
成分(B-2)：环氧乙烷与除了环氧乙烷之外的环氧烷烃的共聚物。
应予说明，前述[2-1]~[2-18]和[3-1]~[3-17]所述的、成分(A)、成分(B-1)、成分(B-2)、和其他添加剂各自与作为本发明的一个实施方式的前述[1]所涉及的前述脆性材料加工液组合物的栏中前述的对应各成分相同，其适合的方式也相同，因此省略详细说明。
此外，前述[2-1]~[2-18]和[3-1]~[3-17]所述的方式中，各含量和质量比的适合范围的设定理由也各自与作为本发明的一个实施方式的前述[1]所涉及的前述脆性材料加工液组合物的栏中前述的对应各成分的含量的设定理由相同，因此省略详细说明。
此外，前述[2-1]~[2-18]和[3-1]~[3-17]所述的方式中，其他添加剂的配合量与成分(B-1)和(B-2)的总计含量之比[(其他添加剂)/(B-1＋B-2)](质量比)的适合的范围也各自与作为本发明的一个实施方式的前述[1]所涉及的前述脆性材料加工液组合物的栏中前述的范围相同，因此省略详细说明。
此外，针对前述[2-15]所述的脆性材料加工液组合物的制造方法，配合成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)的顺序没有特别限制，可以对成分(A)逐次或同时成分(B-1)和成分(B-2)，也可以预先配合成分(B-1)和成分(B-2)，将其混合物配合在成分(A)中。
此外，该制造方法中，可以配合成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)，进一步根据需要配合其他添加剂，在该情况下，所配合的各成分的配合顺序、配合方法等没有特别限定。
此外，前述[3-17]所述的脆性材料加工液组合物的制造方法的情况也相同。但是，在前述[3-17]所述的脆性材料加工液组合物的制造方法的情况下，优选具有：使用前述[2-15]所述的制造方法而预先制备脆性材料加工液组合物的原液的步骤、和对该原液进一步配合成分(A)而稀释、制备脆性材料加工液组合物的步骤。将前述原液用成分(A)稀释时的稀释倍率的适合的范围与作为本发明的一个实施方式的前述[1]所涉及的前述脆性材料加工液组合物的栏中前述的范围相同。
此外，针对前述[2-1]~[2-18]和[3-1]~[3-17]所述的脆性材料加工液组合物的用途、使用该脆性加工液组合物的脆性材料的加工方法、和加工装置，也各自与作为本发明的一个实施方式的前述[1]所涉及的脆性材料加工液组合物的栏的对应项目中说明的内容相同，因此省略详细说明。
实施例
以下，通过实施例进一步具体说明本发明，但本发明不因这些例子而受到任何限定。
应予说明，与各成分和脆性材料加工液组合物相关的各物性按照以下所示的要领而评价。
[HLB值]
使用通过Griffin法而算出的值。
[0.1质量%水溶液的表面张力]
使用按照例如JIS K 2241：2017所述的利用Wilhelmy表面张力计的试验方法而测定的值。
[分子量]
使用凝胶渗透色谱(GPC)来测定重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。GPC中，作为柱而使用东ソー株式会社制TSKgel SuperMultiporeHZ-M 2根，使用四氢呋喃作为洗脱液，检测器使用折射率检测器来进行测定，以聚苯乙烯作为标准试样而求出重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。
[pH值]
实施例和比较例中得到的各脆性材料加工液组合物的pH使用东亚ディーケーケー株式会社制的玻璃电极式氢离子浓度指示计、型号：HM-25R来评价。
[硅(Si)摩擦系数]
使用实施例和比较例中使用的各脆性材料加工液组合物，按照下述试验条件进行往返动摩擦试验，测定摩擦系数。
试验机：株式会社オリエンテック制“F-2100”
球：3/16英寸SUJ2
试验温度：室温
试验板：多晶硅
滑动速度：20mm/秒
滑动距离：2cm
载重：200g
[消泡性评价]
使用实施例和比较例中得到的各脆性材料加工液组合物，按照下述流程来评价。
(液面高度：无微粉)
在具有液体循环装置的容量2L的量筒(全高：460mm、内径φ85mm)中，注入加工液200mL，从量筒底部中用循环装置抽出加工液而循环，从该2L量筒的底面起算的高度达到400mm的位置，使抽出的加工液使用内径φ5mm的喷嘴向该2L量筒内喷出。以此时的加工液的流量达到1.3L/分钟的方式调整循环量。
测量循环开始经过5分钟后的液面高度。
应予说明，液面高度利用量筒的刻度，以单位“mL”进行对比。
此时，如果起泡发生则该液面高度变高，即“mL”的值变大，因此该液面高度的值“mL”越小，则消泡性越优异。
所得结果示于下述表1和2。
(液面高度：有微粉)
对前述加工液，以评价液中的浓度达到13质量%的方式配合微粉(“石墨粉末”、和光纯药工业株式会社制、特级)，准备为评价液。
使用该评价液，除此之外，通过与“无微粉”中的液面高度的测量方法相同的方法测量液面高度，评价微粉混入时的加工液的消泡性。
[废液处理性的评价]
按照JIS K 0102：2016的17.中记载的试验方法而测定实施例和比较例中得到的各脆性材料加工液组合物的100℃下的利用高锰酸钾的耗氧量(CODMn)。根据CODMn的数值，通过以下的基准评价实施例和比较例中得到的各脆性材料加工液组合物的废液处理性。
・A：CODMn低于10,000mg/L
・F：CODMn为10,000mg/L以上
应予说明，废液处理性优异的加工液如前述那样，也表明是即使以更少的有效成分浓度也能够充分发挥作为加工液而要求的润滑性、消泡性这样的性能的加工液。
本发明中的废液处理性也相同，基于前述指标的评价实际不是用于规定满足特定的水分含量的加工液，而是用作用于判定是否即使以少的有效成分浓度也能够发挥充分的性能的加工液的指标。
[实施例1~5、比较例1~7]
以达到下述的表1和2所示的组成的方式配合各成分，制备脆性材料加工液组合物。按照前述评价方法，评价各实施例和比较例的脆性材料加工液组合物。所得结果示于下述表1和2。
应予说明，下述表1和2所示的各成分各自表示以下的化合物。
成分(A)
・离子交换水
除了成分(A)之外的添加剂(表1中的成分(B)或表2中的有效成分的原料)
・表面活性剂1：碳原子数12的醇的EO加成物(主成分：聚氧基亚烷基烷基醚)、HLB=7.9、0.1质量%水溶液的表面张力=27.9mN/m
・表面活性剂2：碳原子数12的醇的EO加成物(主成分：聚氧基亚烷基烷基醚)、HLB=6.3、0.1质量%水溶液的表面张力=26.6mN/m
・表面活性剂3：碳原子数12的醇的EO加成物(主成分：聚氧基亚烷基烷基醚)、HLB=8.9、0.1质量%水溶液的表面张力=27.6mN/m
・表面活性剂4：碳原子数12的醇的EO加成物(主成分：聚氧基亚烷基烷基醚)、HLB=12.1、0.1质量%水溶液的表面张力=28.3mN/m
・表面活性剂5：环氧乙烷(EO)与环氧丙烷(PO)的嵌段共聚物(Pluronic型表面活性剂)、数均分子量(Mn)=2,950、聚氧亚丙基链部分的数均分子量(Mn)=1,750、EO加成摩尔数=27、HLB=8
・消泡剂：聚醚聚硅氧烷
・pH调节剂1：异壬酸
・pH调节剂2：三异丙醇胺。
[表1]
*1：不满足成分(B-1)和(B-2)的要件的非离子表面活性剂
*2：加工液组合物中，除了成分(A)之外的成分(有效成分)的量。
[表2]
*1：不满足成分(B-1)和(B-2)的要件的表面活性剂
*2：由于不满足成分(B)的要件的添加剂混合物，表2中仅记载为有效成分。
如表1所示那样，实施例1~5的脆性材料加工液组合物包含成分(A)和成分(B)，成分(B)各自以规定的含量包含成分(B-1)和成分(B-2)，且成分(B)中的成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量为83.0质量%以上，因此均确认了即使CODMn的数值低，润滑性、消泡性也优异，润滑性、消泡性和废液处理性的平衡优异。
另一方面，如表2所示那样，比较例1~7的脆性材料加工液组合物未全部满足包含成分(A)和成分(B)，成分(B)各自以规定的含量包含成分(B-1)和成分(B-2)，且成分(B)中的成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量为83.0质量%以上的要件，因此确认润滑性、消泡性、或废液处理性中任一特性差。
应予说明，使用实施例1中记载的脆性材料加工液组合物，使用固定磨粒方式的多丝锯装置，对硅锭进行切割加工的结果是，确认加工时该脆性材料加工液组合物的起泡少，消泡性优异。此外，还确认该脆性材料加工液组合物的废液处理性优异。
工业实用性
作为前述本发明的一个实施方式的脆性材料加工液组合物的润滑性、消泡性、废液处理性的平衡优异。因此，例如在对包含硅锭等脆性材料的被加工材料进行切割加工时，能够抑制该加工液的起泡，能够防止以起泡为原因该加工液从接受该加工液的罐溢出(发生溢流)的缺陷、或以起泡为原因发生的加工精度的降低等负面影响。
此外，前述作为本发明的一个实施方式的脆性材料加工液组合物的废液处理性优异，因此还导至提高对环境的安全性、提高作业时的安全性、伴随废液处理的负载减少从而提高经济性。
并且，如前述那样，前述作为本发明的一个实施方式的脆性材料加工液组合物适合用作在硅锭等脆性材料的切割加工中使用的组合物，更适合地用作使用固定磨粒丝由硅锭切出硅晶片的加工的冷却剂。
Claims (46)
1.脆性材料加工液组合物，其包含(A)水、和(B)添加剂混合物，
成分(B)包含：
(B-1)非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下；和
(B-2)具有聚乙二醇单元和聚丙二醇单元的三嵌段共聚物；
成分(B-2)的数均分子量为500以上且5,000以下，
成分(B-1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下，
成分(B-2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下，
成分(B-1)和(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上。
2.根据权利要求1所述的脆性材料加工液组合物，其中，作为成分(A)的水选自蒸馏水、离子交换水、自来水和工业用水。
3.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述加工液为浓缩状态的原液，进行该原液的保管和搬运的情况下，成分(A)的含量相对于成分(B)100质量份，为1.0质量份以上且1,800质量份以下。
4.根据权利要求3所述的脆性材料加工液组合物，其中，将前述加工液用于脆性材料的加工的情况下，将前述原液进一步用成分(A)稀释而将前述加工液以稀释状态使用。
5.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，相对于成分(B)100质量份，以900质量份以上且999,900质量份以下含有成分(A)。
6.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，pH为3以上且9以下。
7.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的0.1质量%水溶液的表面张力为1mN/m以下且31mN/m以下。
8.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述碳原子数10以上且24以下的醇为碳原子数10以上且24以下的脂肪族醇。
9.根据权利要求8所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述脂肪族醇为伯醇或仲醇。
10.根据权利要求8所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述脂肪族醇为直链状、支链状或环状。
11.根据权利要求8所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述脂肪族醇选自癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、异十三烷醇、肉豆蔻醇、十五烷醇、棕榈醇、十七醇、硬脂醇、异硬脂醇、十九烷醇、二十烷醇、癸烯醇、十二碳烯醇、十三碳烯醇、十四碳烯醇、棕榈油醇、油醇、二十碳烯醇、亚麻醇、辛基环己醇、壬基环己醇和金刚烷醇。
12.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述环氧烷烃为碳原子数2~4的环氧烷烃。
13.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述环氧烷烃选自环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,3-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、1,3-环氧丁烷和四氢呋喃。
14.根据权利要求13所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)为对前述碳原子数10以上且24以下的醇至少加成环氧乙烷而得到的化合物。
15.根据权利要求13所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)为对前述碳原子数10以上且24以下的醇加成环氧乙烷和除了环氧乙烷之外的环氧烷烃而得到的化合物。
16.根据权利要求13所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)为选自聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯亚烷基烷基醚中的至少1种。
17.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-2)为对聚丙二醇加成环氧乙烷而得到的Pluronic型共聚物。
18.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-2)的数均分子量为1,000以上且3,000以下。
19.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B)中，成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上且99.9质量%以下。
20.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B-1)的含量与成分(B-2)的含量之比(B-1)/(B-2)以质量比计为0.015以上且9.50以下。
21.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B)中，除了前述成分(B-1)和成分(B-2)之外，作为其他添加剂，含有选自除了成分(B-1)和(B-2)之外的表面活性剂、pH调节剂、保水性改进剂、消泡剂、金属惰化剂、杀菌剂・防腐剂、防锈剂和抗氧化剂中的1种以上。
22.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述除了成分(B-1)和(B-2)之外的表面活性剂为选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、除了成分(B-1)和(B-2)之外的非离子表面活性剂、和两性表面活性剂中的1种以上。
23.根据权利要求22所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸盐、和α-烯烃磺酸盐。
24.根据权利要求22所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述阳离子表面活性剂选自烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、和烷基二甲基苯甲基铵盐。
25.根据权利要求22所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述除了成分(B-1)和(B-2)之外的非离子表面活性剂选自碳原子数低于10或大于24的非离子表面活性剂和HLB值低于4或大于11的非离子表面活性剂。
26.根据权利要求22所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述两性表面活性剂为烷基甜菜碱。
27.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，用作前述pH调整剂的酸成分为选自月桂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、新癸酸、异壬酸、癸酸、异硬脂酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、聚丙烯酸和其盐、以及磷酸中的1种以上。
28.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，用作前述pH调整剂的碱成分为选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、三正丙醇胺、三正丁醇胺、三异丁醇胺、三叔丁醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N-环己基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-环己基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、甲基胺、二甲基胺、乙基胺、二乙基胺、丙基胺、二丙基胺和氨中的1种以上。
29.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述保水性改进剂为选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丙三醇和它们的酯衍生物、前述各种醇的醚衍生物；聚乙二醇和聚丙二醇中的1种以上。
30.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述消泡剂选自硅酮油、氟硅酮油、聚醚聚硅氧烷和氟烷基醚。
31.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述金属惰化剂选自咪唑啉、嘧啶衍生物、噻二唑和苯并三唑。
32.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述杀菌剂・防腐剂选自对羟基苯甲酸酯类、苯甲酸、水杨酸、山梨酸、脱氢乙酸、对甲苯磺酸和它们的盐类、以及苯氧基乙醇。
33.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述防锈剂选自烷基苯磺酸盐、二壬基萘磺酸盐、烯基丁二酸酯和多元醇酯。
34.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述抗氧化剂选自酚系抗氧化剂和胺系抗氧化剂。
35.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述其他添加剂的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.1质量%以上且17.0质量%以下。
36.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B)中，前述其他添加剂的配合量与成分(B-1)和(B-2)的总计含量之比(其他添加剂)/((B-1)＋(B-2))以质量比计为0.001以上且0.20以下。
37.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，在成分(B)含有前述其他添加剂的情况下，成分(B)中，成分(B-1)、成分(B-2)和前述其他添加剂的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为100质量%。
38.根据权利要求21所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(A)和成分(B)的总计含量以加工液的总量100质量%为基准计为100质量%。
39.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其中，成分(B)不含除了成分(B-1)和成分(B-2)之外的其他添加剂的情况下，成分(A)、成分(B-1)和成分(B-2)的总计含量以脆性材料加工液组合物的总量100质量%为基准计为95.000质量%以上且100质量%以下。
40.根据权利要求1或2所述的脆性材料加工液组合物，其在使用丝对包含脆性材料的被加工材料进行加工时使用。
41.根据权利要求40所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述丝为固定磨粒丝。
42.根据权利要求40所述的脆性材料加工液组合物，其中，前述脆性材料为晶体硅、蓝宝石、碳化硅、钕磁铁、水晶、或玻璃。
43.脆性材料加工液组合物的制造方法，其中，至少配合(A)水、和(B)添加剂混合物，配合以使得：
成分(B)包含：
(B-1)非离子表面活性剂，其为碳原子数10以上且24以下的醇的环氧烷烃加成物，且HLB值为4以上且11以下；和
(B-2)具有聚乙二醇单元和聚丙二醇单元的三嵌段共聚物；
成分(B-2)的数均分子量为500以上且5,000以下，
成分(B-1)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且88.0质量%以下，
成分(B-2)的含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为0.9质量%以上且96.0质量%以下，
成分(B-1)和(B-2)的总计含量以成分(B)的总量100质量%为基准计为83.0质量%以上，
从而得到权利要求1~42中任一项所述的脆性材料加工液组合物。
44.脆性材料的加工方法，其使用权利要求1~42中任一项所述的脆性材料加工液组合物对包含脆性材料的被加工材料进行加工。
45.根据权利要求44所述的脆性材料的加工方法，其为由硅锭切出硅晶片的切割加工。
46.加工装置，其使用权利要求1~42中任一项所述的脆性材料加工液组合物。
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