KR20110015192A - Aqueous sawing fluid composition for wire saw - Google Patents

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KR20110015192A
KR20110015192A KR1020090072783A KR20090072783A KR20110015192A KR 20110015192 A KR20110015192 A KR 20110015192A KR 1020090072783 A KR1020090072783 A KR 1020090072783A KR 20090072783 A KR20090072783 A KR 20090072783A KR 20110015192 A KR20110015192 A KR 20110015192A
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오영남
권기진
이경호
김상태
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An aqueous sawing fluid composition for wire saw is provided to minimize the used amount because of no thickening of viscosity by cutting particles and to remove cutting residues of abrasives or products. CONSTITUTION: An aqueous sawing fluid composition for wire saw includes, based on the total weight of the composition, 1-40 weight% of cyclohexanedimethanol or dimethylolpropane. The composition comprises glycol compounds. The glycol compounds are included in the amount of 50-99 weight%. The composition further includes 1-40 weight% of water. The water-soluble slurry for processing comprises the aqueous sawing fluid composition for wire saw and abrasive grains.

Description

와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물{Aqueous sawing fluid composition for wire saw}Aqueous sawing fluid composition for wire saw

본 발명은 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지립(砥粒)의 분산성이 우수하고 슬러리 중의 연마 입자의 침강 속도를 느리게 할 수 있는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a water-soluble cutting fluid composition for wire saws, and more particularly, to a water-soluble cutting fluid composition for wire saws which is excellent in dispersibility of abrasive grains and can slow down the sedimentation rate of abrasive particles in a slurry. will be.

일반적으로 와이어 쏘우(saw), 밴드 쏘우 등의 절삭공구를 사용하여 피가공물을 절단하는 경우, 절삭공구와 피가공물 사이의 윤활, 마찰열의 제거 및 절삭 부스러기의 세정을 위하여 절삭액이 널리 사용된다. 예를 들면 피가공물로서 실리콘단결정 잉곳을 절단하여 웨이퍼를 제조할 때, 절단 가공면에 연속적으로 비수성 절삭액을 공급한다. 이때 상기 비수성 절삭액은 광물유 또는 고급탄화수소를 주성분으로 하는 분산매와 탄화규소(SiC) 등으로 이루어진 유리연마용 지립을 1:1의 중량비로 분산시킨 슬러리 형상이다. 하지만 상기 분산매는, 악취가 강하고, 종류에 따라서 인화성을 갖으므로 작업환경을 악화시킨다. 또한 상기 절삭액을 사용하여 절단된 피가공물은, 절삭액을 용해 제거할 수 있는 유기용매를 사용하여 세정할 필요가 있다. 그러나 현재 반도체 웨이퍼의 세정에 사용되고 있는 디클로로에탄은 오 존층파괴물질로 지정되어 있어 사용량을 삭감해 나아가야 하지만, 대체물질의 경제성이나 세정력은 현재 상태로서는 아직 부족하다.Generally, when cutting a workpiece using cutting tools such as wire saws and band saws, cutting fluids are widely used for lubrication between the cutting tool and the workpiece, removal of frictional heat, and cleaning of cutting debris. For example, when a wafer is produced by cutting a silicon single crystal ingot as a workpiece, a nonaqueous cutting liquid is continuously supplied to the cut surface. At this time, the non-aqueous cutting liquid is a slurry in which the abrasive grain for glass polishing composed of a dispersion medium mainly composed of mineral oil or higher hydrocarbons and silicon carbide (SiC) is dispersed at a weight ratio of 1: 1. However, the dispersion medium has a bad odor and has flammability depending on the type, and thus worsens the working environment. Moreover, it is necessary to wash the workpiece cut | disconnected using the said cutting liquid using the organic solvent which can melt | dissolve and remove a cutting liquid. However, dichloroethane, which is currently used for cleaning semiconductor wafers, is designated as an ozone layer depleting substance, and the amount of use should be reduced. However, the economics and cleaning power of substitute materials are still insufficient.

한편, 상기 비수성 절삭액은 절삭성능을 일정하게 유지하기 위하여, 절삭액에 포함된 연마용 입자의 분산성을 높이는 것이 바람직하다. 연마용 입자의 분산성을 높이기 위한 방법에는, 대별하여 분산제를 첨가하는 방법과 증점제를 첨가하는 방법이 있다. 여기서, 분산제를 첨가하는 방법에 의해 분산성이 높아진 연마용 입자는 침강 속도가 확실히 느려진다. 하지만, 분산성이 높아진 연마용 입자는 퇴적의 과정에서는 서로 친밀하게 접촉하여 반발력을 상회하는 하중으로 압축되어 하드케이크가 형성된다. 하드케이크가 일단 형성되면, 원래와 같은 상태로 재분산시키는 것은 곤란하다. 따라서, 하드케이크가 이미 형성된 절삭액을 장시간 교반하고 재이용하려 해도, 결과적으로는 연마용 입자농도가 낮은 상태이므로 절삭성능이 저하되어 버린다. 또한, 절삭액의 공급계통의 배관이 막히거나, 혹은 하드케이크을 분쇄하기 위하여 공구의 마모가 빨라지는 등의 문제도 있다.On the other hand, the non-aqueous cutting liquid, it is preferable to increase the dispersibility of the abrasive grains contained in the cutting liquid in order to maintain a constant cutting performance. As a method for improving the dispersibility of abrasive grains, there are a method of adding a dispersant and a method of adding a thickener. Here, the settling speed of the abrasive grains whose dispersibility was improved by the method of adding a dispersing agent will surely become slow. However, the abrasive particles having high dispersibility are intimately contacted with each other during the deposition process and are compressed with a load exceeding the repulsive force to form a hard cake. Once the hard cake is formed, it is difficult to redistribute it to its original state. Therefore, even if the cutting liquid on which the hard cake is already formed is stirred for a long time and reused, the cutting performance is lowered as a result of the low abrasive grain concentration. In addition, there is a problem that the pipe of the cutting fluid supply system is clogged, or the wear of the tool is accelerated to crush the hard cake.

또한, 증점제를 첨가하는 방법에 의해 분산성이 높아진 연마용 입자는, 절삭액의 점도가 불변하다는 가정 하에서는 일정한 효과가 보증된다. 하지만, 절삭액의 점도는 여러가지 요인으로 변화하게 되므로, 분산성을 높이는데 어려움이 있다. 예를 들면, 절삭액의 점도는 절삭 부스러기가 혼입되는 경우에 증대된다. 이 경우, 균질한 연마용 입자를 피가공물의 절단면에 항상 일정한 비율로 공급할 수 없게 되어, 절삭 부스러기의 혼입량이 절삭액의 3 내지 4중량%에 달하면 절삭액을 교환해야 하는 문제점이 있다. 절삭액 교환으로 인해 절삭액의 폐기량이 증가하고, 나아 가서는 폐절삭액의 소각에 따라 발생하는 이산화탄소의 양이 증가된다. Further, the abrasive particles whose dispersibility is increased by the method of adding the thickener are guaranteed a certain effect under the assumption that the viscosity of the cutting liquid is unchanged. However, since the viscosity of the cutting fluid is changed by various factors, it is difficult to increase the dispersibility. For example, the viscosity of the cutting fluid is increased when cutting chips are mixed. In this case, the homogeneous abrasive particles cannot always be supplied to the cutting surface of the workpiece at a constant rate, and there is a problem that the cutting fluid must be replaced when the amount of cutting debris reaches 3 to 4% by weight of the cutting fluid. The cutting fluid change increases the waste volume of the cutting liquid and, in turn, increases the amount of carbon dioxide generated by incineration of the waste cutting liquid.

또한, 절삭액에 수분이 혼입되면 점도가 증대된다. 이러한 수분혼입을 방지하기 위하여, 종래에는 와이어 쏘우의 장치 내에서의 웨이퍼나 잉곳부착베이스의 세정작업에 사용하는 세정액을 유기용매로 한정하였고, 트리클로로메탄 또는 염화메틸렌 등의 염소계 유기용매와 비이온계 계면활성제를 포함한다. 따라서 절삭액 탱크와는 별도로 세정액 저장탱크가 필요하고, 이로 인해 장치의 점유 면적이 증대되고, 유기용매로 인해 작업환경이나 지구환경이 점점 더 악화하는 원인이 된다. In addition, when moisture is mixed into the cutting fluid, the viscosity increases. In order to prevent such water incorporation, in the past, the cleaning liquid used for cleaning the wafer or the ingot adhesion base in the wire saw apparatus was limited to organic solvents, and chlorine-based organic solvents such as trichloromethane or methylene chloride and nonionics were used. System-based surfactants. Therefore, a cleaning liquid storage tank is required separately from the cutting liquid tank, which increases the area occupied by the apparatus and causes the working environment and the global environment to worsen due to the organic solvent.

본 발명의 목적은 환경친화적이고, 절삭 입자에 의한 점도의 증점이 없어 사용량을 최소화할 수 있는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an aqueous cutting fluid composition for wire saws which is environmentally friendly and can minimize the amount of viscosity due to no increase in viscosity due to cutting particles.

또한, 본 발명의 목적은 연마제 지립이 안정하게 분산된 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a water-soluble cutting liquid composition for wire saws in which abrasive grains are stably dispersed.

또한, 본 발명의 목적은 절삭 공정 후에 남아있는 연마제나 작업제품의 커팅 찌꺼기 등이 쉽게 제거될 수 있으며, 부식 방지 특성을 갖는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a water-soluble cutting liquid composition for wire saws, which can be easily removed from the abrasives and cutting residues of the workpiece after the cutting process, and has corrosion protection properties.

본 발명은 싸이클로헥산디메탄올 또는 디메틸올프로판을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물을 제공한다.The present invention provides a water-soluble cutting fluid composition for a wire saw, comprising cyclohexanedimethanol or dimethylolpropane.

또한, 본 발명은 상기 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물과 연마제 지립을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공용 수용성 슬러리를 제공한다.The present invention also provides a water-soluble slurry for processing comprising the water-soluble cutting liquid composition for wire saws and abrasive grains.

본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 실리콘 단결정, 실리콘 다결정, 화합물 반도체 및 세라믹의 잉곳을 절단할 때 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 환경친화적이고, 절삭 입자에 의한 점도의 증점이 없어 사용량을 최소화할 수 있어 경제적이다. 또한, 본 발명의 와이 어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물 내에는 연마제 지립이 안정하게 분산되어 있어 와이어 쏘우로 피가공체를 슬라이싱할 때, 탁월한 능력을 발휘할 수 있다. 본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 절삭 공정 후에 남아있는 연마제나 작업제품의 커팅 찌꺼기 등을 쉽게 제거할 수 있으며, 부식 방지 특성을 갖는다.The water-soluble cutting liquid composition for wire saws of this invention can be used when cutting the ingot of a silicon single crystal, a silicon polycrystal, a compound semiconductor, and a ceramic. In addition, the water-soluble cutting fluid composition for a wire saw of the present invention is environmentally friendly, there is no thickening of the viscosity by the cutting particles can be used to minimize the economical. In addition, the abrasive grains are stably dispersed in the water-soluble cutting fluid composition for the wire saw of the present invention, and when slicing the workpiece with the wire saw, it is possible to exhibit excellent ability. The water-soluble cutting liquid composition for wire saws of the present invention can easily remove the cutting residues of abrasives or work products remaining after the cutting process, and has anti-corrosion properties.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 싸이클로헥산디메탄올 또는 디메틸올프로판을 포함한다. 상기 싸이클로헥산디메탄올 또는 디메틸올프로판은 증점제로 작용하여 연마제 지립의 분산성이 우수해진다.The water-soluble cutting fluid composition for wire saws of this invention contains cyclohexane dimethanol or dimethylol propane. The cyclohexane dimethanol or dimethylol propane acts as a thickener to improve the dispersibility of the abrasive grains.

상기 싸이클로헥산디메탄올 또는 디메틸올프로판은 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 40중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 2 내지 25중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상술한 범위로 포함되면, 실리콘 단결정, 실리콘 다결정, 화합물 반도체 및 세라믹 등의 잉곳을 절단할 때, 연마제 지립의 분산성이 우수해진다. 또한 수용성이므로 환경적인 문제가 발생하지 않고, 절삭 공정 후에 남아있는 연마제나 작업제품의 커팅 찌꺼기 등에 대한 세정성이 우수하다. 또한 상기 수용성 절삭액 조성물이 연마용 지립과 혼합되어 만들어진 가공용 수용성 슬러리를 사용하여 절삭물을 절삭할 경우에도, 절삭 부스러기가 포함되어도 상기 가공용 수용성 슬러리 점도의 증점이 적어 절삭액의 소비량을 줄일 수 있다.The cyclohexane dimethanol or dimethylol propane is preferably included in an amount of 1 to 40% by weight, and more preferably in an amount of 2 to 25% by weight, based on the total weight of the composition. When included in the above-described range, when cutting ingots such as silicon single crystal, silicon polycrystal, compound semiconductor and ceramic, the dispersibility of abrasive grains is excellent. In addition, since it is water-soluble, there is no environmental problem, and it is excellent in cleaning ability for cutting residues of abrasives and work products remaining after the cutting process. In addition, even when cutting the cutting material using a water-soluble slurry for processing made by mixing the water-soluble cutting fluid composition with the abrasive grains, even if cutting chips are included, the viscosity of the water-soluble slurry for processing decreases, thereby reducing the consumption of cutting fluid. .

본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 글리콜류 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 글리콜류 화합물은 수용성 용매로서 윤활제, 마찰 저감제 및 부식 방지제의 역할을 하고, 연마제의 지립에 대해서 분산제로 작용한다.The water-soluble cutting fluid composition for wire saws of this invention may further contain a glycol compound. The glycol compounds serve as lubricants, friction reducing agents and corrosion inhibitors as water-soluble solvents, and act as dispersants for abrasive grains.

상기 글리콜류 화합물은 조성물 총 중량에 대하여 50 내지 99중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 60 내지 95중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 실리콘 단결정, 실리콘 다결정, 화합물 반도체 또는 세라믹 등의 잉곳을 전달할 때, 연마제 지립의 분산성이 우수해진다. 또한 상기 글리콜류 화합물은 수용성 용매이므로 환경문제가 발생하지 않고, 절삭공정 후에 남아있는 연마제나 작업제품의 커팅 찌꺼기 등에 대한 세정성이 우수하다.The glycol compound is preferably included in 50 to 99% by weight, more preferably in the 60 to 95% by weight relative to the total weight of the composition. When the above-mentioned range is satisfied, dispersibility of abrasive grains is excellent when transferring ingots such as silicon single crystal, silicon polycrystal, compound semiconductor, or ceramic. In addition, since the glycol compounds are water-soluble solvents, environmental problems do not occur, and the cleaning property of the abrasives and cutting residues of the work products remaining after the cutting process is excellent.

상기 글리콜류 화합물은 당 업계에서 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 글리세린, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하고, 이 중에서 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜이 보다 바람직하다.The glycol compound is not particularly limited as long as it is used in the art, but is not limited to ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol, glycerin, 1,3-propanediol , 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, polyethyleneglycol and polypropylene glycol is preferably one or two or more selected from the group consisting of, among which ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol are more preferred. Do.

본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 물을 더 포함할 수 있다. 상기 물은 상기 글리콜류 화합물과 함께 사용될 수도 있다. 상기 물은 본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물의 비인화성 및 점도 안정성을 향상시킨다. 상기 물은 공업 용수, 수도물, 탈이온수, 증류수 모두 사용할 수 있지만, 그 중에서도 불순물이 없는 증류수, 탈이온수가 바람직하고, 탈이온수가 보다 바람직하다.The water-soluble cutting fluid composition for wire saws of the present invention may further include water. The water may be used together with the glycol compound. The water improves the non-flammability and viscosity stability of the water-soluble cutting fluid composition for wire saws of the present invention. Industrial water, tap water, deionized water, and distilled water can be used for the water, but distilled water and deionized water without impurities are preferred, and deionized water is more preferable.

상기 물은 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 40중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 2 내지 25중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 인화성을 방지할 수 있고 본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물의 점도도 억제할 수 있다.The water is preferably contained in an amount of 1 to 40% by weight, and more preferably in an amount of 2 to 25% by weight based on the total weight of the composition. If the above-mentioned range is satisfied, flammability can be prevented and the viscosity of the water-soluble cutting fluid composition for wire saws of this invention can also be suppressed.

본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 알칸올아민류 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 알칸올아민류 화합물은 글리콜류 화합물, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종과 함께 사용될 수 있다. 상기 알칸올아민류 화합물은 부식 방지용 방청제의 역할을 한다.The water-soluble cutting fluid composition for wire saws of this invention may further contain an alkanolamine compound. The alkanolamine compounds may be used together with one selected from the group consisting of glycol compounds, water and mixtures thereof. The alkanolamine compounds serve as corrosion inhibitors for corrosion protection.

상기 알칸올아민류 화합물은 조성물 총 중량에 대하여 0초과 5 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 최소비용으로 부식 방지용 방청제의 역할을 수행할 수 있다.The alkanolamine compounds may be contained in an amount of more than 0 and 5 wt% or less based on the total weight of the composition. If it satisfies the above range, it can perform the role of a corrosion preventing corrosion inhibitor at a minimum cost.

상기 알칸올아민류 화합물은 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 에틸에탄올아민, 디에틸에탄올아민, 에틸디에틴올아민, 이소프로판올아민, 이소프로판올디메틸아민, 부탄올아민, 디글리콜아민, 메탄올디에탄올아민 및 프로판올디에탄올아민으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. 이 중에서, 모노에탄올아민, 디에탄올아민이 보다 바람직하다.The alkanolamine compounds include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methylethanolamine, dimethylethanolamine, methyl diethanolamine, ethyl ethanolamine, diethylethanolamine, ethyl diethanolamine, isopropanolamine, isopropanoldimethylamine It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types chosen from the group which consists of butanolamine, diglycolamine, methanol diethanolamine, and propanol diethanolamine. Among these, monoethanolamine and diethanolamine are more preferable.

본 발명의 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물은 연마제 지립을 포함하여 가공용 수용성 슬러리로 사용될 수 있다. 상기 연마제 지립은 당 업계에서 사용되는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 탄화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 이산화규소, 이산화세슘 및 다이아몬드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. 상기 연마제 지립의 평균 입경은 0.5 내지 50㎛가 바람직하다. 상기 수용성 절삭액과 연마제 지립은 1:0.5 내지 1:1.2의 중량비로 혼합되어 가공용 수용성 슬러리로 사용된다.The water-soluble cutting fluid composition for wire saws of the present invention can be used as a water-soluble slurry for processing, including abrasive grains. The abrasive abrasive is not particularly limited as long as it is used in the art, but is preferably one or two or more selected from the group consisting of silicon carbide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon dioxide, cesium dioxide and diamond. As for the average particle diameter of the said abrasive grain, 0.5-50 micrometers is preferable. The water-soluble cutting fluid and the abrasive grains are mixed in a weight ratio of 1: 0.5 to 1: 1.2, and used as a water-soluble slurry for processing.

상기 가공용 수용성 슬러리는 절삭 가공, 연삭 가공, 연마 가공 또는 절단 가공을 수행할 수 있다. 상기 가공용 수용성 슬러리를 이용한 가공시, 피가공재는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 석영, 수정, 화합물 반도체, 세라믹, 유리, 금속 산화물, 초경합금 및 소결 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. The water-soluble slurry for processing may be performed by cutting, grinding, polishing or cutting. In the processing using the water-soluble slurry for processing, the workpiece is preferably one or two or more selected from the group consisting of single crystal silicon, polycrystalline silicon, quartz, quartz, compound semiconductor, ceramic, glass, metal oxide, cemented carbide and sintered alloy. Do.

본 발명의 수용성 절삭액 조성물 및 이를 이용한 가공용 수성 슬러리의 효과가 특히 현저하게 발휘되는 절단 장치로서는 와이어 쏘우, 밴드 쏘우 및 이들을 다중화한 멀티 와이어 쏘우, 멀티 밴드 쏘우 등을 들 수 있다.Examples of the cutting device in which the effect of the water-soluble cutting liquid composition of the present invention and the aqueous slurry for processing using the same are particularly remarkable include a wire saw, a band saw, a multi-wire saw multiplexed these, a multi-band saw, and the like.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention more specifically, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예1 내지 4 및 비교예1 내지 4: 수용성 절삭액 조성물의 제조Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4: Preparation of Water-Soluble Cutting Fluid Composition

하기 표 1과 같은 조성과 함량을 탈이온수 잔량과 혼합하여 실시예1 내지 4 및 비교예1 내지 4의 절삭액 조성물을 제조하였다. 또한, 각각의 절삭액 조성물 1 kg에 대하여 연마제 지립(녹색 탄화규소 #1500) 1 kg을 혼합하여, 교반기로 600 rpm, 1 시간 교반함으로써 가공용 수용성 슬러리를 얻었다. The cutting liquid compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared by mixing the compositions and contents of Table 1 with the remaining amount of deionized water. Moreover, 1 kg of abrasive grains (green silicon carbide # 1500) were mixed with respect to 1 kg of each cutting liquid composition, and a water-soluble slurry for processing was obtained by stirring at 600 rpm for 1 hour with a stirrer.

1,4-싸이클로헥산디메탄올
(중량부)
1,4-cyclohexanedimethanol
(Parts by weight)
디메틸올프로판
(중량부)
Dimethylolpropane
(Parts by weight)
알칸올아민류
화합물
Alkanolamines
compound
글리콜류 화합물Glycol compounds 벤토나이트
(중량부)
Bentonite
(Parts by weight)
광물유
(중량부)
Mineral oil
(Parts by weight)
탈이온수
(중량부)
Deionized water
(Parts by weight)
성분ingredient 함량
(중량부)
content
(Parts by weight)
성분ingredient 함량
(중량부)
content
(Parts by weight)
실시예1Example 1 55 -- MEAMEA 0.50.5 EG/DEGEG / DEG 40/55=9540/55 = 95 -- -- -- 실시예2Example 2 -- 66 MEAMEA 0.30.3 EG/PGEG / PG 35/59=9435/59 = 94 -- -- -- 실시예3Example 3 55 -- MEAMEA 0.50.5 EG/PGEG / PG 25/62=8725/62 = 87 -- -- 88 실시예4Example 4 -- 1010 MEAMEA 0.30.3 EG/DEGEG / DEG 22/58=8022/58 = 80 -- -- 1010 비교예1Comparative Example 1 -- -- -- -- EGEG 100100 -- -- -- 비교예2Comparative Example 2 4545 -- -- -- EGEG -- -- -- 5555 비교예3Comparative Example 3 -- -- -- -- EGEG 8080 55 -- 1515

EG: 에틸렌글리콜 DEG: 디에틸렌글리콜EG: ethylene glycol DEG: diethylene glycol

PG: 프로필렌글리콜 MEA: 모노에탄올아민PG: Propylene Glycol MEA: Monoethanolamine

시험예: 수용성 절삭액 조성물 및 수용성 슬러리의 특성 평가Test Example: Evaluation of Characteristics of Water-Soluble Cutting Fluid Composition and Water-Soluble Slurry

<지립의 분산성 평가>Evaluation of Dispersibility of Abrasives

실시예1 내지 4 및 비교예1 내지 4로 제조된 슬러리 100㎖을, 100㎖의 메스실린더에 넣고, 정치 후 2시간, 4시간, 8시간, 12시간, 24시간, 48시간 각각의 시점에서 하층의 지립의 용량의 측정과 침강 상태의 관찰을 행하였다. 하층의 용량이 큰 것은 상부 분리 수량이 적어, 지립의 분산성이 우수하다고 판단할 수 있다. 또한 정치 후 48시간이 지난 후에, 슬러리가 들어있는 메스실린더를 기울여, 이하와 같은 기준으로 지립의 침강에 따른 지립의 재 분산성에 대해서도 관찰하였다.100 ml of the slurry prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were placed in a 100 ml measuring cylinder, and after standing, at each time of 2 hours, 4 hours, 8 hours, 12 hours, 24 hours, and 48 hours. The capacity of the abrasive grains in the lower layer was measured and the sedimentation state was observed. The lower the capacity of the lower layer, the lower the number of upper separations, and the better the dispersibility of the abrasive grains. In addition, 48 hours after standing, the measuring cylinder containing a slurry was tilted, and the redispersibility of the abrasive grains by sedimentation of the abrasive grains was observed on the following criteria.

지립의 분산성Abrasiveness 재분산성Redispersibility 4h4h 8h8h 12h12h 24h24h 48h48h 실시예1Example 1 9696 9191 8585 7373 6565 OO 실시예2Example 2 9696 9292 8787 7676 6969 OO 실시예3Example 3 9595 9090 8585 7373 6363 OO 실시예4Example 4 9595 9191 8686 7575 6767 OO 비교예1Comparative Example 1 9191 8383 7373 5454 5252 비교예2Comparative Example 2 9292 8585 7777 6262 5353 비교예3Comparative Example 3 9595 9090 8686 7474 6464 XX

O: 지립층 전체가 원활하게 유동함O: The entire abrasive layer flows smoothly

△: 지립층 전체가 천천히 유동함△: The entire abrasive layer flows slowly

X: 지립층이 거의 유동하지 않음 (하드케이크화)X: The abrasive layer hardly flows (hardcake)

<점도 평가><Viscosity Evaluation>

실시예1 내지 4 및 비교예1 내지 4의 절삭액에 대한 슬러리의 점도를 측정하였다. 이어서 각 슬러리에 실리콘분(# 325)을 5 중량%, 10 중량%를 첨가하여 교반 혼합한 후, 슬러리 점도를 측정하였다. 또한 실리콘 분의 혼합 전 후의 점도 변화율 = (실리콘분 혼합 후의 점도)/(실리콘분 혼합 전의 점도)을 구하였다. 점도 변화율이 1에 가까울수록, 잉곳 등의 절단시에 있어서의 점도 변화가 적고, 안정된 가공성이 얻어진다는 것을 나타낸다.The viscosity of the slurry with respect to the cutting liquid of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4 was measured. Subsequently, 5 weight% and 10 weight% of silicone powder (# 325) were added to each slurry, the mixture was stirred, and the slurry viscosity was measured. Moreover, the viscosity change rate before and after mixing of silicon powder = (viscosity after silicon powder mixing) / (viscosity before silicon powder mixing) was calculated | required. The closer the viscosity change rate is to 1, the smaller the change in viscosity at the time of cutting of ingots and the like, indicating that stable workability is obtained.

실리콘분 투입량에 따른 슬러리 점도 (mPa·s)Slurry Viscosity According to Silicon Powder Input (mPas) 점도 변화율Viscosity change rate 0중량%0% by weight 5중량%5 wt% 10중량%10% by weight 5중량%5 wt% 10중량%10% by weight 실시예1Example 1 135135 175175 210210 1.301.30 1.561.56 실시예2Example 2 142142 175175 210210 1.231.23 1.481.48 실시예3Example 3 145145 180180 220220 1.241.24 1.521.52 실시예4Example 4 135135 170170 205205 1.261.26 1.521.52 비교예1Comparative Example 1 120120 180180 245245 1.501.50 2.042.04 비교예2Comparative Example 2 140140 190190 260260 1.361.36 1.861.86 비교예3Comparative Example 3 145145 195195 265265 1.341.34 1.831.83

표 2 및 표 3을 참조하면, 각 실시예의 수용성 절삭액 조성물을 사용한 경우는 비교예의 절삭액을 사용한 경우와 비교하여 분산성이 우수하며, 또한 절삭시에 절삭물의 부스러기가 첨가되어도 점도의 변화가 적음을 확인하였다.Referring to Tables 2 and 3, the use of the water-soluble cutting liquid composition of each example is superior in dispersibility compared with the use of the cutting liquid of the comparative example, and the change in viscosity even when debris of the cutting material is added during cutting Small amount was confirmed.

<부식성능평가>Corrosion Performance Evaluation

상기의 각 실시예 및 비교예의 절삭액으로 부식 성능을 확인하기 위해 동전위 분극시험을 실시하였다. 시험 장비는 솔라트론(Solartron)사의 Potentiostat /Galvanostat model 263A를 사용하였으며 상대전극으로 흑연, 기준전극으로는 포화 칼로멜 전극(SCE, standard calomel electrode), 작업 전극으로는 스테인리스 소재 시편을 사용하여 시험을 실시하였다. In order to confirm the corrosion performance with the cutting liquid of each of the above Examples and Comparative Examples, a polarization test was carried out. The test equipment used was Solartron's Potentiostat / Galvanostat model 263A. Graphite was used as the counter electrode, saturated calomel electrode (SCE) as the reference electrode, and stainless steel specimen as the working electrode. It was.

공기를 충분히 포화시킨 후 Tafel곡선(동전위 분극 곡선)을 측정하였으며, 전위 주사영역은 자연전위에서 1.5VSCE까지 0.166mV/s의 전위속도로 측정하였다. 이때 사용한 시편은 회주철(FC20)을 시편으로 제작(1.5㎝ x 1.5㎝) 하였다. After sufficiently saturating the air, the Tafel curve (copotential polarization curve) was measured, and the potential scanning region was measured at a potential speed of 0.166 mV / s up to 1.5 VSCE at the natural potential. The specimen used at this time was made of gray cast iron (FC20) as a specimen (1.5 cm x 1.5 cm).

부식 전류(uA/cm2)Corrosion Current (uA / cm 2 ) 부식도(um/yr)Corrosion degree (um / yr) DIWDIW 2.562.56 29.6629.66 실시예1Example 1 1.38E-021.38E-02 0.160.16 실시예2Example 2 2.14E-022.14E-02 0.250.25 실시예3Example 3 3.74E-023.74E-02 0.430.43 실시예4Example 4 4.87E-024.87E-02 0.560.56 비교예1Comparative Example 1 1.21E-011.21E-01 1.851.85 비교예2Comparative Example 2 6.88E-016.88E-01 7.987.98 비교예3Comparative Example 3 3.49E-013.49E-01 4.304.30

표 4를 참조하면, 각 실시예의 수용성 절삭액 조성물을 사용한 경우, 비교예의 절삭액에 비해 우수한 부식 방지 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.Referring to Table 4, it can be seen that when the water-soluble cutting liquid composition of each example is used, it exhibits excellent corrosion protection properties compared to the cutting liquid of the comparative example.

Claims (10)

싸이클로헥산디메탄올 또는 디메틸올프로판을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물.A water-soluble cutting fluid composition for a wire saw, comprising cyclohexanedimethanol or dimethylolpropane. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 조성물 총 중량에 있어서,In terms of the total weight of the composition, 상기 싸이클로헥산디메탄올 또는 디메틸올프로판 1 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물.1 to 40% by weight of the cyclohexanedimethanol or dimethylolpropane, the water-soluble cutting fluid composition for a wire saw. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 글리콜류 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물.A water-soluble cutting fluid composition for wire saws, comprising a glycol compound. 청구항 3에 있어서, The method of claim 3, 조성물 총 중량에 있어서,In terms of the total weight of the composition, 상기 글리콜류 화합물은 50 내지 99중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물.The glycol compound is a water-soluble cutting fluid composition for a wire saw, characterized in that it comprises 50 to 99% by weight. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, The method according to claim 1 or 3, 물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 절삭액 조성물.Cutting fluid composition for a wire saw, characterized in that it further comprises water. 청구항 5에 있어서, The method according to claim 5, 조성물 총 중량에 있어서,In terms of the total weight of the composition, 상기 물은 1 내지 40중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 절삭액 조성물.The cutting fluid composition for a wire saw, characterized in that the water comprises 1 to 40% by weight. 청구항 1 또는 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서, The method according to claim 1 or 3 or 5, 알칸올아민류 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물.An aqueous cutting liquid composition for wire saws, further comprising an alkanolamine compound. 청구항 7에 있어서, The method of claim 7, 조성물 총 중량에 있어서,In terms of the total weight of the composition, 상기 알칸올아민류 화합물은 0초과 5 중량 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우용 절삭액 조성물.The alkanolamine compound is a cutting fluid composition for a wire saw, characterized in that it comprises more than 0 weight 5 wt. 청구항 1에 기재된 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물과 연마제 지립을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공용 수용성 슬러리.A water-soluble cutting fluid composition for a wire saw according to claim 1, and an abrasive grain. 청구항 9에 있어서, The method according to claim 9, 상기 가공용 수용성 슬러리는 절삭 가공, 연삭 가공, 연마 가공 또는 절단 가공을 수행하는 것을 특징으로 하는 가공용 수용성 슬러리.The water-soluble slurry for processing is a water-soluble slurry for processing, characterized in that for performing cutting, grinding, polishing or cutting.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20230250359A1 (en) * 2020-06-22 2023-08-10 Total Marketing Services Aqueous composition for lubricating motorization systems

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