TWI411678B - 具有高度清洗性之水溶性切削液 - Google Patents

Description

具有高度清洗性之水溶性切削液

本發明關於一種具有高度清洗性之水溶性切削液與一種切削硬脆材料之方法，且特別關於一種具有陰離子界面活性劑之水溶性切削液。

有關綠色議題的條約，主要目的是穩定大氣中溫室氣體濃度於可防止危險之干擾氣候系統的人為因素之含量，而隨著節能省碳、綠色環保議題風起雲湧，在國際原油價格節節上漲下，節能與開發替代能源愈來愈受國際間的重視。

太陽光電技術(photovoltaic technology)是21世紀的重要新興節能與替代能源產業。太陽光電技術是利用太陽光與材料相互作用直接產生電力之一種無污染且可再生的能源，尤其是太陽能電池在使用時並不會釋放出包含諸如二氧化碳之類的不希望存在的氣體，如此方能改善生態環境、解決地球溫室效應等問題。

太陽能電池的生產過程，是從最上游的原料為矽(Si)，由多晶矽長晶成晶棒(ingot)後，再經過修角、切片、刻蝕後製成矽晶圓(wafer)，再經清洗、印刷、蒸鍍後，成為太陽能電池(solar cell)的主要原料。由於單一太陽能電池所輸出的電力有限，為提高發電量，通常會將許多太陽能電池並聯組裝成模組(module)，最後搭配負責直/交流電轉換電力之調節器(inverter)，建置成太陽能光電系統(PV System)。

隨著太陽光電技術發展至今，線鋸切割技術已成為目前太陽能單晶矽與多晶矽切片用的方法。線鋸切割有兩種方式，一是使用固定磨粒線鋸切割，另一是使用游離磨粒線鋸切割。固定磨粒通常採用金剛石線鋸鋸絲，其是將高硬度、高耐磨性的金剛石磨粒牢固地電鍍在鋼絲基材上面製作成的一種切割工具，具有高硬度、高耐磨性等顯著優點。由於金剛石磨粒被附著在鋼絲表面後，鋼絲基材不直接與工件接觸，因而使鋼絲壽命可大大提高，切割效率和精度也更高。另者，游離磨料線鋸切割之作用原理，是碳化矽(SiC)微粒被切削液帶入鋸縫，鋸絲施加在磨粒上的力，帶動磨粒沿切削表面滾動，同時壓擠磨粒嵌入切削表面，進而形成剥落片屑和表面裂縫，形成切割作用。

一般，切削液的種類大致上可分為：油溶性切削液(或非水溶性切削液)、水溶性切削液、氣態切削液與半固體切削液。習知技術中，油溶性切削液主要是以礦物油為基礎及添加含硫或氯等元素的油劑。水溶性切削液主要是由水、界面活性劑、油性改良劑、耐超高壓添加劑及防銹劑所組成的混合物，具體言之，水溶性切削液可包含礦物油、肥皂或硫酸酯及高級醇或脂肪酸酯等組成，其中肥皂或硫酸酯作為乳化劑，高級醇或脂肪酸酯作為結合劑。諸如此類習知的油溶性切削液或水溶性切削液，在切削過程中若溫度上升的話，將會有冒煙或甚至起火的危險性，因此其缺點為僅能於低切削溫度作業下使用。

切削液是否具有優良效果，通常需考量三項因素，包含：(1)切削液自身質量，包含：分散劑、界面活性劑、有機鹼、滲透劑、潤滑劑、消泡劑、防銹劑、防霉劑與乳化劑等；(2)切削液對環境的影響，包含：無毒、無害、易溶於水、揮發性小、生物降解性高、對人體不會傷害與不會氣味污染等；及(3)切削液使用後所表現的各種性能，包含：降低磨擦係數、減小切削阻力、良好潤滑作用、良好滲透作用、良好冷卻作用與良好清洗作用等。

線鋸切割技術中，潤滑特性非常重要，潤滑作用原理是利用分子的極性基團吸附在金屬表面上，以形成物理與化學之潤滑膜，一般常用脂肪酸作為油性劑，但若磨擦區域的溫度高過100℃時，則潤滑膜將會失去效果，此時需添加極壓劑來改善，諸如含硫、磷或氯元素之類的極壓劑。

潤滑過程通常包含液動潤滑、邊際潤滑與極壓潤滑之三種過程。液動潤滑是潤滑油介於刀具面和工作面之間作物理分離，並無化學反應發生，黏度較高或較稠的油具有較大的分子，因此有較佳的分離效果。邊際潤滑是將極性物質加入礦物油中，會在工件面和刀具面形成有化學鍵結的有機薄膜，這種薄膜會黏附在金屬表面，因此耐磨性比單純以油分子隔離工件及刀具的效果更好，習知技術中，脂類物質早已用為礦物油添加劑，用來製成可產生合適有機薄膜的潤滑油，由於脂類對改進切削有極顯著的效果，因此有助於刀具壽命的延長，此外，脂類添加劑會產生有機膜，它可以避免金屬的直接接觸，直到溫度升高至薄膜的熔點之前都有保護效果，溫度約在100℃至200℃。而在更高壓、高溫度的加工時，則需加入極壓添加劑。極壓潤滑在大多數的切削加工中，刀具前端溫度高於邊際潤滑溫度的範圍，因此需要使用能產生較高熔點薄膜的添加劑。

在潤滑過程中的極壓潤滑通常使用極壓添加劑，該極壓添加劑分為油溶性和水溶性。油溶性極壓添加劑，主要以含氯及硫或磷等極壓活性元素的化合物為主。當使用含有氯、硫或磷之類的極壓添加劑時，添加劑會與金屬表面產生化學反應，形成一層低摩擦力的金屬衍生物薄膜。它具有類似乾式潤滑的效果，可以防止金屬表面的磨損及熔合，例如氯膜可耐600℃，而硫膜可耐1000℃。由於含硫、磷之極壓劑加入水溶性切削液中容易對金屬產生腐蝕，尤其含磷化合物，其在廢液排放時，因為容易形成微生物豐富營養源，而受到嚴格控制。含氯極壓劑，例如氯化石蠟等，由於價格低廉，效果也不错，雖然其腐蝕性可加入合適的緩蝕劑而得到抑制，但已經無法符合國際無鹵規範之要求。另一種極壓劑為水溶性極壓添加劑，主要以鉬系極壓添加劑與硼酸鹽極壓添加劑為主。但鉬系極壓添加劑價格昂貴，而硼酸鹽極壓添加劑溶解度太小。

因此，為解決上述先前技術之問題且為能符合環保規定，需要開發新的削切液以符合上述的需求。

本發明提出一種水溶性切削液組成物，其利用陰離子界面活性劑之加入，使切削液具有優良的清洗效果、延緩較長的乾燥時間與提供良好的清屑能力，同時，由於陰離子界面活性劑穩定性高且它的陰離子官能基還能增進潤滑效果，因此具有類似極壓添加劑之作用。

本發明之目的在於提供一種具有高度清洗性之水溶性切削液，包含：

(i)有機溶劑；

(ii)陰離子界面活性劑，具有如式(I)所示結構：R-A_l -O_m -Y_n -Z-M (I)

其中R為C_5-20 烷基，O為氧，Y_n 為聚氧乙烯基(-CH₂ CH₂ O-)_n 或聚氧丙烯基(-CH₂ CH₂ CH₂ O-)_n ，Z為硫酸根或磺酸根，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，l為0，m為0或1，n為0至50；及(iii)水。

本發明中，該水溶性切削液選擇地另包含成分(iv)輔助界面活性劑及/或成份(v)苯並三唑。

本發明之另一目的在於提供一種切削硬脆材料之方法，其使用所述水溶性切削液應用於硬脆材料加工中，其中該水溶性切削液含有水溶性極壓添加劑，其特徵在於所述的水溶性極壓添加劑為式(I)之陰離子界面活性劑。

本發明之說明書、實施例及申請專利範圍中代表的成分量、性質等的所有數字係包含「約」或近似值範圍。

本發明述及的術語「烷基」，意指直鏈或支鏈烷基。

本發明之水溶性切削液中，成分(i)有機溶劑為具有至少一 個羥基(OH)的化合物、聚合物或其相關衍生物。本發明中，有機溶劑可選自包括酚類、醇類、其聚合物及相關衍生物之組群，較佳選自包括多元醇類、酚類、硫醇類、胺醇類與醇醚類之組群，更佳為多元醇類。所述多元醇類可為C_1-10 烷基多元醇或其聚合物，較佳為具有2至6個羥基(OH)之多元醇或其聚合物，諸如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、癸二醇、丙三醇、二丙三醇、己三醇、癸三醇、季戊四醇等。根據本發明之一較佳具體例，多元醇可選自包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、丙三醇、二丙三醇、聚乙二醇與聚丙二醇之組群。

本發明中，可以單獨使用有機溶劑，或以二種以上的有機溶劑組合形式使用。以水溶性切削液總重量計，有機溶劑含量為50至99重量%，較佳為70至95重量%，更佳為80至95重量%。

根據本發明之具體例，有機溶劑可使用單一多元醇類，或以二種以上多元醇類之組合形式使用。以水溶性切削液總重量計，多元醇類含量為50至99重量%，較佳為70至95重量%，更佳為為80至95重量%。

用於本發明水溶性切削液之陰離子界面活性劑具有如式(I)所示結構：R-A_l -O_m -Y_n -Z-M (I)

式(I)中，R為C_5-20 烷基，根據本發明之一具體例，R可選自包括戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十 二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基與十八烷基之組群，其中該等烷基選擇地可經烷基取代，R較佳為具有8至18個碳數的烷基，更佳為具有10至17個碳數的烷基，最佳為具有10至15個碳數的烷基。

O代表氧基。

Y_n 為C_1-6 伸烷基氧基或其衍生聚合物，較佳為乙氧基(-CH₂ CH₂ O-)、丙氧基(-CH₂ CH₂ CH₂ O-)、聚氧乙烯基(-CH₂ CH₂ O-)_n 或聚氧丙烯基(-CH₂ CH₂ CH₂ O-)_n ，更佳為聚氧乙烯基。

Z為硫酸根或磺酸根，較佳為硫酸根。

M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，較佳為鹼金屬或醇胺，更佳為鈉或醇胺。

式(I)中，l為0，m為0或1，及n為0至50。

根據本發明，上述陰離子界面活性劑可以單獨使用，或以二種以上陰離子界面活性劑組合形式使用。

本發明中，以水溶性切削液總重量計，陰離子界面活性劑含量為0.01至10重量%，較佳為0.01至5重量%，更佳為0.01至3重量%。

根據本發明之一具體例，陰離子界面活性劑可選自包括烷基硫酸鹽類、烷基醚硫酸酯鹽類與烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群，較佳可選自包括烷基硫酸酯鹽類(alkyl sulfate)、烷基硫酸鹽類(alkyl aryl sulfate)、烷基硫酸鹽(alkyl sulfate)、烷基醚硫酸酯鹽類(alkyl polyether sulfate)與烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類(alkyl polyoxyethylene ether sulfate)之組群。

根據本發明之具體例，烷基硫酸鹽類，具有如式(II)所示之結構：R’-(SO₄ )-M (II)式(II)中，R’為直鏈或支鏈C_5-20 烷基，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，根據本發明之一較佳具體例，R’為C_10-15 烷基，M為鹼金屬或醇胺，M更佳為鈉。

烷基醚硫酸酯鹽類及烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類，具有如式(III)所示結構：R’-O-(CH₂ CH₂ O)_n -(SO₃ )-M (III)式(III)中，R’為直鏈或支鏈C_5-20 烷基，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，及n為0至50，根據本發明之一較佳具體例，R’為C_10-15 烷基，M為鹼金屬或醇胺。

根據本發明之具體例，陰離子界面活性劑可選自包括C_10-15 烷基硫酸酯鹽類、C_10-15 烷基硫酸鹽類、C_10-15 烷基醚硫酸酯鹽類與C_10-15 烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群，較佳為C_10-15 烷基硫酸鹽類，較佳為彼等之鹼金屬鹽類或醇胺鹽類。

本發明水溶性切削液之成份(iii)水的種類不特別受限制，可使用選自包括超純水、蒸餾水、離子交換水、自來水、市售水與工業用水之組群中的任何一種。

本發明中，成分餘量為加水稀釋至100重量份。以水溶性切削液總重量為計，水的含量為5至40重量%，較佳為10至30重量%，更佳為10至20重量%。

本發明之水溶性切削液選擇地可另外包含至少一種添加劑，諸如分散劑、界面活性劑、防銹劑、消泡劑、脂肪酸、潤 滑劑、有機鹼、滲透劑、防霉劑與乳化劑等添加劑。

根據本發明之另一具體例，水溶性切削液選擇地可另添加成分(iv)至少一種輔助界面活性劑，該輔助界面活性劑可選自包括烷基磷酸酯類、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯類、烷基硫酸鹽類、烷基醚硫酸酯鹽類與烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群，較佳地選自包括烷基磷酸酯類(alkyl phosphate ester)、烷基磷酸酯類(alkyl aryl phosphate ester)、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯類(alkyl aryl polyoxyethylene glycol phosphate ester)、烷基硫酸鹽類、烷基醚硫酸酯鹽類與烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群。

根據本發明之具體例，烷基磷酸酯類，具有如式(V)所示結構：R’-(PO₄ )-M (V)式(V)中，R’為直鏈或支鏈C_5-20 烷基，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，根據本發明之一較佳具體例，R’為C_8-12 烷基，M為鹼金屬或醇胺。

根據本發明之具體例，烷基聚氧乙烯基磷酸酯具有如式(VI)所示結構：R’-O-(CH₂ CH₂ O)_n -(PO₄ )-M (VI)式(VI)中，R’為直鏈或支鏈C_5-20 烷基，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，及n為0至50，根據本發明之一較佳具體例，R’為C_8-12 烷基，M為鹼金屬或醇胺。。

根據本發明之具體例，輔助界面活性劑亦可選自包括式(II)之烷基硫酸鹽類與式(III)之烷基醚硫酸酯鹽類/烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群。

本發明中，輔助界面活性劑較佳可選自包括C_5-20 烷基磷酸酯類、C_5-20 烷基C_6-12 磷酸酯類、C_5-20 烷基聚氧乙烯醚磷酸酯類、C_5-20 烷基C_6-12 聚氧乙烯醚磷酸酯類、C_5-20 烷基硫酸酯鹽類、C_5-20 烷基硫酸鹽類、C_5-20 烷基醚硫酸酯鹽類、C_5-20 烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群，更佳可選自包括C_8-12 烷基磷酸酯類、C_8-12 烷基聚氧乙烯醚磷酸酯類、C_10-15 烷基硫酸酯鹽類、C_10-15 烷基醚硫酸酯鹽類與C_10-15 烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群。根據本發明之具體例，輔助界面活性劑為彼等之鹼金屬鹽類或醇胺鹽類。

本發明中，以水溶性切削液總重量計，輔助界面活性劑含量為0.001至15重量%，較佳為0.001至10重量%，更佳為0.001至5重量%。

根據本發明之再一具體例，水溶性切削液選擇地可另添加成分(v)苯並三唑，該苯並三唑(benzotriazole)可作為防銹劑，除了能防止工具磨損，能使工具壽命延長，更能針對鋼琴線鋸之表層黃銅結構，達到保護作用，減緩使內層鐵使用之磨耗，且應用在水溶性切削液中，可減少金屬離子產生而影響矽晶片切削後品質。

本發明中，以水溶液切削液之總重量計，成分(v)苯並三唑的含量為0.01至10重量%，較佳為0.01至5重量%，更佳為0.01至3重量%。

本發明又再提供一種切削硬脆材料之方法，其步驟包含將上述本發明之水溶性切削液應用於硬脆材料之加工中，其中該水溶性切削液含有式(I)之陰離子界面活性劑，此陰離子界面活 性劑具有極壓添加劑之特性。

根據本發明之方法，其中硬脆材料包含石英玻璃、單晶矽或多晶矽等類的片材。

本發明之水溶性切削液可具有良好的滲透性、黏度穩定性、低起泡性、高濕潤能力與優異的乳化能力。另一方面，本發明之水溶性切削液利用陰離子界面活性劑的加入，不但能使切削液具有優良的清洗效果、延緩較長的乾燥時間與提供良好的清屑能力，該陰離子界面活性劑穩定性高，且其陰離子官能基還能增進潤滑效果及產生類似極壓添加劑之作用。

本發明將藉由下述具體實施例更詳盡地說明，惟該等實施例不意欲以任何方式限制本發明之範圍，雖然設於大範圍的數字範圍和參數範圍是近似值，但儘可能將數值精確地紀錄在特定的實施例中。

[性能測試方法] A.分散性(清屑能力)測試

準備一水溶性切削液組成物，於該水溶性切削液組成物(96重量%)中加入粒徑為1至2微米(μm)的矽粉(4重量%)，經攪拌均勻形成一混合物；之後，從該混合物中取出0.1克滴於已稱重的載玻片上，利用塗佈棒抹勻，於室溫下放置5分鐘，之後再於150℃下烘烤；接著取出該載玻片，使其冷卻5分鐘；接著將此載玻片傾斜擺放在裝有50毫升(mL)的96%丙二醇水溶液之燒杯中，浸泡5分鐘，取出該載玻片稱重，並觀察燒杯內矽粉分布情形。

分散性(清屑能力)實驗效果評估方式為：

O：70至100%的混合物殘留在丙二醇水溶液內。

△：40至70%的混合物殘留在丙二醇水溶液內。

X：低於40%的混合物殘留在丙二醇水溶液內。

B.乾燥及清洗實驗測試

準備一水溶性切削液組成物，於該水溶性切削液組成物(96重量%)中加入粒徑為1至2微米(μm)的矽粉(4重量%)，攪拌混合形成一混合物；接著，取0.2克的混合物滴於載玻片上，將該載玻片放置於溫度為85℃的烘箱內烤乾，時間為60分鐘；接著，將該烤乾的載玻片取出冷卻，觀察其乾燥程度；接著，將該載玻片傾斜擺放，然後以清水沖洗該載玻片，清洗時間為30秒，觀察其清洗結果。

乾燥實驗效果評估方式為：

O：表示該混合物完全未乾。

△：表示該混合物部份乾燥。

X：表示該混合物部份完全乾燥。

清洗實驗效果評估方式為：

O：表示該混合物完全被水清洗乾淨。

△：表示該混合物大部份被水清洗乾淨。

X：表示該混合物部份被水清洗乾淨。

C.潤滑耐磨作用測試

準備一水溶性切削液組成物，進行切割測試儀器(MEYER BURGER DS 271)之矽晶棒切割測試；接著，利用SEM分析切削使用後之鋼琴線鋸的損耗情況。

使用水溶性切削液進行切割前，鋼琴線鋸直徑為120微米。

[具體實施例] 實施例1

如表1所示成分比例，將二乙二醇(2克)、丙二醇(76.59克)、PEG 600(5克)、苯並三唑(0.01克)、三乙醇胺(0.2克)、苯二甲酸鹽(0.02克)、辛酸(0.18克)、TS-214(1克，C_10-15 烷基硫酸鈉)與水(15克)充份混合，得到一含有陰離子界面活性劑之水溶性切削液組成物。

實施例2

如表1所示成分比例，將二乙二醇(2克)、丙二醇(76.09克)、PEG 600(5克)、苯並三唑(0.01克)、三乙醇胺(0.2克)、苯二甲酸鹽(0.02克)、辛酸(0.18克)、SW-923(0.5克，C_8-12 烷基磷酸酯)、SAS-60(1克，C_13-17 烷基磺酸鈉)與水(15克)充份混合，得到一含有陰離子界面活性劑之水溶性切削液組成物。

實施例3

如表1所示成分比例，將二乙二醇(2克)、丙二醇(77.09克)、PEG 600(5克)、苯並三唑(0.01克)、三乙醇胺(0.2克)、苯二甲酸鹽(0.02克)、辛酸(0.18克)、SAS-60(0.5克，C_13-17 烷基磺酸鈉)與水(15克)充份混合，得到一含有陰離子界面活性劑之水溶性切削液組成物。

比較例1

如表1所示成分比例，將二乙二醇(2克)、丙二醇(77.6克)、PEG 600(5克)、三乙醇胺(0.2克)、苯二甲酸鹽(0.02克)、辛酸(0.18克)與水(15克)充份混合，得到一不含有陰離子界面活性劑之水溶性切削液組成物。

[性能測試及評估結果] I.分散性、乾燥性、清洗性之測試

對實施例1-3及比較例1之水溶性切削液組成物，分別進行分散性(清屑能力)測試、清洗與乾燥實驗測試，結果如表2所示。

由表2得知，未添加陰離子界面活性劑之水溶性切削液(比較例1)在分散性、乾燥及清洗實驗的效果均不佳，對照下，根據本發明添加陰離子界面活性劑之水溶性切削液(實施例1-3)均表現出優異的分散性、乾燥及清洗實驗的效果。

II.潤滑耐磨性之測試

對實施例1及比較例1之水溶性切削液組成物，分別進行潤滑耐磨性測試，SEM圖示結果如圖1A、1B所示。

測試結果顯示，使用實施例1之水溶性切削液進行線鋸切割後，鋼琴線鋸直徑為111微米，而使用比較例1之水溶性切削液進行線鋸切割後，鋼琴線鋸直徑為109微米，兩者相較下，使用實施例1之切削液在切割後線鋸直徑變化較小，由此證明根據本發明添加陰離子界面活性劑之水溶性切削液在切割加工程序中具有較低的損耗，即具有較佳的潤滑耐磨作用。

以上，本發明的具體實施例非意欲作為限制，在不悖離本發明的精神與範圍下可進行各種改質及改良，本發明的範圍由隨附的申請專利範圍指明，及所有落在等同物的意義與範圍的等效改變或修飾，均應包含在本發明的專利範圍內。

圖1A為本發明實施例1之水溶性切削液於切割後線鋸SEM圖示。

圖1B為比較例1之水溶性切削液於切割後線鋸SEM圖示。

Claims (14)

1. 一種具有高度清洗性之水溶性切削液，包含：(i)50至99重量%之有機溶劑；(ii)0.01至10重量%之陰離子界面活性劑，具有如式(I)所示結構：R-A_l -O_m -Y_n -Z-M (I)其中R為C_5-20 烷基，O為氧，Y_n 為聚氧乙烯基(-CH₂ CH₂ O-)_n 或聚氧丙烯基(-CH₂ CH₂ CH₂ O-)_n ，Z為硫酸根或磺酸根，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，l為0，m為0或1，n為0至50；及(iii)1至40重量%的水。(iv)0.01至15重量%的輔助界面活性劑，其中該輔助界面活性劑選自包括烷基磷酸酯類、烷基磷酸酯類、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯類、烷基硫酸鹽類、烷基硫酸鹽類、烷基醚硫酸酯鹽類與烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類之組群中至少一種界面活性劑。
2. 如請求項1之水溶性切削液，其中該有機溶劑含量為70至95重量%。
3. 如請求項2之水溶性切削液，其中該有機溶劑含量為80至95重量%。
4. 如請求項1之水溶性切削液，其中該成分(i)有機溶劑選自包含多元醇類、酚類、硫醇類、胺醇類與醇醚類之組群。
5. 如請求項4之水溶性切削液，其中該多元醇類為具有2至6個羥基(OH)之多元醇或其聚合物。
6. 如請求項5之水溶性切削液，其中該多元醇類選自包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、丙三醇、二丙三醇、聚乙二醇與聚丙二醇之組群中至少一種。
7. 如請求項1之水溶性切削液，其中該陰離子界面活性劑含量為0.01至5重量%。
8. 如請求項7之水溶性切削液，其中該陰離子界面活性劑含量為0.01至3重量%。
9. 如請求項1之水溶性切削液，其中該陰離子界面活性劑選自包括下列組群之至少一種鹽類：烷基硫酸鹽類，如式(II)：R’-(SO₄ )-M (II)，與烷基醚硫酸鹽類或烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類，如式(III)：R’-O-(CH₂ CH₂ O)_n -(SO₃ )-M (III)，上述式中，R’為C_5-20 烷基，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，l為0，m為0或1，及n為0至50。
10. 如請求項9之水溶性切削液，其中該式(II)之烷基硫酸鹽類中，R’為C_10-15 烷基，M為鹼金屬或醇胺。
11. 如請求項9之水溶性切削液，其中該式(III)之烷基醚硫酸鹽 類或烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽類中，R’為C_8-12 烷基，M為鹼金屬或醇胺。
12. 如請求項1至11項中任一項之水溶性切削液，其更包含(v)0.01至10重量%的苯並三唑。
13. 一種切削硬脆材料之方法，其包含使用請求項1至12項中任一項之水溶性切削液應用於硬脆材料之加工中，其中該水溶性切削液含有水溶性極壓添加劑，其特徵在於所述水溶性極壓添加劑為式(I)之陰離子界面活性劑：R-A_l -O_m -Y_n -Z-M (I)其中R為C_5-20 烷基，O為氧，Y_n 為聚氧乙烯基(-CH₂ CH₂ O-)_n 或聚氧丙烯基(-CH₂ CH₂ CH₂ O-)_n ，Z為硫酸根或磺酸根，M為氫、銨、鹼金屬或鹼土金屬或醇胺，l為0，m為0或1，及n為0至50。
14. 如請求項13之切削硬脆材料之方法，其中該硬脆材料為石英玻璃、單晶矽或多晶矽之片材。