JP2017119781A - Dispersion liquid for loose abrasive grains - Google Patents

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整 瀧口
Hitoshi Takiguchi
整 瀧口
栄二 樫原
Eiji Kashihara
栄二 樫原
上山 弘樹
Hiroki Kamiyama
弘樹 上山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispersion liquid for loose abrasive grains, capable of suppressing thickening of a slurry during cutting of a silicon ingot.SOLUTION: The dispersion liquid for loose abrasive grains according to the present invention contains: 30 to 60 mass% (inclusive) of a lipophilic liquid whose solubility in water at 25°C is less than 5.0 mass%; 10 to 30 mass% (inclusive) of a hydrophilic liquid whose solubility in water at 25°C is 50 mass% or more; 0.01 to 5 mass% (inclusive) of a polymer dispersant having ionicity; and water. The content of the water is preferably 20 to 50 mass% (inclusive). The dispersion liquid for loose abrasive grains according to the present invention preferably further contains at least one surfactant selected from anionic surfactants and nonionic surfactants having a cloud point of 65°C or higher.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、切削加工、研削加工、研磨加工、切断加工に用いられる遊離砥粒用分散液、当該遊離砥粒用分散液を用いて調製された遊離砥粒含有スラリー、当該遊離砥粒含有スラリーを用いたシリコンインゴット切断方法、遊離砥粒含有スラリーの処理方法、及び遊離砥粒用分散液の再生方法に関する。   The present invention relates to a dispersion for free abrasive grains used in cutting, grinding, polishing, and cutting, a slurry containing free abrasive prepared using the dispersion for free abrasive grains, and a slurry containing free abrasive grains The present invention relates to a method for cutting a silicon ingot, a method for treating a slurry containing free abrasive grains, and a method for regenerating a dispersion for free abrasive grains.

シリコン、石英、水晶、化合物半導体、セラミックス、ガラス、金属酸化物、超硬合金、焼結合金等のいわゆる脆性材料の切削加工、研削加工、研磨加工、切断加工の際には、しばしば砥粒を遊離砥粒用分散液中に分散させた遊離砥粒含有スラリーが用いられる。加工の際には、このスラリーが切削液として加工装置の刃の部分に供給されながら作業が行われる。   When cutting, grinding, polishing or cutting so-called brittle materials such as silicon, quartz, crystal, compound semiconductors, ceramics, glass, metal oxides, cemented carbide, sintered alloys, etc., abrasive grains are often used. A slurry containing free abrasive dispersed in a dispersion for free abrasive is used. At the time of processing, the slurry is supplied as a cutting fluid to the blade portion of the processing apparatus, and the operation is performed.

一般に市販されている水溶性の遊離砥粒用分散液の多くは、親水性のグリコール類を基油とし、主に砥粒の混合・分散のための添加剤を添加することで設計されており、例えば特許文献1、2には、遊離砥粒用分散液として水−グリコール系分散液が開示されている。   Many of the water-soluble dispersions for free abrasive grains that are generally marketed are based on hydrophilic glycols as base oils, and are mainly designed by adding additives for mixing and dispersing abrasive grains. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose water-glycol dispersions as dispersions for free abrasive grains.

近年、環境対応、経済性の向上の観点から、使用済み切削油組成物の廃棄処理について、容易化することが試みられている。また、環境性、生産性及び経済性の向上観点から、使用済み切削油組成物を再利用することが試みられている。例えば、特許文献3には、遠心分離により砥粒やインゴットの切削粉末などの分散物と切削油組成物とを分離し、切削油組成物を再利用することが開示されている。しかしながら、遠心分離だけでは再利用を繰り返すことによって、切削油組成物中に小粒径の砥粒やインゴットの切削粉末などが蓄積されてしまう。砥粒やインゴットの切削粉末などを完全に取り除く方法として切削油組成物を蒸留にて精製する方法があるが、多くのエネルギーを使用するため不経済である。一方、曇点を利用した油水分離によって砥粒やインゴットの切削粉末などの分散物を高い分離効率で切削廃液から容易に分離する方法として、特許文献4及び特許文献5には、固定砥粒ワイヤソー用切削液組成物が開示されている。   In recent years, attempts have been made to facilitate the disposal of used cutting oil compositions from the viewpoint of environmental friendliness and economic efficiency. In addition, from the viewpoint of improving environmental performance, productivity and economy, it has been attempted to reuse the used cutting oil composition. For example, Patent Document 3 discloses that a cutting oil composition is separated from a dispersion such as abrasive grains or ingot cutting powder and a cutting oil composition by centrifugation, and the cutting oil composition is reused. However, by repeating the reuse only by centrifugation, small abrasive grains, ingot cutting powder, and the like are accumulated in the cutting oil composition. There is a method of refining the cutting oil composition by distillation as a method of completely removing abrasive grains and cutting powder of ingots, but it is uneconomical because it uses a lot of energy. On the other hand, Patent Document 4 and Patent Document 5 disclose a fixed abrasive wire saw as a method for easily separating a dispersion such as abrasive grains and cutting powder of an ingot from cutting waste liquid with high separation efficiency by oil-water separation using a cloud point. A cutting fluid composition is disclosed.

特開平10−81872号公報JP-A-10-81872 特開平10−324889号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-324889 特開2003−340719号公報JP 2003-340719 A 特開2014−129495号公報JP 2014-129495 A 特開2015−127363号公報JP, 2015-127363, A

しかしながら、固定砥粒ワイヤソー用切削液組成物を遊離砥粒用分散液として利用した場合、砥粒やインゴットの切削粉末などの分散物が多く存在するために、スラリーの増粘を引き起こして切削不可能となってしまう。また、遊離砥粒用分散液が水−グリコール系分散液である場合は、インゴットの切削は可能であるが、遠心分離を用いた再生方法しか利用できない。   However, when the cutting fluid composition for fixed abrasive wire saws is used as a dispersion for free abrasive grains, since there are many dispersions such as abrasive grains and cutting powders of ingots, the viscosity of the slurry is increased, resulting in poor cutting. It becomes possible. Further, when the free abrasive dispersion is a water-glycol dispersion, the ingot can be cut, but only a regeneration method using centrifugation can be used.

そこで、本発明は、インゴットの切削最中のスラリーの増粘を抑制可能とし、簡単な操作により、遊離砥粒用分散液の構成成分を回収可能とする、遊離砥粒用分散液、当該遊離砥粒用分散液を含む遊離砥粒含有スラリー、当該遊離砥粒含有スラリーを用いたシリコンインゴット切断方法、遊離砥粒含有スラリーの処理方法、及び遊離砥粒用分散液の再生方法を提供する。   Accordingly, the present invention provides a dispersion for free abrasive grains, which can suppress the thickening of the slurry during cutting of the ingot and can recover the constituents of the dispersion for free abrasive grains by a simple operation. The present invention provides a free abrasive-containing slurry containing an abrasive dispersion, a silicon ingot cutting method using the free abrasive-containing slurry, a method for treating a free abrasive-containing slurry, and a method for regenerating a free abrasive dispersion.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例は、
25℃の水への溶解性が5.0質量%以下の親油性液体を30質量%以上60質量%以下と、
25℃の水への溶解性が50質量%以上の親水性液体を10質量%以上30質量%以下と、
イオン性を有するポリマー分散剤を0.01質量%以上5質量%以下と、
水と、を含む遊離砥粒用分散液である。
An example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention is:
30 wt% or more and 60 wt% or less of a lipophilic liquid having a solubility in water of 25 ° C of 5.0 wt% or less,
A hydrophilic liquid having a solubility in water at 25 ° C. of 50% by mass or more and 10% by mass to 30% by mass;
0.01% by mass or more and 5% by mass or less of an ionic polymer dispersant;
And a dispersion for free abrasive grains containing water.

本発明の遊離砥粒含有スラリーの一例は、本発明の遊離砥粒用分散液と遊離砥粒とを含む遊離砥粒含有スラリーである。   An example of the free abrasive-containing slurry of the present invention is a free abrasive-containing slurry containing the free abrasive dispersion and free abrasive of the present invention.

本発明のシリコンインゴット切断方法の一例は、本発明の遊離砥粒含有スラリーを、ワイヤーとシリコンインゴットの切断部位又はシリコンインゴット全体に供給しながら、前記ワイヤーでシリコンインゴットを切断する工程を含む、シリコンインゴット切断方法である。   One example of the silicon ingot cutting method of the present invention includes a step of cutting the silicon ingot with the wire while supplying the slurry containing the free abrasive grains of the present invention to the cutting site of the wire and the silicon ingot or the entire silicon ingot. This is an ingot cutting method.

本発明の遊離砥粒含有スラリーの処理方法の一例は、
シリコンインゴットの切削に用いられた本発明の遊離砥粒含有スラリーと前記シリコンインゴットの切削粉末とを含む被処理液を静置又は遠心分離の対象として、前記被処理液中において、相対的に重い粒子と相対的に軽い粒子とに分離し、前記被処理液のうちの相対的に軽い粒子が分散した軽粒子分散液を回収する工程と、
回収した前記軽粒子分散液を、前記遊離砥粒含有スラリーに含まれる遊離砥粒用分散液の曇点よりも高い温度まで加熱することにより、油分を主成分とする上層と、水と遊離砥粒と切削粉末とを主成分とする下層とに分離した後、前記上層を回収する工程と、を含む遊離砥粒含有スラリーの処理方法である。
An example of a method for treating the slurry containing free abrasive grains of the present invention is as follows:
A treatment liquid containing the free abrasive-containing slurry of the present invention used for cutting a silicon ingot and the cutting powder of the silicon ingot is left as a target for stationary or centrifugal separation, and is relatively heavy in the treatment liquid. Separating the particles into relatively light particles and recovering a light particle dispersion in which relatively light particles of the liquid to be treated are dispersed;
The recovered light particle dispersion is heated to a temperature higher than the cloud point of the dispersion for free abrasive contained in the slurry containing free abrasive, whereby an upper layer mainly composed of oil, water and free abrasive And a step of recovering the upper layer after separating into a lower layer mainly composed of grains and cutting powder.

本発明の遊離砥粒用分散液の再生方法は、本発明の遊離砥粒含有スラリーの処理方法により回収した前記上層に、未使用の前記遊離砥粒用分散液を基準にしたときの不足成分の一部又は全部を添加する工程を含む、遊離砥粒用分散液の再生方法である。   The method for regenerating the dispersion for free abrasive grains according to the present invention is a shortage component when the upper layer recovered by the processing method for the slurry containing free abrasive grains according to the present invention is based on the unused dispersion for free abrasive grains. A method for regenerating a dispersion for free abrasive grains, comprising a step of adding a part or all of the above.

本発明によれば、シリコンインゴットの切削中のスラリーの増粘を抑制可能とし、簡単な操作により、遊離砥粒用分散液の構成成分を回収可能とする、遊離砥粒用分散液、当該遊離砥粒用分散液を含む遊離砥粒含有スラリー、当該遊離砥粒含有スラリーを用いたシリコンインゴット切断方法、遊離砥粒含有スラリーの処理方法、及び遊離砥粒用分散液の再生方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to suppress the thickening of the slurry during the cutting of the silicon ingot, and it is possible to recover the constituents of the free abrasive dispersion by a simple operation. A free abrasive-containing slurry containing an abrasive dispersion, a silicon ingot cutting method using the free abrasive-containing slurry, a method for treating a free abrasive-containing slurry, and a method for regenerating a free abrasive dispersion can be provided.

本発明の遊離砥粒用分散液には、25℃の水への溶解性が5.0質量%以下の親油性液体(成分A)と、25℃の水への溶解性が50質量%以上の親水性液体(成分B)と、イオン性を有するポリマー分散剤(以下「ポリマー分散剤」と略称する場合もある。)(成分C)とが、各々所定の含有量で含まれているので、これに遊離砥粒を混合して得た遊離砥粒含有スラリー(以下「スラリー」と略称する場合もある。)をシリコンインゴット(以下「インゴット」と略称する場合もある。)の切削に用いれば、インゴットの切削中のスラリーの増粘を抑制できる。   In the dispersion for free abrasive grains of the present invention, the lipophilic liquid (component A) having a solubility in water at 25 ° C. of 5.0% by mass or less and the solubility in water at 25 ° C. is 50% by mass or more. The hydrophilic liquid (component B) and the ionic polymer dispersant (hereinafter sometimes abbreviated as “polymer dispersant”) (component C) are each contained in a predetermined content. A free abrasive-containing slurry (hereinafter also referred to as “slurry”) obtained by mixing free abrasive grains with this is used for cutting a silicon ingot (hereinafter also referred to as “ingot”). For example, thickening of the slurry during cutting of the ingot can be suppressed.

また、本発明の遊離砥粒含有スラリーの処理方法の一例では、インゴットの切削に用いられた遊離砥粒と遊離砥粒用分散液とを含むスラリーと切削粉末とを含む被処理液を、静置又は遠心分離の対象として、被処理液中において、相対的に重い粒子と相対的に軽い粒子とに分離する。相対的に重い粒子は、被処理液に含まれる遊離砥粒やインゴットの切削粉末などの分散物のうちの比較的粒径が大きい砥粒であり、相対的に軽い粒子は、比較的粒径が小さい前記分散物(以下「微粉体」と呼ぶ場合もある。)である。比較的粒径が大きい砥粒は、再利用の対象とすることができる。   Further, in an example of the method for treating a slurry containing free abrasive grains of the present invention, a liquid to be treated containing slurry and cutting powder containing free abrasive grains and a dispersion for free abrasive grains used for cutting an ingot is statically treated. As an object to be placed or centrifuged, it is separated into relatively heavy particles and relatively light particles in the liquid to be treated. Relatively heavy particles are abrasive grains having a relatively large particle size among dispersions such as free abrasive grains and ingot cutting powder contained in the liquid to be treated. Is a small dispersion (hereinafter sometimes referred to as “fine powder”). Abrasive grains having a relatively large particle size can be reused.

本発明のスラリーの処理方法の一例では、スラリーの調製に、所定の温度範囲に曇点を有する遊離砥粒用分散液を用いているので、被処理液から回収した前記相対的に軽い粒子が分散した液(軽粒子分散液)は、曇点よりも高い温度に加熱されることにより油水分離をする。油水分離した軽粒子分散液の上層には、油相部分が含まれ、下層(廃棄物層とも言う。)には、静置又は遠心分離では分離しきれなかった前記微粉体が含まれる。故に、油水分離された軽粒子分散液から上層(油相部分)のみを回収し、当該油相部分に、未使用の遊離砥粒用分散液を基準にしたときの不足成分を添加すれば、遊離砥粒用分散液を再生できる。尚、本発明において曇点とは、本発明の遊離砥粒用分散液を撹拌しながら常圧で加熱した際に、透明な状態から白濁し始める温度を意味する。   In one example of the slurry processing method of the present invention, since the dispersion for free abrasive grains having a cloud point in a predetermined temperature range is used for the preparation of the slurry, the relatively light particles recovered from the liquid to be processed are The dispersed liquid (light particle dispersion) is oil-water separated by being heated to a temperature higher than the cloud point. The upper layer of the light particle dispersion separated from oil and water contains an oil phase portion, and the lower layer (also referred to as a waste layer) contains the fine powder that could not be separated by standing or centrifugation. Therefore, if only the upper layer (oil phase part) is recovered from the light particle dispersion that has been separated into oil and water, and the insufficient component when used based on the unused dispersion for free abrasive grains is added to the oil phase part, The dispersion for free abrasive grains can be regenerated. In the present invention, the cloud point means a temperature at which the free abrasive dispersion of the present invention starts to become cloudy from a transparent state when heated at normal pressure while stirring.

このように、本発明のスラリーの処理方法の一例では、軽粒子分散液に含まれる前記微粉体の粒径が小さくても、曇点を利用した油水分離により、油相部分と微粉体とを分離できる。故に、本発明によれば、蒸留にて精製する方法よりも経済的且つ簡単な操作により微粉体の分離が行える。また、遠心分離装置を用いなくても油相部分と微粉体との分離が行えるので、遠心分離装置内部の羽根が、微粉体により削られ劣化することも抑制できる。   Thus, in one example of the slurry processing method of the present invention, even if the particle size of the fine powder contained in the light particle dispersion is small, the oil phase portion and the fine powder are separated by oil-water separation using a cloud point. Can be separated. Therefore, according to the present invention, the fine powder can be separated by a more economical and simple operation than the method of purification by distillation. Further, since the oil phase portion and the fine powder can be separated without using a centrifugal separator, it is possible to suppress the blades inside the centrifugal separator from being scraped and deteriorated by the fine powder.

[遊離砥粒分散液]
本発明の遊離砥粒用分散液の一例は、親油性液体(成分A)と、親水性液体(成分B)と、イオン性を有するポリマー分散剤(以下「分散剤」と略称する場合もある。)(成分C)と、水(成分D)とを含む。
[Free abrasive dispersion]
An example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention may be abbreviated as a lipophilic liquid (component A), a hydrophilic liquid (component B), and an ionic polymer dispersant (hereinafter referred to as “dispersant”). .) (Component C) and water (component D).

(親油性液体(成分A))
親油性液体(成分A)の25℃の水への溶解性は、油水分離性の向上の観点から、5.0質量%以下であるが、好ましくは4.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下であり、成分B及び成分Dとの混和性の向上の観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上である。尚、本発明において、「親油性液体(成分A)の25℃の水への溶解性」とは、25℃の水へ徐々に添加していった時に白濁し始める時の、水(成分D)に対する親油性液体(成分A)の質量割合をいい、下記の式により求められる値である。
溶解性(質量%)=[親油性液体(成分A)の添加量/水(成分D)の添加量]×100
(Lipophilic liquid (component A))
The solubility of the lipophilic liquid (component A) in water at 25 ° C. is 5.0% by mass or less, preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3% from the viewpoint of improving oil-water separation. From the viewpoint of improving miscibility with Component B and Component D, it is preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more. In the present invention, “solubility of lipophilic liquid (component A) in water at 25 ° C.” means water (component D) when it becomes cloudy when gradually added to water at 25 ° C. ) Is a mass ratio of the lipophilic liquid (component A) to the value obtained by the following formula.
Solubility (mass%) = [addition amount of lipophilic liquid (component A) / addition amount of water (component D)] × 100

本発明の遊離砥粒用分散液の一例に含まれる成分Aは、曇点の微調整が容易であるという観点から、下記一般式(1)で表される化合物であると好ましい。
1−O−(CH2CHR2O)m−R3 (1)
ただし、一般式(1)において、R1は水酸基を含んでいてもよい炭素数3以上20以下の炭化水素基、R2は水素又はメチル基、R3は水素又は水酸基を含んでいてもよい炭素数3以上20以下の炭化水素基、mは、CH2CHR2Oの平均付加モル数であり、0以上6以下である。
Component A contained in an example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (1) from the viewpoint that fine adjustment of the cloud point is easy.
R 1 -O- (CH 2 CHR 2 O) m-R 3 (1)
However, in the general formula (1), R 1 may contain a hydroxyl group and may be a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, R 2 may be hydrogen or a methyl group, and R 3 may contain hydrogen or a hydroxyl group. A hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, m is an average added mole number of CH 2 CHR 2 O, and is 0 to 6 inclusive.

1の炭素数は、曇点の微調整が容易であるという観点から、好ましくは3以上、より好ましくは4以上である。また、遊離砥粒用分散液の粘度調整の容易性の観点から、好ましくは16以下、より好ましくは12以下である。 The carbon number of R 1 is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, from the viewpoint that fine adjustment of the cloud point is easy. Moreover, from a viewpoint of the ease of viscosity adjustment of the dispersion liquid for free abrasive grains, it is preferably 16 or less, more preferably 12 or less.

3は、入手性容易性の観点から、好ましくは水素又は炭素数が3以上6以下の炭化水素基、より好ましくは水素又は炭素数が3以上5以下の炭化水素基、更に好ましくは水素又は炭素数が3以上4以下の炭化水素基である。 From the viewpoint of availability, R 3 is preferably hydrogen or a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, more preferably hydrogen or a hydrocarbon group having 3 to 5 carbon atoms, still more preferably hydrogen or It is a hydrocarbon group having 3 to 4 carbon atoms.

mは、成分B及び成分Dとの混和性向上の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、遊離砥粒用分散液の粘度調整の容易性の観点から、好ましくは5以下、より好ましくは4以下である。   m is preferably 1 or more, more preferably 2 or more from the viewpoint of improving miscibility with Component B and Component D, and preferably 5 or less from the viewpoint of ease of viscosity adjustment of the dispersion for free abrasive grains. More preferably, it is 4 or less.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例における、成分Aの含有量は、油分を主成分とする上層の回収率を向上させる観点から、30質量%以上、好ましくは33質量%以上、より好ましくは35質量%以上であり、コスト低減及び曇点調整の容易さの観点から、60質量%以下、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。   In one example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention, the content of component A is 30% by mass or more, preferably 33% by mass or more, more preferably from the viewpoint of improving the recovery rate of the upper layer mainly composed of oil. Is 35% by mass or more, and is 60% by mass or less, preferably 55% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, from the viewpoint of cost reduction and ease of cloud point adjustment.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例に含まれる成分Aは、上記一般式(1)で表わされる化合物のうちの1種であってもよいし、2種以上を含む混合物であってもよい。   Component A contained in an example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention may be one of the compounds represented by the general formula (1), or may be a mixture containing two or more. Good.

(親水性液体(成分B))
親水性液体(成分B)の25℃の水への溶解性は、成分Aと成分Dとを良好に相溶化するという観点から、高ければ高いほど好ましいが、具体的には、50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上である。尚、本発明において、「親水性液体(成分B)の25℃の水への溶解性」とは、25℃の水へ徐々に添加していった時に白濁し始める時の、水(成分D)に対する親油性液体(成分B)の質量割合をいい、下記の式により求められる値である。
溶解性(質量%)=[親水性液体(成分B)の添加量/水(成分D)の添加量]×100
(Hydrophilic liquid (component B))
The solubility of the hydrophilic liquid (component B) in water at 25 ° C. is preferably as high as possible from the viewpoint of compatibilizing component A and component D, specifically, 50% by mass or more. , Preferably it is 60 mass% or more, More preferably, it is 80 mass% or more. In the present invention, “the solubility of the hydrophilic liquid (component B) in water at 25 ° C.” refers to the water (component D) that starts to become cloudy when gradually added to water at 25 ° C. ) Is the mass ratio of the lipophilic liquid (component B) to the value obtained by the following formula.
Solubility (mass%) = [addition amount of hydrophilic liquid (component B) / addition amount of water (component D)] × 100

本発明の遊離砥粒用分散液の一例に含まれる成分Bは、曇点の微調整が容易であるという観点から、下記一般式(2)で表わされる化合物であると好ましい。
4−O−(CH2CHR5O)n−H (2)
ただし、一般式(2)において、R4は水素又は水酸基を含んでいてもよい炭素数3以上20以下の炭化水素基、R5は水素又はメチル基、nは、CH2CHR5Oの平均付加モル数であり、1以上20以下である。
Component B contained in an example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (2) from the viewpoint that fine adjustment of the cloud point is easy.
R 4 -O- (CH 2 CHR 5 O) n-H (2)
However, in the general formula (2), R 4 is a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms that may contain hydrogen or a hydroxyl group, R 5 is hydrogen or a methyl group, and n is an average of CH 2 CHR 5 O. The added mole number, which is 1 or more and 20 or less.

4の炭素数は、成分Aと成分Dとを良好に相溶化するという観点から、好ましくは3以上、より好ましくは炭素数4以上である。また、遊離砥粒用分散液の粘度調整の容易性の観点から、好ましくは16以下、より好ましくは12以下が好ましい。 The number of carbon atoms of R 4 is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, from the viewpoint of satisfactorily compatibilizing component A and component D. Moreover, from a viewpoint of the ease of viscosity adjustment of the dispersion liquid for free abrasive grains, Preferably it is 16 or less, More preferably, 12 or less is preferable.

nは、水への溶解性の向上の観点から、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、遊離砥粒用分散液の粘度調整の容易性の観点から、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは5以下である。   n is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, from the viewpoint of improving solubility in water, and preferably 20 or less, more preferably from the viewpoint of ease of viscosity adjustment of the dispersion for free abrasive grains. Is 10 or less, more preferably 5 or less.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例における、成分Bの含有量は、成分Aと成分Dとを良好に相溶化させるという観点から、10質量%以上、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上であり、油水分離性の向上の観点から、30質量%以下、好ましくは28質量%以下、より好ましくは26質量%以下である。   In one example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention, the content of Component B is 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, more preferably from the viewpoint of compatibilizing Component A and Component D. Is 20% by mass or more, and is 30% by mass or less, preferably 28% by mass or less, more preferably 26% by mass or less, from the viewpoint of improving oil-water separation.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例に含まれる成分Bは、上記一般式(2)で表わされる化合物のうちの1種であってもよいし、2種以上を含む混合物であってもよい。   Component B contained in an example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention may be one of the compounds represented by the general formula (2), or may be a mixture containing two or more. Good.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例に含まれる成分Aと成分Bの質量比(成分A/成分B)は、油水分離性の向上の観点から、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.2以上であり、成分Aと成分Dとを良好に相溶化させるという観点から、好ましくは5.0以下、より好ましくは3.0以下である。   The mass ratio of component A and component B (component A / component B) contained in an example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention is preferably 1.0 or more, more preferably from the viewpoint of improving oil / water separation. From the viewpoint of satisfactorily compatibilizing Component A and Component D, it is preferably 5.0 or less, more preferably 3.0 or less.

(イオン性を有するポリマー分散剤(成分C))
本発明の遊離砥粒用分散液は、スラリー中に含まれる遊離砥粒とシリコン切削粉末の凝集、ゲル化を防ぎ、スラリーを適正な粘度に保つために、イオン性を有するポリマー分散剤を含む。ここでいうスラリーの適正な粘度(25℃)とは、シリコンウエハの表面品質の向上の観点から、好ましくは50mPa・s以上、より好ましくは80mPa・s以上であり、インゴットから切り出されたシリコンウエハの洗浄性の向上の観点から、好ましくは500mPa・s以下、より好ましくは400mPa・s以下である。尚、スラリーの粘度は、B型粘度計(25℃)にて測定できる。
(Ionic polymer dispersant (component C))
The dispersion for free abrasive grains of the present invention contains an ionic polymer dispersant in order to prevent aggregation and gelation of free abrasive grains and silicon cutting powder contained in the slurry and to keep the slurry at an appropriate viscosity. . The proper viscosity (25 ° C.) of the slurry here is preferably 50 mPa · s or more, more preferably 80 mPa · s or more from the viewpoint of improving the surface quality of the silicon wafer, and the silicon wafer cut out from the ingot From the viewpoint of improving the detergency, it is preferably 500 mPa · s or less, more preferably 400 mPa · s or less. The slurry viscosity can be measured with a B-type viscometer (25 ° C.).

本発明の遊離砥粒用分散液の一例に含まれる成分Cは、自身の溶解性及び砥粒や切削粉末の分散性の向上の観点から、下記一般式(3)、(4−a)、(4−b)、及び(5)で表わされる構成単位から選択される少なくとも1種を含むホモポリマー又はコポリマーであると好ましい。

Figure 2017119781
Component C contained in an example of the dispersion liquid for free abrasive grains of the present invention has the following general formulas (3), (4-a), from the viewpoint of improving its own solubility and dispersibility of abrasive grains and cutting powder. A homopolymer or copolymer including at least one selected from the structural units represented by (4-b) and (5) is preferable.
Figure 2017119781

上記一般式(3)中、R6は水素又はメチル基、R7、R8、R9は同一又は異なって水素、エチル基、又はメチル基を表す。Aは酸素又はNH、pは1以上3以下の数を表す。X1 -は正電荷を有する窒素原子に対する一価のカウンターアニオンを表す。カウンターアニオンとしては、好ましくは硝酸イオン、有機酸イオン又はハロゲンイオン、より好ましくは塩素イオンである。

Figure 2017119781
In the general formula (3), R 6 is hydrogen or a methyl group, and R 7 , R 8 , and R 9 are the same or different and each represents hydrogen, an ethyl group, or a methyl group. A represents oxygen or NH, and p represents a number of 1 or more and 3 or less. X 1 represents a monovalent counter anion with respect to a nitrogen atom having a positive charge. The counter anion is preferably nitrate ion, organic acid ion or halogen ion, more preferably chlorine ion.
Figure 2017119781

上記一般式(4−a)及び(4−b)中、R10、R11は同一、又は異なって水素又はメチル基、X2 -は正電荷を有する窒素原子に対する一価のカウンターアニオンを表す。カウンターアニオンとしては、好ましくは硝酸イオン、硫酸イオン、有機酸イオン、又はハロゲンイオン、より好ましくは塩素イオンである。 In the above general formulas (4-a) and (4-b), R 10 and R 11 are the same or different and represent hydrogen or a methyl group, and X 2 represents a monovalent counter anion with respect to a positively charged nitrogen atom. . The counter anion is preferably nitrate ion, sulfate ion, organic acid ion, or halogen ion, more preferably chlorine ion.

Figure 2017119781
上記一般式(5)中、R12は水素、又はメチル基を表す。
Figure 2017119781
In the general formula (5), R 12 represents hydrogen or a methyl group.

一般式(3)、(4−a)、又は(4−b)で表される構成単位の供給源である単量体を構成するアミノ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる少なくとも1種の塩基性基は、単量体の重合後に中和されてカチオン性とされてもよいし、前記単量体は、前記塩基性基が予め中和されたものであってもよい。一般式(5)で表される構成単位の供給源である単量体のカルボキシル基は、当該単量体の重合後、具体的には、遊離砥粒用分散液の調製の際に中和されてイオン性となるものが好ましい。   From an amino group, a primary amino group and a secondary amino group constituting a monomer which is a source of the structural unit represented by the general formula (3), (4-a), or (4-b) The selected at least one basic group may be neutralized after polymerization of the monomer to be cationic, and the monomer may be one in which the basic group has been previously neutralized. Also good. The carboxyl group of the monomer, which is a supply source of the structural unit represented by the general formula (5), is neutralized after the polymerization of the monomer, specifically when preparing a dispersion for free abrasive grains. It is preferable that it becomes ionic.

成分Cを構成する単量体の具体例としては、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリロイルオキシプロピルジメチルエチルアンモニウムモノエチル硫酸塩、ジメチルアミノエチルアクリルアミドリン酸中和物、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。   Specific examples of the monomer constituting Component C include acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, methacryloyloxypropyldimethylethylammonium monoethyl sulfate, neutralized dimethylaminoethylacrylamide phosphate, diallyldimethylammonium chloride, acrylic acid, Methacrylic acid is mentioned.

成分Cが、一般式(3)、(4−a)、及び(4−b)で表される構成単位を1種以上含む場合、相溶性の向上の観点から、分散剤(成分C)の全構成単位に対する、一般式(3)、(4−a)、又は(4−b)で表される構成単位の合計量の質量割合が、50質量%以上であると好ましく、一般式(3)、(4−a)、又は(4−b)で表される構成単位の合計量の質量割合が、80質量%以上であるとより好ましく、一般式(3)で表される構成単位の質量割合が100質量%又は一般式(4−a)又は(4−b)で表される構成単位の質量割合が100質量%であるとより好ましい。具体例としては、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(商標名:マーコート100)、ポリメタクロイルオキシエチルアンモニウムクロライド(商標名:カオーセラ3000)が挙げられる。   When component C contains one or more structural units represented by general formulas (3), (4-a), and (4-b), from the viewpoint of improving compatibility, the dispersant (component C) The mass ratio of the total amount of the structural units represented by the general formula (3), (4-a), or (4-b) to all the structural units is preferably 50% by mass or more, and the general formula (3 ), (4-a), or (4-b), the mass ratio of the total amount of the structural units represented by (4-b) is more preferably 80% by mass or more, and the structural unit represented by the general formula (3) The mass ratio is more preferably 100 mass% or the mass ratio of the structural unit represented by the general formula (4-a) or (4-b) is 100 mass%. Specific examples include polydiallyldimethylammonium chloride (trade name: Marquat 100) and polymethacryloyloxyethylammonium chloride (trade name: Kaosela 3000).

成分Cが、一般式(3)、(4−a)、及び(4−b)で表される構成単位を1種以上含むコポリマーである場合、一般式(3)、(4−a)、及び(4−b)で表される構成単位以外の構成単位の供給源である単量体は、相溶性の向上の観点から、例えば、メチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等が好ましい。   When Component C is a copolymer containing one or more structural units represented by General Formulas (3), (4-a), and (4-b), General Formulas (3), (4-a), And a monomer that is a supply source of structural units other than the structural unit represented by (4-b) is, for example, methyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, lauryl (meta) from the viewpoint of improving compatibility. ) Acrylate is preferred.

成分Cが、一般式(5)で表される構成単位を1種以上含む場合、相溶性の向上の観点から、成分Cは、成分Cの全構成単位に対する一般式(5)で表される構成単位の質量割合が50質量%以下のコポリマーが好ましく、一般式(5)で表される構成単位と、疎水性のアルキル(メタ)アクリレートに由来の構成単位とを含むコポリマーがより好ましく、実質的に一般式(5)で表される構成単位と、疎水性のアルキル(メタ)アクリレートに由来の構成単位とからなるコポリマーがより好ましく、一般式(5)で表される構成単位と、疎水性のアルキル(メタ)アクリレートに由来の構成単位とからなるコポリマーが更に好ましい。コポリマーの好ましい具体例としては、砥粒及びシリコン切削粉末の分散性向上の観点から、(メタ)アクリル酸/メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート/ラウリル(メタ)アクリレートコポリマーが挙げられる。   When Component C includes one or more structural units represented by General Formula (5), Component C is represented by General Formula (5) for all structural units of Component C from the viewpoint of improving compatibility. A copolymer having a constitutional unit mass ratio of 50% by mass or less is preferred, and a copolymer comprising a constitutional unit represented by the general formula (5) and a constitutional unit derived from a hydrophobic alkyl (meth) acrylate is more preferred. In particular, a copolymer composed of a structural unit represented by the general formula (5) and a structural unit derived from a hydrophobic alkyl (meth) acrylate is more preferable. The structural unit represented by the general formula (5) Further preferred is a copolymer comprising a structural unit derived from a functional alkyl (meth) acrylate. Preferable specific examples of the copolymer include (meth) acrylic acid / methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate / lauryl (meth) acrylate copolymer from the viewpoint of improving the dispersibility of abrasive grains and silicon cutting powder.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例における、成分Cの重量平均分子量は、遊離砥粒及びシリコン切削粉末の分散性向上の観点から、好ましくは1000以上、より好ましくは3000以上、更に好ましくは5000以上であり、遊離砥粒及びシリコン切削粉末同士の架橋を抑制する観点から、好ましくは1000,000以下、より好ましくは500,000以下、更に好ましくは300,000以下である。尚、成分Cが一般式(5)で表される構成単位を1種以上含む場合、重量平均分子量の測定方法は、下記の方法により測定できる。   In the example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention, the weight average molecular weight of component C is preferably 1000 or more, more preferably 3000 or more, and still more preferably, from the viewpoint of improving dispersibility of the free abrasive grains and the silicon cutting powder. From the viewpoint of suppressing cross-linking between loose abrasive grains and silicon cutting powder, it is preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, and even more preferably 300,000 or less. In addition, when the component C contains 1 or more types of structural units represented by General formula (5), the measuring method of a weight average molecular weight can be measured with the following method.

成分Cの重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により、下記条件で測定した。重量平均分子量は、予め作成した検量線に基づき算出した。検量線の作成には、下記の標準試料を用いた。
測定装置:HLC−8120GPC(東ソー社製)
カラム:TSK α−M(東ソー社製)×2本
カラム温度:40℃
検出器:RI
溶離液:H3PO4(60mmol/L)及びLiBr(50mmol/L)を加えたN,N−ジメチルホルムアミド溶液
溶離液流速:1.0mL/min
試料濃度:0.1質量%(固形分)
試料注入量:0.1mL
標準試料:単分散ポリスチレン(東ソー社製:分子量5.26×102、分子量1.02×105、分子量8.42×106;西尾工業社製:分子量4.0×103、分子量3.0×104、分子量9.0×105
The weight average molecular weight of component C was measured by GPC (gel permeation chromatography) under the following conditions. The weight average molecular weight was calculated based on a calibration curve prepared in advance. The following standard samples were used for preparing the calibration curve.
Measuring device: HLC-8120GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSK α-M (manufactured by Tosoh Corporation) × 2 Column temperature: 40 ° C.
Detector: RI
Eluent: N, N-dimethylformamide solution with H 3 PO 4 (60 mmol / L) and LiBr (50 mmol / L) added Eluent flow rate: 1.0 mL / min
Sample concentration: 0.1% by mass (solid content)
Sample injection volume: 0.1 mL
Standard sample: monodisperse polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation: molecular weight 5.26 × 10 2 , molecular weight 1.02 × 10 5 , molecular weight 8.42 × 10 6 ; Nishio Kogyo Co., Ltd .: molecular weight 4.0 × 10 3 , molecular weight 3 0.0 × 10 4 , molecular weight 9.0 × 10 5 )

本発明の遊離砥粒用分散液の一例における、成分Cの含有量は、遊離砥粒及び切削粉末の分散性向上の観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上であり、遊離砥粒用分散液への溶解性の観点から、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。   In one example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention, the content of component C is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass, from the viewpoint of improving dispersibility of the free abrasive grains and the cutting powder. % Or more, more preferably 0.1% by mass or more, and preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and still more preferably 3% by mass from the viewpoint of solubility in the dispersion for free abrasive grains. It is as follows.

(水(成分D))
本発明の遊離砥粒用分散液の一例は、水を含有する。前記遊離砥粒用分散液が水(成分D)を含むため遊離砥粒用分散液は曇点を有する。また、ワイヤソーによる切断時に遊離砥粒用分散液は冷却効果を発揮する。
(Water (component D))
An example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention contains water. Since the free abrasive dispersion contains water (component D), the free abrasive dispersion has a cloud point. Moreover, the dispersion liquid for free abrasive grains exhibits a cooling effect at the time of cutting with a wire saw.

水(成分D)は、遊離砥粒用分散液の、成分A〜Cと後述する任意成分とを除いた残部として含まれていればよいが、本発明の遊離砥粒用分散液の一例における、成分Dの含有量は、油水分離した時の下層の量を低減する観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。また、コスト低減及び曇点調整の容易さの観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは22質量%以上、更に好ましくは25質量%以上である。   Although water (component D) should just be contained as the remainder except the components AC of the dispersion liquid for free abrasive grains, and the arbitrary component mentioned later, in the example of the dispersion liquid for free abrasive grains of this invention. The content of component D is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less, from the viewpoint of reducing the amount of the lower layer when oil-water separation is performed. Moreover, from a viewpoint of cost reduction and the ease of cloud point adjustment, Preferably it is 20 mass% or more, More preferably, it is 22 mass% or more, More preferably, it is 25 mass% or more.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例に含まれる水には、例えば、超純水、純水、イオン交換水、又は蒸留水等を用いることができるが、超純水、純水、又はイオン交換水が好ましく、超純水がより好ましく使用される。なお、純水及び超純水は、例えば、水道水を活性炭に通し、イオン交換処理し、さらに蒸留したものを、必要に応じて所定の紫外線殺菌灯を照射、又はフィルターに通すことにより得ることができる。例えば、25℃での電気伝導率は、多くの場合、純水で1μS/cm以下であり、超純水で0.1μS/cm以下を示す。   For example, ultrapure water, pure water, ion-exchanged water, or distilled water can be used as water contained in an example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention. Ultrapure water, pure water, or Ion exchange water is preferable, and ultrapure water is more preferably used. Pure water and ultrapure water can be obtained, for example, by passing tap water through activated carbon, subjecting it to ion exchange treatment, and further distilling it, irradiating it with a predetermined ultraviolet germicidal lamp as necessary, or passing it through a filter. Can do. For example, the electrical conductivity at 25 ° C. is often 1 μS / cm or less for pure water and 0.1 μS / cm or less for ultrapure water.

本発明の遊離砥粒用分散液の曇点は、遊離砥粒用分散液の保存安定性の観点から、好ましくは30℃以上、より好ましくは35℃以上である。また、加熱時の水素発生量を低減する観点から、好ましくは60℃以下、より好ましくは55℃以下、更に好ましくは50℃以下である。遊離砥粒用分散液の曇点は、成分Aと成分Bの各構造、成分A、成分B及び成分Dの含有比率により調整できる。尚、遊離砥粒用分散液の曇点は、実施例に記載の方法で測定できる。   The cloud point of the dispersion for free abrasive grains of the present invention is preferably 30 ° C or higher, more preferably 35 ° C or higher, from the viewpoint of storage stability of the dispersion for free abrasive grains. Further, from the viewpoint of reducing the amount of hydrogen generated during heating, it is preferably 60 ° C. or lower, more preferably 55 ° C. or lower, and further preferably 50 ° C. or lower. The cloud point of the dispersion for free abrasive grains can be adjusted by the structures of component A and component B, and the content ratio of component A, component B and component D. In addition, the cloud point of the dispersion | distribution liquid for free abrasive grains can be measured by the method as described in an Example.

本発明の遊離砥粒用分散液の一例は、任意成分として、更に有機溶剤、増粘剤、消泡剤、界面活性剤(成分E)、防腐剤、pH調整剤等を配合してもよい。有機溶剤の具体例としては、炭素数が1以上4以下の一価又は多価アルコールが挙げられ、より具体的には、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。増粘剤としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。消泡剤としては、シリコーン、ポリアルキレングリコール等を含有する市販の消泡剤が使用できる。消泡剤の具体例としては、SNデフォーマー470(サンノプコ社製、ポリエーテル系消泡剤)が挙げられる。   An example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention may further contain an organic solvent, a thickener, an antifoaming agent, a surfactant (component E), a preservative, a pH adjuster and the like as optional components. . Specific examples of the organic solvent include monohydric or polyhydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms, and more specifically, ethanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, glycerin and the like. Examples of the thickener include polyethylene glycol, polypropylene glycol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and the like. As the antifoaming agent, a commercially available antifoaming agent containing silicone, polyalkylene glycol or the like can be used. Specific examples of the antifoaming agent include SN deformer 470 (manufactured by San Nopco, polyether-based antifoaming agent).

(界面活性剤(成分E))
本発明の遊離砥粒用分散液の一例は、切削粉末の分離効率向上の観点から、アニオン性活性剤、及び曇点が65℃以上のノニオン性活性剤から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤(成分E)を含む。尚、切削粉末の「分離効率」は、被処理液中に含まれる切削粉末の「除去率」を意味する。
(Surfactant (component E))
An example of the dispersion for free abrasive grains of the present invention is at least one surfactant selected from an anionic active agent and a nonionic active agent having a cloud point of 65 ° C. or higher from the viewpoint of improving the separation efficiency of cutting powder. (Component E) is included. The “separation efficiency” of the cutting powder means the “removal rate” of the cutting powder contained in the liquid to be processed.

前記アニオン性活性剤としては、例えば、スルホン酸系界面活性剤、硫酸系界面活性剤、カルボン酸系界面活性剤、リン酸系界面活性剤等が挙げられ、これらの中でもポリオキシアルキレンアルキル硫酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が好ましい。これらのアニオン性活性剤は単独で用いてもよいが、2種以上を併用してもよい。対イオンは、陽イオンであり、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機4級アンモニウムイオン等が挙げられるが、入手容易性、切削粉末の分離効率向上の観点から、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンが好ましい。   Examples of the anionic surfactant include sulfonic acid surfactants, sulfuric acid surfactants, carboxylic acid surfactants, phosphoric acid surfactants, and among these, polyoxyalkylene alkyl sulfates Alkyl sulfate, alkyl ether sulfate, alkyl benzene sulfonate and the like are preferable. These anionic active agents may be used alone or in combination of two or more. The counter ion is a cation, and examples thereof include alkali metal ions, ammonium ions, organic quaternary ammonium ions, etc., but from the viewpoint of easy availability and improved separation efficiency of cutting powder, sodium ions, potassium ions, and ammonium ions are included. preferable.

前記曇点が65℃以上のノニオン性活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、オキシエチレン/オキシプロピレンブロックコポリマー等が挙げられるが、中でも、切削液組成物の油水分離性の向上観点から、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類が好ましい。ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられる。ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類としては、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノオレート等が挙げられる。   Examples of the nonionic activator having a cloud point of 65 ° C. or higher include polyoxyethylene alkylaryl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, oxyethylene / oxypropylene block copolymers, etc. From the viewpoint of improving oil / water separation properties, polyoxyethylene alkylaryl ethers and polyoxyethylene fatty acid esters are preferred. Examples of polyoxyethylene alkylaryl ethers include polyoxyethylene nonylphenyl ether. Examples of polyoxyethylene fatty acid esters include polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol monooleate, and the like.

また、これらの曇点が65℃以上のノニオン性活性剤の中でも、成分Aを乳化する能力が低い、下記一般式(6)で表される化合物が好ましい。

Figure 2017119781
但し、前記一般式(6)中、EOはエチレンオキシ基であり、qはエチレンオキシ基の平均付加モル数であり、qは1以上150以下であり、rはスチレン基の置換数であり、rは1以上3以下である。 Among these nonionic active agents having a cloud point of 65 ° C. or higher, a compound represented by the following general formula (6) having a low ability to emulsify component A is preferable.
Figure 2017119781
However, in the said General formula (6), EO is an ethyleneoxy group, q is the average addition mole number of ethyleneoxy group, q is 1 or more and 150 or less, r is the substitution number of a styrene group, r is 1 or more and 3 or less.

平均付加モル数qは、切削粉末の分散性向上の観点から、1以上であるが、10以上が好ましく、30以上がより好ましく、40以上が更に好ましく、50以上が更により好ましく、60以上が更により好ましく、切削液組成物の油水分離性の向上の観点から、150以下であるが、100以下が好ましく、90以下がより好ましく、80以下が更に好ましく、70以下がより更に好ましい。   The average added mole number q is 1 or more from the viewpoint of improving the dispersibility of the cutting powder, but is preferably 10 or more, more preferably 30 or more, further preferably 40 or more, still more preferably 50 or more, and 60 or more. More preferably, from the viewpoint of improving the oil / water separation property of the cutting fluid composition, it is 150 or less, preferably 100 or less, more preferably 90 or less, still more preferably 80 or less, and even more preferably 70 or less.

スチレン基の置換数rは、切削粉末の分散性向上の観点から、1以上3以下であるが、2が好ましく、一般式(6)で表される曇点が65℃以上のノニオン性活性剤は、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルであると好ましい。   The substitution number r of styrene group is 1 or more and 3 or less from the viewpoint of improving the dispersibility of the cutting powder, but 2 is preferable, and the nonionic activator having a cloud point of 65 ° C. or more represented by the general formula (6) is preferable. Is preferably polyoxyethylene distyrenated phenyl ether.

遊離砥粒用分散液における界面活性剤(成分E)の含有量は、ワイヤソーの切断性能の向上及び切削粉末の分離効率向上の観点から、0.5質量%以上が好ましく、0.8質量%以上がより好ましく、同様の観点から、5.0質量%以下が好ましく、4.0質量%以下がより好ましく、3.0質量%以下が更に好ましい。   The content of the surfactant (component E) in the dispersion for the free abrasive is preferably 0.5% by mass or more, and 0.8% by mass from the viewpoint of improving the cutting performance of the wire saw and improving the separation efficiency of the cutting powder. The above is more preferable, and from the same viewpoint, 5.0% by mass or less is preferable, 4.0% by mass or less is more preferable, and 3.0% by mass or less is more preferable.

本発明の遊離砥粒用分散液の25℃におけるpHは、装置の防錆の観点から、好ましくは5.0以上、より好ましくは5.5以上、更に好ましくは6.0以上であり、取扱者の安全の観点から、好ましくは10.0以下、より好ましくは9.5以下、更に好ましくは9.0以下である。   The pH at 25 ° C. of the dispersion for free abrasive grains of the present invention is preferably 5.0 or more, more preferably 5.5 or more, still more preferably 6.0 or more, from the viewpoint of rust prevention of the apparatus. From the viewpoint of safety of a person, it is preferably 10.0 or less, more preferably 9.5 or less, and still more preferably 9.0 or less.

(遊離砥粒用分散液の調製方法)
遊離砥粒用分散液の調製方法は、成分A〜D、更に任意成分を混合することによって調製できる。遊離砥粒用分散液を調製する操作性の向上の観点から、成分Bと成分Dとの混合物に、成分Aを添加すると好ましく、成分Cは、成分Aと成分Bと成分Dの混合物に添加されると好ましい。遊離砥粒用分散液が任意成分として界面活性剤(成分E)を含む場合、成分Eは、成分Aの添加の前に、成分Bと成分Dとの混合物へ添加されると好ましい。成分Eが結晶性固体である場合は、成分Bと成分Dとの混合物への成分Eの添加後、これらを加温して成分Eを融解させてから、成分Aの添加をすると好ましい。
(Preparation method of dispersion for loose abrasive)
The method for preparing the dispersion for free abrasive grains can be prepared by mixing components A to D and optional components. From the viewpoint of improving the operability for preparing a dispersion for free abrasive grains, it is preferable to add component A to the mixture of component B and component D, and component C is added to the mixture of component A, component B and component D. It is preferred if When the dispersion for free abrasive grains contains a surfactant (component E) as an optional component, component E is preferably added to the mixture of component B and component D before addition of component A. When component E is a crystalline solid, it is preferable to add component E after adding component E to the mixture of component B and component D and then heating them to melt component E.

(シリコンインゴットの切断方法)
本発明の遊離砥粒用分散液は、インゴットの切断方法に使用できる。本発明のインゴットの切断方法の一例は、遊離砥粒と遊離砥粒用分散液とを含むスラリーを用いてインゴットを切断する工程を含む。
(Silicon ingot cutting method)
The dispersion for free abrasive grains of the present invention can be used in an ingot cutting method. An example of the ingot cutting method of the present invention includes a step of cutting an ingot using a slurry containing free abrasive grains and a dispersion for free abrasive grains.

インゴットの切断は、スラリーを、ワイヤーと、インゴットの切断部位又はインゴット全体に供給しながら、且つ、ワイヤーをインゴットに押し付けながら高速で移動走行させることによって行える。   The ingot can be cut by moving the slurry at a high speed while supplying the slurry to the wire and the cutting portion of the ingot or the entire ingot and pressing the wire against the ingot.

遊離砥粒としては、炭化珪素(SiC)砥粒が好ましい。炭化珪素(SiC)砥粒の砥粒径は、好ましくは8μm以上20μm以下、より好ましくは10μm以上15μm以下である。当該砥粒径の測定には、堀場製作所社製レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920を用いることができる。分散媒としてイオン交換水を用い、比屈折率は2.0とする。尚、当該砥粒径は、体積平均粒子径(メディアン径)である。   As the free abrasive grains, silicon carbide (SiC) abrasive grains are preferable. The abrasive grain size of the silicon carbide (SiC) abrasive is preferably 8 μm or more and 20 μm or less, more preferably 10 μm or more and 15 μm or less. For the measurement of the abrasive particle size, a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA-920 manufactured by Horiba, Ltd. can be used. Ion exchange water is used as a dispersion medium, and the relative refractive index is 2.0. The abrasive particle diameter is a volume average particle diameter (median diameter).

スラリー中の遊離砥粒用分散液の割合としては、遊離砥粒の種類、砥粒径によって異なる。例えば、遊離砥粒として、砥粒径10μm以上15μm以下の炭化珪素(SiC)砥粒を使用する場合、スラリー中の遊離砥粒用分散液の割合は、好ましくは40質量%以上60質量%以下、より好ましくは45質量%以上55質量%である。   The ratio of the dispersion for free abrasive grains in the slurry varies depending on the type of free abrasive grains and the abrasive particle diameter. For example, when silicon carbide (SiC) abrasive grains having an abrasive grain size of 10 μm or more and 15 μm or less are used as the free abrasive grains, the proportion of the dispersion for free abrasive grains in the slurry is preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less. More preferably, it is 45 mass% or more and 55 mass%.

シリコンインゴットの切断に用いられるワイヤソーには、従来から公知の装置を用いることができる。ワイヤーについても、従来から公知のワイヤー、例えば、ピアノ線を用いることができる。   A conventionally well-known apparatus can be used for the wire saw used for the cutting | disconnection of a silicon ingot. A conventionally well-known wire, for example, a piano wire, can be used also about a wire.

ワイヤーは、例えば、ワイヤソー供給リールから供給され、メインローラー上に設けられた所定間隔の溝に巻きつけ配列される。ワイヤーはメインローラーを所定の回転速度で回転させることによって走行移動でき、通常、400m/min以上1000m/min以下程度となるように高速で走行移動する。尚、ワイヤソーは、一本のワイヤーによって切断加工を行うシングルタイプであってもよい。   The wires are supplied from, for example, a wire saw supply reel, and are wound and arranged in grooves with a predetermined interval provided on the main roller. The wire can be moved and moved by rotating the main roller at a predetermined rotation speed, and is usually moved and moved at a high speed so as to be about 400 m / min to 1000 m / min. The wire saw may be a single type that performs cutting with a single wire.

スラリーの調製は、従来から公知の方法で行える。例えば、遊離砥粒と遊離砥粒用分散液とを混合した後、好ましくは5時間以上撹拌することにより行える。   The slurry can be prepared by a conventionally known method. For example, after mixing the free abrasive grains and the dispersion liquid for free abrasive grains, it can be carried out by preferably stirring for 5 hours or more.

(遊離砥粒含有スラリーの処理)
本発明の遊離砥粒含有スラリーの処理の一例は、遊離砥粒を用いたワイヤーによるインゴットの切断に使用された遊離砥粒含有スラリーの処理である。本発明の遊離砥粒含有スラリーの処理の一例は、遊離砥粒と遊離砥粒用分散液とを含むインゴットの切削に用いられたスラリーと前記シリコンインゴットの切削粉末とを含む被処理液を静置又は遠心分離の対象として、前記被処理液中において、相対的に重い粒子と相対的に軽い粒子とに分離し、軽粒子分散液を回収する第1工程と、第1工程で得られた軽粒子分散液を加熱することにより、油分を主成分とする上層と、水と前記遊離砥粒と前記シリコンインゴットの切削粉末とを主成分とする下層とに分離し、前記上層を回収する工程と、を含む。本発明の遊離砥粒含有スラリーの処理の一例では、前記軽粒子分散液を、遊離砥粒用分散液の曇点よりも高い温度に加熱することにより油水分離を行う。
(Treatment of slurry containing free abrasive grains)
An example of the treatment of the free abrasive-containing slurry of the present invention is the treatment of the free abrasive-containing slurry used for cutting the ingot with a wire using the free abrasive. An example of the treatment of the free abrasive-containing slurry of the present invention is to statically treat the liquid to be treated containing the slurry used for cutting the ingot containing the free abrasive and the free abrasive dispersion and the cutting powder of the silicon ingot. Obtained by the first step and the first step of separating the light particle dispersion into the liquid to be treated, which is separated into relatively heavy particles and relatively light particles in the liquid to be treated. The step of recovering the upper layer by heating the light particle dispersion to separate the upper layer mainly composed of oil and the lower layer mainly composed of water, the free abrasive grains, and the cutting powder of the silicon ingot. And including. In an example of the treatment of the free abrasive-containing slurry of the present invention, oil-water separation is performed by heating the light particle dispersion to a temperature higher than the cloud point of the free abrasive dispersion.

本発明の遊離砥粒含有スラリーの処理方法の一例は、砥粒用分散液の構成成分を回収するので、「砥粒用分散液成分の回収方法」と言うこともできる。   Since an example of the processing method of the slurry containing the free abrasive grains of the present invention collects the constituent components of the abrasive dispersion liquid, it can also be referred to as “abrasive dispersion component recovery method”.

(第1工程)
第1工程では、被処理液を静置又は遠心分離の対象とすることにより、被処理液中において、相対的に重い粒子と相対的に軽い粒子とに分離し、軽粒子分散液を回収する。尚、以下において、被処理液から軽粒子分散液の一部又は全部を回収することにより残った残部を「重粒子含有液」と称する。この重粒子含有液は、再利用できる砥粒が高濃度で含まれるスラリーとなっている。
(First step)
In the first step, the liquid to be treated is allowed to stand or be centrifuged, so that the liquid to be treated is separated into relatively heavy particles and relatively light particles, and the light particle dispersion is recovered. . In the following, the remaining part of the light particle dispersion recovered from the liquid to be treated is referred to as “heavy particle-containing liquid”. This heavy particle-containing liquid is a slurry containing a high concentration of reusable abrasive grains.

重粒子含有液には、砥粒の再利用性の向上の観点から、被処理液に含まれる切削粉末と遊離砥粒のうちの、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上含まれ、再利用後のスラリー品質の向上の観点から、被処理液に含まれる切削粉末と遊離砥粒のうちの、好ましくは98質量%以下、より好ましくは96質量%以下含まれる。   From the viewpoint of improving the reusability of abrasive grains, the heavy particle-containing liquid preferably contains 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, of the cutting powder and free abrasive grains contained in the liquid to be treated. From the viewpoint of improving the quality of the slurry after reuse, the content is preferably 98% by mass or less, more preferably 96% by mass or less, of the cutting powder and free abrasive grains contained in the liquid to be treated.

軽粒子分散液には、遊離砥粒用分散液の回収性の観点から、スラリーの調製に使用された遊離砥粒用分散液のうちの、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上が含まれる。   In the light particle dispersion, from the viewpoint of recoverability of the free abrasive dispersion, the free abrasive dispersion used in the preparation of the slurry is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass. The above is included.

重粒子含有液に含まれる、遊離砥粒の粒径は、再使用した場合の切削性の観点から、好ましくは8μm以上、より好ましくは9μm以上である。尚、当該砥粒径は、体積平均粒子径(メディアン径)である。   The particle diameter of the free abrasive grains contained in the heavy particle-containing liquid is preferably 8 μm or more, more preferably 9 μm or more, from the viewpoint of machinability when reused. The abrasive particle diameter is a volume average particle diameter (median diameter).

軽粒子分散液に含まれる、微粉体の粒径は、約2μm以下である。   The particle size of the fine powder contained in the light particle dispersion is about 2 μm or less.

被処理液を静置することにより相対的に重い粒子と相対的に軽い粒子とに分離する場合、静置時間は、重粒子含有液に含まれる砥粒径の観点から、好ましくは8時間以上、より好ましくは12時間以上であり、サイクルタイムの観点から、好ましくは36時間以下、より好ましくは24時間以下である。   When the liquid to be treated is separated into relatively heavy particles and relatively light particles by standing, the standing time is preferably 8 hours or more from the viewpoint of the abrasive particle diameter contained in the heavy particle-containing liquid. More preferably, it is 12 hours or more, and from the viewpoint of cycle time, it is preferably 36 hours or less, more preferably 24 hours or less.

被処理液を遠心分離の対象とする場合、遠心力G(重力加速度)は、再生使用可能な砥粒を高収率(例えば90質量%程度)で回収する観点から、好ましくは100G以上であり、切削粉末の混入量抑制の観点から、好ましくは3000G以下である。また、再生使用可能な砥粒を高収率で回収する観点から、回転を停止させるのではなく、徐々に速度を落とすなど液中の各成分の分離移動に急激な負荷がかからない様にすることが望ましい。   When the liquid to be treated is to be centrifuged, the centrifugal force G (gravity acceleration) is preferably 100 G or more from the viewpoint of recovering reusable abrasive grains with a high yield (for example, about 90% by mass). From the viewpoint of suppressing the mixing amount of the cutting powder, it is preferably 3000 G or less. Also, from the viewpoint of recovering recyclable abrasive grains in a high yield, do not stop the rotation, but gradually reduce the speed so that no sudden load is applied to the separation and movement of each component in the liquid. Is desirable.

軽粒子分散液の回収方法は、例えば、デカンテーション及び濾過が挙げられる。   Examples of the method for recovering the light particle dispersion include decantation and filtration.

被処理液のpHが5.0以上10.0以下の範囲外である場合、高い分離効率で被処理液から切削粉末を容易に分離する観点から、被処理液を静置又は遠心分離の対象とする前に、被処理液のpHを、5.0以上10.0以下の範囲内に調整すると好ましく、切削粉末の分離効率向上、及び装置の腐食抑制の観点から、6.0以上が好ましく、7.0以上がより好ましい。   When the pH of the liquid to be treated is outside the range of 5.0 or more and 10.0 or less, the liquid to be treated is subjected to standing or centrifugation from the viewpoint of easily separating the cutting powder from the liquid to be treated with high separation efficiency. Before adjusting the pH of the liquid to be treated, it is preferable to adjust the pH within the range of 5.0 or more and 10.0 or less, and preferably 6.0 or more from the viewpoint of improving the separation efficiency of the cutting powder and suppressing corrosion of the apparatus. 7.0 or more is more preferable.

被処理液のpHは、pH調整剤を用いて調整することができる。pH調整剤としては、遊離砥粒用分散液の調製に用いたpH調製剤と同じであってもよい。   The pH of the liquid to be treated can be adjusted using a pH adjuster. The pH adjusting agent may be the same as the pH adjusting agent used for preparing the dispersion for free abrasive grains.

(第2工程)
第2工程では、曇点を利用して、軽粒子分散液から油相部分を分離し回収する。具体的には、第1工程で得られた軽粒子分散液を、遊離砥粒用分散液の曇点以上の温度(分離操作温度)に加熱する。その後、軽粒子分散液を分離操作温度に保ったまま放置又は弱い撹拌をすると、軽粒子分散液は、成分Aを主成分とする上層と、水と微粉体とを主成分とする下層とに分離する。軽粒子分散液を上層と下層とに分離するには、例えば1時間分離操作温度に保てばよい。軽粒子分散液の分離後は分離操作温度以下にしても、よく撹拌しない限り分離の状態が維持される。
(Second step)
In the second step, the cloud phase is used to separate and recover the oil phase portion from the light particle dispersion. Specifically, the light particle dispersion obtained in the first step is heated to a temperature (separation operation temperature) equal to or higher than the cloud point of the dispersion for free abrasive grains. Thereafter, when the light particle dispersion is left standing or weakly stirred while maintaining the separation operation temperature, the light particle dispersion is divided into an upper layer mainly composed of component A and a lower layer mainly composed of water and fine powder. To separate. In order to separate the light particle dispersion into the upper layer and the lower layer, for example, the separation operation temperature may be maintained for 1 hour. After the light particle dispersion is separated, the state of separation is maintained even if the temperature is not higher than the separation operation temperature unless well stirred.

「成分Aを主成分とする」とは、上層における成分Aの含有量が、上層に含まれ得る他のいずれの成分よりも多いことを意味し、「水と微粉体とを主成分とする」とは、下層における水の含有量と微粉体の含有量の和が、下層に含まれ得る他のいずれの成分のそれよりも多いことを意味する。上層には、成分A以外に、成分Bの一部と少量の水(成分D)が含まれ、遊離砥粒用分散液に含まれる任意成分のうち水に溶けにくい成分がさらに含まれる場合がある。微粉体はほとんど含まれず、好ましくは少なくとも微粉体は含まれない。一方、下層には、水(成分C)、微粉体以外に、成分Bの一部が含まれ、本発明の遊離砥粒用分散液に含まれる任意成分のうち水に溶けやすい成分がさらに含まれる場合があり、成分Aが少量含まれる場合もある。   “Containing component A as the main component” means that the content of component A in the upper layer is larger than any other component that can be contained in the upper layer, and “main component is water and fine powder. "" Means that the sum of the water content and the fine powder content in the lower layer is greater than that of any of the other components that may be included in the lower layer. In addition to component A, the upper layer may contain a part of component B and a small amount of water (component D), and may further include a component that is hardly soluble in water among the optional components contained in the dispersion for free abrasive grains. is there. The fine powder is hardly contained, and preferably at least the fine powder is not contained. On the other hand, in the lower layer, in addition to water (component C) and fine powder, a part of component B is included, and among the optional components included in the dispersion for free abrasive grains of the present invention, a component that is easily soluble in water is further included. And component A may be included in a small amount.

分離操作温度は、微粉体の分離効率向上の観点、及び使用エネルギー量の低減の観点から、遊離砥粒用分散液の曇点よりも、好ましくは5〜50℃高い温度、より好ましくは7〜40℃高い温度、更に好ましくは10〜30℃高い温度である。微粉体の分離効率向上の観点から、軽粒子分散液は、加熱前及び/又は加熱中に撹拌されると好ましい。   The separation operation temperature is preferably 5 to 50 ° C. higher than the cloud point of the dispersion for free abrasive grains, more preferably 7 to 7 from the viewpoint of improving the separation efficiency of the fine powder and reducing the amount of energy used. The temperature is 40 ° C higher, more preferably 10-30 ° C higher. From the viewpoint of improving the separation efficiency of the fine powder, the light particle dispersion is preferably stirred before and / or during heating.

軽粒子分散液からの上層の回収方法は、例えば、上からポンプで抜き出してもよいし、下層を除いてから回収してもよい。再生された遊離砥粒用分散液の品質向上の観点から、下層のみならず、下層に隣接した上層の一部も軽粒子分散液から除去してもよい。   As a method for recovering the upper layer from the light particle dispersion, for example, the upper layer may be extracted by a pump, or may be recovered after removing the lower layer. From the viewpoint of improving the quality of the regenerated dispersion for free abrasive grains, not only the lower layer but also a part of the upper layer adjacent to the lower layer may be removed from the light particle dispersion.

スラリーの調製に使用された遊離砥粒用分散液の成分の質量合計を100質量%とすると、軽粒子分散液から上層を回収することで、スラリーの調製に使用された遊離砥粒用分散液のうちの、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上を回収できる。   If the total mass of the components of the dispersion for free abrasive used in the preparation of the slurry is 100% by mass, the dispersion for free abrasive used in the preparation of the slurry by recovering the upper layer from the light particle dispersion Of these, preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more can be recovered.

(遊離砥粒用分散液の再生方法)
本発明の遊離砥粒用分散液の再生方法は、スラリーの処理方法により回収した上層に、未使用の遊離砥粒用分散液を基準にしたときの不足成分を添加する。例えば、回収した上層に、成分Aの濃度が30質量%以上60質量%以下、成分Bの濃度が10質量%以上30質量%以下、成分Cの濃度が0.01質量%以上5質量%以下、成分Dの濃度が20質量%以上50質量%以下となるように必要に応じて、成分A、成分B、成分C及び成分Dのうちの少なくとも1成分を添加し、さらに、必要に応じて前記任意成分を添加して、遊離砥粒用分散液を得る。これを砥粒と混合すれば、再使用できるスラリーを調製できる。
(Regeneration method of dispersion for loose abrasive)
In the method for regenerating a dispersion for free abrasive grains according to the present invention, an insufficient component based on an unused dispersion for free abrasive grains is added to the upper layer recovered by the slurry processing method. For example, in the recovered upper layer, the concentration of component A is 30% by mass to 60% by mass, the concentration of component B is 10% by mass to 30% by mass, and the concentration of component C is 0.01% by mass to 5% by mass In addition, at least one of component A, component B, component C and component D is added as necessary so that the concentration of component D is 20% by mass or more and 50% by mass or less, and further, if necessary. The said arbitrary component is added and the dispersion liquid for free abrasive grains is obtained. If this is mixed with abrasive grains, a reusable slurry can be prepared.

前記上層への、成分A〜Dからなる群から選ばれる少なくとも1種の成分の添加量は、上層中の成分A〜Dの含有量等を測定し、当該測定結果に基づき決定することが好ましい。又は、遊離砥粒用分散液と遊離砥粒とを含むスラリーを用いてワイヤーにてインゴットを切断する切断工程及び遊離砥粒用分散液の構成成分の回収等に伴う成分A〜D等の減少量を各々予め見積っておき、当該減少量と同量の成分A〜D等が、上層に補給されるようにしてもよい。成分A〜D等の含有量の測定には、例えば、滴定、NMR測定、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー等を用いることができる。   The addition amount of at least one component selected from the group consisting of components A to D to the upper layer is preferably determined based on the measurement results by measuring the content of components A to D in the upper layer. . Or the reduction | decrease of components AD accompanying the recovery process of the cutting process which cut | disconnects an ingot with a wire using the slurry containing the dispersion liquid for free abrasive grains, and a free abrasive grain, and the dispersion liquid for free abrasive grains etc. The amount may be estimated in advance, and components A to D, etc., having the same amount as the amount of decrease may be supplied to the upper layer. For the measurement of the content of components A to D, for example, titration, NMR measurement, gas chromatography, liquid chromatography and the like can be used.

[スラリー粘度評価方法]
一般に、切削中に砥粒(炭化ケイ素)が粉砕されて表面積が増すことによって、スラリー粘度が上昇する。そこで、モデル実験として、粉砕砥粒を作製してから未粉砕砥粒を混合することによって、切削後のモデルとなるスラリーを調製した。
500mL広口ポリ瓶に、炭化ケイ素砥粒((株)フジミインコーポレーテッド社製、商品名GC#1200)24g、遊離砥粒用分散液60gを測りとり、2mmφジルコニアビーズを200g添加してよく撹拌し、60℃に加熱してから、ペイントシェーカーで炭化ケイ素砥粒の体積平均粒径が3μm以下となるまで約2時間粉砕した。得られた粉砕炭化ケイ素砥粒含有スラリー56gと粉砕していない炭化ケイ素砥粒((株)フジミインコーポレーテッド社製、商品名GC#1200)24gを混合し、よく撹拌した後、B型粘度計にて粘度を測定した。ローターにはNo.2を用い、ローターの回転速度は60rpm、測定対象の温度は25℃とした。
[Slurry viscosity evaluation method]
In general, the abrasive viscosity (silicon carbide) is pulverized during cutting to increase the surface area, thereby increasing the slurry viscosity. Therefore, as a model experiment, a slurry serving as a model after cutting was prepared by preparing pulverized abrasive grains and then mixing non-pulverized abrasive grains.
In a 500 mL wide-mouthed plastic bottle, weigh 24 g of silicon carbide abrasive grains (manufactured by Fujimi Incorporated, trade name GC # 1200) and 60 g of the dispersion for free abrasive grains, add 200 g of 2 mmφ zirconia beads and stir well. After heating to 60 ° C., the mixture was pulverized for about 2 hours with a paint shaker until the volume average particle size of the silicon carbide abrasive grains became 3 μm or less. After mixing 56 g of the obtained pulverized silicon carbide abrasive-containing slurry and 24 g of non-pulverized silicon carbide abrasive (product name: GC # 1200, manufactured by Fujimi Incorporated), and stirring well, a B-type viscometer The viscosity was measured at The rotor was No. 2, the rotational speed of the rotor was 60 rpm, and the temperature of the measurement object was 25 ° C.

《評価》スラリー粘度が500mPa・sを越えると、砥粒が切削箇所へ十分に供給されないため、高品質なシリコンウエハは得られない。よって、スラリー粘度が500mPa・sを越える場合は、不合格とすることとした。   << Evaluation >> When the slurry viscosity exceeds 500 mPa · s, the abrasive grains are not sufficiently supplied to the cutting site, and thus a high-quality silicon wafer cannot be obtained. Therefore, when the slurry viscosity exceeds 500 mPa · s, it was determined to be rejected.

[油水分離評価方法]
50mLポリ瓶に、遊離砥粒用分散液25g、5μmシリコン粉末((株)高純度化学研究所社製)5.0g、炭化ケイ素粉末((株)フジミインコーポレーテッド社製、商品名GC#10000)1.25gを測りとり、2mmφジルコニアビーズを50g添加してよく撹拌し、ペイントシェーカーで3時間粉砕した。ジルコニアビーズを取り除いた後、50mLの透明ポリ瓶に遊離砥粒用分散液とシリコン粉末と炭化ケイ素粉末の混合物を20g(このうち、遊離砥粒用分散液の重量は16g)測りとり、60℃の温浴中に静置した。1時間後に油水分離の状態を観察するとともに、上層(油相)を取り出して重量を測定し、下記式より回収率を算出した。
回収率(%)=油相の重量g/16g×100
[Oil / water separation evaluation method]
In a 50 mL plastic bottle, 25 g of dispersion for free abrasive grains, 5.0 g of 5 μm silicon powder (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.), silicon carbide powder (manufactured by Fujimi Incorporated, product name GC # 10000) 1.25 g was weighed, 50 g of 2 mmφ zirconia beads were added and stirred well, and pulverized with a paint shaker for 3 hours. After removing the zirconia beads, weigh 20g of the mixture of the free abrasive dispersion, silicon powder and silicon carbide powder into a 50mL clear plastic bottle (of which the free abrasive dispersion weight is 16g) and measure at 60 ° C. Left in a warm bath. The state of oil-water separation was observed after 1 hour, the upper layer (oil phase) was taken out, the weight was measured, and the recovery rate was calculated from the following formula.
Recovery rate (%) = weight of oil phase g / 16 g × 100

[曇点の測定]
(遊離砥粒用分散液の曇点の測定)
(1)遊離砥粒用分散液を容量100mLの試験管に50mL入れる。
(2)水浴槽に前記試験管を入れ、ガラス棒状の温度計を用いて手動で浮遊砥粒用分散液を攪拌しながら、遊離砥粒用分散液の温度を室温から2℃/minの速度で上げる。
(3)攪拌しても濁りが消えない状態になったところで遊離砥粒用分散液の温度を読み取る。
(4)試験管を水浴槽から取り出し、25℃の雰囲気下で攪拌しながら、温度を室温まで徐々に下げる。
(5)(2)〜(4)を2回繰り返し、(3)で読み取った温度の平均値を遊離砥粒用分散液の曇点とする。
[Measurement of cloud point]
(Measurement of cloud point of dispersion for loose abrasive)
(1) Put 50 mL of the dispersion for free abrasive grains into a 100 mL capacity test tube.
(2) Put the test tube in a water bath, and manually stir the suspension dispersion for floating abrasives using a glass rod-shaped thermometer, and change the temperature of the dispersion for free abrasive grains from room temperature to a rate of 2 ° C / min. Raise it.
(3) When the turbidity does not disappear even after stirring, the temperature of the dispersion for free abrasive grains is read.
(4) Remove the test tube from the water bath and gradually lower the temperature to room temperature while stirring in an atmosphere at 25 ° C.
(5) (2) to (4) are repeated twice, and the average value of the temperatures read in (3) is taken as the cloud point of the dispersion for free abrasive grains.

(ノニオン性活性剤の曇点の測定)
(1)試料(ノニオン性活性剤)が7重量%になる様に試料に脱イオン水を加え、得られた試料水溶液を容量100mLの試験管に50mL入れる。
(2)水浴槽に前記試験管を入れ、ガラス棒状の温度計を用いて手動で、試料水溶液を撹拌しながら、試料水溶液の温度を室温から2℃/minの速度で上げる。
(3)撹拌しても濁りが消えない状態になったところでその試料水溶液の温度を読み取る。
(4)試験管を水浴槽から取り出し、25℃の雰囲気下で撹拌しながら、試料水溶液の温度を室温まで徐々に下げる。
(5)(2)〜(4)を2回繰り返し、(3)で読み取った試料水溶液の温度の平均値を曇点とする。
(Measurement of cloud point of nonionic active agent)
(1) Deionized water is added to the sample so that the sample (nonionic activator) is 7% by weight, and 50 mL of the resulting aqueous sample solution is placed in a 100 mL test tube.
(2) The test tube is put in a water bath, and the temperature of the sample aqueous solution is increased from room temperature at a rate of 2 ° C./min while manually stirring the sample aqueous solution using a glass rod-shaped thermometer.
(3) When the turbidity does not disappear even after stirring, the temperature of the sample aqueous solution is read.
(4) Remove the test tube from the water bath and gradually lower the temperature of the aqueous sample solution to room temperature while stirring in an atmosphere of 25 ° C.
(5) Repeat (2) to (4) twice, and let the average value of the temperature of the sample aqueous solution read in (3) be the cloud point.

[ポリマー分散剤Aの合成]
1Lの4つ口セパラブルフラスコに冷却管と温度計を取り付け、よく窒素置換した後にラウリルメタクリレートを6.75g、メトキシポリエチレングリコール(EO23モル)メタクリレート(新中村化学(株)社製、商品名:NK-TM230)を31.50g、メタクリル酸を6.75g、3-メルカプト-1,2-プロパンジオールを1.35g、エタノールを27.0g測り取った。これらを撹拌しながら80℃へ昇温したのち、1.35gのV-65(2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))を11.25gのエタノールへ溶解させたものを投入した。続けて、ラウリルメタクリレート60.75g、メトキシポリエチレングリコール(EO23モル)メタクリレート283.50g、メタクリル酸60.75g、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール12.15g、V-65 12.15gを、エタノール243.0gに均一溶解させて得た溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後1時間80℃のまま撹拌を継続し、次いで室温まで冷却した後、エタノールを100g投入して希釈した。NMRにて確認したところ、ラウリルメタクリレートの転化率は98%、メトキシポリエチレングリコール(EO23モル)メタクリレートの転化率は99%、メタクリル酸の転化率は97%であった。得られたポリマー分散剤Aは固形分濃度56%であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した結果、ポリスチレン換算で重量平均分子量が7,500であった。
[Synthesis of Polymer Dispersant A]
Attach a condenser and thermometer to a 1L 4-neck separable flask and thoroughly purge with nitrogen, then 6.75g of lauryl methacrylate, methoxypolyethylene glycol (EO23 mol) methacrylate (made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name: NK -TM230), 31.50 g, 6.75 g of methacrylic acid, 1.35 g of 3-mercapto-1,2-propanediol, and 27.0 g of ethanol were measured. The mixture was heated to 80 ° C. with stirring, and 1.35 g of V-65 (2,2′-Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) dissolved in 11.25 g of ethanol was added thereto. Subsequently, 60.75 g of lauryl methacrylate, 283.50 g of methoxypolyethylene glycol (EO23 mol) methacrylate, 60.75 g of methacrylic acid, 12.15 g of 3-mercapto-1,2-propanediol, and 12.15 g of V-65 were uniformly dissolved in 243.0 g of ethanol. The resulting solution was added dropwise over 3 hours. Stirring was continued at 80 ° C. for 1 hour after the completion of dropping, and then cooled to room temperature, and then diluted by adding 100 g of ethanol. As confirmed by NMR, the conversion of lauryl methacrylate was 98%, the conversion of methoxypolyethylene glycol (EO23 mol) methacrylate was 99%, and the conversion of methacrylic acid was 97%. The obtained polymer dispersant A had a solid content concentration of 56%, and was measured by gel permeation chromatography. As a result, the weight average molecular weight in terms of polystyrene was 7,500.

[実施例1]
成分Bとしてブチルトリエチレングリコール(日本乳化剤(株)社製、商品名BTG)と、成分Eとしてノニオン界面活性剤(花王(株)社製、商品名エマルゲンA500)と精製水とを混合し、60℃まで加熱して均一透明液とした。次に、均一透明液を40℃まで冷却後、当該均一透明液と、成分Aとしてブチルジプロピレングリコール(日本乳化剤(株)社製、商品名BFDG)と消泡剤(サンノプコ(株)社製、商品名SNデフォーマー470)とを混合してよく撹拌した。最後に成分Cとしてカチオンポリマー(花王(株)社製、商品名カオーセラ3000)を混合して均一になるまで撹拌し、pH調整剤として10NのKOH水溶液を適量用いて中和して、実施例1の遊離砥粒用分散液を得た。尚、各成分の組成比は表1に記載の通りであり、KOHについては、極めて微量であるため各成分の含有量の計算にあたって無視した。
[Example 1]
As component B, butyltriethylene glycol (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., trade name BTG), and as component E, nonionic surfactant (trade name Emulgen A500, manufactured by Kao Corporation) and purified water are mixed, It heated to 60 degreeC and was set as the uniform transparent liquid. Next, after cooling the uniform transparent liquid to 40 ° C., the uniform transparent liquid, butyl dipropylene glycol (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., trade name BFDG) and antifoaming agent (manufactured by San Nopco Co., Ltd.) as component A The product name SN deformer 470) was mixed and stirred well. Finally, as a component C, a cationic polymer (trade name Kaosela 3000, manufactured by Kao Corporation) was mixed and stirred until uniform, and neutralized with an appropriate amount of 10N aqueous KOH solution as a pH adjuster. A free abrasive dispersion 1 was obtained. The composition ratio of each component is as shown in Table 1, and KOH is negligible in calculating the content of each component because it is very small.

[実施例2]
各成分の組成比が異なること、及びKOH水溶液を使用しないこと以外は、実施例1と同様な手順で実施例2の遊離砥粒用分散液を調製した。
[Example 2]
A dispersion for free abrasive grains of Example 2 was prepared in the same procedure as Example 1 except that the composition ratio of each component was different and that no KOH aqueous solution was used.

[実施例3]
各成分の組成比が異なること、及び成分Aとしてジエチレングリコールジブチルエーテル(日本乳化剤(株)社製)を更に添加したこと以外は、実施例1と同様な手順で実施例3の遊離砥粒用分散液を調製した。
[Example 3]
Dispersion for free abrasive grains of Example 3 in the same procedure as Example 1 except that the composition ratio of each component is different and diethylene glycol dibutyl ether (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) is further added as Component A. A liquid was prepared.

[実施例4]
各成分の組成比が異なること、及び成分Cとしてカオーセラ3000に代えてジアリルジメチルアンモニウムクロライドホモポリマー(Lubrizol社製、商品名:マーコート(登録商標)100)を用いたこと以外は、実施例1と同様な手順で実施例4の遊離砥粒用分散液を調製した。
[Example 4]
Example 1 and Example 1 except that the composition ratio of each component is different and that diallyldimethylammonium chloride homopolymer (manufactured by Lubrizol, trade name: Marcoat (registered trademark) 100) is used as component C instead of Kaosela 3000. A free abrasive dispersion of Example 4 was prepared in the same procedure.

[実施例5]
各成分の組成比が異なること、及び成分Cとしてカオーセラ3000に代えて上記[ポリマー分散剤Aの合成]に記載の方法で得たポリマー分散剤Aを用いたこと以外は、実施例1と同様な手順で実施例5の遊離砥粒用分散液を調製した。
[Example 5]
Example 1 except that the composition ratio of each component is different and that the polymer dispersant A obtained by the method described in [Synthesis of Polymer Dispersant A] above is used as Component C instead of Caosela 3000. The dispersion for free abrasive grains of Example 5 was prepared by a simple procedure.

[比較例1〜4]
各成分の組成比が異なること、及び成分Cを含まないこと以外は実施例1と同様な手順で比較例1〜4の遊離砥粒用分散液を調製した。比較例3及び比較例4では、界面活性剤(成分E)の使用量を多くした。
[Comparative Examples 1-4]
Dispersions for free abrasive grains of Comparative Examples 1 to 4 were prepared in the same procedure as in Example 1 except that the composition ratio of each component was different and that component C was not included. In Comparative Example 3 and Comparative Example 4, the amount of surfactant (component E) used was increased.

[比較例5]
表1に記載の組成比でジエチレングリコールと精製水を混合し、よく撹拌して、比較例5の遊離砥粒用分散液を得た。
[Comparative Example 5]
Diethylene glycol and purified water were mixed at the composition ratio shown in Table 1, and stirred well to obtain a dispersion for free abrasive grains of Comparative Example 5.

[評価1]
実施例1〜5、比較例1〜5の遊離砥粒用分散液を用いて、上記「スラリー粘度評価方法」に従ってスラリーを調製し、粘度を測定した。表1に示されるように、比較例1以外は粘度の上昇が300mPa・s以下に抑えられていた。
[Evaluation 1]
Using the dispersions for free abrasive grains of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, slurry was prepared according to the above “Slurry Viscosity Evaluation Method”, and the viscosity was measured. As shown in Table 1, except for Comparative Example 1, the increase in viscosity was suppressed to 300 mPa · s or less.

Figure 2017119781
Figure 2017119781

上記表1に記載の物質の詳細は下記のとおりである。
(成分A)
C4PO2:ブチルジプロピレングリコール(日本乳化剤(株)社製、商品名BFDG、25℃の水への溶解性3質量%、R1=C49、R2=CH3、R3=H、m=2)
DBDG:ジエチレングリコールジブチルエーテル(日本乳化剤(株)社製、25℃の水への溶解性0.3質量%、R1=C49、R2=H、R3=H、m=2)
(成分B)
C4EO3:ブチルトリエチレングリコール(日本乳化剤社製、商品名BTG、25℃の水への溶解性100質量%以上、R4=C49、R5=H、n=3)
EH・EO4:テトラエチレングリコールモノ2−エチルへキシルエーテル(日本乳化剤社製、商品名ニューコール(登録商標)1004、25℃の水への溶解性100質量%以上、R4=C817、R5=H、n=4)
(成分C)
カオーセラ(登録商標)3000:ポリメタクロイルオキシエチルアンモニウムクロライド(花王社製、重量平均分子量25,000)
マーコート100:ジアリルジメチルアンモニウムクロライドホモポリマー(Lubrizol社製、重量平均分子量150,000)
ポリマー分散剤A:メタクリル酸/メトキシポリエチレングリコールメタクリレート/ラウリルメタクリレートコポリマー(重量平均分子量7,500、質量比=15/70/15)
(消泡剤)
DF470:ポリエーテル系消泡剤(サンノプコ社製、商品名:SNデフォーマー470)
(界面活性剤(成分E))
エマルゲン(登録商標)A−500:ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(花王社製、ジスチレン化フェノール基、ポリオキシエチレンのオキシエチレン単位の平均付加モル数:50、曇点100℃以上)
コータミン(登録商標)D86P:ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド(花王社製)
コータミン(登録商標)D2345P:ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド(花王社製)
ファーミン(登録商標)20D:ラウリルアミン(花王社製)
The details of the substances listed in Table 1 are as follows.
(Component A)
C4PO2: Butyldipropylene glycol (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., trade name BFDG, solubility in water at 25 ° C. 3% by mass, R 1 = C 4 H 9 , R 2 = CH 3 , R 3 = H, m = 2)
DBDG: Diethylene glycol dibutyl ether (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., solubility in water at 25 ° C. 0.3 mass%, R 1 = C 4 H 9 , R 2 = H, R 3 = H, m = 2)
(Component B)
C4EO3: Butyltriethylene glycol (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., trade name BTG, solubility in water at 25 ° C. of 100% by mass or more, R 4 = C 4 H 9 , R 5 = H, n = 3)
EH · EO4: Tetraethylene glycol mono 2-ethylhexyl ether (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., trade name Newcol (registered trademark) 1004, solubility in water at 25 ° C. of 100% by mass or more, R 4 = C 8 H 17 , R 5 = H, n = 4)
(Component C)
Kaosela (registered trademark) 3000: polymethacryloyloxyethylammonium chloride (manufactured by Kao Corporation, weight average molecular weight 25,000)
Marcote 100: diallyldimethylammonium chloride homopolymer (manufactured by Lubrizol, weight average molecular weight 150,000)
Polymer dispersant A: methacrylic acid / methoxypolyethyleneglycol methacrylate / lauryl methacrylate copolymer (weight average molecular weight 7,500, mass ratio = 15/70/15)
(Defoamer)
DF470: Polyether-based antifoaming agent (manufactured by San Nopco, trade name: SN deformer 470)
(Surfactant (component E))
Emulgen (registered trademark) A-500: polyoxyethylene distyrenated phenyl ether (manufactured by Kao Corporation, distyrenated phenol group, average added mole number of oxyethylene units of polyoxyethylene: 50, cloud point of 100 ° C or higher)
Coatamine (registered trademark) D86P: distearyldimethylammonium chloride (manufactured by Kao Corporation)
Coatamine (registered trademark) D2345P: dilauryldimethylammonium chloride (manufactured by Kao Corporation)
Farmin (registered trademark) 20D: Laurylamine (manufactured by Kao Corporation)

[評価2]
実施例1〜3、比較例1〜5の遊離砥粒用分散液を用いて、上記[油水分離評価方法」に従って回収率(%)を算出した。表2に示されるように、ポリマー分散剤としてイオン性ポリマーを用いた、実施例1〜3では油水分離が良好であり、遊離砥粒用分散液の構成成分(油相)の回収率も良好であった。
[Evaluation 2]
Using the dispersions for free abrasive grains of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, the recovery rate (%) was calculated according to the above [Oil / Water Separation Evaluation Method]. As shown in Table 2, oil-water separation is good in Examples 1 to 3 using an ionic polymer as the polymer dispersant, and the recovery rate of the constituent components (oil phase) of the dispersion for free abrasive grains is also good. Met.

Figure 2017119781
Figure 2017119781

本発明の遊離砥粒用分散液を用いれば、インゴットの切削中のスラリーの増粘を抑制できるので、ワイヤソーの長寿命化、シリコンウエハの切削面の平滑性向上に寄与し得る。また、本発明のスラリーの再生方法によれば、簡単な操作により、油水分離が良好に行え、リサイクル回数の増大にも寄与し得る。   If the dispersion liquid for free abrasive grains of the present invention is used, thickening of the slurry during cutting of the ingot can be suppressed, which can contribute to extending the life of the wire saw and improving the smoothness of the cutting surface of the silicon wafer. Further, according to the method for regenerating a slurry of the present invention, oil / water separation can be satisfactorily performed by a simple operation, which can contribute to an increase in the number of recycles.

Claims (10)

25℃の水への溶解性が5.0質量%未満の親油性液体を30質量%以上60質量%以下と、
25℃の水への溶解性が50質量%以上の親水性液体を10質量%以上30質量%以下と、
イオン性を有するポリマー分散剤を0.01質量%以上5質量%以下と、
水と、を含む遊離砥粒用分散液。
30 wt% or more and 60 wt% or less of a lipophilic liquid having a solubility in water at 25 ° C of less than 5.0 wt%,
A hydrophilic liquid having a solubility in water at 25 ° C. of 50% by mass or more and 10% by mass to 30% by mass;
0.01% by mass or more and 5% by mass or less of an ionic polymer dispersant;
And a dispersion for free abrasive grains.
前記水の含有量が、20質量%以上50質量%以下である、請求項1に記載の遊離砥粒用分散液。   The dispersion for free abrasive grains according to claim 1, wherein the water content is 20 mass% or more and 50 mass% or less. 前記親油性液体は、下記一般式(1)で表わされる化合物である、請求項1又は2に記載の遊離砥粒用分散液。
1−O−(CH2CHR2O)m−R3 (1)
ただし、一般式(1)において、R1は水酸基を含んでいてもよい炭素数3以上20以下の炭化水素基、R2は水素又はメチル基、R3は水素又は水酸基を含んでいてもよい炭素数3以上20以下の炭化水素基、mは、CH2CHR2Oの平均付加モル数であり、0以上5以下の数を表す。
The dispersion for free abrasive grains according to claim 1 or 2, wherein the lipophilic liquid is a compound represented by the following general formula (1).
R 1 -O- (CH 2 CHR 2 O) m-R 3 (1)
However, in the general formula (1), R 1 may contain a hydroxyl group and may be a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, R 2 may be hydrogen or a methyl group, and R 3 may contain hydrogen or a hydroxyl group. A hydrocarbon group having 3 or more and 20 or less carbon atoms, m is an average added mole number of CH 2 CHR 2 O, and represents a number of 0 or more and 5 or less.
前記親水性液体は、下記一般式(2)で表わされる化合物である、請求項1から3のいずれか一項に記載の遊離砥粒用分散液。
4−O−(CH2CHR5O)n−H (2)
ただし、一般式(2)において、R4は水素又は水酸基を含んでいてもよい炭素数3以上20以下の炭化水素基、R5は水素又はメチル基、nは、CH2CHR5Oの平均付加モル数であり、1以上6以下の数を表す。
The dispersion for free abrasive grains according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrophilic liquid is a compound represented by the following general formula (2).
R 4 -O- (CH 2 CHR 5 O) n-H (2)
However, in the general formula (2), R 4 is a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms that may contain hydrogen or a hydroxyl group, R 5 is hydrogen or a methyl group, and n is an average of CH 2 CHR 5 O. It is the number of added moles, and represents a number from 1 to 6.
前記ポリマー分散剤は、下記一般式(3)、(4−a)、(4−b)、及び(5)から選択される少なくとも1種の構成単位を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の遊離砥粒用分散液。
Figure 2017119781
上記一般式(3)中、R6は水素又はメチル基、R7、R8、R9は同一、又は異なって水素、エチル基、又はメチル基を表し、Aは酸素又はNH、pは1以上3以下の数を表し、X1 -はカウンターアニオンを表す。
Figure 2017119781
上記一般式(4−a)、(4−b)中、R10、R11は同一、又は異なって水素又はメチル基、X2 -はカウンターアニオンを表す。
Figure 2017119781
上記一般式(5)中、R12は水素、又はメチル基を表す。
The polymer dispersing agent according to any one of claims 1 to 4, comprising at least one structural unit selected from the following general formulas (3), (4-a), (4-b), and (5). The dispersion for free abrasive grains according to one item.
Figure 2017119781
In the general formula (3), R 6 is hydrogen or a methyl group, R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents hydrogen, an ethyl group or a methyl group, A is oxygen or NH, p is 1 The number is 3 or less and X 1 represents a counter anion.
Figure 2017119781
In the general formulas (4-a) and (4-b), R 10 and R 11 are the same or different and represent hydrogen or a methyl group, and X 2 represents a counter anion.
Figure 2017119781
In the general formula (5), R 12 represents hydrogen or a methyl group.
更に、アニオン性活性剤、及び曇点が65℃以上のノニオン性活性剤から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤を含み、前記界面活性剤の含有量が0.5質量%以上5.0質量%以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載の遊離砥粒用分散液。   Furthermore, it contains at least one surfactant selected from anionic surfactants and nonionic surfactants having a cloud point of 65 ° C. or higher, and the content of the surfactant is 0.5% by mass or more and 5.0% by mass. % Of the dispersion for free abrasive grains according to any one of claims 1 to 5. 請求項1から6のいずれか一項に記載の遊離砥粒用分散液と遊離砥粒とを含む遊離砥粒含有スラリー。   A free abrasive-containing slurry comprising the free abrasive dispersion and free abrasive according to any one of claims 1 to 6. 請求項7に記載の遊離砥粒含有スラリーをワイヤーとシリコンインゴットの切断部位又はシリコンインゴット全体に供給しながら前記ワイヤーでシリコンインゴットを切断する工程を含む、シリコンインゴット切断方法。   A silicon ingot cutting method comprising a step of cutting the silicon ingot with the wire while supplying the slurry containing the free abrasive grains according to claim 7 to the cutting portion of the wire and the silicon ingot or the entire silicon ingot. シリコンインゴットの切削に用いられた請求項7に記載の遊離砥粒含有スラリーと前記シリコンインゴットの切削粉末とを含む被処理液を静置又は遠心分離の対象として、前記被処理液中において、相対的に重い粒子と相対的に軽い粒子とに分離し、前記被処理液のうちの相対的に軽い粒子が分散した軽粒子分散液を回収する工程と、
回収した軽粒子分散液を、遊離砥粒含有スラリーに含まれる遊離砥粒用分散液の曇点よりも高い温度に加熱することにより、油分を主成分とする上層と、水と遊離砥粒と切削粉末とを主成分とする下層とに分離し、前記上層を回収する工程と、を含む遊離砥粒含有スラリーの処理方法。
The treatment liquid containing the free abrasive grain-containing slurry according to claim 7 used for cutting a silicon ingot and the cutting powder of the silicon ingot is left as a target for stationary or centrifugal separation. Separating the heavy particles and the relatively light particles, and recovering the light particle dispersion in which the relatively light particles of the liquid to be treated are dispersed;
By heating the recovered light particle dispersion to a temperature higher than the cloud point of the dispersion for free abrasive contained in the free abrasive containing slurry, an upper layer mainly composed of oil, water and free abrasive A process for treating a slurry containing free abrasive grains, comprising: a step of separating a lower layer mainly composed of cutting powder and recovering the upper layer.
請求項9に記載の遊離砥粒含有スラリーの処理方法により回収した前記上層に、未使用の前記遊離砥粒用分散液を基準にしたときの不足成分の一部又は全部を添加する工程を含む、遊離砥粒用分散液の再生方法。   A step of adding a part or all of a deficient component to the upper layer recovered by the processing method of the free abrasive-containing slurry according to claim 9 based on the unused free abrasive dispersion. A method for regenerating a dispersion for free abrasive grains.
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