JP2003292983A - 脆性材料用加工油、加工用組成物及び加工方法 - Google Patents

脆性材料用加工油、加工用組成物及び加工方法

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JP2003292983A
JP2003292983A JP2002094715A JP2002094715A JP2003292983A JP 2003292983 A JP2003292983 A JP 2003292983A JP 2002094715 A JP2002094715 A JP 2002094715A JP 2002094715 A JP2002094715 A JP 2002094715A JP 2003292983 A JP2003292983 A JP 2003292983A
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JP
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processing
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mass
polyoxyethylene
processing oil
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Setsuo Sasaki
節夫 佐々木
Atsuya Ueda
敦也 上田
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Kyodo Yushi Co Ltd
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Kyodo Yushi Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑油等が混入しても加工性能や、水に対す
る分散性が低下せず、加工後の脆性材料に付着した加工
油を水で容易に洗浄除去できる加工油、この加工油と研
磨材を含む脆性材料加工用組成物、及びこれを使用した
脆性材料の加工方法を提供すること。 【解決手段】 ポリエチレングリコール:60〜95質
量部;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート及
び/又はポリオキシエチレンソルビタンモノオレエー
ト:3〜20質量部;ソルビタンモノラウレート及び/
又はソルビタンモノオレエート:0.3〜10質量部;
及び酸化エチレン酸化プロピレンブロック共重合物:0
〜10質量部を含有する脆性材料用加工油;この加工油
及び研磨材を含有する加工用組成物;及びこの加工用組
成物を使用する脆性材料の加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、脆性材料用加工
油、これを含む脆性材料加工用組成物及びこれを用いた
脆性材料の加工方法に関し、更に詳細には、ガラス、シ
リコン等の脆性材料の切断、研削、研磨、ラッピング等
に使用するのに好適な加工油、これを含む脆性材料加工
用組成物及びこれを用いた脆性材料の加工方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】硬度の高い半導体材料等の脆性材料の切
断加工には、遊離砥粒を用いてのワイヤソー、ブレード
ソー(バンドソー)加工が加工能率、加工精度の観点か
ら近年広く使用されている。その際、不水溶性油剤又は
有機溶剤に砥粒を混合し、調整した液(スラリー)を循
環使用している。近年では、水溶性と称して、水溶性切
削・研削油剤の原液や、ポリエチレングリコール(PE
G)、モノエチレングリコール等に、GC(SiC)砥
粒、CBN砥粒等を質量比1:1で混合し、脆性材料加
工用組成物として使用されている。加工終了後、加工さ
れた脆性材料に付着した加工用組成物は、水で洗い流す
ことができる。しかし例えば、ワイヤーソー切断におい
ては加工機械軸受部の潤滑油が漏れ、あるいはラッピン
グ加工においては加工機械摺動部の潤滑油が漏れて、加
工用組成物中に混入する。漏れて混入した潤滑油の量が
多くなると、加工された脆性材料に付着した加工用組成
物は、水で洗い流すことができなくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、潤滑
油等の他の成分が混入しても加工性能の低下が少なく、
水に対する分散性も低下せず、循環使用しても加工後の
脆性材料に付着した加工油を水で容易に洗浄除去できる
ような加工油を提供することである。本発明の他の目的
は、上記加工油と研磨材を含む脆性材料加工用組成物を
提供することである。本発明のさらに他の目的は、上記
脆性材料加工用組成物を使用した脆性材料の加工方法を
提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の成分を
含有する脆性材料用加工油を提供するものである。 成分A:ポリエチレングリコール:60〜95質量部、 成分B:ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、及
びポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテートから
なる群から選ばれる少なくとも1種:3〜20質量部、 成分C:ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオ
レエート、ソルビタンジオレエート、ソルビタントリオ
レエート、ポリオキシエチレンモノラウレート及びポリ
オキシエチレンモノオレエートからなる群から選ばれる
少なくとも1種:0.3〜10質量部、及び 成分D:酸化エチレン酸化プロピレンブロック共重合
物:0〜10質量部。 本発明はまた、上記加工油及び研磨材を含有する脆性材
料加工用組成物を提供するものである。本発明はさら
に、上記脆性材料加工用組成物を使用することを特徴と
する脆性材料の加工方法を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に使用される成分Aのポリ
エチレングリコールは、平均分子量100〜400のも
のであり、平均分子量200のもの(PEG200とし
て市販されている)がさらに好ましい。平均分子量が1
00未満では、潤滑油などが混入した場合、液の中に取
り込みにくく、400を超えると常温で固体となり、実
使用する場合、加温するなどの操作が必要となる点で好
ましくない。本発明の加工油100質量部中、成分Aの
含量は60〜95質量部である。60質量部未満では、
洗浄性が著しく劣り、95質量部を超えると潤滑油など
が混入した場合、液の中に取り込みにくくなるという点
で好ましくない。
【0006】本発明に使用される成分Bは、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレ
ンソルビタンモノオレエート、及びポリオキシエチレン
ソルビタンモノパルミテートからなる群から選ばれる少
なくとも1種であり、好ましくは、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノラウレート及びポリオキシエチレンソル
ビタンモノオレエートであり、最も好ましくはポリオキ
シエチレンソルビタンモノラウレートである。成分Bの
ポリオキシエチレンの平均付加モル数は、好ましくは1
0〜40である。平均付加モル数が10未満では基材と
しているポリエチレングリコールに混合した場合濁りが
生じ、40を超えると潤滑油などが混入した場合、液の
中に取り込みにくくなるという点で好ましくない。本発
明の加工油100質量部中、成分Bの含量は3〜20質
量部である。3質量部未満では、潤滑油などが混入した
場合、液の中に取り込みにくく、20質量部を超えると
ポリエチレングリコールに混合した場合濁りが生じると
いう点で好ましくない。
【0007】本発明に使用される成分Cは、ソルビタン
モノラウレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタ
ンジオレエート、ソルビタントリオレエート、ポリオキ
シエチレンモノラウレート及びポリオキシエチレンモノ
オレエートからなる群から選ばれる少なくとも1種であ
り、好ましくはポリオキシエチレンモノラウレート及び
ポリオキシエチレンモノオレエート、さらに好ましくは
ポリオキシエチレンモノオレエートである。成分Cのポ
リオキシエチレンモノラウレート及びポリオキシエチレ
ンモノオレエートのポリオキシエチレンの平均付加モル
数は、好ましくは3〜15である。平均付加モル数が3
未満、あるいは15を超えると、成分Aと成分Bのカッ
プリング剤としての効果が低く、濁りが生じるという点
で好ましくない。本発明の加工油100質量部中、成分
Cの含量は0.3〜10質量部である。0.3質量部未
満では、成分Aと成分Bのカップリング剤としての効果
が低く、濁りが生じ、10質量部を超えると性能上は問
題はないが、製品コストが高くなり経済的でないという
点で好ましくない。
【0008】本発明に使用される成分Dは酸化エチレン
酸化プロピレンブロック共重合物である。成分Dの酸化
エチレン酸化プロピレンブロック共重合物の平均分子量
(数平均分子量)は、好ましくは100〜5000であ
り、さらに好ましくは1500〜2000である。平均
分子量が100未満では潤滑性が不足し、一次性能を満
足しにくくなる。また、5000を超えると液の粘度が
高くなるので好ましくない。成分Dの酸化エチレン酸化
プロピレンブロック共重合物中の酸化エチレンのモル比
は、好ましくは5〜60モル%である。酸化エチレンの
モル比が5モル%未満では加工終了後、付着した加工液
を水で洗い流すことが困難になり、60モル%を超える
と潤滑油が混入した場合、分散できる量が極端に少なく
なるという点で好ましくない。本発明の加工油100質
量部中、成分Dの含量は0〜10質量部である。10質
量部を超えると液の外観が濁り、長期の安定性に欠ける
という点で好ましくない。
【0009】本発明の脆性材料加工用組成物に使用され
る研磨材としては、ダイヤモンドパウダー、GC砥粒、
CBN砥粒等が挙げられ、ダイヤモンドパウダーが特に
好ましい。本発明の脆性材料加工用組成物中、加工油1
00質量部に対する研磨材の割合は、好ましくは0.0
1〜300質量部、さらに好ましくは0.01〜25質
量部である。
【0010】本発明の脆性材料加工用組成物を用いて加
工するのに適する脆性材料としては、ガラス、シリコ
ン、単結晶シリコンカーバイド、多結晶シリコンカーバ
イド、水晶、サファイア、石英等が挙げられる。本発明
の潤滑剤組成物は、必要に応じて抗菌剤、防錆剤、消泡
剤等の添加剤を含有していても良い。これら添加剤の合
計量は一般に上記有効成分に対して、水を除いた質量比
で1:20〜20:1である。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例によってさら
に詳細に説明する。 実施例1〜4及び比較例1〜3 表1に示す成分を表1に示す割合で混合し、加工油を調
製した。これらの加工油について、鉱油分散性、洗浄性
及び流動性を次の方法により評価した。 鉱油分散性 原液中にパラフィン系鉱油を5質量%添加し、手攪拌に
より鉱油が均一に混ざるかどうかを肉眼で観察する。 〇:均一に混ざる、×:混じらない 洗浄性 鉱油分散性試験後の液に、鋼板(60mm×80mm×1m
m)を1分間浸漬し、取り出した後、鋼板に付着した加
工油が水で洗浄できるかどうかを観察する。 〇:洗浄できる、×:洗浄できない 流動性 20℃において液状であること(20℃において動粘度
が500mm2/s以下であれば液状と判断する)。 〇:液状である、×:液状ではない 結果を表1に示す。表中の配合量は質量%である。
【0012】
【表1】
【0013】 PEG200:三洋化成製PEG200(MW=200) PEG300:三洋化成製PEG300(MW=300) PEG400:三洋化成製PEG400(MW=400) PEG1000:三洋化成製PEG1000(MW=1000) POESML:ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート
(日本油脂製LT-221) POESMO:ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート
(日本油脂製OT-221) POEMO: ポリオキシエチレンモノオレエート(三洋化成製
イオネットMo200) EO/PO(0.4):酸化エチレン酸化プロピレンブロック共重
合物(MW=2000,EO/PO=0.4)(日本油脂製PE-64) EO/PO(0.1):酸化エチレン酸化プロピレンブロック共重
合物(MW=2000,EO/PO=0.1)(日本油脂製PE-61)
【0014】本発明の実施例1〜4の加工油は、鉱油分
散性、洗浄性及び流動性に優れている。これに対して、
成分Bを含まない比較例1の加工油は、鉱油分散性及び
洗浄性が不良であり、成分B、C及びDを含まない比較
例2の加工油は、鉱油分散性及び洗浄性が不良であり、
成分Aとして平均分子量1000のポリエチレングリコ
ールを使用した比較例3の加工油は、鉱油分散性及び洗
浄性は優れているが、流動性が不良である。
【0015】実施例5〜8 実施例1〜4の加工油100質量部に、ダイヤモンドパ
ウダー5質量部を混合し、脆性材料加工用組成物を調製
した。
【発明の効果】本発明の加工油は、鉱油分散性、洗浄性
及び流動性に優れ、これを使用した加工用組成物は、潤
滑油等の他の成分が混入しても加工性能の低下が少な
く、水に対する分散性も低下せず、循環使用しても加工
後の脆性材料に付着した加工油を水で容易に洗浄除去で
きる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10M 145/24 C10M 145/24 145/30 145/30 // C10N 20:04 C10N 20:04 20:06 20:06 Z 40:22 40:22 Fターム(参考) 4H104 AA04C BB35C BB42A BB48C CB15A CB15C CB16C EA03A EA03C EA08C PA22 RA01

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の成分を含有する脆性材料用加工
    油。 成分A:平均分子量100〜400のポリエチレングリ
    コール:60〜95質量部、 成分B:ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
    ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、及
    びポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテートから
    なる群から選ばれる少なくとも1種:3〜20質量部、 成分C:ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオ
    レエート、ソルビタンジオレエート、ソルビタントリオ
    レエート、ポリオキシエチレンモノラウレート及びポリ
    オキシエチレンモノオレエートからなる群から選ばれる
    少なくとも1種:0.3〜10質量部、及び 成分D:酸化エチレン酸化プロピレンブロック共重合
    物:0〜10質量部。
  2. 【請求項2】 成分Bが、ポリオキシエチレンソルビタ
    ンモノラウレート及び/又はポリオキシエチレンソルビ
    タンモノオレエートである請求項1記載の加工油。
  3. 【請求項3】 成分Cが、ポリオキシエチレンモノラウ
    レート及び/又はポリオキシエチレンモノオレエートで
    ある請求項1又は2項記載の加工油。
  4. 【請求項4】 成分Dが、平均分子量100〜5000
    である請求項1〜3のいずれか1項記載の加工油。
  5. 【請求項5】 成分Dの分子中酸化エチレンの比率が5
    〜60モル%である請求項1〜4のいずれか1項記載の
    加工油。
  6. 【請求項6】 成分Aが、平均分子量200である請求
    項1〜5のいずれか1項記載の加工油。
  7. 【請求項7】 成分Bのポリオキシエチレンの平均付加
    モル数が10〜40である請求項1〜6のいずれか1項
    記載の加工油。
  8. 【請求項8】 成分Bが、ポリオキシエチレンソルビタ
    ンモノラウレートである請求項1〜7のいずれか1項記
    載の加工油。
  9. 【請求項9】 成分Cのポリオキシエチレンの平均付加
    モル数が3〜15である請求項1〜8のいずれか1項記
    載の加工油。
  10. 【請求項10】 成分Cが、ポリオキシエチレンモノオ
    レエートである請求項1〜9のいずれか1項記載の加工
    油。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項記載の
    加工油及び研磨材を含有する脆性材料加工用組成物。
  12. 【請求項12】 加工油100質量部に対して研磨材
    0.01〜300質量部を含有する請求項11記載の加
    工用組成物。
  13. 【請求項13】 研磨材が、ダイヤモンドパウダー、G
    C砥粒及びCBN砥粒からなる群から選ばれる少なくと
    も1種である請求項12記載の加工用組成物。
  14. 【請求項14】 研磨材が、ダイヤモンドパウダーであ
    る請求項12記載の加工用組成物。
  15. 【請求項15】 請求項12〜14のいずれか1項記載
    の脆性材料加工用組成物を使用することを特徴とする脆
    性材料の加工方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009107530A1 (ja) * 2008-02-29 2009-09-03 出光興産株式会社 脆性材料用加工油
WO2010071875A3 (en) * 2008-12-20 2010-09-16 Cabot Microelectronics Corporation Cutting fluid composition for wiresawing

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