DE19983092B4

DE19983092B4 - Schneidöl, Schneidölzusammensetzung sowie deren Verwendung

Info

Publication number: DE19983092B4
Application number: DE19983092T
Authority: DE
Inventors: Jiro Hashimoto; Toshiya Hagihara; Kazuhiko Nishimoto
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2019-04-03
Also published as: GB2351294B; US6383991B1; WO1999051711A1; GB0024411D0; GB2351294A; DE19983092T1

Abstract

Schneidöl, umfassend (a) eine Polyetherverbindung mit der Formel (I) R₁O(EO)_m(AO)_nR₂ (I)worin R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, jeweils Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen sind, wobei zumindest eines davon eine Kohlenwasserstoffgruppe ist; EO eine Oxyethylengruppe ist; AO eine Oxyalkylengruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen ist; und m und n jeweils 1 bis 50 sind, wobei die Summe von m und n von 4 bis 100 ist; und (b) Silicateilchen, und
worin die Polyetherverbindung mit der Formel (I) einen Trübungspunkt von 0 bis 100°C hat, wenn sie 20-fach mit Wasser verdünnt wird.

Description

Technisches Gebiet dieser Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Schneidöl, das beim Schneiden eines zu schneidenden Gegenstandes (einschließlich einem bearbeiteten Produkt) mit einer Drahtsäge unter Verwendung von freien Schleifkörnern eingesetzt wird, das die Schneidleistung und die Verarbeitbarkeit verbessern kann, eine Schneidölzusammensetzung die das Schneidöl und ein Schleifmittel umfasst, und die Verwendung der Schneidölzusammensetzung zum Schneiden eines Barrens.
Stand der Technik
Wenn ein Siliziumbarren mit einer Drahtsäge unter Verwendung von freien Schleifkörnern zur Herstellung von Mikroplättchen geschnitten wird, wird ein nicht-wasserlösliches Schneidöl verwendet, das ein Mineralöl als Hauptkomponente enthält. Nach dem Schneiden werden zur Reinigung und zur Entfernung des anhaftenden, nichtwasserlöslichen Schneidöls, das auf dem Waferprodukt niedergeschlagen ist, organische Lösungsmittel und spezielle Reinigungsmittel verwendet.
Zur Vereinfachung der Reinigung des obigen Waferproduktes wurde ein wasserlösliches Schneidölmittel entwickelt JP 3181598 A
Bei dem obigen wasserlöslichen Schneidölmittel gibt es jedoch, weil es eine große Änderung der Viskositäten, die durch Verdampfung von Wasser verursacht wird, das in dem wasserlöslichen Schneidölmittel enthalten ist, Temperaturänderung, Änderung der Scher-Rate einer Drahtsäge gibt, einen Mangel, dass die Schneidleistung schlecht wird. Der nach dem Schneiden eines Barrens unter Verwendung des obigen wasserlöslichen Schneidölmittels erhaltene Wafer wird mit Wasser gereinigt und die Abwasserbehandlung nach der Reinigung kann zum Beispiel durch ein Aggregations-Sedimentations-Verfahren, Flotationsverfahren unter Anwendung von Druck, aktiviertes Aufschlämmverfahren, Aktivkohle-Behandlungsverfahren oder dgl. durchgeführt werden. Jedoch haben alle diese Verfahren Nachteile, weil große Kosten und Anlagen dafür erforderlich sind.
Weil die Schleifkörner, die für Schleifkörner verwendet werden (Schleifmittel) ein ziemlich hohes spezifisches Gewicht im Vergleich zu dem Schneidöl aufweisen, setzen sich die Schleifkörner mit einem hohen spezifischen Gewicht zusätzlich von der Schneidölzusammensetzung in einer Aufschlämmungsform ab, wobei die Schneidölzusammensetzung das Schneidöl und die Schleifkörner umfasst. Weil sich, die Schleifkörner im Inne wen des Behälters oder des Rohrs absetzen, erniedrigt sich der Gehalt der Schleifkörner, so dass es Probleme gibt, dass die Schneidleistung und die Schneidgenauigkeit erniedrigt werden und die sedimentierten und akkumulierten Schleifkörner einen harten Kuchen bilden, wenn der Vorgang für eine lange Zeit gestoppt wird, wodurch es schwierig wird, die Schleifkörner gleichmäßig zu redispergieren.
Aus US 4,828,735 , EP 0 131 657 , JP 10060468 A und JP 08259978 A sind Schneidölzusammensetzungen bekannt, die unterschiedliche Verbindungen enthalten, die jeweils Polyoxyalkylenoxideinheiten aufweisen. Solche Zusammensetzungen können auch als hydraulisches Fluidum oder auch zur Metallverarbeitung eingesetzt werden.
Offenbarung der Erfindung
Demgemäß liegt ein Ziel dieser Erfindung darin, ein Schneidöl, das ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen eines Schleifmittels wie Schleifkörner ergeben kann und eine ausgezeichnete Redispersionsfähigkeit nach dem Sedimentieren, Schneidleistung und Verarbeitbarkeit aufweist; eine Schneidölzusammensetzung, die die Reinigung eines nach dem Schneiden erhaltenen, geschnittenen Produktes erleichtern kann; und die Verwendung der Schneidölzusammensetzung zum Schneiden eines Barrens anzugeben.
Spezifisch betrifft diese Erfindung:

(1) ein Schneidöl, umfassend (a) eine Polyetherverbindung mit der Formel (I) R₁O(EO)_m(AO)_nR₂ (I)worin R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, jeweils Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen sind, wobei zumindest eines davon eine Kohlenwasserstoffgruppe ist; EO eine Oxyethylengruppe ist; AO eine Oxyalkylengruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen ist; und m und n jeweils 1 bis 50 sind, wobei die Summe von m und n von 4 bis 100 ist; und (b) Silicateilchen, worin die Polyetherverbindung mit der Formel (I) einen Trübungspunkt von 0 bis 100°C hat, wenn sie 20-fach mit Wasser verdünnt wird;
(2) Schneidölzusammensetzung, umfassend das Schneidöl des obigen Punktes (1) und ein Schleifmittel;
(3) Verwendung dieser Schneidölzusammensetzung zum Schneiden eines Barrens und
(4) Verwendung der Schneidölzusammensetzung wobei diese sich in eine Ölphase und eine wässrige Phase durch Erwärmen des Abwassers auf eine Temperatur, die höher ist als der Trübungspunkt der Polyetherverbindung, trennt.

Beste Art zur Durchführung der Erfindung
1. Schneidöl
In dieser Beschreibung hat das Schneidöl die gleiche Bedeutung wie eine Arbeitsflüssigkeit, die beim Schneiden eines Barrens unter Verwendung einer Drahtsäge verwendet wird.
Weil das Schneidöl dieser Erfindung (a) eine Polyetherverbindung mit der Formel (I) enthält, werden ausgezeichnete Eigenschaften entfaltet, dass das Schneidöl, das auf einem Schneidprodukt, das nach dem Schneiden erhalten wird, niedergeschlagen ist, leicht gereinigt werden kann, dass die Eignung für ein Material wie Urethan in einer Drahtsäge hoch ist, dass die Änderung der Viskosität des Schneidöls gering ist und dass die Schneidleistung ausgezeichnet ist.
In der Formel (I) sind R₁ und R₂ jeweils Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen. Zusätzlich können R₁ und R₂ identisch oder verschieden voneinander sein und zumindest eines von diesen ist eine Kohlenwasserstoffgruppe im Hinblick auf die Verminderung der Änderung der Viskositäten der Schneidölzusammensetzung, die Schleifkörner umfasst. Die Zahl der Kohlenstoffatome in der Kohlenwasserstoffgruppe ist 1 oder mehr im Hinblick auf die ausreichende Entfaltung der Schneidleistung, und die Zahl der Kohlenstoffatome ist 24 oder weniger, bevorzugt 18 oder weniger, mehr bevorzugt 12 oder weniger, insbesondere 6 oder weniger im Hinblick auf die Leichtigkeit, Schneidprodukte, die nach dem Schneiden erhalten sind, zu reinigen. Die Kohlenwasserstoffgruppe kann irgendeine aus aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppen und aromatischen Kohlenwasserstoffgruppen sein. Zusätzlich kann die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe gesättigt oder ungesättigt, linear oder verzweigt sein.
In der Formel (I) ist EO eine Oxyethylengruppe und AO ist eine Oxyalkylengruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen. Die Oxyalkylengruppe umfasst Oxypropylengruppen und Oxybutylengruppe. Zusätzlich weist in der Formel (I) (EO)_m(AO)_n eine statistische Form oder Blockform auf, die jeweils aus EO und AO zusammengesetzt sind.
Jedes der oben erwähnten Indizes m und n ist von 1 bis 50, mehr bevorzugt 1 bis 25, insbesondere bevorzugt 1 bis 20. Es ist gewünscht, dass m 1 oder mehr ist im Hinblick auf die leichte Reinigung der Schneidprodukte, die nach dem Schneiden erhalten werden, und dass n 1 oder mehr ist im Hinblick auf die Fließfähigkeit des Schneidöls bei niedriger Temperatur. Es ist erwünscht, dass m und n jeweils 50 oder weniger sind, im Hinblick auf die Fließfähigkeit der Schneidölzusammensetzung.
Die Polyetherverbindung mit der Formel (I) kann durch Zugabe einer Alkylenoxidverbindung zu einem einwertigen Alkohol oder Phenol unter Verwendung von z. B. von KOH als Katalysator erhalten werden. Wenn sie durch dieses Verfahren hergestellt wird, haben die zugegebenen Molzahlen der Oxyethylengruppe und der Oxyalkylengruppe in der resultierenden Polyetherverbindung eine Verteilung, und die Polyetherverbindung wird als eine Gruppe hergestellt, die sich aus individuellen Polyetherverbindungen mit unterschiedlichen Molzahlen von zugegebenem EO und AO zusammensetzt. Daher kann die Verbindung mit der Formel (I) als individuelle Verbindungen, die eine Gruppe von Verbindungen ausmachen oder als eine Gruppe von Verbindungen mit verschiedenen Molzahlen, die zugegeben sind, definiert werden.
Wenn die Polyetherverbindung mit der Formel (I) als individuelle Verbindungen definiert wird, ist es gewünscht, dass m und n jeweils eine ganze Zahl sind und dass sie jeweils eine ganze Zahl von jeweils 1 bis 50, bevorzugt 1 bis 25, mehr bevorzugt 1 bis 20 sind. Die Polyetherverbindungen, die als individuelle Verbindungen definiert werden, können alleine oder in Zumischung von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Wenn die Polyetherverbindung mit der Formel (I) als eine Gruppe von Verbindungen mit verschiedenen Molzahlen, die zugegeben sind, definiert wird, ist es gewünscht, dass m und n jeweils eine Zahl sind, die eine durchschnittliche Zahl der zugegebenen Mole darstellt, und dass jedes eine Zahl von 1 bis 50, mehr bevorzugt 1 bis 25, insbesondere bevorzugt 1 bis 20 ist. Es ist gewünscht, dass in der Mischung der Polyetherverbindungen die individuellen Polyetherverbindungen, bei denen in der Formel (I) m und n jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 50, bevorzugt 1 bis 25, bevorzugt 1 bis 20 sind, in einer Menge von 50 Gew.% oder mehr, mehr bevorzugt 70 Gew.% oder mehr enthalten sind.
Die Summe von m und n ist 4 oder mehr im Hinblick auf die Kompatibilität zwischen dem Schneidöl und einem Material wie Urethan, und die Summe ist 100 oder weniger, mehr bevorzugt 50 oder weniger, insbesondere bevorzugt 30 oder weniger, im Hinblick auf die Verminderung der Änderung der Viskositäten der Schneidölzusammensetzung, die Schleifkörner umfasst, und im Hinblick auf die Fließfähigkeit der Schneidölzusammensetzung.
Wenn die Polyetherverbindung mit der Formel (I) als individuelle Verbindung definiert ist, und wenn n 2 oder mehr ist, können die zwei oder mehr AO-Einheiten gleich oder verschieden sein. Wenn sie verschieden sind, kann die Polyetherverbindung eine statistische oder Blockform aufweisen. Wenn die Polyetherverbindung als eine Gruppe von Verbindungen mit unterschiedlichen Zahlen von zugegebenen Molen definiert wird, wenn die individuellen Verbindungen, die die Gruppe der Verbindungen ausmachen, 2 oder mehrere AO aufweisen, können die AO-Gruppen gleichermaßen identisch oder verschieden sein. Wenn sie verschieden sind, kann die Polyetherverbindung in einer statistischen oder Blockform vorliegen.
Das Schneidöl dieser Erfindung umfasst Polyetherverbindungen mit der Formel (I) als eine Hauptkomponente. Wenn die Polyetherverbindung mit der Formel (I) als individuelle Verbindungen definiert wird, ist der Gehalt der Polyetherverbindung mit der Formel (I) in dem Schneidöl 50 Gew.% oder mehr, bevorzugt 60 Gew.% oder mehr, mehr bevorzugt 70 Gew.% oder mehr, noch mehr bevorzugt 80 Gew.% oder mehr, insbesondere bevorzugt 90 Gew.% oder mehr. Zusätzlich ist, wenn die Polyetherverbindung mit der Formel (I) als eine Gruppe von Verbindungen mit unterschiedlichen Zahlen von zugegebenen Molen definiert ist, der Gehalt der Polyetherverbindungen mit der Formel (I) als eine Mischung in dem Schneidöl 80 Gew.% oder mehr, bevorzugt 90 Gew.% oder mehr.
Weil das Schneidöl dieser Erfindung ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel umfasst, das die Polyetherverbindung mit der Formel (I) mit einem Trübungspunkt von 0 bis 100°C, wenn sie 20-fach mit Wasser verdünnt wird, ist, können das Dispersionsvermögen und die Leichtigkeit, Wafer, die nach dem Schneiden erhalten sind, zu reinigen, verbessert werden.
Der Trübungspunkt der Polyetherverbindung mit der Formel (I) ist 0°C oder mehr, bevorzugt 20°C oder mehr, insbesondere bevorzugt 30°C oder mehr und ist 100°C oder weniger, bevorzugt 80°C oder weniger, insbesondere bevorzugt 70°C oder weniger im Hinblick auf die Leichtigkeit bei der Handhabung während der Reinigung ist. Der Trübungspunkt ist von 0 bis 100°C, mehr bevorzugt von 20 bis 80°C, insbesondere bevorzugt 30 bis 70°C.
Zusätzlich zu der oben erwähnten Polyetherverbindung mit der Formel (I) können Additive, z. B. ein Verdicker, Dispersionsmittel, Antikorrosionsmittel, Chelatisierungsmittel, basische Substanz, Tensid nach Bedarf zu dem Schneidöl dieser Erfindung gegeben werden. Sogar solche, die mit der oben erwähnten Polyetherverbindung reaktiv sind, können als oben erwähnte Additive verwendet werden, solange sie das Ziel dieser Erfindung nicht beeinträchtigen.
Wenn das Schneidöl dieser Erfindung, das Schleifkörner enthält, als Schneidölzusammensetzung verwendet wird, können sogar solche, die mit den Schleifkörnern reaktiv sind, als oben erwähnte Additive verwendet werden, solange sie das Ziel dieser Erfindung nicht beeinträchtigen.
Bei dem Schneidöl dieser Erfindung kann eine wasserlösliche organische Verbindung wahlweise als Medium der oben erwähnten Polyetherverbindung mit der Formel (I) verwendet und die Additive nach Bedarf zugegeben werden.
Die Menge des oben erwähnten, wahlweise verwendeten Mediums kann ein Rest sein, erhalten durch Subtrahieren der Mengen der Polyetherverbindung mit der Formel (I) und der ggf. zugegebenen Additive von der des Schneidöls.
Erfindungsgemäß kann ein Schneidöl, das weiterhin (b) Silicateilchen zusätzlich zu dem oben erwähnten Schneidöl enthält, weiterhin die Änderung der Viskositäten des Schneidöls unterdrücken, und wenn ein Schleifmittel (Schleifkörner) in dem Schneidmittel enthalten ist, wird eine ausgezeichnete Wirkung entfaltet, dass die Erniedrigung der Schneidleistung aufgrund der Sedimentation des Schleifmittels (Schleifkörner) unterdrückt werden kann.
Die oben erwähnten Silicateilchen sind Siliziumdioxid und umfassen speziell Silicagel, wasserfreies Silica in der Form von ultrafeinen Teilchen. Es ist gewünscht, dass die Teilchengröße der Primärteilchen der oben erwähnten Silicateilchen bevorzugt 5 nm oder mehr, mehr bevorzugt 10 nm oder mehr im Hinblick auf die ausreichende Entfaltung der Wirkung der Unterdrückung der Sedimentation der Schleifkörner ist und dass die Teilchengröße der Primärteilchen bevorzugt 50 nm oder weniger, mehr bevorzugt 20 nm oder weniger im Hinblick auf das Dispersionsvermögen der Polyetherverbindung mit der Formel (I) ist. Unter diesen ist wasserfreies Silica bevorzugt, und umfasst speziell AEROSIL, hergestellt von Nippon Aerosil. Weiterhin ist es gewünscht, dass das wasserfreie Silica ein hydrophobes Silica ist, bei dem die Silanolgruppen auf der Oberfläche eines wasserfreien Silicas einer hydrophoben Behandlung unterworfen wird.
Bei dem Schneidöl dieser Erfindung kann zusätzlich zu der oben erwähnten (a) Polyetherverbindung mit der Formel (I) (nachfolgend mit (a) bezeichnet) und den (B) Silicateilchen (nachfolgend mit (b) bezeichnet), weiterhin (c) ein oberflächenaktives Mittel verwendet werden (nachfolgend mit (c) bezeichnet). Durch das Vorhandensein der erwähnten Komponenten (a), (b) und (c) werden die Wirkungen entfaltet, dass die Sedimentation eines Schleifmittels unterdrückt wird, und dass ein Schleifmittel leicht redispergiert werden kann, selbst wenn das Schleifmittel sedimentiert ist.
Die Komponente (c) umfasst eine oder mehrere Arten von oberflächenaktiven Mittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylenoxidaddukten eines Alkylamins, Alkylenoxidaddukten eines Fettsäureesters eines mehrwertigen Alkohols und Imidazolin-Tensiden, und diese Tenside können alleine oder in Zumischung von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Die oben erwähnten Alkylenoxidaddukte eines Alkylamins umfassen zum Beispiel Verbindungen, erhalten von einem aliphatischen Amin mit 8 bis 28 Kohlenstoffatomen und einem Alkylenoxid, das Ethylenoxid oder Propylenoxid ist, worin die Zahl der zugegebenen Mole des Alkylenoxids bevorzugt von 1 bis 50, mehr bevorzugt von 1 bis 20 ist.
Die oben erwähnten Alkylenoxidaddukte eines Fettsäureesters eines mehrwertigen Alkohols umfassen z. B. Verbindungen, erhalten von einem mehrwertigen Alkohol, einer Fettsäure und ein Alkylenoxid, das Ethylenoxid oder Propylenoxid ist, wobei der mehrwertige Alkohol im Molekül von 2 bis 10 Hydroxylgruppen, bevorzugt von 2 bis 6 Hydroxylgruppen aufweist und 2 bis 30 Kohlenstoffatome, bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome, mehr bevorzugt 2 bis 8 Kohlenstoffatome hat, und wobei die Fettsäure eine lineare, gesättigte oder ungesättigte Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, worin die Zahl der zugegebenen Mole des Alkylenoxides bevorzugt von 2 bis 100 Mol, mehr bevorzugt von 5 bis 50 Mol ist.
Die Imidazolin-Tenside umfassen z. B. Imidazoliriderivate, erhältlich durch Erwärmen von Aminoethylethanolamin oder einem Polyethylenpolyamin mit einer Fettsäure bei 200 bis 250°C. Die oben erwähnten Fettsäuren sind bevorzugt lineare, gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt lineare, ungesättigte Fettsäuren mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen. Erfindungsgemäß sind Imidazolinderivate, erhalten von einer linearen, ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen und Aminoethylethanolamin insbesondere bevorzugt.
Bei dem Schneidöl, das weiterhin die Komponente (c) zusätzlich zu den Komponenten (a) und (b) umfasst, ist der Gehalt der Komponente (a) in dem Schneidöl bevorzugt 80 Gew.% oder mehr, mehr bevorzugt 90 Gew.% oder mehr.
In dem Schneidöl, das die Komponenten (a) und (b) enthält, oder dem Schneidöl, das weiterhin die Komponente (c) zusätzlich zu den Komponenten (a) und (b) enthält, ist der Gehalt der Komponente (b) in dem Schneidöl bevorzugt 0,05 Gew.% oder mehr, mehr bevorzugt 0,2 Gew.% oder mehr im Hinblick auf die Unterdrückung der Sedimentation eines Schleifmittels (Schleifkörner), und der Gehalt ist bevorzugt 3 Gew.% oder weniger, mehr bevorzugt 2 Gew.% oder weniger im Hinblick auf die Sicherstellung einer Viskosität, die in der Lage ist, ausreichend eine ausgezeichnete Schneidleistung zu entfalten.
Wenn weiterhin (c) enthalten ist, ist der Gehalt davon bevorzugt 0,05 Gew.% oder mehr, mehr bevorzugt 0,1 Gew.% oder mehr, im Hinblick auf die Unterdrückung der Sedimentation eines Schleifmittels (Schleifkörner) und der Gehalt ist bevorzugt von 7 Gew.% oder weniger, mehr bevorzugt 5 Gew.% oder weniger im Hinblick auf die Sicherstellung einer Viskosität, die eine ausgezeichnete Schneidleistung entfalten kann.
In dem Schneidöl, das die Komponenten (a) und (b) enthält, oder dem Schneidöl, das weiterhin (c) zusätzlich zu den Komponenten (a) und (b) enthält, können andere Bestandteile wahlweise neben den Komponenten (a), (b) und (c) enthalten sein. Zum Beispiel können ein Verdicker, Dispersionsmittel, ein Antikorrosionsmittel, ein Chelatisierungsmittel, eine basische Substanz verwendet werden. Sogar solche können als wahlweise Bestandteile verwendet werden, die mit den essentiellen Komponenten reaktiv sind, solange diese Substanzen das Ziel dieser Erfindung erreichen können.
Das Schneidöl dieser Erfindung kann durch Rühren der Komponenten (a), (b) und wahlweisen Bestandteilen oder (a), (b) und (c) und wahlweisen Bestandteilen mit Hilfe eines Rührers wie eines Homogenisators hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Schneidöl kann Wasser in Abhängigkeit von den Bedingungen während des Schneidens mit einer Drahtsäge enthalten. Wenn das Schneidöl dieser Erfindung Wasser enthält, kann eine Kühlwirkung während des Schneidens mit einer Drahtsäge entfaltet werden.
Es ist gewünscht, dass der Gehalt von Wasser in dem Schneidöl dieser Erfindung 4 Gew.% oder weniger, bevorzugt 3 Gew.% oder weniger im Hinblick auf die Unterdrückung der Änderung der Viskositäten des Schneidöls aufgrund der Verdampfung von enthaltenem Wasser ist.
Das Schneidöl dieser Erfindung kann sich in einer Ölphase und einer Wasserphase durch Erwärmen des Abwassers trennen, das nach dem Reinigen auf eine höhere Temperatur als dem Trübungspunkt der Polyetherverbindung mit der Formel (I), die in dem Abwasser enthalten ist, erzeugt wird, so dass die ausgezeichnete Wirkung entfaltet wird, dass die Ölphase, die die Polyetherverbindung mit der Formel (I) enthält, leicht von dem Abwasser getrennt wird.
2. Schneidölzusammensetzung
Die Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung umfasst das Schneidöl dieser Erfindung und ein Schleifmittel (Schleifkörner).
In der Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung werden, weil das Schneidöl dieser Erfindung verwendet wird, ausgezeichnete Eigenschaften entfaltet, dass die Schneidölzusammensetzung, die auf dem geschnittenen Produkt niedergeschlagen ist, das nach dem Schneiden erhalten wird, leicht gereinigt wird, dass die Brauchbarkeit mit Urethan und anderen Materialien in der Drahtsäge hoch ist, dass es eine geringe Änderung der Viskosität in der Schneidölzusammensetzung gibt und dass die Schneidleistung ausgezeichnet ist. Zusätzlich wird bei der Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung, wenn das Schneidöl dieser Erfindung, das (c) Silicateilchen enthält, verwendet wird, ebenfalls eine andere ausgezeichnete Eigenschaft entfaltet, dass die Erniedrigung der Schneidleistung aufgrund der Sedimentation der Schleifmittel (Schleifkörner) unterdrückt werden kann.
Die Menge des Schneidöls in der Schneidölzusammensetzung kann verschieden in Abhängigkeit von der Schneidgeschwindigkeit und den erforderlichen Qualitäten wie Form der Schneidfläche ausgewählt werden. Es ist gewünscht, dass die Menge des Schneidöls bevorzugt 30 Gew.% oder mehr, mehr bevorzugt 40 Gew.% oder mehr ist, und dass die Menge bevorzugt 80 Gew.% oder weniger, mehr bevorzugt 70 Gew.% oder weniger, noch mehr bevorzugt nicht mehr als 60 Gew.% ist. Die Menge des Schneidöls ist bevorzugt von 30 bis 80 Gew.%, mehr bevorzugt von 40 bis 70 Gew.%, noch mehr bevorzugt von 40 bis 60 Gew.%.
Das oben erwähnte Schleifmittel (Schleifkörner) kann in Abhängigkeit von den Materialien des zu schneidenden Gegenstandes, den erforderlichen Qualitäten und dgl. angemessen ausgewählt werden. Schleifkörner zur allgemeinen Verwendung für Verfahren wie Schneiden und Mahlen können verwendet werden. Die Schleifkörner umfassen z. B. Metalle, Metall- oder Halbmetall-Carbide, Metall- oder Halbmetall-Nitride, Metall- oder Halbmetall-Oxide, Metall- oder Halbmetall-Boride, Diamant. Die oben erwähnten Metall- oder Halbmetall-Elemente gehören zu der Gruppe 3A, 4A, 5A, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B oder 8B des Periodensystems. Konkret umfassen die Schleifkörner Aluminakörner, SiC-Körner, Diamantkörner, Magnesiumoxidkörner, Ceroxidkörner, Zirkoniumoxidkörner, colloidale Silicakörner, gebrannte Silicakörner und dgl. SiC-Körner sind im Hinblick auf die Schneidgeschwindigkeit bevorzugt, und konkret sind GC#600 und GC#800, hergestellt von Fujimi Incorporated, bevorzugt.
Die durchschnittliche Teilchengröße der Schleifmittel kann in Abhängigkeit von Materialien für das zu schneidende Objekt, den erforderlichen Qualitäten angemessen ausgewählt werden und die durchschnittliche Teilchengröße ist bevorzugt von 0,5 bis 50 μm.
Die Konzentration der Schleifkörner in der Schneidölzusammensetzung kann in Abhängigkeit von der Viskosität der Schneidölzusammensetzung, Schneidgeschwindigkeit und den erforderlichen Qualitäten wie Form der Schneidfläche ausgewählt werden. Es ist gewünscht, dass der Gehalt des Schneidmittels (Schleifkörner) in der Schneidölzusammensetzung bevorzugt 80 Gew.% oder weniger, mehr bevorzugt 70 Gew.% oder weniger, noch mehr bevorzugt 60 Gew.% oder weniger im Hinblick auf die Fluidität der Schneidölzusammensetzung ist und dass der Gehalt 20 Gew.% oder mehr, mehr bevorzugt 30 Gew.% oder mehr, noch mehr bevorzugt 50 Gew.% oder mehr im Hinblick auf die Schneideffizienz ist. Der Gehalt ist bevorzugt von 20 bis 80 Gew.%, mehr bevorzugt von 30 bis 70 Gew.%, noch mehr bevorzugt von 40 bis 60 Gew.%.
Die Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung kann als Schneidölzusammensetzung in der Form einer Aufschlämmung durch homogenes Rühren eines Schneidöls und eines Schleifmittels (Schleifkörner) durch einen bekannten Rührer erhalten werden.
Zu der Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung können zusätzlich zu dem oben erwähnten Schneidöl nach Bedarf z. B. Additive wie ein Verdicker, ein Dispersionsmittel, ein Antikorrosionsmittel, ein Chelatisierungsmittel, eine basische Substanz und ein oberflächenaktives Mittel zugegeben werden. Sogar solche, die mit der Polyetherverbindung mit der Formel (I), die ein nicht-ionisches Tensid ist, oder mit dem Schleifmittel (Schleifkörner), die jeweils in dem erwähnten Schneidöl enthalten sind, reaktiv sind, können als erwähnte Additive verwendet werden, so lange die resultierende Verbindung, die durch die Reaktion erhalten wird, das Ziel dieser Erfindung nicht beeinträchtigt.
In der Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung kann eine wasserlösliche organische Substanz wahlweise als Medium für das erwähnte Schneidöl, das Schleifmittel, Schleifkörner und die erwähnten Additive, die nach Bedarf zugegeben werden, verwendet werden.
Die Menge des erwähnten Mediums, das wahlweise verwendet wird, kann ein Rest sein, erhalten durch Subtrahieren der Mengen des erwähnten Schneidöls, des Schleifmittels (Schleifkörner) und der erwähnten Additive, die nach Bedarf zugegeben werden, von der Menge der Schneidölzusammensetzung.
Wenn die Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung verwendet wird, umfasst das Material für das zu schneidende Obje kt z. B. Barren aus Siliziumeinkristallen oder Siliziumpolykistallen, GaAs, andere Halbleiter oder andere Keramiken.
Die Anwendung für die Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung umfasst das Schneiden eines Barrens mit Hilfe einer Drahtsäge, Schneiden mit Hilfe einer Blattsäge, und insbesondere das Schneiden eines Barrens mit Hilfe einer Drahtsäge ist bevorzugt, obwohl dies nicht darauf beschränkt ist.
3. Schneideerfahren
Das Schneideerfahren unter Verwendung der Schneidölzusammensetzung umfasst z. B. ein Verfahren zum Schneiden eines zu schneidenden Gegenstandes mit Hilfe eines Schnitzel-(Schneid)-Werkzeuges durch Verwendung der Schneidölzusammensetzung. Konkret können beim Schneiden eines Barrens mit Hilfe einer Drahtsäge Barren aus Siliziumeinkristall effizient geschnitten werden, indem die Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung auf einen dünnen Draht mit einer Breite von etwa 180 μm sich absetzen kann.
4. Verfahren zum Reinigen von Wafern
Zur Reinigung eines Wafers kann ein Verfahren durchgeführt werden, umfassend das Reinigen eines Wafers mit Wasser, erhältlich durch Schneiden eines Barrens mit Hilfe einer Drahtsäge unter Verwendung der Schneidölzusammensetzung dieser Erfindung, Erwärmen des resultierenden Abwassers auf eine Temperatur, die gleich oder höher ist als der Trübungspunkt der Polyetherverbindung der Formel (I), die in dem Abwasser enthalten ist, unter Ermöglichung einer Trennung in eine Ölphase und eine wässrige Phase; und Entfernung der Ölphase, umfassend die Polyetherverbindung, von dem Abwasser.
Die Reinigung eines Wafers, erhältlich durch Schneiden eines Barrens mit Hilfe einer Drahtsäge, durch Wasser, umfasst z. B. ein Eintauchverfahren, Ultraschall-Reinigungsverfahren, Vibrationsverfahren und Sprühverfahren, wobei dieses nicht darauf beschränkt ist, und diese Verfahren können alleine oder in Kombination durchgeführt werden.
Das Abwasser, das nach dem Reinigen eines Wafers mit Wasser erzeugt wird, enthält die Polyetherverbindung der Formel (I) und das Schleifmittel (Schleifkörner), die in der Schleifölzusammensetzung dieser Erfindung enthalten sind, und den Schneidstaub, der durch das Schneiden eines Barrens erzeugt wird. Ein Verfahren zur Entfernung der Teilchen des erwähnten Schleifmittels (Schleifkörner), Schneidstaub umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Filtrationsverfahren, Sedimentationsverfahren, Zentrifugationsverfahren, Flotationsverfahren und Destillationsverfahren. Das Filtrationsverfahren, Sedimentationsverfahren und Zentrifugationsverfahren sind im Hinblick auf die Erhältlichkeit der industriellen Anlage bevorzugt.
Das Abwasser, erhalten nach der Entfernung der Teilchen, kann in eine Ölphase und eine wässrige Phase getrennt werden, wobei die Ölphase eine Polyetherverbindung enthält, in dem das Abwasser bei einer Temperatur von gleich oder mehr als dem Trübungspunkt, aber bevorzugt bei einer Temperatur, die um 5°C oder mehr höher ist als der Trübungspunkt der Polyetherverbindung mit der Formel (I) erwärmt und gehalten wird. Die Erwärmungstemperatur für das Abwasser, wenn dieses Trennverfahren durchgeführt wird, variiert in Abhängigkeit von der Polyetherverbindung, die in der Schneidölzusammensetzung enthalten ist. Es ist gewünscht, dass die Erwärmungstemperatur für das Abwasser z. B. bevorzugt 20°C oder mehr, mehr bevorzugt 30°C oder mehr ist und dass die Erwärmungstemperatur bevorzugt 80°C oder weniger, mehr bevorzugt 70°C oder weniger ist. Die Erwärmungstemperatur für das Abwasser ist bevorzugt von 20 bis 80°C, mehr bevorzugt von 30 bis 70°C.
Als Verfahren zur Entfernung der getrennten Ölphase, umfassend die Polyetherverbindung mit der Formel (I), können verschiedene Verfahren wie ein Verfahren zum Abschöpfen und Entfernen einer Ölphase, die am Boden oder an der Spitze eines Behälters, der Abwasser nach dem Reinigen erhält, oder eines Behälters gesammelt wird, der für die Trennung spezialisiert ist, ein Verfahren, bei dem eine Ölphase kontinuierlich extrahiert wird, und ein Verfahren angewandt werden, das eine Hilfsausrüstung wie eine Trennmembran verwendet.
Nachfolgend bedeutet EO Oxyethylengruppe und PO Oxypropylengruppe.
Experimentelles Beispiel 1 (Referenz)

Schneidöl A: Gehalt der Verbindung (1), dargestellt durch n-C₄H₉(EO)_5.3(PO)_4.0H (statistische Form, zugegebene Molzahl ist ein Durchschnittswert): 100 Gew.%
Schneidöl B: Gehalt der Verbindung (2), dargestellt durch n-C₄H₉(EO)_9.2(PO)_6.9H (statistische Form, zugegebene Molzahl ist ein Durchschnittswert): 100 Gew.%
Schneidöl C: Gehalt der Verbindung (3), dargestellt durch n-C₁₂H₂₅(EO)_2,5(PO)_2.5(EO)_2.5H (Blockform, zugegebene Molzahl ist ein Durchschnittswert): 100 Gew.%.
Schneidöl a: Gehalt der Verbindung (4), dargestellt durch HO(EO)_mH (durchschnittliches Molekulargewicht: 400): 100 Gew.%.
Schneidöl b: Gehalt der Verbindung (5), dargestellt durch HO(PO)₂H: 100 Gew.% Schneidöl c: Gehalt der Verbindung, dargestellt durch n-C₄H₉(EO)₂H: 100 Gew.%
Schneidöl d: Schneidöl auf Basis eines Mineralöls (Marke: "LW-1", hergestellt von Palace Chemical Co., Ltd.)

Experiment 1
Ein nicht rostender Becher wurde mit 2 Gew.Teilen des Schneidöls A und 3 Gew.Teilen Schleifkörnern (hergestellt von K. K. Fujimi Incorporated, "GC#800") beladen und der Inhalt mit einem Homomischer (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., T. K. Automomomischer: Modell M, Rührschaufeln: Disper-Rührschaufel) bei Raumtemperatur und 3000 Upm gerührt, unter. Erhalt einer Schneidölzusammensetzung in einem Aufschlämmungszustand, in der das Schneidöl und die Schleifkörner homogen vermischt waren.
Experimente 2 und 3
Eine Schneidölzusammensetzung wurde auf gleiche Weise wie bei Experiment 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die oben erwähnten Schneidöle B und C anstelle des Schneidöls A bei Experiment 1 verwendet wurden.
Experimente 4 bis 6
Unter Verwendung der oben erwähnten Verbindungen (1) bis (3) wurden jeweils 20-fach verdünnte wässrige Lösungen hergestellt.
Experiment 7 bis 10
Eine Schneidölzusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie bei Experiment Nr. 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die oben erwähnten Schneidöle a bis d anstelle des Schneidöls A bei Experiment 1 verwendet wurden.
Experimente 11 und 12
Unter Verwendung der Verbindungen (4) und (5) anstelle der Verbindungen (1) bis (3) wurden bei den Experimenten 4 bis 6 20-fach verdünnte wässrige Lösungen hergestellt.
Beispiel 1-1: Rate der Viskositätsänderung durch Hochgeschwindigkeitsrühren
Unter Verwendung einer jeden Schneidölzusammensetzung, die bei den Experimenten 1 bis 3, 7 und 10 erhalten wurden, und durch Rühren bei 3000 Upm unter Verwendung des obigen Homomischers wurde die Änderung der Viskosität im Verlaufe der Zeit durch Bestimmen der Viskositäten vor und nach dem Versuch ausgewertet. Die Viskosität wurde bei 25°C unter folgenden Probenbedingungen bestimmt: 500 g Schneidölzusammensetzung; Probentemperatur: 50°C; Rührzeit: 10 h unter Verwendung eines Viskosimeters vom B-Typ (hergestellt von Tokyo Keiki K. K.). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1 wird die Rate der Viskositätsänderung wie folgt berechnet: ((Viskosität nach dem Test (nach 10stündigem Rühren))/(Viskosität vor dem Test)) × 100was anzeigt, dass je näher der Wert der Rate der Viskositätsänderung bei 100 liegt, umso kleiner die Viskositätsänderung ist. Tabelle 1

Schneidöl Rate der Viskositätsänderung

Exp. Nr. 1 A 102%

Exp. Nr. 2 B 98%

Exp. Nr. 3 C 80%

Exp. Nr. 7 a 172%

Exp. Nr. 10 d 58%
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde im Vergleich zu Fällen, bei denen die Schneidölzusammensetzungen der Experimente 7 und 10, die jeweils das konventionelle Schneidöl enthalten, verwendet wurden, in den Fällen, bei denen die Schneidölzuammensetzungen der Experimente 1 bis 3, die jeweils das Schneidöl dieser Erfindung enthielten, verwendet wurden, gezeigt, dass die Änderung der Viskositäten durch Rühren mit hoher Geschwindigkeit klein war, weil die Werte für die Rate der Viskositätsänderungen näher bei 100% lagen.
Beispiel 1-2: Rate der Viskositätsänderung durch Änderung der Scher-Rate
Unter Verwendung einer jeden Schneidölzusammensetzung, erhalten gemäß den Experimenten 1–3, 7 und 8, wurde die Änderung der Viskositäten mit der Änderung der Scher-Rate durch ein Rotations-Viskosimeter (hergestellt von HAAKE, Modell "Rotovisco RV12") ausgewertet. Die Viskositätsänderung wurde unter den Bedingungen des Detektorkopfes M500; Rotor: MV2; Messtemperatur: 25°C, höchste Schergeschwindigkeit: 500 s^–1 (Halten für 3 min); Rate der Änderung der Schergeschwindigkeit: 0 bis 500 s^–1/3 min), bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. In Tabelle 2 wird nach Bestimmen der Viskosität bei einer Schergeschwindigkeit von 500 s^–1 und der Viskosität bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s^–1 die Rate der Viskositätsänderungen wie folgt berechnet: ((Viskosität bei der Schergeschwindigkeit von 500 s–1/(Viskosität bei der Schergeschwindigkeit von 100 s–1)) × 100was anzeigt, dass die Änderung der Viskositäten umso kleiner ist, je näher der Wert der Rate der Änderung der Viskositäten bei 100 liegt. Tabelle 2

Schneidöl Rate der Viskositätsänderung

Exp. Nr. 1 A 90%

Exp. Nr. 2 B 80%

Exp. Nr. 3 C 81%

Exp. Nr. 7 a 53%

Exp. Nr. 8 b 51%
Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, wurde gezeigt, dass im Vergleich zu Fällen, bei denen die Schneidölzusammensetzungen der Experimente 7 und 8, die jeweils das konventionelle Schneidöl enthalten, verwendet wurden, in den Fällen, bei denen die Schneidölzusammensetzungen der Experimente 1 bis 3, die jeweils das Schneidöl dieser Erfindung enthalten, verwendet wurden, die Änderung der Viskositäten durch die Änderung der Scherrate kleiner sind, weil die Werte für die Rate der Viskositätsänderungen näher bei 100 lagen.
Beispiel 1-3: Rate der Gewichtsänderung und Rate der Volumenänderung
Unter Verwendung eines jeden Schneidöls A bis C und c wurden 100 cm³ des Schneidöls in ein 200 cm³ Becherglas gegeben. Ein Urethanstück ohne Hohllöcher (hergestellt von Nippon Testpanel Osaka Co. Ltd., W 20 mm × D 50 mm × H 2 mm) wurde darin eingetaucht und konnte 1 Tag bei 60°C stehen. Danach wurde die Rate der Gewichtsänderung und die Rate der Volumenänderung des Urethanstückes vor und nach dem Test bestimmt und die Eignung des Schneidöls für das Urethanmaterial, das für eine Führungswalze eines Drahtes verwendet wurde, wurde ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. In der Tabelle 3 zeigt "+" eine Erhöhung im Hinblick auf das Gewicht und das Volumen vor dem Test an. Bei Tabelle 3 zeigen kleinere Werte der Rate der Gewichtsänderung und der Rate der Volumensänderung kleinere Wirkungen des Schneidöls auf das Urethanmaterial und eine höhere Eignung für das Urethanmaterial an. Tabelle 3

Schneidöl Rate der Gewichtsänderung Rate der Volumenänderung

A +18% +20%

B +6% +7%

C +19% +22%

c +49% +53%
Aus Tabelle 3 geht hervor, dass im Gegensatz zu dem Fall, bei dem das konventionelle Schneidöl c verwendet wird, bei dem die Rate der Gewichtsänderung und die Rate der Volumenänderung jeweils etwa 50% waren, bei der Verwendung von Schneidölen gemäß dieser Erfindung die Rate der Gewichtsänderung und die Rate der Volumenänderung nahezu 20 Gew.% oder weniger waren, und es wird gezeigt, dass die Wirkungen auf das Urethanmaterial klein waren und die Eignung für das Urethanmaterial hoch ist.
Beispiel 1-4: Reinigungswirkung

Ein Trübungspunkt einer jeden 20-fach verdünnten, wässrigen Lösung, hergestellt gemäß den Experimenten 4 bis 6 und 11 und 12, wurde bestimmt. Jede der 20-fach verdünnten, wässrigen Lösungen wurde bei 60°C 30 min gehalten, und die Reinigungswirkung wurde unter Verwendung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit einer Öl-Wasser-Trennung als Index ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Der Trübungspunkt betrifft eine Temperatur, bei der die Flüssigkeit trüb wird, wenn 10 bis 30 ml einer 20-fach verdünnten, wässrigen Lösung in ein Testrohr gegeben werden, und wenn die Temperatur bei einer Erwärmungsrate von 1°C/min erhöht wird. Tabelle 4

	20-fach verdünnte, wäsrige Lösung	Trübungspunkt (°C)	Abwesenheit oder Vorhandensein einer Öl-Wasser-Trennung
Exp. Nr. 4	Verb(1)	55	Vorhanden
Exp. Nr. 5	Verb(2)	52	Vorhanden
Exp. Nr. 6	Verb(3)	37	Vorhanden
Exp. Nr. 11	Verb(4)	> 100	Abwesend
Exp. Nr. 12	Verb(5)	> 100	Abwesend

Aus den in Tabelle 4 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass bei den Experimenten 4 bis 6, bei denen ein Barren unter Verwendung eines jeden Schneidöls, das die Verbindungen (1) bis (3) enthält, geschnitten und der resultierende Wafer danach gereinigt wurde, und wenn das erzeugte Abwasser auf eine Temperatur von gleich oder höher als dem Trübungspunkt erwärmt wurde, die Öl-Wasser-Trennung durch das Schneidöl, das in dem Abwasser aufgelöst war, verursacht wurde, und es wird daraus geschlossen, dass die Abwasserbehandlung leicht durchgeführt werden kann. Bei den Experimenten 11 und 12, bei denen Schneidöle mit den Verbindungen (4) und (5) verwendet wurden, wurde ein Trübungspunkt nicht ermittelt, selbst wenn die 20% verdünnte, wässrige Lösung auf 100°C erwärmt wurde, und die Öl-Wasser-Trennung wurde nicht verursacht, woraufhin geschlussfolgert wird, dass das Abwasser, das nach dem Reinigen erzeugt wird, nicht einfach behandelt werden kann.
Unter der Vermutung, dass ein geschnittenes Produkt mit Wasser gereinigt wurde, wobei das geschnittene Produkt durch Schneiden eines Barrens mit Hilfe einer Drahtsäge unter Verwendung einer jeden Schneidölzusammensetzung der Experimente 1 bis 3 und 10 erhalten wurde, wurde der Auflösungszustand der Aufschneidölzusammensetzung dieser Erfindung in Wasser visuell beobachtet, wobei dies als Index für die Reinigungswirkung verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5

Schneidöl Auflösungszustand

Exp. Nr. 1 A Homogen Transparent

Exp. Nr. 2 B Homogen Transparent

Exp. Nr. 3 C Homogen Transparent

Exp. Nr. 10 d weiß trüb
Wie in Tabelle 5 gezeigt ist, wurden im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Schneidöl weiß trüb wurde, wenn das konventionelle Schneidöl auf Mineralölbasis gemäß Experiment 10 verwendet wurde, die Schneidöle homogen transparent, wenn jedes der Schneidöle der Experimente 1 bis 3 verwendet wurde. Wenn die Schneidöle der Experimente 1 bis 3 verwendet wurden, wurde das geschnittene Produkt nach dem Schneiden leicht gereinigt.
Experimentelles Beispiel 2
Als (a) Polyetherverbindungen wurden die folgenden verwendet:
A-1: n-C₄H₉O(EO)_6.4(PO)_3.2H (statistische Form, zugegebene Molzahl ist ein Durchschnittswert)
A-2 : n-C₁₂H₂₅O(EO)_2.5(PO)_2.5(EO)_2.5H (Blockform, zugegebene Molzahl ist ein Durchschnittswert)
Als (b) Silicateilchen wurden solche verwendet, die durch Nippon Aerosil unter dem Markennamen "AEROSIL RY200S" hergestellt sind (hydrophobes Silica, durchschnittliche Teilchengröße der Primärteilchen: 16 nm).
Als (c) Tenside wurden die folgenden verwendet:
C-1: AMIET 105 (Polyoxyethylenalkylamin), hergestellt von Kao Corporation
C-2: RHEODOL 400 (Polyoxyethylensorbitoltetraoleat), hergestellt von Kao Corporation
C-3: HOMOGENOL L-95 (Imidazolin-Tensid), hergestellt von Kao Corporation
Experimente Nr. 13 bis 23

Jedes Schneidöl mit der Zusammensetzung gemäß Tabelle 6 wurde durch Rühren mit einem Homogenisator bei 10000 Upm für 15 min hergestellt. Tabelle 6

Exp. Nr.	Polyetherverbindung (Gew.%)		Silica-Teilchen (Gew.%)	Tensid (Gew.%)
	A-1	A-2	Silica-Teilchen (Gew.%)	C-1	C-2	C-3
13	99	-	1	-	-	-
14	-	99	1	-	-	-
15	98	-	2	-	-	-
16	98	-	1	1	-	-
17	-	98	1	-	1	-
18	98	-	1	-	-	1
19	98	-	1	0,5	-	0,5
20	-	98	1	-	0,5	0,5
21	97,8	-	1	1	-	0,2
22	100	-	-	-	-	-
23	-	100	-	-	-	-

Beispiel 2-1: Dispersionsvermögen und Re-Dispersionsvermögen von Schleifkörnern
Ein 200 ml Bechergias wurde mit 100 Gew.Teilen SiC-Schleifkörnern (hergestellt von K. K. Fujimi Incorporated, Warenname: GC#600) als Schleifkörner und 100 Gew.Teilen (50 Gew.% in einer gesamten Schneidölzusammensetzung) eines der Schneidöle, die in Tabelle 6 gezeigt sind, beladen, und die Mischung wurde unter Verwendung eines Homomischers (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., Model T. K. Autohomomischer; Rührschaufeln: Disper Schaufeln) bei Raumtemperatur und 3000 Upm 3 min lang gerührt, unter Herstellung von 80 ml einer Schneidölzusammensetzung in einer Aufschlämmungsform, in der das Schneidöl und die Schleifkörner homogen vermischt waren. Die resultierende Schneidölzusammensetzung wurde in ein 100 ml Probenfläschchen gegeben.
Nach der Herstellung wurde das Dispersionsvermögen der Schleifkörner durch den Sedimentationszustand der Schleifkörner im Verlauf der Zeit (1 h, 24 h, 48 h) ausgewertet. Dispersionsvermögen (%) = ((Volumen der Schleifkornschicht bei der Messung)/(Volumen der Schneidölzusammensetzung bei der Herstellung)) × 100
Die Schleifkornschicht betrifft eine Schicht, umfassend Schleifkörner nach der Entfernung einer transparenten Schicht, die durch Sedimentation von Schleifkörnern von der Schneidölzusammensetzung gebildet ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt. In Tabelle 7 ist gezeigt, dass je näher der numerische Wert des Dispersionsvermögens bei 100% liegt, umso ausgezeichneter das Dispersionsvermögen ist. Zusätzlich wurden die Fließfähigkeit der Schleifkornschicht 48 h nach der Herstellung und das Redispersionsvermögen ausgewertet, wobei das Redispersionsvermögen unter folgenden Auswertungskriterien durch Schräglegen einer Probe 48 h nach der Herstellung der Schneidölzusammensetzung ausgewertet wurde:
Auswertungskriterien:

Beim Schräglegen des Probenfläschchens fließt eine vollständige Schleifkornschicht
O Beim Schräglegen des Probenfläschchens fließt eine vollständige Schleifkornschicht graduell
☐ Beim Schräglegen der Probenfläschchens fließt nur die obere Schleifkornschicht
Δ Beim Schräglegen der Probenfläschchens ist der Fluß einer gesamten Schleifkornschicht langsam

Tabelle 7
Aus den Ergebnissen von Tabelle 7 geht hervor, dass jede Schneidölzusammensetzung der Experimente 13 bis 21, die jeweils die Silicateilchen enthalten, ein besseres Dispersionsvermögen der Schleifkörner im Vergleich zu der Schneidölzusammensetzung der Experimente 22 und 23 aufweist, die keine Silicateilchen enthalten, und dass das Dispersionsvermögen über einen längeren Zeitraum aufrecht erhalten bleibt. Zusätzlich behält bei jeder Schneidölzusammensetzung der Beispiele 13 bis 21, die jeweils die Silicateilchen enthalten, die Schleifkornschicht die Fließfähigkeit 48 h nach der Herstellung der Schneidölzusammensetzung bei, wodurch ein leichtes Redispersionsvermögen gezeigt wird.
Beispiel 2-2: Reinigungsvermögen eines Wafers nach dem Schneiden
Wenn der Wafer, erhalten durch Schneiden eines Barrens mit Hilfe einer Drahtsäge unter Verwendung der Schneidölzusammensetzung, mit Wasser gereinigt wird, wurde das Reinigungsvermögen des geschnittenen Wafers, auf dem die Schneidölzusammensetzung niedergeschlagen war, unter Verwendung eines Glaswafers ausgewertet, der mit einer Drahtsäge auf eine Größe von 8 Inch und mit der Schneidölzusammensetzung geschnitten war.
Die Schneidölzusammensetzung wurde durch Rühren von 50 Gew.Teilen des Schneidöls der Experimente 16 und 50 Gew.Teilen der Schleifkörner GC#600 als Schleifkörner auf gleiche Weise wie bei Beispiel 2-1 in einer Aufschlämmungsform erhalten.
Drei Blätter der 8 Inch-Glaswafer wurden laminiert, so dass sie ein Zwischenraum von 300 μm aufwiesen, und die Schneidölzusammensetzung wurde in den Zwischenraum zwischen den Glaswafern eingetaucht. Als nächstes wurde ein 10-maliger Vorgang des Eintauchens der mit der Schneidölzusammensetzung versehenen Glaswafer in Wasser für 10 s und das Herausnehmen aus dem Wasser an Luft und Abtropfenlassen der Lösung für 10 s durchgeführt. Danach wurde der Reinigungszustand des Wafers beobachtet, auf dem die Schneidölzusammensetzung niedergeschlagen war. Das Reinigungsvermögen wurde durch die Reinigungsrate ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt. In Tabelle 8 wurde die Reinigungsrate wie folgt berechnet:
Zusätzlich wurde ein ähnlicher Test durchgeführt, in dem Polyethylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht: 400) verwendet wurde, das ein konventionell verwendetes, wasserlösliches Schneidöl ist (Experiment 24) Tabelle 8

Reinigungsrate (%)

Experiment Nr. 16 98

Experiment Nr. 24 70
Aus den Ergebnissen von Tabelle 8 ist ersichtlich, dass die Schneidölzusammensetzung von Experiment 16 leichter durch Wasser gereinigt und entfernt werden kann, als die Schneidölzusammensetzung unter Verwendung des konventionellen Schneidöls gemäß Experiment 24. Die Schneidölzusammensetzung von Experiment 16, die Silicateilchen enthält, zeigt ein ausgezeichnetes Reinigungsvermögen.
Industrielle Anwendbarkeit
In dem Schneidöl dieser Erfindung wird, weil das Dispersionsvermögen der Schleifkörner wie der Schleifmittel ausgezeichnet ist, eine ausgezeichnete Wirkung entfaltet, so dass eine ausgezeichnete Schneidleistung durch eine Drahtsäge erhalten wird. Zusätzlich haben in der Schneidölzusammensetzung, die das Schneidöl dieser Erfindung und Schleifkörner enthält, selbst wenn die Schleifkörner wie Schleifmittel sedimentieren, wenn sie eine lange Zeit stehen können, die Schleifkörner eine Fluidität, so dass eine Wirkung entfaltet wird, dass das Redispersionsvermögen der Schleifkörner erleichtert wird. Gemäß dieser Erfindung ist weiterhin die Eignung für solche Materialien wie Urethane in der Drahtsäge hoch, die Änderung der Viskositäten ist gering, die Schneidleistung ist ausgezeichnet und es kann ein Barren geschnitten werden, bei dem geschnittene Platten nach dem Schneiden mit Wasser leicht gereinigt werden können.

Claims

Schneidöl, umfassend (a) eine Polyetherverbindung mit der Formel (I) R₁O(EO)_m(AO)_nR₂ (I)worin R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, jeweils Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen sind, wobei zumindest eines davon eine Kohlenwasserstoffgruppe ist; EO eine Oxyethylengruppe ist; AO eine Oxyalkylengruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen ist; und m und n jeweils 1 bis 50 sind, wobei die Summe von m und n von 4 bis 100 ist; und (b) Silicateilchen, und worin die Polyetherverbindung mit der Formel (I) einen Trübungspunkt von 0 bis 100°C hat, wenn sie 20-fach mit Wasser verdünnt wird.
Schneidöl nach Anspruch 1, das weiterhin (c) ein oder mehrere Tenside enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylenoxidaddukten von Alkylaminen, Alkylenoxidaddukten von Fettsäureestern von mehrwertigen Alkoholen und Imidazolintensiden.
Schneidöl nach Anspruch 1 oder 2, worin die Polyetherverbindung mit der Formel (I) in einer Menge von 60 Gew.% oder mehr enthalten ist, und worin der Wassergehalt 4 Gew.% oder weniger ist.
Schneidölzusammensetzung, umfassend das Schneidöl nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und ein Schleifmittel.
Verwendung einer Schneidölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Schneiden eines Barrens unter Verwendung einer Drahtsäge.
Verwendung nach Anspruch 5, wobei sich die Schneidölzusammensetzung in eine Ölphase und eine wässrige Phase, durch Erwärmen des Abwassers auf eine Temperatur, die höher ist als der Trübungspunkt einer Polyetherverbindung, die wie in Anspruch 1 definiert ist, trennt.