KR101024835B1 - 전도성 탄화수소 유체 - Google Patents

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제이슨 에이 셜록
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생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 평균 8 내지 16개의 탄소 쇄 길이를 갖는 지방족 탄화수소 성분 및 약 0.0001중량% 내지 약 50.0중량%의 루이스 활성 성분을 함유하는 가공 유체에 관한 것이다.
지방족 탄화수소 성분, 루이스 활성 성분, 가공 유체

Description

전도성 탄화수소 유체{Conductive hydrocarbon fluid}
본 발명은 일반적으로 전도성 탄화수소 유체에 관한 것이다.
제조업자는 복잡한 부품을 제조하기 위해, 특히, 전자 부품을 제조하기 위해 진귀한 금속 및 세라믹에 더욱더 관심을 갖게 되었다. 이러한 관점에서, 이리듐, 망간, 코발트 및 백금과 같은 금속이 자기 기억 장치의 판독-기록 헤드(read-write head)와 같은 부품을 형성하는데 유용하다.
흔히, 이러한 부품들은 래핑(lapping), 분쇄, 연마 및 세정과 같은 공정을 사용하여 형성된다. 이들 공정은 전형적으로 부품 표면으로부터 열 및 절삭 부스러기를 제거하기 위해 유체를 사용한다. 그러나, 전형적인 가공 유체는 물이 주성분이어서 금속 및 세라믹으로 형성된 부품 표면의 부식 및 목적하지 않은 산화를 유발할 수 있다.
부식 및 산화를 방지하기 위해, 제조업자는 탄화수소계 유체 제형에 관심을 갖게 되었다. 그러나, 전형적인 탄화수소 제형은 전도성이 낮아 형성된 제품에서 정전기를 증강시킬 수 있다. 당해 제품에서 정전기 방전은 부품을 손상시키고 부품의 표면 및 성능 품질을 불량하게 할 수 있다. 전형적으로, 손상되고 성능이 불량해진 부품은 일반적으로 폐기됨으로 제조 경비를 증가시킨다.
이와 같이, 개선된 가공 유체 및 부품을 제조하기 위한 방법이 요망된다.
요약
특정 양태에서, 본 발명은 평균 8 내지 16개 탄소 쇄 길이를 갖는 지방족 탄화수소 성분 및 약 0.0001중량% 내지 약 50.0중량%의 루이스 활성 성분을 포함하는 가공 유체에 관한 것이다.
또 다른 예시된 양태에서, 본 발명은 약 50.0중량% 이상의 비극성 탄화수소 성분 및 약 1.0중량% 이하의 물을 함유하는 래핑 유체에 관한 것이다. 래핑 유체는 약 10nS/m 이상의 전도도를 갖는다.
추가의 예시적인 양태에서, 본 발명은 비중이 약 0.7 내지 약 0.9이고 전도도가 약 10 nS/m 이상인 래핑 유체에 관한 것이다.
본 발명은 또한 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 당해 방법은 가공 도구의 가공 표면을 제품의 표면상의 위치에 접촉시키는 단계 및 제품 표면을 가공 도구의 가공 표면과 접촉시키는 동안 가공 유체를 당해 위치에 제공하는 단계를 포함한다. 가공 유체는 비중이 약 0.7 내지 약 0.9이고 전도도가 약 10nS/m 이상이다. 당해 방법은 가공된 제품의 표면을 세정하는 것을 추가로 포함한다.
추가로, 본 발명은 약 50.0중량% 이상의 지방족 탄화수소 성분, 약 1.0중량% 내지 약 25.0중량%의 글리콜 에테르 성분, 약 0.005중량% 내지 약 5.0중량%의 이온성 중합체 성분 및 약 0.1중량% 내지 약 5.0중량%의 카복실산 관능성 성분을 함유하는 가공 유체에 관한 것이다.
특정 양태에서, 탄화수소 성분 및 루이스 활성 성분을 함유하는 가공 유체가 제공된다. 가공 유체의 예시적인 양태는 하나 이상의 루이스 활성 성분을 함유할 수 있고, 특히, 가공 유체는 하나 이상의 루이스 산 및 하나 이상의 루이스 염기를 함유할 수 있다. 추가로, 가공 유체는 글리콜 에테르 성분과 같은 극성 성분을 함유할 수 있다. 가공 유체는 또한 연마 입자를 함유할 수 있다. 특정 양태의 가공 유체는 래핑 유체 또는 세정 유체로서 사용될 수 있다.
예시적 양태에서, 가공 유체는 탄화수소 성분을 함유한다. 하나의 예에서, 탄화수소 성분은 글리콜 성분과 같은 극성 탄화수소 성분이다. 또한, 탄화수소 성분은 지방족 탄화수소 성분과 같은 비극성 탄화수소 성분이다. 지방족 탄화수소 성분은 8개 이상의 탄소를 함유할 수 있다. 예를 들어, 지방족 탄화수소 성분은 8 내지 16개의 탄소, 예를 들어, 10 내지 14개의 탄소 또는 10 내지 12개 탄소를 함유할 수 있다. 한 예에서, 지방족 탄화수소 성분은 평균 8 내지 16개의 탄소, 예를 들어, 평균 10 내지 14개의 탄소 또는 평균 10 내지 12개의 탄소를 갖는 지방족 탄화수소의 블렌드이다. 또한, 지방족 탄화수소 성분은 필수적으로 8개 내지 16개의 탄소, 예를 들어, 10 내지 14개의 탄소 또는 10 내지 12개의 탄소의 쇄 길이를 갖는 단일 지방족 탄화수소로 이루어진다. 지방족 탄화수소 성분은 직쇄 탄화수소 성분일 수 있다. 일반적으로, 지방족 탄화수소 성분은 직쇄 또는 측쇄 분자이고 루이스 활성 관능성 그룹을 함유하지 않는다.
예시적인 양태에서, 가공 유체는 가공 유체의 총 중량을 기준으로 약 50.0중량% 이상의 지방족 탄화수소 성분을 함유한다. 예를 들어, 가공 유체는 약 50.0중량% 내지 약 99.5중량%, 예를 들어, 약 65.0중량% 내지 약 95.0중량%의 지방족 탄화수소 성분을 함유할 수 있다. 가공 유체의 특정 양태는 약 80.0중량% 내지 약 90.0중량%의 지방족 탄화수소 성분을 함유한다.
루이스 활성 성분의 예시적인 양태는 루이스 산 및 루이스 염기를 포함하고, 특히 루이스 산으로서 작용할 수 있는 관능성 그룹 또는 루이스 염기로서 작용할 수 있는 관능성 그룹과 같은 루이스 활성 관능성 그룹을 갖는 유기 성분을 포함한다. 일반적으로, 루이스 활성 관능성 그룹은 한쌍의 전자를 수용하거나(즉, 루이스 산) 한쌍의 전자를 공여하도록(즉, 루이스 염기) 배열된다. 루이스 활성 성분은 예를 들어, 브론스테드-로리 산 또는 염기, 또는 아레니우스 산 또는 염기일 수 있다. 예를 들어, 루이스 활성 성분은 브론스테드-로리 산 또는 브론스테드-로리 염기와 같은 브론스테드-로리 활성 성분일 수 있다. 특히, 브론스테드-로리 산은 예를 들어, 유기 카복실산일 수 있고 브론스테드-로리 염기는 예를 들어, 아민 관능성 그룹을 갖는 유기 성분일 수 있다.
예시적인 양태에서, 루이스 활성 성분은 루이스 활성 관능성 그룹을 갖는 유기 성분이다. 유기 성분은 카복실산, 아민, 이미다졸, 이미다졸린, 포스페이트, 포스포네이트, 설페이트, 설포네이트, 알켄 및 이와 관련된 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 관능성 그룹을 가질 수 있다. 특정 양태의 루이스 활성 성분은 카복실산, 아민, 포스페이트, 포스포네이트, 설포네이트 또는 설포네이트 관능성 그룹과 같은 이온성 관능성 그룹을 포함한다.
특정 양태에서, 루이스 활성 성분은 루이스 활성 성분이 각각 루이스 산 또는 루이스 염기인지의 여부에 따라 25℃에서 14.0 이하의 pKa 또는 pKb 값을 나타낸다. 예를 들어, 루이스 산 성분은 25℃에서 약 0.0 이상 및 14.0 이하, 예를 들어, 12.0 이하, 11.0 이하 또는 10.0이하의 pKa를 가질 수 있다. 루이스 산 성분이 브론스테드-로리 산으로 작용할 때, pKa는 산 해리 상수 Ka의 마이너스 로그이다(즉, pKa = -log Ka). 대조적으로, 알콜 및 메틸렌과 같은 관능성 그룹은 전형적으로 이들이 14.0 초과의 pKa 값을 갖기 때문에 루이스 산 관능성 성분이 아니다. 또 다른 예에서, 루이스 염기 성분은 25℃에서 약 0.0 이상 및 14.0 이하, 예를 들어, 12.0 이하, 11.0 이하 또는 10.0이하의 pKb를 가질 수 있다. 루이스 염기 성분이 브론스테드-로리 염기로 작용할때, 해리 상수는 예를 들어, B + H2O <-> BH+ + OH- 반응에 따라 짝산으로부터 유래될 수 있다. pKb는 예를 들어, 식 pKb = pK물 - pKa(여기서, pK물은 25℃에서 14.0이다)으로부터 계산된다. 대조적으로, 아미드, 에테르 및 케톤과 같은 관능성 그룹은 이들이 14.0 초과의 pKb 값을 갖기 때문에 루이스 염기 관능성 성분으로서 간주되지 않는다. 그러나, 당해 관능성 그룹을 함유하는 성분들은 이들이 또한 카복실산, 아민, 이미다졸, 이미다졸린, 포스페이트, 포스포네이트, 설페이트, 설포네이트, 또는 이들의 관련된 염과 같은 하나 이상의 루이스 활성 관능성 그룹을 포함하는 경우 루이스 활성 성분인 것으로 간주된다. 추가의 예에서, 루이스 활성 성분은 하나 이상의 루이스 활성 관능성 그룹을 갖는 유기 성분일 수 있다.
예시적인 루이스 활성 성분은 카복실산 관능성 그룹을 갖는 유기 성분일 수 있고, 특히 옥탄산, 9-옥타데칸산, 벤조산 또는 폴리아크릴산과 같은 6개 이상의 탄소를 갖는 카복실산 관능성 유기 성분일 수 있다. 아민 관능성 그룹을 포함하는 예시적인 유기 성분은 1-아미노헥산, N-헥실 헥실아민, l-아미노-2-프로판올, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 또는 폴리비닐아민일 수 있다. 예시적인 이미다졸린 관능성 유기 성분은 l-하이드록시에틸-2-옥틸이미다졸린일 수 있고 예시적인 이미다졸 성분은 2-메틸이미다졸일 수 있다. 예시적인 포스페이트 및 포스포네이트 성분은 알킬 포스페이트 산 에스테르, 인산 디데실 에스테르, 데실포스폰산 데실 에스테르, l-하이드록시에틸리덴-l,l-디포스폰산(HEDP), 아미노트리(메틸렌포스폰산) (ATMP), N-(2-하이드록시에틸)-N,N-디(메틸렌포스폰산)(HEMPA), 또는 2-포스포노부탄-l,2,4-트리카복실산(PBTC)일 수 있다. 특정 양태의 포스페이트 및 포스포네이트 관능성 유기 성분은 6개 이상의 탄소를 함유할 수 있다. 특히, 루이스 활성 성분은 6개 이상의 탄소 및 알킬 포스페이트 산 에스테르 관능성 그룹을 갖는 분자를 포함할 수 있다. 설포네이트 관능성 그룹을 갖는 유기 성분은 예를 들어, 도데실벤젠 설폰산, 톨루엔 설폰산, 디노닐나프틸설폰산 또는 설폰화된 폴리아크릴산과 같은 6개 이상의 탄소를 함유할 수 있다.
예시적인 양태에서, 루이스 활성 성분은 이온성 중합체, 또는 전하를 전달할 수 있는 반복적인 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 탄소 골격의 중합체와 같은, 하나 이상의 루이스 활성 관능성 그룹을 갖는 중합체이다. 하나의 예에서, 이온 중합체는 질소를 함유하는 루이스 활성 관능성 그룹, 산소를 함유하는 루이스 활성 관능성 그룹 또는 황을 함유하는 루이스 활성 관능성 그룹과 같은 관능성 그룹을 함유한다. 특정 양태의 루이스 활성 중합체는 산소, 질소, 황 또는 이의 배합물을 함유하는 루이스 활성 관능성 그룹을 갖는 단량체의 중합체, 중합체 블렌드 또는 공중합체일 수 있다. 또한, 당해 중합체는 루이스 활성 부위를 형성하도록 변형되거나 처리될 수 있다. 하나의 예시적인 양태에서, 당해 중합체는 폴리아크릴산, 폴리알켄, 폴리비닐아민, 또는 설폰화된 폴리아크릴산이다. 특정 양태의 루이스 활성 중합체는 제조원[Octel Performance Chemicals, Chesire, UK]으로부터 시판되는 Octastat® 제품, 예를 들어 Octastat® 2000, Octastat® 3000, 또는 Octastat® 4065에서 발견된다.
또 다른 예시적인 양태의 유기 성분은 예를 들어, 옥탄산, 9-옥타데센산, 벤조산, 폴리아크릴산, 폴리디아세틸렌, 2-아미노헥사데카노산, 1-아미노헥산, N-헥실 헥실아민, l-아미노-2-프로판올, 폴리비닐아민, 트리에탄올아민, l-하이드록시에틸-2-옥틸이미다졸린, 2-메틸이미다졸, 포스포르산 디데실 에스테르, 데실포스폰산 데실 에스테르, 도데실벤젠 설폰산, 톨루엔 설폰산, 디노닐나프틸설폰산, 설폰화된 폴리아크릴산, 글리세린 모노 올레에이트, 또는 이들의 염과 같은 하나 이상의 루이스 활성 관능성 그룹을 갖는 성분일 수 있다.
예시적인 양태에서, 가공 유체는 하나 이상의 루이스 산 및 하나 이상의 루이스 염기를 함유한다. 예를 들어, 가공 유체는 카복실산 관능성 그룹을 갖는 유기 성분 및 아민 관능성 그룹을 갖는 유기 성분을 함유할 수 있다. 또 다른 예시적 양태에서, 가공 유체는 중합체들의 블렌드를 함유할 수 있고, 이때 하나의 중합체는 루이스 산 관능성 그룹을 갖고 또 다른 중합체는 루이스 염기 관능성 그룹을 갖는다. 추가의 예에서, 가공 유체는 루이스 염기 관능성 그룹을 갖는 중합체 및 루이스 산 관능성 그룹을 함유하는 유기 성분을 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 가공 유체는 루이스 산 성분 및 루이스 염기 성분으로 형성된 유기 염을 함유할 수 있다. 추가로, 예시적인 가공 유체는 아레니우스 산 및 아레니우스 염기를 함유할 수 있거나 브론스테드-로리 산 및 브론스테드-로리 염기를 함유할 수 있다.
루이스 활성 성분은 가공 유체의 총 중량을 기준으로 가공 유체의 약 0.0001중량% 내지 약 50.0중량%를 형성할 수 있다. 예를 들어, 가공 유체는 약 0.005중량% 내지 약 10.0중량%의 루이스 활성 성분, 예를 들어, 약 0.01중량% 내지 약 5.0중량%의 루이스 활성 성분을 함유할 수 있다.
가공 유체는 극성 유기 성분을 추가로 함유할 수 있다. 특정 극성 성분은 루이스 활성 유기 성분의 혼화성을 개선시키고 가공 유체 혼합물의 안정성 및 균질성을 개선시킬 수 있다. 극성 성분의 예시적 양태는 아미드, 알콜, 에테르 또는 디알킬 설파이드 관능성 그룹을 포함한다. 예를 들어, 극성 성분은 알콜 관능성 그룹 또는 에테르 관능성 그룹을 갖고 6개 이상의 탄소를 갖는 유기 성분일 수 있다. 또 다른 예에서, 극성 성분은 6개 이상의 탄소를 갖는 유기 글리콜 에테르 성분이다. 예시적인 극성 성분은 2-에틸-l-헥산올, 2-부톡시 에탄올, l-부톡시-2-프로판올, 2-데실티올 에탄올, 노닐페놀 펜타글리콜 에테르, 옥타데세놀 테트라글리콜 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 헥실 에테르, 대두 아미드, 에톡실화된 옥틸페놀 또는 에톡실화된 노닐페놀일 수 있다. 특정 양태에서, 극성 유기 성분은 25℃에서 14.0초과의 pKa 또는 pKb 값을 갖는다.
예시적인 양태에서, 가공 유체는 가공 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.1중량% 내지 약 50.0중량%의 극성 성분을 함유한다. 예를 들어, 가공 유체는 약 1.0중량% 내지 약 25.0중량%의 극성 성분, 예를 들어, 약 1.0중량% 내지 약 15.0중량%의 극성 성분 또는 약 1.0중량% 내지 약 8.0중량%의 극성 성분을 함유할 수 있다.
특정 양태의 가공 유체는 고정된 연마 공정에서 유용할 수 있다. 또한, 가공 유체는 자유 연마 공정용으로 구성될 수 있고 이와 같이 연마 입자를 함유할 수 있다. 예를 들어, 가공 유체는 가공 유체의 약 0.05중량% 내지 약 5.0중량%의 양으로 연마 입자를 함유할 수 있다. 한 예로서, 가공 유체는 약 0.1중량% 내지 약 1.0중량%의 연마 입자를 함유할 수 있다. 예시적인 양태에서, 연마 입자는 약 10nm 내지 약 500nm의 평균 입자 크기, 예를 들어, 약 50nm 내지 약 200nm 또는 약 50nm 내지 약 100nm의 평균 입자 크기를 갖는다. 예시적인 연마 입자는 다이아몬드 입자 또는 피복된 다이아몬드 입자, 예를 들어, 무정형 탄소 피복된 다이아몬드 입자일 수 있다. 또 다른 예시적인 연마 입자는 세라믹, 예를 들어, 카바이드, 니트라이드 또는 옥사이드 세라믹을 포함한다. 예시적인 카바이드 세라믹은 탄화규소 또는 탄화붕소를 포함한다. 예시적인 니트라이드는 질화규소 또는 질화붕소를 포함하고 예시적인 옥사이드는 알루미나, 실리카, 세리아 또는 지르코니아를 포함한다. 몇몇 양태에서, 연마 입자, 예를 들어, 다이아몬드 입자는 전도성을 약화시킨다. 이와같이 연마 입자의 양은 특정 양의 루이스 활성 성분을 갖는 유체의 전도성에 영향을 줄 수 있다.
가공 유체는 탄화수소를 주성분으로 하고 전형적으로 약 10.0중량% 이하의 물을 함유한다. 예를 들어, 가공 유체는 약 5.5중량% 이하의 물, 예를 들어, 약 1.0중량% 이하의 물을 함유할 수 있다. 가공 유체의 예시적인 양태는 약 1.0중량% 미만의 물, 예를 들어, 약 0.5중량% 이하의 물을 함유한다. 특정 양태에서, 가공 유체는 첨가되는 물이 가공 유체 또는 이의 성분에 의해 흡습적으로 흡수되는 것을 초과하도록 함유되지 않는다.
예시적 양태에서, 가공 유체는 약 50중량% 이상의 지방족 탄화수소 성분, 약 1.0중량% 내지 약 25.0중량%의 극성 성분, 예를 들어, 글리콜 에테르, 약 0.005중량% 내지 약 5.0중량%의 이온성 중합체 성분 및 약 0.1중량% 내지 약 5.0중량%의 카복실산 관능성 성분을 함유한다. 예시적인 가공 유체는 약 1.0중량% 이하의 물을 함유할 수 있다. 추가로, 예시적인 가공 유체는 0.1중량% 내지 약 5.0중량%의 연마 입자를 함유할 수 있다.
또 다른 예시적인 양태에서, 가공 유체는 약 65중량% 내지 약 95중량%의 지방족 탄화수소, 약 1.0중량% 내지 약 15.0중량%의 극성 성분, 예를 들어, 글리콜 에테르, 약 0.05중량% 내지 약 5.0중량%의 카복실산 관능성 성분, 약 0.05중량% 내지 약 5.0중량%의 지방산 아미드 및 약 0.05중량% 내지 약 5.0중량%의 이미다졸린을 함유한다. 예시적인 가공 유체는 약 10.0중량% 이하의 물, 예를 들어, 약 5.5중량% 이하의 물을 함유할 수 있다.
추가의 예시적인 양태에서, 가공 유체는 약 50중량% 내지 약 99.9중량%의 에틸렌 글리콜, 약 0.01중량% 내지 약 5.0중량%의 카복실산 관능성 성분, 약 0.01중량% 내지 약 5.0중량%의 트리아졸 성분, 약 0.01중량% 내지 약 10.0중량%의 아민 관능성 성분 및 약 0.1중량% 내지 약 5.0중량%의 극성 성분을 함유한다.
가공 유체는 일반적으로 정전기 분산 성질을 갖는다. 예시적인 양태에서, 가공 유체는 약 10pS/m 이상, 예를 들어, 약 100pS/m 이상 또는 약 1.0pS/m 이상의 전도도를 나타낸다. 특정 양태에서, 가공 유체는 약 10nS/m 이상의 전도도를 나타낸다. 예를 들어, 가공 유체는 약 50nS/m 이상, 예를 들어, 약 100nS/m 이상의 전도도를 나타낼 수 있다.
추가로, 가공 유체는 점성, 표면 장력, 윤활성 및 비중과 같은 성질을 가질 수 있고 이들 성질은 래핑, 절삭, 연마 또는 세정과 같은 공정에서 당해 가공 유체의 사용에 도움이 된다. 예시적인 양태에서, 가공 유체는 약 0.5cp 내지 약 5cp의 캐논 점도를 나타낸다. 예를 들어, 가공 유체는 약 1.0cp 내지 약 1.6cp의 캐논 점도를 가질 수 있다. 추가의 예시적인 양태에서, 가공 유체는 약 10dynes/cm 내지 약 35.0dynes/cm의 표면 장력을 나타낸다. 예를 들어, 가공 유체는 약 20.0 dynes/cm 내지 약 25.0 dynes/cm의 표면 장력을 가질 수 있다. 전형적으로, 가공 유체는 약 0.7 내지 약 0.9의 비중을 갖는다. 예를 들어, 가공 유체는 약 0.75 내지 약 0.77의 비중을 가질 수 있다.
당해 유체는 예를 들어, 제품을 기계가공하는 방법에 사용될 수 있다. 예를 들어, 당해 유체는 기계가공 공정, 예를 들어, 분쇄 공정, 래핑 공정 또는 연마 공정에 사용되거나 세정 공정에 사용될 수 있다. 한 예로서, 기계가공 공정은 연마를 포함한다. 특정 예에서, 기계가공 공정은 래핑을 포함한다. 예시적인 양태에서, 당해 방법은 가공 도구의 가공 표면을 제품의 표면상의 부위에 접촉시킴을 포함한다. 예를 들어, 가공 도구는 제조된 부품, 예를 들어, 전자 부품으로 형성되도록 하기 위해 제품의 표면상의 면적에 압력을 가할 수 있다. 특정 양태에서, 가공 도구는 래핑 도구이다. 가공 도구가 제품의 표면 또는 인접 부위에 접촉되도록 하면서 가공 유체를 당해 부위에 제공한다.
하나의 예시적인 양태에서, 가공 유체는 약 0.7 내지 약 0.9의 비중 및 약 10nS/m 이상의 전도도를 갖는다. 고정된 연마 공정에서, 가공 도구는 고정된 연마 표면을 포함할 수 있다. 자유 연마 공정에서, 가공 유체는 연마 입자, 예를 들어, 다이아몬드 입자를 함유할 수 있다.
당해 방법은 추가로, 가공된 제품의 표면을 세정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연마 입자 없는 제2 유체 또는 가공 유체를 사용하여 잔류하는 절삭 부스러기, 절단 입자 및 연마 입자를 제거할 수 있다.
특정 양태의 기재된 유체는 가공 동안에 부품내 정전기 방전 증강을 예방하기 위해 유용한 전도성을 갖는다. 추가로, 특정 양태의 기재된 유체는 물리적 성질, 예를 들어, 래핑 및 연마와 같은 공정에 사용되는 유체에 바람직한 점도 및 비중을 갖고 당해 공정에서 개선된 제거율을 제공한다. 이와 같이, 특정 양태의 가공 유체를 사용하는 공정에 의해 생성되는 부품은 개선된 표면 성질, 감소된 부식, 개선된 전기 성능 안정성 및 바람직한 전기적 반응을 나타낸다.
요구되는 전도성 값은 예시된 가공 유체 조성물에 대해 제공된다. 당해 전도성 값은 예를 들어, 표준 조건(즉, 25℃)에서 전도 측정기, 예를 들어, 엠쎄 일렉트로닉스 모델 1152 전도성 측정기(Emcee Electronics model 1152 conductivity meter) 또는 오리온 모델 162A 전도성 측정기(Orion model 162A conductivity meter)를 사용하여 측정할 수 있다. 몇몇 예에서, 가공 유체 전도성은 루이스 활성 성분을 함유하지 않는 조성물의 것과 비교한다.
실시예 l
한 예로서, 89.95중량%의 비극성 지방족 탄화수소 성분, 9.0중량%의 디프로필렌 글리콜 모노 부틸 에테르(글리콜 에테르 DPMB), 0.05중량%의 옥타스태트(Octastat) 4065 및 1.0중량%의 9-옥타데카노산을 함유하는 가공 유체를 제조한다. 예시적인 가공 유체는 20℃에서 비중이 0.767이고 20℃에서 표면 장력이 23.3 dynes/cm이고 25℃에서 캐논 점도가 1.38cP이다. 가공 유체는 0.05중량% 이하의 물을 함유한다.
예시적인 가공 유체는 118 nS/m ± 16 nS/m의 전도도를 갖는다. 대조적으로 90.0중량%의 비극성 지방족 탄화수소 및 10.0중량%의 글리콜 에테르 DPMB을 함유하는 조성물은 전도성 측정기의 감도 미만의 전도도를 갖는다.
실시예 2
또 다른 예로서, 75.9중량%의 비극성 지방족 탄화수소 성분, 12.2중량%의 에틸렌 글리콜 모노 헥실 에테르(에틸렌 글리콜 EH), 2.6중량%의 옥탄산, 0.5중량%의 대두 아미드, 3.8중량%의 1-하이드록시에틸-2-옥틸이미다졸린 및 5.0중량%의 물을 함유하는 가공 유체를 제조한다.
예시된 가공 유체는 2.44 x lO6 nS/m의 전도도를 갖는다. 대조적으로, 86.2중량%의 지방족 탄화수소 및 13.8중량%의 글리콜 에테르 EH의 조성물은 전도성 측정기의 감도 미만의 전도도를 갖는다.
실시예 3
추가의 예로서, 96.7중량%의 에틸렌 글리콜, 0.1중량%의 벤조산, 0.1중량%의 벤조트리아졸, 3.0중량%의 트리에탄올아민 및 0.1중량%의 에톡실화된 옥틸페놀을 함유하는 가공 유체를 제조한다. 예시적인 가공 유체는 3.616 x lO3 μS/m의 전도도를 갖는다.
실시예 4
또 다른 예로서, 실시예 1의 가공 유체 99.201중량% 및 0.12마이크론의 열적으로 열처리된 다이아몬드 입자 0.799중량%를 함유하는 가공 유체를 제조한다. 제조 동안에, 혼합물을 초음파 처리하고 30분동안 혼합한다. 예시된 가공 유체는 20℃에서 비중이 0.767이고 표면 장력이 20℃에서 23.3dynes/cm이고 250℃에서 캐논 점도가 1.38cP이다. 예시된 가공 유체는 0.1중량% 이하의 물을 함유하고 60 nS/m ± 10 nS/m의 전도도를 갖는다.
실시예 5
추가의 예로서, 실시예 1의 가공 유체 99.085중량% 및 0.05마이크론 열적으로 열 처리된 다이아몬드 입자 0.915중량%를 함유하는 가공 유체를 제조한다. 제조 동안에, 당해 혼합물을 초음파 처리하고 30분동안 혼합한다. 예시된 가공 유체는 20℃에서 비중이 0.767이고 표면 장력이 20℃에서 23.3dynes/cm이고 캐논 점도가 25℃에서 1.38cP이다. 예시된 가공 유체는 0.1중량% 이하의 물을 함유하고 65 nS/m ± 10 nS/m의 전도도를 갖는다.
본 발명은 특정 양태로 설명되고 기재되었지만 임의로 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형 및 대체가 가해질 수 있기 때문에 개시된 상세한 사항으로 제한하고자 하는 것은 아니다. 예를 들어, 추가의 또는 등가의 대체가 제공될 수 있고 추가의 또는 등가의 제조 단계가 사용될 수 있다. 그와 같이, 본원에 기재된 본 발명의 추가의 변형 및 등가 사항이 과도한 실험 없이 당업자에게 가능할 수 있고 모든 당해 변형 및 등가 사항은 하기의 청구항에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위내에 있는 것으로 사료된다.

Claims (34)

  1. 50중량% 내지 98.895중량%의 지방족 탄화수소 성분, 1.0중량% 내지 25.0중량%의 글리콜 에테르 성분, 0.005중량% 내지 5.0중량%의 이온성 중합체 성분, 0.1중량% 내지 5.0중량%의 카복실산 관능성 성분 및 1.0중량% 이하의 물을 포함하는, 가공 유체.
  2. 삭제
  3. 50중량% 내지 98.885중량%의 지방족 탄화수소 성분, 1.0중량% 내지 25.0중량%의 글리콜 에테르 성분, 0.005중량% 내지 5.0중량%의 이온성 중합체 성분, 0.1중량% 내지 5.0중량%의 카복실산 관능성 성분, 1.0중량% 이하의 물 및 0.01중량% 내지 5.0중량%의 연마 입자를 포함하는, 가공 유체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연마 입자가 다이아몬드 입자를 포함하는, 가공 유체.
  5. 삭제
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 연마 입자가 50nm 내지 200nm의 평균 입자 크기를 갖는, 가공 유체.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 가공 유체가 0.7 내지 0.9의 비중을 갖는, 가공 유체.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 가공 유체가 10nS/m 이상의 전도도를 갖는, 가공 유체.
  9. 가공 도구의 가공 표면을 제품 표면상의 위치에 접촉시키는 단계,
    상기 제품 표면을 상기 가공 도구의 가공 표면과 접촉시키는 동안, 비중이 0.7 내지 0.9이고 전도도가 10nS/m 이상이며 1.0중량% 이하의 물을 함유하는 가공 유체를 상기 제품 표면상의 위치에 제공하는 단계 및
    상기 가공 도구로 처리된 제품 표면을 세정하는 단계를 포함하는, 제품을 기계가공하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가공 도구가 고정된 연마 도구인 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 가공 유체가 자유 연마 입자를 포함하는 방법.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제11항에 있어서, 상기 자유 연마 입자가 다이아몬드를 포함하는 방법.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 가공 도구가 래핑 도구인 방법.
  14. 평균 8 내지 16개의 탄소 쇄 길이를 갖는 지방족 탄화수소 성분, 0.0001중량% 내지 50.0중량%의 루이스 활성 성분, 연마 입자 및 1.0중량% 이하의 물을 포함하는 가공 유체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지방족 탄화수소가 가공 유체의 50.0중량% 내지 99.95중량%를 구성하는, 가공 유체.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 루이스 활성 성분이 가공 유체의 0.005중량% 내지 10.0중량%를 구성하는, 가공 유체.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 루이스 활성 성분이 루이스 산을 포함하는, 가공 유체.
  18. 제14항 또는 제15항에 있어서, 제2 루이스 활성 성분을 추가로 포함하고, 상기 루이스 활성 성분이 루이스 산 및 루이스 염기 중 하나를 구성하고, 상기 제2 루이스 활성 성분이 루이스 산 및 루이스 염기 중 다른 하나를 구성하는, 가공 유체.
  19. 제14항에 있어서, 상기 루이스 활성 성분이 카복실산, 아민, 이미다졸, 이미다졸린, 포스페이트, 포스포네이트, 설페이트, 설포네이트, 폴리알켄 및 이들의 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 관능성 그룹을 포함하는, 가공 유체.
  20. 청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 연마 입자가 다이아몬드 입자를 포함하는, 가공 유체.
  21. 청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 연마 입자가 50nm 내지 200nm의 평균 입자 크기를 갖는, 가공 유체.
  22. 청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 연마 입자가 가공 유체의 0.01중량% 내지 5.0중량%를 구성하는, 가공 유체.
  23. 청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 가공 유체가 10nS/m 이상의 전도도를 갖는, 가공 유체.
  24. 청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 가공 유체가 0.7 내지 0.9의 비중을 갖는, 가공 유체.
  25. 청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제24항에 있어서, 상기 비중이 0.75 내지 0.77인, 가공 유체.
  26. 제14항 또는 제15항에 있어서, 0.1중량% 내지 50.0중량%의 극성 유기 성분을 추가로 포함하는, 가공 유체.
  27. 청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제26항에 있어서, 상기 극성 유기 성분이 알콜, 아미드, 에테르 및 디알킬 설파이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 가공 유체.
  28. 50.0중량% 이상의 비극성 탄화수소 성분, 연마 입자 및 1.0중량% 이하의 물을 포함하고 전도도가 10nS/m 이상인, 래핑 유체.
  29. 제28항에 있어서, 상기 연마 입자가 가공 유체의 0.01중량% 내지 5.0중량%를 구성하는, 래핑 유체.
  30. 청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 연마 입자가 다이아몬드 입자를 포함하는, 래핑 유체.
  31. 청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 비극성 탄화수소 성분이 지방족 탄화수소 성분을 포함하는, 래핑 유체.
  32. 청구항 32은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서, 상기 지방족 탄화수소 성분이 8 내지 16개의 탄소를 포함하는, 래핑 유체.
  33. 제28항 또는 제29항에 있어서, 25중량% 이하의 극성 유기 성분을 추가로 포함하는, 래핑 유체.
  34. 청구항 34은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제28항 또는 제29항에 있어서, 0.01중량% 내지 10.0중량%의 루이스 활성 성분을 추가로 포함하는, 래핑 유체.
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