WO2022210926A1 - 加工液、加工液用組成物及び脆性材料加工液組成物 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a working fluid, a working fluid composition, and a brittle material working fluid composition.
  • Wire sawing is generally used for cutting silicon ingots from the viewpoint of processing accuracy and productivity. Wire sawing is also used to process materials such as ceramics, quartz, sapphire, and glass.
  • a processing method using a wire saw there is a free abrasive method in which processing is performed while supplying free abrasive grains to the sliding part between the wire and the workpiece, and a wire saw in which abrasive grains are fixed in advance on the surface of the wire. and a fixed abrasive grain method for processing using.
  • machining fluid coolant
  • the working fluids used for the above-mentioned applications include oil-based working fluids mainly composed of mineral oil, animal and vegetable oils, synthetic oils, etc., and water-based working fluids that are water-soluble by blending compounds with surface activity. and working fluid.
  • working fluids imparted with water solubility have been used from the viewpoint of safety during work and environmental problems.
  • Patent Document 1 discloses a polyoxyalkylene adduct having a number average molecular weight of 500 or less and a specific structure, and a monovalent or divalent fatty acid having 4 to 10 carbon atoms (including the carbon atoms of the carbonyl group).
  • a water-soluble cutting fluid for slicing silicon ingots is disclosed, which is characterized by containing a group carboxylic acid or a salt thereof as an essential component.
  • Patent Document 2 discloses a water-soluble working fluid composition for a fixed-abrasive wire saw used for cutting rare earth magnets, comprising a glycol, a carboxylic acid, a compound exhibiting basicity when dissolved in water, and water.
  • Patent Document 3 one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and an alkylene oxide adduct of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and an HLB value of 6
  • a nonionic surfactant having no acetylene group and a carboxylic acid which is an ethylene oxide adduct having the above and having 5 or more moles of ethylene oxide in the molecular structure, and a carboxylic acid, each having a specific content.
  • a brittle material working fluid containing is disclosed.
  • a multi-wire saw device is used to simultaneously cut out a plurality of silicon wafers from the above-described silicon ingot.
  • a wire is wound on each groove on two or more guide rollers having a plurality of grooves cut at regular intervals, and each wire is held in parallel with a constant tension.
  • each guide roller is rotated, and the wire is run in one direction or both directions while the working fluid discharged from the nozzle or the like is adhered to the wire, and the silicon ingot is pushed against the wire to which the working fluid is adhered. Cutting is done by applying.
  • the working fluid used for the wire saw processing is put into a tank provided in the wire saw device, supplied from the tank to the processing chamber nozzle by a pump provided in the wire saw device, and discharged from the nozzle.
  • the machining fluid discharged from the nozzle is supplied aiming at the machining gap (gap between the wire and the silicon ingot), is used for lubrication of the machining gap, etc., and then returns to the tank.
  • the working fluid circulates in the wire saw device.
  • the working fluid may violently scatter due to the high-speed rotation of the guide rollers accompanying the wire drawing speed increase, which leads to foaming of the working fluid.
  • the working fluid may flow down into the tank below the wire saw, causing the working fluid in the tank to foam violently and overflow from the tank.
  • fine chips generated during the cutting process promote foaming of the working liquid, and the wire saw and cut wafers are significantly contaminated by the chips, and the load for cleaning them is large.
  • the fixed abrasive grain method has come to be used frequently because the yield can be improved by using a wire tool.
  • machining fluids can suppress bubbling when used and improve the cleanness of chips. It also leads to an improvement in machining accuracy.
  • a working fluid imparted with water solubility Therefore, there is a need for working fluids that have a better balance of lubricity, defoaming, and cleanliness.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a working fluid that is excellent in lubricating properties, antifoaming properties, and detergency.
  • Component (A) A 1% by mass aqueous solution has a clouding point of 20° C. or higher and 50° C. or lower, contains a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and does not have an acetylene group.
  • the content of component (A) is 0.010% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (B) is 0.005% by mass or more and 0.090% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (C) is 0.006% by mass or more based on 100% by mass
  • Component (A) is a compound having a cloud point of 20° C. or more and 50° C. or less in a 1% by mass aqueous solution, containing a copolymerization site of ethylene oxide and propylene oxide, and having no acetylene group. , the working fluid according to any one of the above [1] to [3].
  • Component (B) is a compound having a clouding point of more than 50° C. and 80° C. or less in a 1% by mass aqueous solution, containing a copolymerization site of ethylene oxide and propylene oxide, and having no acetylene group. , the working fluid according to any one of the above [1] to [4]. [6] The above [1] to [5], wherein the ratio of the content of component (A) to the content of component (B) [(A)/(B)] is 1.00 or more by mass. The working liquid according to any one of.
  • the ratio of the total content of components (A) and (B) to the content of component (C) [(A) + (B) / (C)] is 1.00 or more by mass.
  • the working fluid according to any one of [1] to [6] above.
  • Working fluid as described.
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less
  • Component (D) A method for producing a working fluid by blending water,
  • the content of component (A) is 0.010% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (B) is 0.005% by mass or more and 0.090% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (C) is 0.006% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the method for producing a working fluid according to any one of [1] to [12] above, wherein the working fluid is
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less
  • Component (D) A working fluid composition containing water,
  • the content of component (A) is 0.200% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition
  • the content of component (B) is 0.100% by mass or more and 92.000% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition
  • the content of the component (C) is 0.120% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition.
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less
  • Component (D) A method for producing a working fluid composition, which comprises blending water, The content of component (A) is 0.200% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition, The content of component (B) is 0.100% by mass or more and 92.000% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition, and The content of the component (C) is 0.120% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition, The method for producing a composition for a brittle material working fluid according to the above [
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less;
  • the content of component (A) is 20.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (B) is 5.00% by mass or more and 53.50% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (C) is 5.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture.
  • a brittle material working fluid composition comprising at least blending an additive mixture containing the following components (A) to (C) and component (D): water, Component (A): a compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of 20° C. or more and 50° C. or less, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group; Component (B): A compound having a 1% by mass aqueous solution with a cloud point of more than 50° C.
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less;
  • the content of component (A) is 20.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (B) is 5.00% by mass or more and 53.50% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (C) is 5.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the method for producing a brittle material working liquid composition according to the above [16], wherein the brittle material working liquid composition is obtained by blending so that
  • a working liquid according to an embodiment of the present invention is Component (A): a compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of 20° C. or more and 50° C. or less, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group;
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and Component (D): A working fluid containing water,
  • the content of component (A) is 0.010% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (B) is 0.005% by mass or more and 0.090% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (C) is 0.006% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid.
  • a working fluid that satisfies all of the above requirements has an excellent balance of lubricity, antifoaming properties, and cleanliness.
  • alkylene oxide (hereinafter also simply referred to as "AO") adduct” means not only a compound to which a single alkylene oxide is added, but also a plurality of alkylene oxides, i.e. , including polyalkylene oxide-added compounds.
  • HLB value used herein means the HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance) value calculated by the Griffin method.
  • the lower limit value and the upper limit value described stepwise for preferable numerical ranges can be independently combined.
  • the description of the lower limit of "preferably 10 or more, more preferably 20 or more, still more preferably 30 or more” for the applicable numerical range, and "preferably 90 or less, more preferably 80 or less, further preferably 60 or less” Based on the description, the preferred range can be set to “10 or more and 60 or less” by combining the "preferred lower limit (10)" and the "further preferred upper limit (60)".
  • the "preferred lower limit (30)” and “preferred upper limit (90)” can be combined to make the preferred range "30 or more and 90 or less”.
  • the description "preferably 10 to 90, more preferably 20 to 80, and still more preferably 30 to 60” can be changed to “10 to 60" and "30 to 90.”
  • the numerical range to be satisfied can be combined with each of the preferred numerical ranges described step by step. For example, when the numerical range to be satisfied is 5 or more and 100 or less, the preferable range is set to "5 or more and 60 or less” by combining the lower limit value to be satisfied "5" and the above-mentioned "further preferable upper limit (60)".
  • the preferred range can be set to "10 or more and 100 or less” by combining the "preferred lower limit (10)" and the upper limit "100" to be satisfied.
  • the numerical range and the preferred numerical range are simply described as “5 to 100” and “preferably 10 to 90" in the same manner as the combination of the preferred numerical ranges described above. can be combined in the same way. Each component contained in the working fluid will be described below.
  • Component (A) is a compound having a cloud point of 20° C. or more and 50° C. or less in a 1% by mass aqueous solution, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group.
  • a compound preferably has a cloud point of 20° C. or more and 50° C. or less in a 1% by mass aqueous solution, contains a copolymerization site of ethylene oxide and propylene oxide, and does not have an acetylene group.
  • the cloud point of the 1% by mass aqueous solution of component (A) is less than 20°C, the solubility of component (A) in water is reduced.
  • a 1% by mass aqueous solution of component (A) having a cloud point of more than 50° C. and 80° C. or less corresponds to component (B), which will be described later. If it is not contained, the lubricity of the working fluid is lowered. Therefore, from the viewpoint of obtaining a working fluid with excellent lubricity, the cloud point of a 1% by mass aqueous solution of component (A) is preferably 22° C. or higher, more preferably 25° C. or higher, still more preferably 30° C. or higher, and even more preferably.
  • the temperature is 25° C. or higher and 48° C. or lower, more preferably 30° C. or higher and 47° C. or lower, and even more preferably 35° C. or higher and 46° C. or lower.
  • the cloud point value of a 1% by mass aqueous solution of component (A) is a value measured using the method described in Examples below.
  • the compound containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide and having no acetylene group for example, a copolymer of EO and AO other than EO, or One or more selected from the group consisting of polyoxyethylene alkylene alkyl ethers can be mentioned.
  • the copolymer of EO and AO other than EO related to component (A) is a copolymer of EO and AO other than EO described later. Either random addition or block addition may be used, and random addition and block addition may be mixed, but block addition copolymers are preferred.
  • AO other than EO related to component (A) include alkylene oxides having 3 or 4 carbon atoms, such as propylene oxide (PO), oxetane, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, 1 , 3-butylene oxide and tetrahydrofuran.
  • the copolymer of EO and AO other than EO related to component (A) is more preferably a copolymer of EO and PO, and still more preferably a block copolymer of EO and PO ("polyethylene glycol Also referred to as a "block copolymer having a unit and a polypropylene glycol unit"), more preferably a triblock copolymer of EO and PO (a "triblock copolymer having a polyethylene glycol unit and a polypropylene glycol unit"). It is also called “union”.).
  • the triblock copolymer of EO and PO may be a triblock copolymer (EO/PO/EO type) in which terminal blocks are composed of EO and intermediate blocks are composed of PO, It may be a triblock copolymer (so-called reverse type, PO/EO/PO type) in which terminal blocks are composed of PO and intermediate blocks are composed of EO.
  • Polyoxyethylene alkylene alkyl ethers for component (A) include EO adducts of alcohols other than EO and EO, and EO and PO adducts of alcohols are preferred.
  • the alcohol include aliphatic alcohols having 1 to 24 carbon atoms. The number of carbon atoms in the alcohol is preferably 1 to 14, more preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 4, still more preferably from the viewpoint of the balance between hydrophilicity and lipophilicity. is 1 or 2, and even more preferably 1.
  • the fatty alcohol is preferably primary alcohol or secondary alcohol, more preferably primary alcohol. Further, it may be linear, branched, or cyclic, preferably linear.
  • aliphatic alcohol examples include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, 2-methyl-2butanol, pentanol, isopentanol, hexanol, 3-methyl-1-pentanol, heptanol, 2 -heptanol, 3-heptanol, octanol, 2-ethylhexanol, nonanol, decanol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, isotridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, palmityl alcohol, heptadecanol, stearyl Saturated fatty alcohols such as alcohol, isostearyl alcohol, nonadecyl alcohol, eicosanol; octenyl alcohol, decenyl alcohol, dodecenyl alcohol, tridecenyl alcohol
  • Examples of AO other than EO in the polyoxyethylene alkylene alkyl ether related to component (A) include alkylene oxides having 3 or 4 carbon atoms, such as propylene oxide (PO), oxetane, 1,2-butylene. oxide, 2,3-butylene oxide, 1,3-butylene oxide and tetrahydrofuran. Among these, PO is preferred.
  • the mode of addition of the EO and the AO other than EO is random addition or block addition. Either method may be used, and random addition and block addition may be mixed.
  • the polyoxyethylene alkylene alkyl ether can be synthesized by adding EO and AO to the alcohol, but the addition of EO and AO to the alcohol can be performed by a known method, without a catalyst or It may be carried out in the presence of a catalyst, under normal pressure or increased pressure, in one step or in multiple steps.
  • the content of structural units derived from EO is preferably It is 15 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, still more preferably 25 mol% or more, and preferably 85 mol% or less, more preferably 80 mol% or less, still more preferably 75 mol% or less.
  • the mass average molecular weight (Mw) of component (A) is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, still more preferably 1,500 or more, and still more preferably 2,500 or more. 000 or more.
  • the weight average molecular weight (Mw) of component (A) is preferably 10,000 or less, more preferably 9,000 or less, and still more preferably 8,000. Below, more preferably below 6,000.
  • the value of the mass average molecular weight (Mw) is a value measured using the method described in Examples described later.
  • the component (A) may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of component (A) is 0.010% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid. If the content is less than 0.010% by mass, the lubricity of the working fluid is poor. Therefore, from the viewpoint of improving the lubricity of the working fluid, the content of component (A) is preferably 0.015% by mass or more, more preferably 0.020% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the working fluid. Above, more preferably 0.025% by mass or more, still more preferably 0.030% by mass or more, still more preferably 0.035% by mass or more.
  • the content of component (A) is preferably 0.200% by mass or less, more preferably 0.100% by mass, based on the total amount of the working fluid of 100% by mass. % or less, more preferably 0.080 mass % or less, still more preferably 0.075 mass % or less.
  • the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined. Therefore, there are no particular restrictions on how they are combined.
  • % or more and 0.200 mass % or less more preferably 0.015 mass % or more and 0.200 mass % or less, still more preferably 0.020 mass % or more and 0.200 mass % or less, still more preferably 0.025 mass % 0.100 mass % or less, more preferably 0.030 mass % or more and 0.080 mass % or less, still more preferably 0.035 mass % or more and 0.075 mass % or less.
  • Component (B) is a compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of more than 50° C. and 80° C. or less, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group.
  • a compound preferably has a cloud point of more than 50° C. and 80° C. or less in a 1% by mass aqueous solution, contains a copolymerization site of ethylene oxide and propylene oxide, and does not have an acetylene group.
  • the cloud point of a 1 mass % aqueous solution of component (B) is preferably 55° C. or higher, more preferably 58° C. or higher, and even more preferably 60° C. or higher.
  • the cloud point of a 1% by mass aqueous solution of component (B) is preferably 75° C.
  • the temperature is 58° C. or higher and 70° C. or lower, more preferably 60° C. or higher and 65° C. or lower.
  • the cloud point value of a 1% by mass aqueous solution of component (B) is a value measured using the method described in Examples below.
  • Examples of the compound containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide and having no acetylene group according to the component (B) include a copolymer of EO and AO other than EO, or , and polyoxyethylene alkylene alkyl ethers. Among these, copolymers of EO and AO other than EO are preferred.
  • the mode of addition of the EO and AO other than EO may be either random addition or block addition. may be mixed, but it is preferably a block-added copolymer.
  • AO other than EO related to the component (B) include alkylene oxides having 3 or 4 carbon atoms, such as propylene oxide (PO), oxetane, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, 1,3-butylene oxide and tetrahydrofuran can be mentioned.
  • the copolymer of EO and AO other than EO related to the component (B) is more preferably a copolymer of EO and PO, more preferably a block copolymer of EO and PO, More preferably, it is a triblock copolymer of EO and PO, and even more preferably a pluronic type copolymer (EO-PO-EO type triblock copolymer) obtained by adding ethylene oxide to polypropylene glycol. .
  • the content of structural units derived from EO is preferably 100 mol% of the total amount of structural units constituting the copolymer. is 25 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, still more preferably 35 mol% or more, still more preferably 40 mol% or more, and preferably 75 mol% or less, more preferably 70 mol% or less, More preferably 65 mol % or less, still more preferably 60 mol % or less.
  • the polyoxyethylene alkylene alkyl ether for component (B) is the same as the polyoxyethylene alkylene alkyl ether for component (A) except that the cloud point is different, and a preferred embodiment thereof. The same is true for
  • the mass average molecular weight (Mw) of component (B) is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, still more preferably 1,500 or more, and still more preferably 2,500 or more. 000 or more.
  • the mass average molecular weight (Mw) of the component (B) is preferably 10,000 or less, more preferably 9,000 or less, and still more preferably 8,000 or less. , and more preferably 6,000 or less.
  • the value of the mass average molecular weight (Mw) is a value measured using the method described in Examples described later.
  • the component (B) may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of component (B) is 0.005% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid. If the content is less than 0.005% by mass, the cleanliness of the working fluid is poor. Therefore, from the viewpoint of improving the cleanliness of the working fluid, the content of component (B) is preferably 0.010% by mass or more, more preferably 0.012% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the working fluid. Above, more preferably 0.015% by mass or more. On the other hand, the content of component (B) is 0.090% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working liquid. If the content exceeds 0.090% by mass, the lubricity of the working fluid is poor.
  • the content of component (B) is preferably 0.080% by mass or less, more preferably 0.050% by mass, based on the total amount of the machining fluid of 100% by mass. 0.030% by mass or less, more preferably 0.030% by mass or less. Also, as described above, the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined. Therefore, the combination thereof is not particularly limited, but for example, as one aspect of the working fluid, the content of component (B) is preferably 0.010% by mass based on the total amount of the working fluid of 100% by mass. % or more and 0.080 mass % or less, more preferably 0.012 mass % or more and 0.050 mass % or less, and still more preferably 0.015 mass % or more and 0.030 mass % or less.
  • the ratio [(A)/(B)] of the content of the component (A) and the content of the component (B) in the working fluid is The ratio is preferably 1.00 or more, more preferably 1.50 or more, and still more preferably 2.00 or more.
  • the ratio of the content of the component (A) to the content of the component (B) in the machining fluid [(A)/(B)] is preferably 20.00 or less, more preferably 15.00 or less, and still more preferably 10.00 or less in mass ratio.
  • Component (C) is one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less. If the working liquid does not contain the component (C), the defoaming property and cleanability of the working liquid are deteriorated. Here, as described above, even if the component (B) is not contained, the cleanliness of the working fluid is deteriorated. . That is, by including both the component (B) and the component (C), it is possible to obtain a working fluid having good cleanliness. Therefore, by including all of the component (A), the component (B) and the component (C) so as to satisfy specific amounts, it is possible to obtain a working fluid that is excellent in all of lubricity, antifoaming and detergency. becomes possible.
  • the HLB value of component (C) is preferably 5 or more, more preferably 6 or more, and even more preferably 7 or more.
  • the HLB value of component (C) is preferably 11 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 9 or less, from the viewpoint of improving the defoaming property and cleanliness of the working liquid.
  • the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined. Therefore, there are no particular restrictions on how they are combined. is 7 or more and 9 or less.
  • the HLB value of the component (C) is a value calculated by the Griffin method as described above.
  • Examples of the acetylene glycol include compounds represented by the following general formula (1).
  • R 1 to R 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms that can be taken by R 1 to R 4 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and sec-butyl. group, tert-butyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group are mentioned.
  • R 1 and R 3 are preferably isobutyl group or 3-methylbutyl group.
  • R 2 and R 4 are preferably methyl groups.
  • the compound represented by the general formula (1) is preferably a compound having a structure in which R 1 and R 3 are the same as each other or a structure in which R 2 and R 4 are the same as each other, more preferably is a compound having a structure in which R 1 and R 3 are identical to each other, and R 2 and R 4 are identical to each other.
  • the alkylene oxide adduct of acetylene glycol is preferably an alkylene oxide adduct of a compound represented by general formula (1) in which AO is added to each hydroxyl group of the compound represented by general formula (1). More preferably, the alkylene oxide adduct of the compound represented by the general formula (1) to which EO and / or PO is added, more preferably the alkylene of the compound represented by the general formula (1) to which EO is added It is an oxide adduct.
  • Preferred aspects of the acetylene glycol forming the alkylene oxide adduct of acetylene glycol are the same as those of the compound represented by the general formula (1).
  • each The structures may be connected to each other in a random fashion or in a block fashion, preferably in a block fashion.
  • Component (C) includes 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, 5,8-dimethyl-6-dodecyne-5,8-diol, 2,4,7, 9-tetramethyl-5-dodecyne-4,7-diol, 8-hexadecyne-7,10-diol, 7-tetradecyne-6,9-diol, 2,3,6,7-tetramethyl-4-octyne- 3,6-diol, 3,6-diethyl-4-octyne-3,6-diol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 2,4,7,9-tetramethyl-5 - acetylene glycol represented by general formula (1) such as decyn-4,7-diol and 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-di
  • alkylene oxide examples include EO and/or PO.
  • EO and/or PO 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, 5,8-dimethyl-6-dodecyne-5,8-diol, 2,4,7, 9-tetramethyl-5-dodecyne-4,7-diol, 8-hexadecyne-7,10-diol, 7-tetradecyne-6,9-diol, 2,3,6,7-tetramethyl-4-octyne- 3,6-diol, 3,6-diethyl-4-octyne-3,6-diol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 2,4,7,9-tetramethyl-5 - one or more alkylene oxide adducts selected from the group consisting of decyn-4,7-diol and
  • the content of component (C) is 0.006% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid. If the content is less than 0.006% by mass, the cleanliness of the working fluid is deteriorated. From the viewpoint of obtaining excellent cleanliness of the working fluid, the content of component (C) is preferably 0.007% by mass or more, more preferably 0.008% by mass or more, based on 100% by mass of the total amount of the working fluid. , and more preferably 0.009% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of improving the solubility of component (C) in water, the content of component (C) is preferably 0.100% by mass or less, more preferably 0.100% by mass or less, based on 100% by mass of the total amount of the working fluid.
  • % or more and 0.100 mass % or less is more preferably 0.007 mass % or more and 0.070 mass % or less, still more preferably 0.008 mass % or more and 0.050 mass % or less, still more preferably 0.009 mass % It is more than 0.030 mass % or less.
  • the ratio [(A)+(B)/(C)] of the total content of the component (A) and the component (B) to the content of the component (C) in the working fluid is a mass ratio of , preferably 1.00 or more, more preferably 1.20 or more, still more preferably 1.30 or more, and preferably 20.00 or less, more preferably 15.00 or less, still more preferably 12.00 or less is.
  • Water as component (D) is not particularly limited, and purified water such as distilled water and ion-exchanged water (deionized water); tap water; industrial water; and the like can be used, preferably purified water, more preferably is deionized water (deionized water).
  • the content of the component (D) is set to 100 mass of the total amount of the working fluid. On % basis, it is preferably 95.000% by mass or more, more preferably 97.500% by mass or more, still more preferably 99.500% by mass or more, and even more preferably 99.600% by mass or more. From the viewpoint of ensuring the amounts of component (A), component (B) and component (C) in the working fluid, it is 99.979% by mass or less, preferably 99.965% by mass or less, more preferably 99.965% by mass or less.
  • the "additive mixture in the working fluid” refers to all the components of the working fluid excluding water, which is the component (D).
  • the working fluid may further contain other components in addition to the components (A) to (D) as long as the objects of the present invention are not impaired.
  • Other components include surfactants other than the compounds corresponding to components (A) to (C), pH adjusters, water retention improvers, antifoaming agents, metal deactivators, bactericides / preservatives, antiseptics Additives such as rust agents and antioxidants are included. These additives may be used alone or in combination of two or more. Further, among these additives, one or more selected from the group consisting of surfactants other than components (A) to (C), pH adjusters, and water retention improvers are preferred. and pH adjusters are more preferred, and pH adjusters are even more preferred. In addition, these additives may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
  • surfactants other than compounds corresponding to components (A) to (C) include anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants other than compounds corresponding to components (A) to (C), and amphoteric surfactants.
  • Anionic surfactants include alkylbenzene sulfonates, alpha olefin sulfonates, and the like.
  • Examples of cationic surfactants include quaternary ammonium salts such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts and alkyldimethylbenzylammonium salts.
  • Nonionic surfactants other than the compounds corresponding to components (A) to (C) include, for example, polyoxyethylene alkyl ether; Ether such as polyoxyethylene alkylphenyl ether; A 1% by mass aqueous solution has a cloud point of less than 20 ° C. and more than 80 ° C., and contains a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, acetylene glycol having an HLB value of less than 4 and greater than 12; alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of less than 4 and greater than 12; and amides such as fatty acid alkanolamides.
  • amphoteric surfactants include betaine-based alkylbetaines and the like.
  • a pH adjuster is mainly used to adjust the pH of the working fluid.
  • the pH adjuster include various acid components and base components, and by adjusting the content ratio of these components, the pH of the working fluid can be appropriately adjusted.
  • the acid component and the base component can react with each other to form a salt. Therefore, when an acid component and a base component are used as a pH adjuster, and if a reaction product of the acid component and the base component is present in the working liquid, the reaction product of the acid component and the base component is contained as described above. It is also possible to calculate each content of the acid component and the base component that contributed to the reaction calculated from the amount. Moreover, in that case, it can be regarded as containing the acid component and the base component before the reaction instead of the reactant.
  • acid components used as pH adjusters include various fatty acids such as lauric acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, neodecanoic acid, isononanoic acid, capric acid, and isostearic acid; carboxylic acids such as acids; polymeric acids such as polyacrylic acid and salts thereof; inorganic acids such as phosphoric acid; Among these, fatty acids are preferred, and fatty acids having 12 or less carbon atoms such as neodecanoic acid, isononanoic acid, capric acid and dodecanedioic acid are more preferred, and from the group consisting of neodecanoic acid, isononanoic acid, capric acid and dodecanedioic acid. One or more selected are more preferable.
  • fatty acids such as lauric acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linole
  • Base components used as pH adjusters include, for example, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, tri-n-propanolamine, tri-n-butanolamine, tri- isobutanolamine, tri-tert-butanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-butylethanolamine, N-cyclohexylethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-cyclohexyldiethanolamine, alkanolamines such as N,N-dimethylethanolamine and N,N-diethylethanolamine; alkylamines such as methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, propylamine and dipropylamine; and ammonia.
  • tertiary amines are preferred, and at least one selected from the group consisting of triethanolamine, triisopropanolamine, N-methyldiethanolamine, and N-cyclohexyldiethanolamine is more preferred.
  • water retention improvers examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, glycerin, and ester derivatives thereof. , ether derivatives thereof; polyethylene glycol, polypropylene glycol, and the like.
  • Antifoam agents include, for example, silicone oils, fluorosilicone oils, polyetherpolysiloxanes and fluoroalkyl ethers.
  • Metal deactivators include, for example, imidazolines, pyrimidine derivatives, thiadiazoles and benzotriazoles.
  • Bactericides and antiseptics include, for example, paraoxybenzoic acid esters (parabens), benzoic acid, salicylic acid, sorbic acid, dehydroacetic acid, p-toluenesulfonic acid and salts thereof, and phenoxyethanol.
  • Rust inhibitors include, for example, alkylbenzene sulfonates, dinonylnaphthalene sulfonates, alkenyl succinates, and polyhydric alcohol esters.
  • Antioxidants include, for example, phenolic antioxidants and amine antioxidants.
  • the total content of the other components in the working fluid is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0%, based on 100% by mass of the total amount of the working fluid.
  • 0.0002% by mass or more more preferably 0.0003% by mass or more, still more preferably 0.0004% by mass or more, and preferably 0.0800% by mass or less, more preferably 0.0500% by mass or less, More preferably 0.0100% by mass or less, still more preferably 0.0050% by mass or less, still more preferably 0.0010% by mass or less.
  • the total content of the pH adjuster in the working fluid is preferably 0.0001% by mass based on 100% by mass of the total amount of the working fluid.
  • the total content of components (A), (B), (C) and (D) in the working fluid is Based on the total amount of 100% by mass, preferably 99.9200% by mass or more, more preferably 99.9500% by mass or more, still more preferably 99.9900% by mass or more, still more preferably 99.9950% by mass or more, still more Preferably 99.9990% by mass or more, and preferably 100.0000% by mass or less, more preferably 99.9999% by mass or less, still more preferably 99.9998% by mass or less, still more preferably 99.9997% by mass % or less, more preferably 99.9996 mass % or less.
  • the pH of the working fluid is preferably 3.0 from the viewpoint of suppressing corrosion of each wire, processing equipment, etc., which will be described later in the application of the working fluid. above, more preferably 4.0 or more, still more preferably 5.0 or more.
  • the pH of the working fluid is preferably 9.0 or less, more preferably 8.0 or less, and more preferably 8.0 or less, from the viewpoint of suppressing the generation of a large amount of hydrogen from chips when processing silicon or the like.
  • it is 7.0 or less.
  • the pH value of the working liquid is a value measured using the method described in Examples described later.
  • the surface tension of the working fluid is preferably 35 mN/m or less, more preferably 34 mN/m or less, still more preferably 33 mN/m or less.
  • the surface tension of the working liquid is preferably 1 mN/m or more, more preferably 5 mN/m or more, and even more preferably 10 mN/m or more.
  • the surface tension of the working fluid is a value measured using the method described in Examples described later.
  • the method for producing the working liquid comprises: At least component (A): a compound having a cloud point of 20° C. or more and 50° C. or less in a 1% by mass aqueous solution, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group.
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less
  • Component (D) A method for producing a working fluid by blending water,
  • the content of component (A) is 0.010% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (B) is 0.005% by mass or more and 0.090% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (C) is 0.006% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid, It is a manufacturing method to obtain a working liquid by blending so that
  • components (A) to (D) are not particularly limited.
  • component (A), component (B) and component (C) are added sequentially or simultaneously to component (D) water.
  • component (A), component (B) and component (C) may be blended in advance, and the mixture may be blended with water as component (D).
  • the components (A) to (D) may be blended, and if necessary, other components may be blended. It is not particularly limited. Components (A), (B), (C), (D), and other components are the same as those described above in the working fluid section, and preferred embodiments thereof are also the same. Therefore, detailed description thereof is omitted.
  • component (A), component (B), component (C), component (D) and other components and the suitable compounding ratio between each component are also shown in the column of working fluid. Since each content and each content ratio are the same as those in the working fluid described above, detailed description thereof will be omitted.
  • the working liquid can be suitably used when wire sawing a workpiece made of a brittle material such as a silicon ingot using the above-described wire saw, preferably a fixed abrasive wire saw. That is, the working liquid can be suitably used when processing a work material made of a brittle material using a wire, and is more suitable when processing a work material made of a brittle material using a fixed abrasive wire. can be used.
  • the brittle material include crystalline silicon, sapphire, gallium nitride, silicon carbide, neodymium magnets, quartz and glass.
  • the working liquid is more preferably used when processing crystalline silicon, sapphire, silicon carbide, gallium nitride, neodymium magnets, crystal, or glass. It can be used more preferably when processing crystalline silicon, sapphire, or silicon carbide.
  • a method of working a brittle material is a method of working a workpiece made of the brittle material such as a silicon ingot using the working liquid.
  • the working fluid is used by supplying the working fluid to the material to be processed and bringing it into contact with the material to be processed.
  • the working fluid lubricates between the workpiece and the working tool such as the wire saw. Furthermore, it is also used for removing shavings (chips), preventing rust from processed materials, cooling tools and processed materials, and the like.
  • Examples of the processing of brittle materials using the working liquid include various processing such as cutting, grinding, punching, polishing, drawing, drawing, and rolling. Among them, cutting and grinding are preferable, and cutting is more preferable.
  • the brittle material as the work material include the materials described above. As described above, the working liquid is preferably used for cutting silicon ingots.
  • the wire saw processing method of both the free abrasive grain method and the fixed abrasive grain method cuts out a plurality of silicon wafers from the silicon ingot at once, so the multi-wire saw device is used.
  • a multi-wire saw device a wire is wound on each groove on two or more guide rollers having a plurality of grooves cut at regular intervals, and each wire is held in parallel with a constant tension.
  • each guide roller is rotated, and while the working fluid discharged from the nozzle or the like is adhered to the wire, the wire is run in one direction or both directions, and the silicon ingot is pushed against the wire to which the working fluid is adhered. Cutting is done by applying.
  • processing may be performed while applying a processing liquid to the workpiece itself, such as a silicon ingot, as necessary.
  • a machining fluid used for machining is stored in a tank or the like, and is conveyed from there to the above-described machining chamber nozzle by a pipe or the like.
  • the working fluid used during cutting is collected in a used working fluid receiving tank or the like located at the bottom of the cutting device. In some cases, it may be reused by circulating in the device.
  • the working fluid which is one embodiment of the present invention, has an excellent balance of lubricating properties, defoaming properties, and cleanliness, and therefore can contribute to high processing precision and productivity (improvement in yield). Therefore, the working liquid which is one embodiment of the present invention is more preferably used as a working liquid used in such a method of processing a brittle material, and among these, a silicon wafer is cut out from a silicon ingot by a fixed abrasive wire. It is more preferably used as a working fluid used in processing methods, and is more preferably used in processing methods for cutting silicon wafers from silicon ingots using a multi-wire device using a fixed abrasive wire saw.
  • the working liquid which is one embodiment of the present invention, is also used when cutting a silicon wafer from a silicon ingot using a wire (preferably a fixed abrasive wire) having a thinner wire diameter (element wire), as described above. It works great. Therefore, for example, it is more preferably used in a processing method for cutting out silicon wafers for solar cells from a silicon ingot.
  • the wire diameter of the wire used for processing the brittle material can be appropriately selected depending on the application.
  • the thickness is preferably 30 ⁇ m or more, more preferably 35 ⁇ m or more, and still more preferably 38 ⁇ m or more.
  • a brittle material processing apparatus is a processing apparatus using the working liquid according to the embodiment of the present invention, preferably a multi-wire cutting apparatus, more preferably a fixed abrasive wire saw. More preferably, the multi-wire cutting apparatus comprises a fixed-abrasive wire saw for cutting silicon ingots.
  • the working liquid according to one embodiment of the present invention is, for example, a concentrated liquid obtained by reducing the amount of water in the working liquid and concentrating it by 20 times or more and 2,000 times or less, or a composition having the same composition as the concentrated liquid. may be obtained by diluting with water. That is, when performing the above-described processing, a concentrate of the working liquid or a composition for the working liquid having the same composition as the concentrated liquid (hereinafter also simply referred to as a "composition for the working liquid”) is mixed with water. It can be diluted 20-fold or more and 2,000-fold or less and used as the working liquid.
  • the working fluid can be used as a working fluid composition, which is suitable for storage, transportation, and the like.
  • the "working fluid composition” is not limited to a working fluid obtained by reducing the amount of water and concentrating the working fluid, as described above. It also includes compositions prepared on a premise. In addition, as a composition prepared on the premise that it will be diluted with water to be a working fluid, even if it does not become the working fluid simply by diluting with water, it is possible to prepare the composition before performing the above-mentioned processing. It also includes those that are used by adding some components later to adjust the amount so that each component range described above for the working fluid is achieved.
  • Component (A) A compound having a cloud point of 20° C. or more and 50° C. or less in a 1% by mass aqueous solution, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group;
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less
  • Component (D) A working fluid composition containing water,
  • the content of component (A) is 0.200% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition
  • the content of component (B) is 0.100% by mass or more and 92.000% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition
  • the content of the component (C) is 0.120% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition.
  • the working fluid composition may further contain other components within a range that does not hinder the object of the present invention.
  • the component (A), the component (B), the component (C), the component (D), and other optionally added components are Since it is the same as that described above in the section and the preferred mode is also the same, the detailed description thereof is omitted.
  • the preferred content ranges of the component (A), component (B), component (C), component (D), and other components in the working fluid composition When the working fluid composition is diluted with water to 20 times or more and 2,000 times or less and used, each component is contained so as to satisfy the preferred content range described above in the working fluid section. preferably.
  • the working fluid composition according to one embodiment of the present invention includes the following embodiments.
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less
  • Component (D) A working fluid composition containing water,
  • the content of component (A) is 0.200% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition
  • the content of component (B) is 0.100% by mass or more and 92.000% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition
  • the content of the component (C) is 0.120% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition.
  • a composition for working fluid is preferably 1.000% by mass or more, more preferably 2.500% by mass or more, and still more preferably 5.000% by mass or more, based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition. and is preferably 91.780% by mass or less, more preferably 90.900% by mass or less, still more preferably 89.250% by mass or less, and even more preferably 86.500% by mass or less, the [2 -1]. Also, as described above, the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined. Therefore, the method of combining them is not particularly limited.
  • the content of component (B) is preferably 0.500% by mass or more, more preferably 1.250% by mass or more, and still more preferably 2.500% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition.
  • the content of component (C) is preferably 0.600% by mass or more, more preferably 1.500% by mass or more, and still more preferably 3.000% by mass or more, based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition. and is preferably 91.700% by mass or less, more preferably 90.500% by mass or less, still more preferably 88.250% by mass or less, and even more preferably 84.500% by mass or less, the [2 -1] to [2-3]. Also, as described above, the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined. Therefore, the method of combining them is not particularly limited.
  • the ratio by mass of the content of component (A) to the content of component (B) [(A)/(B)] is preferably 1.00 or more, more preferably 1.50 or more, and still more preferably is 2.00 or more, and is preferably 20.00 or less, more preferably 15.00 or less, still more preferably 10.00 or less, any of the above [2-1] to [2-6] A working fluid composition according to one.
  • the ratio of the total content of component (A) and component (B) to the content of component (C) [(A) + (B)/(C)] is preferably 1.00 or more in mass ratio, More preferably 1.20 or more, still more preferably 1.30 or more, and preferably 20.00 or less, more preferably 15.00 or less, still more preferably 12.00 or less, the [2-1 ] to [2-7].
  • the content of component (D) is preferably 8.000% by mass or more, more preferably 9.000% by mass or more, and more preferably 10.000% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition.
  • the working fluid composition according to any one of [2-1] to [2-8], which is 500% by mass or less. [2-10] When the working fluid composition further contains other components, the total content of the other components in the working fluid composition is preferably 0 based on the total amount of the working fluid composition 100% by mass.
  • the working liquid composition further contains a pH adjuster as another component
  • the total content of the pH adjuster in the working liquid composition is 100% by mass of the total amount of the working liquid composition. On the basis, it is preferably 0.002% by mass or more, more preferably 0.003% by mass or more, still more preferably 0.004% by mass or more, and preferably 20.000% by mass or less, more preferably 10.00% by mass or less.
  • the working fluid according to any one of [2-1] to [2-10], which is 000% by mass or less, more preferably 2.000% by mass or less, and even more preferably 1.600% by mass or less. composition.
  • the total content of component (A), component (B), component (C) and component (D) is preferably 60 based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition. .000% by mass or more, more preferably 65.000% by mass or more, still more preferably 70.000% by mass or more, even more preferably 73.000% by mass or more, still more preferably 75.000% by mass or more, And preferably 100.000% by mass or less, more preferably 99.998% by mass or less, still more preferably 99.996% by mass or less, even more preferably 99.994% by mass or less, still more preferably 99.992% by mass % or less, the working fluid composition according to any one of [2-1] to [2-11].
  • the pH is preferably 3.0 or higher, more preferably 4.0 or higher, still more preferably 5.0 or higher, and preferably 9.0 or lower, more preferably 8.5 or lower, still more preferably 8.0 or lower.
  • the working fluid composition according to [2-14] or [2-15] above, wherein the brittle material is crystalline silicon, sapphire, silicon carbide, gallium nitride, neodymium magnet, crystal, or glass.
  • the working fluid composition can be produced, for example, by the following production method. That is, the method for producing a working fluid composition according to any one of [2-1] to [2-16] includes: at least, Component (A): a compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of 20° C. or more and 50° C. or less, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group; Component (B): A compound having a 1% by mass aqueous solution with a cloud point of more than 50° C.
  • Component (A) a compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of 20° C. or more and 50° C. or less, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less
  • Component (D) A method for producing a working fluid composition, which comprises blending water, The content of component (A) is 0.200% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition, The content of component (B) is 0.100% by mass or more and 92.000% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition, and The content of the component (C) is 0.120% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid composition, It is a method for producing a working liquid composition in which
  • component (A), component (B) and component (C) are added sequentially or simultaneously to water as component (D).
  • component (A), component (B) and component (C) may be blended in advance, and the mixture may be blended with water as component (D).
  • the components (A) to (D) are blended, and if necessary, other components may be blended.
  • Components (A), (B), (C), (D) and other components are the same as those described above in the working fluid section, and preferred embodiments thereof are also the same. Therefore, detailed description thereof is omitted.
  • suitable blending amounts of component (A), component (B), component (C), component (D) and other components and the suitable blending ratio between each component are also described in [2-1 ] to [2-16], the detailed description thereof will be omitted.
  • the working fluid composition can be mainly used for preparing the working fluid by diluting it with water. That is, as a method of using the working fluid composition according to one embodiment of the present invention, for example, the working fluid composition is diluted with water, Component (A): a compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of 20° C. or more and 50° C. or less, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group; Component (B): A compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of more than 50° C. and 80° C.
  • Component (A) a compound having a cloud point of 1% by mass aqueous solution of 20° C. or more and 50° C. or less, containing a copolymerization site of ethylene oxide and an alkylene oxide other than ethylene oxide, and having no acetylene group
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less, and Component (D): A working fluid containing water,
  • the content of component (A) is 0.010% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (B) is 0.005% by mass or more and 0.090% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the working fluid
  • the content of component (C) is 0.006% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the working fluid,
  • Prepare the working liquid so that A method of using a composition for a working liquid, in which the working liquid is used for the uses of the working liquid and
  • the working fluid composition according to the embodiments described in [2-1] to [2-16] is further diluted with water and, if necessary, contains components (A) to (C). By adjusting the amount, it can be used as the working liquid according to the embodiment of the present invention.
  • the working liquid composition according to the embodiments described in [2-1] to [2-16] above is diluted with water, and if necessary, the component ( The working fluid according to the embodiments described in [1] to [12] above, which is obtained by adjusting the contents of A) to (C), can be mentioned.
  • the dilution ratio when diluting the working fluid composition with water, which is the component (D), is not particularly limited as long as the working fluid can be prepared, but the total amount (mass) of the working fluid composition In terms of conversion, it is preferably 20 times or more, more preferably 100 times or more, still more preferably 250 times or more, still more preferably 500 times or more, and preferably 2,000 times or less, more preferably 1,800 times Below, more preferably 1,500 times or less, still more preferably 1,000 times or less.
  • the working fluid composition itself according to the embodiments described in [2-1] to [2-16] is the component in the working fluid according to the embodiment of the present invention ( It may be obtained as a concentrated solution obtained by reducing the amount of water (D) and concentrating it.
  • the working fluid according to the embodiments described in [1] to [12] above is reduced in amount of the component (D) by an operation such as distillation
  • the concentration ratio when the working liquid is concentrated by reducing the amount of water, which is the component (D), is preferably 20 times or more, more preferably 100 times in terms of the total amount (mass) of the working liquid. times or more, more preferably 250 times or more, even more preferably 500 times or more, and preferably 2,000 times or less, more preferably 1,800 times or less, even more preferably 1,500 times or less, and still more It is preferably 1,000 times or less.
  • a brittle material working fluid composition As a brittle material working fluid composition related to one embodiment of the present invention, the following brittle material working fluid composition can be mentioned.
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less;
  • the content of component (A) is 20.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (B) is 5.00% by mass or more and 53.50% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (C) is 5.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture.
  • a brittle material working fluid composition is 20.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture.
  • the brittle material working liquid composition may further contain other components within a range that does not hinder the object of the present invention.
  • component (A), component (B), component (C) and component (D), and other components that may optionally be added are each the working fluid , and its preferred mode is also the same as that described above, so detailed description thereof will be omitted.
  • a brittle material working fluid composition containing water
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less;
  • the content of component (A) is 20.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (B) is 5.00% by mass or more and 53.50% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (C) is 5.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture.
  • a brittle material working fluid composition is preferably 24.00% by mass or more, more preferably 27.00% by mass or more, and still more preferably 30.00% by mass or more, based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture; Even more preferably 40.00% by mass or more, and preferably 80.50% by mass or less, more preferably 79.50% by mass or less, and still more preferably 78.50% by mass or less, the [3- 1]. Also, as described above, the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined. Therefore, the method of combining them is not particularly limited.
  • component (B) is preferably 6.50% by mass or more, more preferably 8.00% by mass or more, and still more preferably 10.00% by mass or more, based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture. and preferably 50.00% by mass or less, more preferably 47.50% by mass or less, and still more preferably 45.00% by mass or less, according to [3-1] or [3-2].
  • a brittle material working fluid composition Also, as described above, the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined.
  • the combination thereof is not particularly limited, but for example, as one aspect of the brittle material working fluid composition described in [3-1] or [3-2] above, the content of component (B) is , Based on the total amount of 100% by mass of the additive mixture, preferably 6.50% by mass or more and 50.00% by mass or less, more preferably 8.00% by mass or more and 47.50% by mass or less, still more preferably 10.00% by mass It is more than mass % and below 45.00 mass %.
  • the content of component (C) is preferably 6.00% by mass or more, more preferably 6.50% by mass or more, and still more preferably 7.00% by mass or more, based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture.
  • the brittle material working fluid composition according to any one of the above.
  • the upper and lower limits of these numerical ranges can be independently combined. Therefore, the method of combining them is not particularly limited. ) is preferably 5.00% by mass or more and 55.00% by mass or less, more preferably 6.00% by mass or more and 50.00% by mass or less, based on the total amount of 100% by mass of the additive mixture.
  • the ratio by mass of the content of component (A) to the content of component (B) [(A)/(B)] is preferably 1.00 or more, more preferably 1.50 or more, and still more preferably is 2.00 or more, and is preferably 20.00 or less, more preferably 15.00 or less, still more preferably 10.00 or less, any of the above [3-1] to [3-6]
  • the brittle material working fluid composition according to one.
  • the ratio of the total content of component (A) and component (B) to the content of component (C) [(A) + (B)/(C)] is preferably 1.00 or more in mass ratio, More preferably 1.20 or more, still more preferably 1.30 or more, and preferably 20.00 or less, more preferably 15.00 or less, still more preferably 12.00 or less, the above [3-1 ] to [3-7], the brittle material working fluid composition.
  • the total content of component (A), component (B) and component (C) is preferably 80.00% by mass or more, more preferably 80.00% by mass or more, based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture.
  • the total content of the other components in the brittle material working fluid composition is preferably 0.10% by mass or more, more preferably 0.20% by mass or more, still more preferably 0.25% by mass or more, still more preferably 0.30% by mass or more, and preferably 20.00% by mass or less , More preferably 15.00% by mass or less, still more preferably 10.00% by mass or less, even more preferably 5.00% by mass or less, still more preferably 1.00% by mass or less, [3-1 ] to [3-9], the brittle material working fluid composition.
  • Component (D) is added to 100 parts by mass of the additive mixture, preferably 8 parts by mass or more, more preferably 9 parts by mass or more, still more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 11 parts by mass or more, and still more Preferably 12 parts by mass or more, and preferably 1,000,000 parts by mass or less, more preferably 500,000 parts by mass or less, even more preferably 250,000 parts by mass or less, still more preferably 200,000 parts by mass
  • the brittle material working liquid composition according to any one of the above [3-1] to [3-10], containing at most parts.
  • Component (D) is preferably added to 1,000 parts by mass or more, more preferably 2,000 parts by mass or more, even more preferably 5,000 parts by mass or more, still more preferably 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the additive mixture. ,000 parts by weight or more, more preferably 20,000 parts by weight or more, still more preferably 25,000 parts by weight or more, and preferably 1,000,000 parts by weight or less, more preferably 500,000 parts by weight Parts or less, more preferably 250,000 parts by mass or less, still more preferably 200,000 parts by mass or less, brittle material processing according to any one of the above [3-1] to [3-11] liquid composition.
  • Component (D) is added to 100 parts by mass of the additive mixture, preferably 8 parts by mass or more, more preferably 9 parts by mass or more, still more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 11 parts by mass or more, and still more It is preferably 12 parts by mass or more, and preferably 100,000 parts by mass or less, more preferably 50,000 parts by mass or less, even more preferably 25,000 parts by mass or less, and even more preferably 10,000 parts by mass or less. , Still more preferably 5,000 parts by mass or less, still more preferably 2,000 parts by mass or less, still more preferably 1,000 parts by mass or less, the above [3-1] to [3-11] A brittle material working fluid composition according to any one of the above.
  • the pH is preferably 3.0 or higher, more preferably 4.0 or higher, still more preferably 5.0 or higher, and preferably 9.0 or lower, more preferably 8.0 or lower, further preferably 7.0 or lower.
  • [3-16] The brittle material working liquid composition according to [3-15], wherein the wire is a fixed abrasive wire.
  • brittle material working liquid composition according to [3-15] or [3-16] above, wherein the brittle material is crystalline silicon, sapphire, silicon carbide, gallium nitride, neodymium magnet, crystal, or glass.
  • the brittle material working fluid composition can be produced, for example, by the following production method. That is, the method for producing a brittle material working fluid composition according to any one of [3-1] to [3-17] includes: A method for producing a brittle material working fluid composition comprising at least an additive mixture containing the following components (A) to (C) and component (D): water, Component (A): A compound having a cloud point of 20° C. or more and 50° C.
  • Component (C) one or more selected from the group consisting of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less and alkylene oxide adducts of acetylene glycol having an HLB value of 4 or more and 12 or less;
  • the content of component (A) is 20.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (B) is 5.00% by mass or more and 53.50% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture
  • the content of component (C) is 5.00% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the additive mixture; It is a method for producing a brittle material working liquid composition, in which the brittle material working liquid composition is obtained by blending so that
  • component (A), component (B) and component (C) are added sequentially or simultaneously to component (D) water.
  • component (A), component (B) and component (C) may be blended in advance, and the mixture may be blended with water as component (D).
  • the components (A) to (D) may be blended, and if necessary, other components may be blended. It is not particularly limited.
  • Components (A), (B), (C), (D), and other components are the same as those described above in the working fluid section, and preferred embodiments thereof are also the same. Therefore, detailed description thereof is omitted.
  • the suitable blending amounts of component (A), component (B), component (C), component (D) and other components and the suitable blending ratio between each component are also described in [3-1 ] to [3-17], detailed description thereof will be omitted.
  • the use of the brittle material working fluid composition described in [3-1] to [3-17], the method for working a brittle material using the brittle working fluid composition, and the working apparatus are also provided by the present invention. Since the contents are the same as those described in the corresponding items in the column of the working fluid which is one embodiment, detailed description thereof will be omitted.
  • the cloud point of a 1% by mass aqueous solution of components (A) and (B) is determined by introducing 100 mL of a 1% by mass aqueous solution of the component to be measured into a 200 mL beaker, and stirring the aqueous solution with a magnetic stirrer (stirring length: 30 mm). ), while stirring at a rotation speed of 400 rpm, the temperature of the aqueous solution is heated from 15 ° C. to the cloud point at a heating rate of 5 ° C./min, and the solution when the appearance of the aqueous solution becomes cloudy. temperature was measured.
  • the "clouding point" of the compounds shown in Tables 1 and 2 below refers to the "clouding point of a 1% by mass aqueous solution" of the compound.
  • HLB value As the HLB value of component (C), a value calculated by Griffin's method was used.
  • Mass average molecular weight Weight average molecular weight (Mw) was measured using gel permeation chromatography (GPC). GPC uses two "TSKgel (registered trademark) SuperMultiporeHZ-M” manufactured by Tosoh Corporation as columns, tetrahydrofuran as an eluent, and a refractive index detector as a detector. Measurement is performed using polystyrene as a standard sample. A mass average molecular weight (Mw) was determined.
  • Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 Each component was blended so as to have the composition shown in Tables 1 and 2 below, and working fluids of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were prepared. The working fluids of each example and comparative example were evaluated according to the evaluation method described above. The results obtained are shown in Tables 1 and 2 below.
  • the working fluids of Examples 1 to 8 contain components (A) to (D), and contain components (A) to (C) in predetermined contents, respectively. All of the working fluids were excellent in lubricating properties, defoaming properties and cleanliness, and were confirmed to be working liquids having an excellent balance of lubricating properties, defoaming properties and cleaning properties.
  • the working fluids of Comparative Examples 1 to 8 did not contain any of component (A), component (B) or component (C) (Comparative Examples 1, 3, 6 and 7 ), or components (A) ⁇ (C), each does not meet the requirements of containing a predetermined content (Comparative Examples 2, 4, 5 and 8), lubricating, defoaming, or cleaning It was confirmed that it was inferior to any of the characteristics of sexuality.
  • the "cutting accuracy” was evaluated by measuring TTV (Total Thickness Variation), which is the deviation of the thickness of the cut silicon wafer.
  • TTV Total Thickness Variation
  • the TTV average value of the silicon wafer obtained by cutting one ingot was 15 ⁇ m or less, which was good.
  • Comparative Example 1 the TTV average value of the silicon wafer obtained by cutting one ingot was over 15 ⁇ m.
  • the "wire breakage rate (unit: %)" is a value calculated by "number of wire breakage occurrences/number of cut ingots x 100". When wire breakage occurred during the processing of five silicon ingots, the wire breakage rate was evaluated as 5%.
  • the working fluid of one embodiment of the present invention has an excellent balance of lubricating properties, defoaming properties, and detergency. Since it has excellent lubricity, it improves processing efficiency when cutting workpieces made of brittle materials such as silicon ingots, suppresses friction between workpieces and tools that process workpieces, and occurs during machining. Reduction of frictional heat and extension of tool life can be expected. Furthermore, it is possible to obtain excellent processing accuracy even when processing using a thinner wire. Further, for example, during the cutting process of the above-described workpiece, it is possible to suppress the bubbling of the working fluid, and the bubbling causes the working fluid to overflow from the tank that receives the working fluid (overflow of the working fluid).
  • the working fluid according to one embodiment of the present invention has an excellent balance of lubricating properties, defoaming properties, and cleanliness. It can contribute to the productivity improvement of the products that are used.
  • the working fluid according to one embodiment of the present invention is suitable for cutting brittle materials such as silicon ingots.
  • the working fluid which is one embodiment of the present invention, has an excellent balance of lubricating properties, defoaming properties, and cleanliness, and can contribute to high processing accuracy and productivity (yield improvement), such as suppressing wire breakage. Therefore, it is more preferably used as a coolant for cutting a silicon wafer from a silicon ingot using a fixed abrasive wire.

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Abstract

成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物;成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物;成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上;並びに、成分(D):水;を含む加工液であって、成分(A)、成分(B)及び成分(C)を特定の含有量で含む、加工液に関する。

Description

加工液、加工液用組成物及び脆性材料加工液組成物
 本発明は、加工液、加工液用組成物及び脆性材料加工液組成物に関する。
 半導体製品の製造では脆性材料であるシリコンインゴットを精度よく切削加工することが重要であり、シリコンインゴットの切削加工では、加工精度及び生産性の観点から、一般にワイヤソー加工が利用されている。
 また、ワイヤソー加工は、セラミックス、石英、サファイア、ガラス等の材料の加工でも利用されている。
 一般に、ワイヤソーを用いた加工方法としては、ワイヤと被加工物との摺動部に遊離砥粒を供給しながら加工を行う遊離砥粒方式と、ワイヤの表面に予め砥粒が固定されたワイヤを用いて加工を行う固定砥粒方式とが挙げられる。
 また、両方式のワイヤソー加工では、切削加工時の加工効率の向上、被加工材と被加工材を加工する工具との摩擦抑制、加工により発生する摩擦熱の低減、工具の寿命延長効果、切り屑の除去等を目的として加工液(クーラント)が使用されている。
 前述の用途等で用いられる加工液としては、鉱物油、動植物油、合成油等を主成分とした油系の加工液と、界面活性能を持つ化合物を配合して水溶性を付与した水系の加工液とが含まれる。
 近年、作業時の安全性や環境問題の観点から水溶性を付与した加工液が用いられるようになってきている。
 例えば、特許文献1には、数平均分子量が500以下であり特定の構造を有するポリオキシアルキレン付加物と、炭素数(カルボニル基の炭素を含める)が4~10の1価もしくは2価の脂肪族カルボン酸又はその塩を必須成分として含有することを特徴とするシリコンインゴットスライス用水溶性切削液が開示されている。
 特許文献2には、希土類磁石の切断に用いられる固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液組成物であって、グリコール類と、カルボン酸と、水に溶解して塩基性を示す化合物と、水とを、それぞれ特定の含有量で含有してなる(但し、これらの成分の合計は100重量部である)ことを特徴とする固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液組成物が開示されている。
 特許文献3には、HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上と、HLB値が6以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が5以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤とカルボン酸とを、それぞれ特定の含有量で含有する、脆性材料加工液が開示されている。
特開2011-68884号公報 特開2003-82335号公報 特開2018-154762号公報
 一般に、前述した両方式のワイヤソー加工方法は、前述のシリコンインゴットから、複数のシリコンウェハを一度に切り出すため、マルチワイヤソー装置が用いられている。マルチワイヤソー装置では、一定間隔で複数の溝が彫られた2以上のガイドローラー上の各溝に1本ずつワイヤを巻きつけ、各ワイヤが一定の張力で平行に保持されている。そして、切断加工時には、各ガイドローラーを回転させ、ノズル等から吐出した加工液をワイヤに付着させながら、該ワイヤを一方向又は双方向に走行させ、加工液が付着したワイヤにシリコンインゴットを押し当てて切断を行っている。
 当該ワイヤソー加工に使用される加工液は、ワイヤソー装置が備えるタンクに投入され、当該タンクからワイヤソー装置が備えるポンプによって加工室ノズルに供給され、当該ノズルから吐出される。ノズルから吐出された加工液は、加工間隙(ワイヤとシリコンインゴットとの間隙)を狙って供給されて、加工間隙の潤滑等に使用された後、再び前記タンクに戻る。このようにシリコンインゴットの切断中、加工液はワイヤソー装置内を循環している。
 当該切断加工時、ワイヤ高線速化に伴うガイドローラーの高速回転などにより加工液が激しく飛散する場合があり、加工液の泡立ちに繋がる。また、当該切断加工時、加工液がワイヤソー装置下部にあるタンクに流れ落ちることによって、タンク内の加工液が激しく泡立ち、タンクからオーバーフローする場合がある。更に、当該切断加工中に発生する微細な切粉が加工液の泡立ちを助長してしまう問題、並びにワイヤソー及び切断したウェハ等が当該切粉により著しく汚染され、それらを洗浄するための負荷が大きくなるといった問題があった。
 また、例えば、近年、前述のシリコンインゴットからシリコンウェハを生産する分野では、更なる生産性の向上が要求されており、遊離砥粒方式より短時間での切断が可能であり、また、より細いワイヤ工具を使用して歩留まりを向上できる等の理由から、固定砥粒方式がよく用いられるようになってきている。
 このように、加工液には、適度な潤滑性という従来からの要求に加え、加工液を用いた際の泡立ちを抑制し、切粉の清浄性を向上することができれば、より安定した生産や加工精度の向上にも繋がる。また、前述のとおり、近年、水溶性を付与した加工液が要求されている。
 したがって、潤滑性、消泡性、及び清浄性のバランスにより優れる加工液が求められている。
 本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、潤滑性、消泡性、及び清浄性に優れる加工液を提供することである。
 本発明者は、鋭意検討の結果、水と、特定の成分とを含有し、各成分の含有量が特定の範囲を満たす加工液が、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明の各実施形態はかかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明の各実施形態によれば、以下の[1]~[17]が提供される。
[1] 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を含む加工液であって、
 成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.010質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.005質量%以上0.090質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.006質量%以上である、
加工液。
[2] 成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.200質量%以下である、前記[1]に記載の加工液。
[3] 成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.100質量%以下である、前記[1]又は[2]に記載の加工液。
[4] 成分(A)が、1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、前記[1]~[3]のいずれか一つに記載の加工液。
[5] 成分(B)が、1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、前記[1]~[4]のいずれか一つに記載の加工液。
[6] 成分(A)の含有量と成分(B)の含有量との比〔(A)/(B)〕が、質量比で1.00以上である、前記[1]~[5]のいずれか一つに記載の加工液。
[7] 成分(A)及び成分(B)の合計含有量と成分(C)の含有量との比〔(A)+(B)/(C)〕が、質量比で1.00以上である、前記[1]~[6]のいずれか一つに記載の加工液。
[8] 成分(D)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で95.000質量%以上99.979質量%以下である、前記[1]~[7]のいずれか一つに記載の加工液。
[9] pHが3.0以上9.0以下である、前記[1]~[8]のいずれか一つに記載の加工液。
[10] ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時に用いる、前記[1]~[9]のいずれか一つに記載の加工液。
[11] 前記ワイヤが、固定砥粒ワイヤである、前記[10]に記載の加工液。
[12] 前記脆性材料が、結晶シリコン、サファイア、炭化ケイ素、窒化ガリウム、ネオジム磁石、水晶、又は、ガラスである、前記[10]又は[11]に記載の加工液。
[13] 少なくとも、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を配合する、加工液の製造方法であって、
 成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.010質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.005質量%以上0.090質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.006質量%以上、
となるように配合して加工液を得る、前記[1]~[12]のいずれか一つに記載の加工液の製造方法。
[14] 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を含む加工液用組成物であって、
 成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.200質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.100質量%以上92.000質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.120質量%以上である、
加工液用組成物。
[15] 少なくとも、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を配合する、加工液用組成物の製造方法であって、
 成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.200質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.100質量%以上92.000質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.120質量%以上、
となるように配合して加工液用組成物を得る、前記[14]に記載の脆性材料加工液用組成物の製造方法。
[16] 下記成分(A)~(C)を含む添加剤混合物、及び成分(D):水を含む、脆性材料加工液組成物であって、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、
 前記添加剤混合物中、
 成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で20.00質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上53.50質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上である、
脆性材料加工液組成物。
[17] 少なくとも、下記成分(A)~(C)を含む添加剤混合物、及び成分(D):水を配合する、脆性材料加工液組成物の製造方法であって、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下でであって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、
 前記添加剤混合物中、
 成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で20.00質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上53.50質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上、
となるように配合して脆性材料加工液組成物を得る、前記[16]に記載の脆性材料加工液組成物の製造方法。
 本発明によれば、潤滑性、消泡性、及び清浄性に優れる加工液を提供することができる。
[加工液]
 本発明の一実施形態に係る加工液は、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水を含む加工液であって、
 成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.010質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.005質量%以上0.090質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.006質量%以上である。
 前述した全ての要件を満たす加工液は、潤滑性、消泡性、及び清浄性のバランスに優れる。
 なお、本明細書中、特に言及しない限り、「アルキレンオキサイド(以下、単に「AO」ともいう。)付加物」とは、単体のアルキレンオキサイドが付加した化合物だけでなく、複数のアルキレンオキサイド、すなわち、ポリアルキレンオキサイドが付加した化合物も含む。以下、「エチレンオキサイド(以下、単に「EO」ともいう。)付加物」、「プロピレンオキサイド(以下、単に「PO」ともいう。)付加物」も同様である。
 また、本明細書中で用いる「HLB値」は、グリフィン法により算出されるHLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)の値を意味する。
 なお、本明細書において、好ましい数値範囲(例えば、含有量等の範囲)について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、該当する数値範囲について「好ましくは10以上、より好ましくは20以上、更に好ましくは30以上」という下限値の記載と、「好ましくは90以下、より好ましくは80以下、更に好ましくは60以下」という記載から、「好ましい下限値(10)」と「更に好ましい上限値(60)」とを組み合わせて、好適範囲を「10以上、60以下」とすることもできる。同様に、「更に好ましい下限値(30)」と「好ましい上限値(90)」とを組み合わせて好適範囲を「30以上、90以下」とすることもできる。
 同様に、例えば、「好ましくは10~90、より好ましくは20~80、更に好ましくは30~60」という記載から、「10~60」、「30~90」とすることもできる。
 なお、特に言及しない限り、好ましい数値範囲として単に「10~90」と記載する場合、10以上90以下の範囲を表す。
 また、同様に、満たすべき数値範囲と、段階的に記載された好ましい数値範囲のそれぞれとを組み合わせることもできる。例えば、満たすべき数値範囲が5以上100以下である場合、満たすべき下限値「5」と前述の「更に好ましい上限値(60)」とを組み合わせて、好適範囲を「5以上、60以下」とすることもできる。同様に、「好ましい下限値(10)」と満たすべき上限値「100」とを組み合わせて好適範囲を「10以上、100以下」とすることもできる。これら満たすべき数値範囲と好ましい数値範囲の組み合わせについて、前述した好ましい数値範囲同士の組み合わせと同様に、数値範囲及び好ましい数値範囲として単に「5~100」、「好ましくは10~90」といったように記載されている場合も、同様に組み合わせることができる。
 以下、当該加工液に含有される各成分について説明する。
<成分(A)>
 成分(A)は、1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物であり、好ましくは1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である。
 成分(A)の1質量%水溶液の曇点が20℃未満であると、成分(A)の水への溶解性が低下する。一方、成分(A)の1質量%水溶液の曇点が50℃超であって80℃以下のものとは、後述する成分(B)に該当するが、前記加工液が、成分(A)を含まない場合、加工液の潤滑性が低下する。
 したがって、潤滑性に優れる加工液を得る観点から、成分(A)の1質量%水溶液の曇点は、好ましくは22℃以上、より好ましくは25℃以上、更に好ましくは30℃以上、より更に好ましくは35℃以上であり、そして、好ましくは49℃以下、より好ましくは48℃以下、更に好ましくは47℃以下、より更に好ましくは46℃以下である。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、成分(A)の一態様として、成分(A)の1質量%水溶液の曇点は、好ましくは22℃以上49℃以下、より好ましくは25℃以上48℃以下、更に好ましくは30℃以上47℃以下、より更に好ましくは35℃以上46℃以下である。
 また、成分(A)の1質量%水溶液の曇点の値は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定される値である。
 成分(A)に係るエチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物としては、例えば、EOとEO以外のAOとの共重合体、又は、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルからなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。
 成分(A)に係るEOとEO以外のAOとの共重合体としては、EOと後述するEO以外のAOとの共重合体であり、当該EOとEO以外のAOとの付加の態様は、ランダム付加又はブロック付加のいずれでもよく、ランダム付加とブロック付加とが混在していてもよいが、好ましくはブロック付加した共重合体である。
 成分(A)に係るEO以外のAOとしては、例えば、炭素数3又は4のアルキレンオキサイドが挙げられ、プロピレンオキサイド(PO)、オキセタン、1,2-ブチレンオキサイド、2,3-ブチレンオキサイド、1,3-ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランが挙げられる。
 成分(A)に係るEOとEO以外のAOとの共重合体としては、より好ましくはEOとPOとの共重合体であり、更に好ましくはEOとPOとのブロック共重合体(「ポリエチレングリコールユニットとポリプロピレングリコールユニットとを有するブロック共重合体」ともいう。)であり、より更に好ましくはEOとPOとのトリブロック共重合体(「ポリエチレングリコールユニットとポリプロピレングリコールユニットとを有するトリブロック共重合体」ともいう。)である。また、EOとPOとのトリブロック共重合体としては、末端ブロックがEOから構成され、かつ、中間ブロックがPOから構成されるトリブロック共重合体(EO/PO/EO型。)でもよく、末端ブロックがPOから構成され、かつ、中間ブロックがEOから構成されるトリブロック共重合体(いわゆる、リバース型。PO/EO/PO型。)であってもよい。
 成分(A)に係るポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルとしては、アルコールのEO及びEO以外のAO付加物が挙げられ、アルコールのEO及びPO付加物であることが好ましい。
 当該アルコールとしては、例えば、炭素数1以上24以下の脂肪族アルコールが挙げられる。当該アルコールの炭素数としては、親水性と親油性のバランスの観点から、好ましくは1~14、より好ましくは1~10、更に好ましくは1~6、より更に好ましくは1~4、より更に好ましくは1又は2であり、そして、より更に好ましくは1である。
 当該脂肪族アルコールとしては、好ましくは1級アルコール又は2級アルコール、より好ましくは1級アルコールである。また、直鎖状でもよく、分岐状でもよく、環状であってもよく、好ましくは直鎖である。
 当該脂肪族アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、2-メチル-2ブタノール、ペンタノール、イソペンタノール、ヘキサノール、3-メチル-1-ペンタノール、ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、オクタノール、2-エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、イソトリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、パルミチルアルコール、ヘプタデカノール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコサノール等の飽和脂肪族アルコール;オクテニルアルコール、デセニルアルコール、ドデセニルアルコール、トリデセニルアルコール、テトラデセニルアルコール、パルミトレイルアルコール、オレイルアルコール、ガドレイルアルコール、リノレイルアルコール等の不飽和脂肪族アルコール;エチルシクロヘキシルアルコール、プロピルシクロヘキシルアルコール、オクチルシクロヘキシルアルコール、ノニルシクロヘキシルアルコール、アダマンチルアルコール等の環状脂肪族アルコール;が挙げられる。
 成分(A)に係るポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル中の、前記EO以外のAOとしては、例えば、炭素数3又は4のアルキレンオキサイドが挙げられ、プロピレンオキサイド(PO)、オキセタン、1,2-ブチレンオキサイド、2,3-ブチレンオキサイド、1,3-ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランが挙げられる。これらの中では、POが好ましい。
 また、成分(A)に係るポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル中、前記EOとEO以外のAOとの共重合部位において、当該EOとEO以外のAOとの付加の態様は、ランダム付加又はブロック付加のいずれでもよく、ランダム付加とブロック付加とが混在していてもよい。
 なお、前記ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルは、前記アルコールにEO及びAOを付加して合成することができるが、アルコールへのEO及びAOの付加は、公知の方法で行うことができ、無触媒又は触媒の存在下、常圧又は加圧下、1段階又は多段階で行ってもよい。
 また、成分(A)に係るEOとEO以外のAOとの共重合部位中、EOに由来する構成単位の含有量は、前記共重合部位を構成する構成単位の全量100モル%中、好ましくは15モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは25モル%以上であり、そして、好ましくは85モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは75モル%以下である。
 また、成分(A)の質量平均分子量(Mw)は、潤滑性を向上させる観点から、好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上、更に好ましくは1,500以上、より更に好ましくは2,000以上である。一方、ワークへの砥粒の食いつき性を向上させる観点から、成分(A)の質量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以下、より好ましくは9,000以下、更に好ましくは8,000以下、より更に好ましくは6,000以下である。
 また、当該質量平均分子量(Mw)の値は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定される値である。
 成分(A)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 成分(A)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、0.010質量%以上である。当該含有量が0.010質量%未満であると、加工液の潤滑性に劣る。
 したがって、加工液の潤滑性を向上させる観点から、成分(A)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.015質量%以上、より好ましくは0.020質量%以上、更に好ましくは0.025質量%以上、より更に好ましくは0.030質量%以上、より更に好ましくは0.035質量%以上である。
 一方、加工液の消泡性を向上させる観点から、成分(A)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.200質量%以下、より好ましくは0.100質量%以下、更に好ましくは0.080質量%以下、より更に好ましくは0.075質量%以下である。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記加工液の一態様としては、成分(A)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.010質量%以上0.200質量%以下、より好ましくは0.015質量%以上0.200質量%以下、更に好ましくは0.020質量%以上0.200質量%以下、より更に好ましくは0.025質量%以上0.100質量%以下、より更に好ましくは0.030質量%以上0.080質量%以下、より更に好ましくは0.035質量%以上0.075質量%以下である。
<成分(B)>
 成分(B)は、1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物であり、好ましくは1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である。
 成分(B)の1質量%水溶液の曇点が50℃以下であって20℃以上のものとは、前述した成分(A)に該当するが、加工液が、成分(B)を含まない場合、加工液の清浄性が低下する。したがって、清浄性に優れる加工液を得る観点から、成分(B)の1質量%水溶液の曇点は、好ましくは55℃以上、より好ましくは58℃以上、更に好ましくは60℃以上である。
 一方、成分(B)の1質量%水溶液の曇点が80℃を超えると、加工液の清浄性が低下する。したがって、清浄性に優れる加工液を得る観点から、成分(B)の1質量%水溶液の曇点は、好ましくは75℃以下、より好ましくは70℃以下、より更に好ましくは65℃以下である。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、成分(B)の一態様として、成分(B)の1質量%水溶液の曇点は、好ましくは55℃以上75℃以下、より好ましくは58℃以上70℃以下、更に好ましくは60℃以上65℃以下である。
 また、成分(B)の1質量%水溶液の曇点の値は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定される値である。
 前記成分(B)に係るエチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物としては、例えば、EOとEO以外のAOとの共重合体、又は、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルからなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。これらの中では、好ましくはEOとEO以外のAOとの共重合体である。
 前記成分(B)に係るEOとEO以外のAOとの共重合体において、当該EOとEO以外のAOとの付加の態様は、ランダム付加又はブロック付加のいずれでもよく、ランダム付加とブロック付加とが混在していてもよいが、好ましくはブロック付加した共重合体である。
 前記成分(B)に係るEO以外のAOとしては、例えば、炭素数3又は4のアルキレンオキサイドが挙げられ、プロピレンオキサイド(PO)、オキセタン、1,2-ブチレンオキサイド、2,3-ブチレンオキサイド、1,3-ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランが挙げられる。
 前記成分(B)に係るEOとEO以外のAOとの共重合体としては、より好ましくはEOとPOとの共重合体であり、更に好ましくはEOとPOとのブロック共重合体であり、より更に好ましくはEOとPOとのトリブロック共重合体であり、より更に好ましくはポリプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加したプルロニック型共重合体(EO-PO-EO型のトリブロック共重合体)である。
 また、前記成分(B)に係るEOとEO以外のAOとの共重合体中、EOに由来する構成単位の含有量は、前記共重合体を構成する構成単位の全量100モル%中、好ましくは25モル%以上、より好ましくは30モル%以上、更に好ましくは35モル%以上、より更に好ましくは40モル%以上であり、そして、好ましくは75モル%以下、より好ましくは70モル%以下、更に好ましくは65モル%以下、より更に好ましくは60モル%以下である。
 成分(B)に係るポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルとしては、曇点が異なる点を除いては、成分(A)に係るポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルについて説明したものと同様であり、その好適な態様も同様である。
 また、成分(B)の質量平均分子量(Mw)は、潤滑性を向上させる観点から、好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上、更に好ましくは1,500以上、より更に好ましくは2,000以上である。一方、ワークへの砥粒食いつき性を向上させる観点から、成分(B)の質量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以下、より好ましくは9,000以下、更に好ましくは8,000以下、より更に好ましくは6,000以下である。
 また、当該質量平均分子量(Mw)の値は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定される値である。
 成分(B)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 成分(B)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、0.005質量%以上である。当該含有量が0.005質量%未満であると、加工液の清浄性に劣る。
 したがって、加工液の清浄性を向上させる観点から、成分(B)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.010質量%以上、より好ましくは0.012質量%以上、更に好ましくは0.015質量%以上である。
 一方、成分(B)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、0.090質量%以下である。当該含有量が0.090質量%を超えると、加工液の潤滑性が劣る。
 したがって、加工液の潤滑性を向上させる観点から、成分(B)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.080質量%以下、より好ましくは0.050質量%以下、更に好ましくは0.030質量%以下である。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記加工液の一態様としては、成分(B)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.010質量%以上0.080質量%以下、より好ましくは0.012質量%以上0.050質量%以下、更に好ましくは0.015質量%以上0.030質量%以下である。
 また、加工液の潤滑性を向上させる観点から、前記加工液中、前記成分(A)の含有量と前記成分(B)の含有量との比〔(A)/(B)〕は、質量比で、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.50以上、更に好ましくは2.00以上である。
 一方、加工液の清浄性及び加工精度を向上させる観点から、前記加工液中、前記成分(A)の含有量と前記成分(B)の含有量との比〔(A)/(B)〕は、質量比で、好ましくは20.00以下、より好ましくは15.00以下、更に好ましくは10.00以下である。
<成分(C)>
 成分(C)は、HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上である。
 前記加工液が成分(C)を含まない場合、加工液の消泡性及び清浄性が悪化する。
 ここで、前述のとおり、成分(B)を含まない場合にも、加工液の清浄性は悪化するが、いずれか一つの成分を含むだけでは良好な清浄性を有する加工液を得ることはできない。すなわち、成分(B)及び成分(C)の両方を含むことによって、良好な清浄性を有する加工液を得ることが可能となる。
 したがって、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の全てを、特定の量を満たすように含むことで、潤滑性、消泡性及び清浄性のいずれにも優れる加工液を得ることが可能となる。
 また、成分(C)のHLB値は4未満であると、成分(C)の水への溶解性が劣る。したがって、成分(C)の水への溶解性を向上させる観点から、成分(C)のHLB値は、好ましくは5以上、より好ましくは6以上、更に好ましくは7以上である。
 一方、当該成分(C)のHLB値が12を超えると、加工液の消泡性及び清浄性が悪化する。したがって、加工液の消泡性及び清浄性を向上させる観点から、成分(C)のHLB値は、好ましくは11以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは9以下である。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、成分(C)の一態様として、成分(C)のHLB値は、好ましくは5以上11以下、より好ましくは6以上10以下、更に好ましくは7以上9以下である。
 また、成分(C)のHLB値は、前述のとおり、グリフィン法により算出される値である。
 前記アセチレングリコールとしては、例えば、下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(1)中、R~Rは、それぞれ独立に、炭素数1以上5以下のアルキル基を示す。
 R~Rが取り得る炭素数1以上5以下のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基が挙げられる。
 これらの中でも、R及びRとしては、好ましくはイソブチル基又は3-メチルブチル基である。また、R及びRとしては、好ましくはメチル基である。
 また、一般式(1)で表される化合物としては、好ましくはR及びRとが互いに同一である構造又はR及びRとが互いに同一である構造を有する化合物であり、より好ましくはR及びRとが互いに同一であり、かつ、R及びRとが互いに同一である構造を有する化合物である。
 また、前記アセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物としては、好ましくは、一般式(1)で表される化合物の各水酸基に、AOが付加した一般式(1)で表される化合物のアルキレンオキサイド付加物が挙げられ、より好ましくはEO及び/又はPOが付加した一般式(1)で表される化合物のアルキレンオキサイド付加物、更に好ましくはEOが付加した一般式(1)で表される化合物のアルキレンオキサイド付加物である。なお、当該アセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物を形成するアセチレングリコールの好適な態様は、前述の一般式(1)で表される化合物の好適な態様と同様である。
 なお、EOに由来する構造(例えば、エチレンオキシ基又はポリ(オキシエチレン)構造)及びPOに由来する構造(例えば、プロピレンオキシ基又はポリ(オキシプロピレン)構造)が結合した構造を含む場合、各構造は互いにランダム型で結合していてもよく、ブロック型で結合していてもよく、好ましくはブロック型である。
 成分(C)としては、2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、5,8-ジメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-ドデシン-4,7-ジオール、8-ヘキサデシン-7,10-ジオール、7-テトラデシン-6,9-ジオール、2,3,6,7-テトラメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,6-ジエチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、及び3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール等の一般式(1)で表されるアセチレングリコール;並びに一般式(1)で表されるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物;等が挙げられる。当該アルキレンオキサイドとしては、EO及び/又はPO等が挙げられる。
 これらの中では、好ましくは2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、5,8-ジメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-ドデシン-4,7-ジオール、8-ヘキサデシン-7,10-ジオール、7-テトラデシン-6,9-ジオール、2,3,6,7-テトラメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,6-ジエチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール及び3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオールからなる群より選ばれる1種以上のアルキレンオキサイド付加物、より好ましくは2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、5,8-ジメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-ドデシン-4,7-ジオール、8-ヘキサデシン-7,10-ジオール、7-テトラデシン-6,9-ジオール、2,3,6,7-テトラメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,6-ジエチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール及び3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオールからなる群より選ばれる1種以上のエチレンオキサイド付加物、更に好ましくは2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオールのエチレンオキサイド付加物及び2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールのエチレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、より更に好ましくは2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオールのエチレンオキサイド付加物である。
 なお、成分(C)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 成分(C)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、0.006質量%以上である。当該含有量が0.006質量%未満であると加工液の清浄性が悪化する。
 加工液の優れた清浄性を得る観点から、成分(C)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.007質量%以上、より好ましくは0.008質量%以上、更に好ましくは0.009質量%以上である。
 一方、成分(C)の水への溶解性を良好にする観点から、成分(C)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.100質量%以下、より好ましくは0.070質量%以下、更に好ましくは0.050質量%以下、より更に好ましくは0.030質量%以下である。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記加工液の一態様としては、成分(C)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.006質量%以上0.100質量%以下、より好ましくは0.007質量%以上0.070質量%以下、更に好ましくは0.008質量%以上0.050質量%以下、より更に好ましくは0.009質量%以上0.030質量%以下である。
 また、前記加工液中、前記成分(A)及び成分(B)の合計含有量と成分(C)の含有量との比〔(A)+(B)/(C)〕は、質量比で、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.20以上、更に好ましくは1.30以上であり、そして、好ましくは20.00以下、より好ましくは15.00以下、更に好ましくは12.00以下である。
<成分(D)>
 成分(D)である水は、特に限定されず、蒸留水、イオン交換水(脱イオン水)等の精製水;水道水;工業用水;等を用いることができ、好ましくは精製水、より好ましくはイオン交換水(脱イオン水)である。
 例えば、前記加工液の難燃性を向上させ安全性を高める観点、及び加工液を低粘度化してハンドリング性を向上させる観点から、成分(D)の含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは95.000質量%以上、より好ましくは97.500質量%以上、より更に好ましくは99.500質量%以上、より更に好ましくは99.600質量%以上である。そして、前記加工液中の成分(A)、成分(B)及び成分(C)の量を確保する観点から、99.979質量%以下であり、好ましくは99.965質量%以下、より好ましくは99.950質量%以下、更に好ましくは99.945質量%以下、より更に好ましくは99.930質量%以下である。
 ここで、本明細書中、「加工液中の添加剤混合物」とは、前記加工液から成分(D)である水を除いた全成分を指す。
<その他の成分>
 前記加工液は、本発明の目的を阻害しない範囲で、前述の成分(A)~(D)に加えて、更に、その他の成分を含有していてもよい。
 その他の成分としては、成分(A)~(C)に該当する化合物以外の界面活性剤、pH調整剤、保水性向上剤、消泡剤、金属不活性化剤、殺菌剤・防腐剤、防錆剤、酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、それぞれ、単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらの添加剤の中では、成分(A)~(C)以外の界面活性剤、pH調整剤、並びに、保水性向上剤からなる群より選ばれる1種以上が好ましく、保水性向上剤及びpH調整剤からなる群より選ばれる1種以上がより好ましく、pH調整剤が更に好ましい。
 なお、これらの添加剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 成分(A)~(C)に該当する化合物以外の界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、成分(A)~(C)に該当する化合物以外の非イオン界面活性剤、及び両性界面活性剤等が挙げられる。
 アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩等が挙げられる。カチオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩などの四級アンモニウム塩等が挙げられる。
 成分(A)~(C)に該当する化合物以外の非イオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(ただし、ポリオキシアルキレン部位が、エチレンオキシド基に由来する構成を含まない);ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のエーテル;1質量%水溶液の曇点が20℃未満80℃超であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物;HLB値が4未満12超であるアセチレングリコール;HLB値が4未満12超であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物;脂肪酸アルカノールアミドのようなアミド等が挙げられる。
 両性界面活性剤としては、ベタイン系としてアルキルベタインなどが挙げられる。
 pH調整剤は、主に加工液のpHを調整するために用いられる。当該pH調整剤としては、各種酸成分や塩基成分が挙げられ、これら成分の含有量比を調整することで、適宜、加工液のpHを調整することができる。
 なお、当該酸成分と塩基成分は互いに反応して塩を形成し得る。
 そのため、pH調整剤として酸成分及び塩基成分を用いる場合、前記加工液中に当該酸成分と塩基成分との反応物が存在する場合、前述のとおり、当該酸成分及び塩基成分の反応物の含有量から算出される当該反応に寄与した当該酸成分及び塩基成分の各含有量を算出することもできる。また、その場合、当該反応物に代えて、反応前の当該酸成分及び塩基成分を含有しているものとみなすことができる。
 pH調整剤として用いられる酸成分としては、例えば、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ネオデカン酸、イソノナン酸、カプリン酸、イソステアリン酸等の各種脂肪酸;酢酸、リンゴ酸、クエン酸等のカルボン酸;ポリアクリル酸等の高分子酸及びその塩;リン酸等の無機酸;が挙げられる。これらの中では、脂肪酸が好ましく、ネオデカン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ドデカン二酸等の炭素数12以下の脂肪酸がより好ましく、ネオデカン酸、イソノナン酸、カプリン酸、及びドデカン二酸からなる群より選ばれる1種以上が更に好ましい。
 pH調整剤として用いられる塩基成分としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリ-n-プロパノールアミン、トリ-n-ブタノールアミン、トリイソブタノールアミン、トリ-tert-ブタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、N-シクロヘキシルエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-シクロヘキシルジエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン;メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン等のアルキルアミン;アンモニアが挙げられる。これらの中では、3級アミンが好ましく、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、及びN-シクロヘキシルジエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
 保水性向上剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン、これらのエステル誘導体、これらのエーテル誘導体;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。
 消泡剤としては、例えば、シリコーン油、フルオロシリコーン油、ポリエーテルポリシロキサン及びフルオロアルキルエーテルが挙げられる。
 金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、チアジアゾール及びベンゾトリアゾールが挙げられる。
 殺菌剤・防腐剤としては、例えば、パラオキシ安息香酸エステル類(パラベン類)の他、安息香酸、サリチル酸、ソルビン酸、デヒドロ酢酸、p-トルエンスルホン酸及びそれらの塩類、並びにフェノキシエタノールが挙げられる。
 防錆剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステルが挙げられる。
 酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤及びアミン系酸化防止剤が挙げられる。
 前記加工液がその他の成分を含有する場合、前記加工液中、その他の成分の合計含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.0001質量%以上、より好ましくは0.0002質量%以上、更に好ましくは0.0003質量%以上、より更に好ましくは0.0004質量%以上であり、そして、好ましくは0.0800質量%以下、より好ましくは0.0500質量%以下、更に好ましくは0.0100質量%以下、より更に好ましくは0.0050質量%以下、より更に好ましくは0.0010質量%以下である。
 また、前記加工液がその他の成分としてpH調整剤を含有する場合、前記加工液中、pH調整剤の合計含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは0.0001質量%以上、より好ましくは0.0002質量%以上、更に好ましくは0.0003質量%以上であり、そして、好ましくは0.0100質量%以下、より好ましくは0.0050質量%以下、更に好ましくは0.0010質量%以下、より更に好ましくは0.0008質量%以下である。
 また、潤滑性、消泡性及び清浄性を向上させる観点から、前記加工液中、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)の合計含有量は、前記加工液の全量100質量%基準で、好ましくは99.9200質量%以上、より好ましくは99.9500質量%以上、更に好ましくは99.9900質量%以上、より更に好ましくは99.9950質量%以上、より更に好ましくは99.9990質量%以上であり、そして、好ましくは100.0000質量%以下、より好ましくは99.9999量%以下、更に好ましくは99.9998質量%以下、より更に好ましくは99.9997質量%以下、より更に好ましくは99.9996質量%以下である。
 また、前記加工液を脆性材料の加工に使用する場合、前記加工液のpHは、加工液の用途の欄で後述する各ワイヤや加工装置等の腐食を抑制できる観点から、好ましくは3.0以上、より好ましくは4.0以上、更に好ましくは5.0以上である。一方、前記加工液のpHは、例えば、シリコン等を加工する際に切粉から水素が大量に発生することを抑制できる観点から、好ましくは9.0以下、より好ましくは8.0以下、更に好ましくは7.0以下である。
 また、当該加工液のpH値は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定される値である。
 また、例えば、後述するように、前記加工液を、ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する用途で用いる場合、脆性材料の切断中に生じるワイヤの断線を抑制し易くする観点から、前記加工液の表面張力は、好ましくは35mN/m以下、より好ましくは34mN/m以下、更に好ましくは33mN/m以下である。
 一方、前記加工液の前記加工液の表面張力は、好ましくは1mN/m以上、より好ましくは5mN/m以上、更に好ましくは10mN/m以上である。
 また、当該加工液の表面張力は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定される値である。
[加工液の製造方法]
 前記加工液の製造方法は、
 少なくとも、成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を配合する、加工液の製造方法であって、
 成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.010質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.005質量%以上0.090質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.006質量%以上、
となるように配合して加工液を得る製造方法である。
 成分(A)~成分(D)を配合する順序は特に制限はなく、例えば、成分(D)である水に対して、成分(A)、成分(B)及び成分(C)を逐次又は同時に配合してもよく、予め成分(A)、成分(B)及び成分(C)を配合して、その混合物を成分(D)である水に配合してもよい。
 また、当該製造方法では、成分(A)~成分(D)を配合し、更に必要に応じてその他の成分を配合してもよく、その場合、配合する各成分の配合順、配合方法等は特に限定されない。
 なお、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及びその他の成分は、それぞれ、加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及びその他の成分の好適な配合量及び各成分間の好適な配合量比についても、それぞれ、加工液の欄で前述した前記加工液中の各含有量及び各含有量比と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
[加工液の用途]
 前記加工液は、前述したワイヤソー、好ましくは固定砥粒ワイヤソーを用いてシリコンインゴット等の脆性材料からなる被加工材をワイヤソー加工する際に好適に用いることができる。すなわち、前記加工液は、ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時に好適に用いることができ、固定砥粒ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時により好適に用いることができる。
 前記脆性材料としては、例えば、結晶シリコン、サファイア、窒化ガリウム、炭化ケイ素、ネオジム磁石、水晶及びガラスが挙げられる。前記加工液が有する優れた清浄性を有効に利用できる観点から、前記加工液は、結晶シリコン、サファイア、炭化ケイ素、窒化ガリウム、ネオジム磁石、水晶、又はガラスを加工する際により好適に用いることができ、結晶シリコン、サファイア、又は炭化ケイ素を加工する際に更に好適に用いることができる。
[脆性材料の加工方法]
 本発明の一実施形態に係る脆性材料の加工方法は、前記加工液を用いてシリコンインゴット等の前記脆性材料からなる被加工材を加工する方法である。
 ここで、前記加工液は、当該加工液を被加工材に供給して、被加工材に接触させて使用するものである。前記加工液は、前記被加工材と前記ワイヤソー等の加工具との間を潤滑する。更には、切り屑(切粉)の除去、被加工材の錆止め、工具及び被加工材の冷却等のためにも使用される。
 前記加工液を使用して行う脆性材料の加工は、具体的には、切削加工、研削加工、打抜き加工、研摩、絞り加工、抽伸加工、圧延加工などの各種の加工が挙げられるが、これらの中では、切削加工、研削加工が好ましく、切削加工がより好ましい。
 被加工材としての脆性材料は、前述した材料が挙げられる。
 なお、前述のとおり、前記加工液は、シリコンインゴットの切断加工に用いるものとして好適に使用されるものである。
 ここで、より具体的には、前述したように遊離砥粒方式と固定砥粒方式という両方式のワイヤソー加工方法は、前述のシリコンインゴットから、複数のシリコンウェハを一度に切り出すため、マルチワイヤソー装置が用いられている。マルチワイヤソー装置では、一定間隔で複数の溝が彫られた2以上のガイドローラー上の各溝に1本ずつワイヤを巻きつけ、各ワイヤが一定の張力で平行に保持されている。そして、切断加工時には、各ガイドローラーを回転させ、ノズル等から吐出した加工液をワイヤに付着させながら、該ワイヤを一方向又は双方向に走行させ、加工液が付着したワイヤにシリコンインゴットを押し当てて切断を行っている。また、必要に応じてシリコンインゴット等の被加工物自体に加工液をかけながら加工を行うこともある。
 加工に使用される加工液は、タンク等に貯蔵され、そこから配管等で前述の加工室ノズルまで運ばれる。また、切断時に使用された加工液は、切断装置下部の使用済み加工液受けタンク等で回収される。また、場合によっては、装置内を循環させて再利用されることもある。
 そして、前記本発明の一実施形態である加工液は、潤滑性、消泡性、及び清浄性のバランスに優れるため、高い加工精度と生産性(歩留まり向上)に貢献できるものである。
 したがって、前記本発明の一実施形態である加工液は、このような脆性材料の加工方法で用いる加工液としてより好適に使用され、このうち、固定砥粒ワイヤにより、シリコンインゴットからシリコンウェハを切り出す加工方法に用いる加工液として更に好適に使用され、固定砥粒ワイヤソーを用いたマルチワイヤー装置を用いて、シリコンインゴットからシリコンウェハを切り出す加工方法により更に好適に使用される。
 また、前記本発明の一実施形態である加工液は、より細い線径(素線形)を有するワイヤ(好ましくは固定砥粒ワイヤ)を用いてシリコンインゴットからシリコンウェハを切り出す場合にも、前述した優れた効果を奏する。そのため、例えば、シリコンインゴットから、太陽電池向けシリコンウェハを切り出す加工方法に、更に好適に使用されるものである。
 ここで、脆性材料の加工に用いるワイヤの素線径は、その用途により、適宜、選択することができるが、例えば、好ましくは55μm以下、より好ましくは54μm以下、更に好ましくは53μm以下であり、そして、好ましくは30μm以上、より好ましくは35μm以上、更に好ましくは38μm以上である。
[加工装置]
 本発明の一実施形態に係る脆性材料の加工装置は、前記本発明の一実施形態である加工液を用いる加工装置であり、好ましくはマルチワイヤー切断加工装置であり、より好ましくは固定砥粒ワイヤソーを備えたマルチワイヤー切断加工装置であり、更に好ましくはシリコンインゴット切断用の固定砥粒ワイヤソーを備えたマルチワイヤー切断加工装置である。
[加工液用組成物]
 また、本発明の一実施形態に係る加工液は、例えば、加工液中の水を減量して20倍以上2,000倍以下に濃縮した濃縮液又は当該濃縮液と同一の組成である組成物を、水で希釈することによって得られるものであってもよい。
 すなわち、前述の加工を行う際、前記加工液の濃縮液又は当該濃縮液と同一の組成である前記加工液用の組成物(以下、単に「加工液用組成物」ともいう。)を水で20倍以上2,000倍以下に希釈して、前記加工液として使用することができる。
 例えば、前記加工液を加工液用組成物とし、保管・輸送等に適した態様として用いることもできる。
 ここで、本明細書中、当該「加工液用組成物」とは、前述のとおり、加工液から水を減量して濃縮したものに限らず、水で希釈して加工液とされることを前提として調製された組成物も含む。なお、水で希釈して加工液とされることを前提として調製された組成物としては、単に、水で希釈するだけで前記加工液とならなくとも、前述の加工を行う前に、当該組成物に対して、前述の加工液について前述した各成分範囲となるように、後から一部の成分を添加してその量を調整して用いられるものも含まれる。
 前記加工液用組成物の一実施形態としては、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を含む加工液用組成物であって、
 成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.200質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.100質量%以上92.000質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.120質量%以上である、加工液用組成物が挙げられる。
 また、前記加工液用組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、前述の成分(A)~(D)に加えて、更に、その他の成分を含有していてもよい。
 また、前記加工液用組成物中、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)、並びに、任意に添加してもよいその他の成分は、それぞれ、前記加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。
 また、前記加工液用組成物中、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)、並びに、その他の成分の好適な含有量の範囲は、特に制限はないが、当該加工液用組成物を水で20倍以上2,000倍以下に希釈して用いる際、それぞれ、前記加工液の欄で前述した各成分の好適な含有量の範囲を満たすように含有していることが好ましい。
 例えば、前記本発明の一実施形態に係る加工液用組成物として、以下の各実施形態を挙げることができる。
[2-1]
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を含む加工液用組成物であって、
 成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.200質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.100質量%以上92.000質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.120質量%以上である、
加工液用組成物。
[2-2]
 成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは1.000質量%以上、より好ましくは2.500質量%以上、更に好ましくは5.000質量%以上であり、そして、好ましくは91.780質量%以下、より好ましくは90.900質量%以下、更に好ましくは89.250質量%以下、より更に好ましくは86.500質量%以下である、前記[2-1]に記載の加工液用組成物。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記[2-1]に記載の加工液用組成物の一態様としては、成分(A)の含有量は、前記加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは0.200質量%以上91.780質量%以下、より好ましくは1.000質量%以上90.900質量%以下、更に好ましくは2.500質量%以上89.250質量%以下、より更に好ましくは5.000質量%以上86.500質量%以下である。
[2-3]
 成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは0.500質量%以上、より好ましくは1.250質量%以上、更に好ましくは2.500質量%以上であり、そして、好ましくは91.680質量%以下、より好ましくは90.400質量%以下、更に好ましくは88.000質量%以下、より更に好ましくは84.000質量%以下である、前記[2-1]又は[2-2]に記載の加工液用組成物。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記[2-1]又は[2-2]に記載の加工液用組成物の一態様としては、成分(B)の含有量は、前記加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは0.100質量%以上91.680質量%以下、より好ましくは0.500質量%以上90.400質量%以下、更に好ましくは1.250質量%以上88.000質量%以下、より更に好ましくは2.500質量%以上84.000質量%以下である。
[2-4]
 成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは0.600質量%以上、より好ましくは1.500質量%以上、更に好ましくは3.000質量%以上であり、そして、好ましくは91.700質量%以下、より好ましくは90.500質量%以下、更に好ましくは88.250質量%以下、より更に好ましくは84.500質量%以下である、前記[2-1]~[2-3]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記[2-1]~[2-3]のいずれか一つに記載の加工液用組成物の一態様としては、成分(C)の含有量は、前記加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは0.120質量%以上91.700質量%以下、より好ましくは0.600質量%以上90.500質量%以下、更に好ましくは1.500質量%以上88.250質量%以下、より更に好ましくは3.000質量%以上84.500質量%以下である。
[2-5]
 成分(A)が、1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、前記[2-1]~[2-4]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-6]
 成分(B)が、1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、前記[2-1]~[2-5]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-7]
 成分(A)の含有量と成分(B)の含有量との比〔(A)/(B)〕が、質量比で、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.50以上、更に好ましくは2.00以上であり、そして、好ましくは20.00以下、より好ましくは15.00以下、更に好ましくは10.00以下である、前記[2-1]~[2-6]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-8]
 成分(A)及び成分(B)の合計含有量と成分(C)の含有量との比〔(A)+(B)/(C)〕が、質量比で、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.20以上、更に好ましくは1.30以上であり、そして、好ましくは20.00以下、より好ましくは15.00以下、更に好ましくは12.00以下である、前記[2-1]~[2-7]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-9]
 成分(D)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは8.000質量%以上、より好ましくは9.000質量%以上、より好ましくは10.000質量%以上、更に好ましくは12.000質量%以上であり、そして、好ましくは99.580質量%以下、より好ましくは97.900質量%以下、更に好ましくは94.750質量%以下、より更に好ましくは89.500質量%以下である、前記[2-1]~[2-8]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-10]
 前記加工液用組成物が、更に、その他の成分を含む場合、前記加工液用組成物中、その他の成分の合計含有量は、加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは0.002質量%以上、より好ましくは0.004質量%以上、更に好ましくは0.006質量%以上、より更に好ましくは0.008質量%以上であり、そして、好ましくは40.000質量%以下、より好ましくは35.000質量%以下、更に好ましく30.000質量%以下、より更に好ましくは27.000質量%以下、より更に好ましくは25.000質量%以下である、前記[2-1]~[2-9]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-11]
 前記加工液用組成物が、更に、その他の成分としてpH調整剤を含有する場合、前記加工液用組成物中、pH調整剤の合計含有量は、前記加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは0.002質量%以上、より好ましくは0.003質量%以上、更に好ましくは0.004質量%以上であり、そして、好ましくは20.000質量%以下、より好ましくは10.000質量%以下、更に好ましくは2.000質量%以下、より更に好ましくは1.600質量%以下である、前記[2-1]~[2-10]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-12]
 前記加工液用組成物中、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)の合計含有量は、前記加工液用組成物の全量100質量%基準で、好ましくは60.000質量%以上、より好ましくは65.000質量%以上、更に好ましくは70.000質量%以上、より更に好ましくは73.000質量%以上、より更に好ましくは75.000質量%以上であり、そして、好ましくは100.000質量%以下、より好ましくは99.998量%以下、更に好ましくは99.996質量%以下、より更に好ましくは99.994質量%以下、より更に好ましくは99.992質量%以下である、前記[2-1]~[2-11]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-13]
 pHが、好ましくは3.0以上、より好ましくは4.0以上、更に好ましくは5.0以上であり、そして、好ましくは9.0以下、より好ましくは8.5以下、更に好ましくは8.0以下である、前記[2-1]~[2-12]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-14]
 ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時に用いる、前記[2-1]~[2-13]のいずれか一つに記載の加工液用組成物。
[2-15]
 前記ワイヤが、固定砥粒ワイヤである、前記[2-14]に記載の加工液用組成物。
[2-16]
 前記脆性材料が、結晶シリコン、サファイア、炭化ケイ素、窒化ガリウム、ネオジム磁石、水晶、又は、ガラスである、前記[2-14]又は[2-15]に記載の加工液用組成物。
[加工液用組成物の製造方法]
 前記加工液用組成物は、例えば、以下の製造方法によって製造することができる。
 すなわち、前記[2-1]~[2-16]のいずれか一つに記載の加工液用組成物の製造方法は、
 少なくとも、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下でであって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を配合する、加工液用組成物の製造方法であって、
 成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.200質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.100質量%以上92.000質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.120質量%以上、
となるように配合して加工液用組成物を得る加工液用組成物の製造方法である。
 成分(A)~成分(D)を配合する順序は特に制限はなく、例えば、成分(D)である水に対して、成分(A)、成分(B)及び成分(C)を逐次又は同時に配合してもよく、予め成分(A)、成分(B)及び成分(C)を配合して、その混合物を成分(D)である水に配合してもよい。
 また、当該製造方法では、成分(A)~成分(D)を配合し、更に必要に応じてその他の成分を配合してもよく、その場合、配合する各成分の配合順、配合方法等は特に限定されない。
 なお、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及びその他の成分は、それぞれ、加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及びその他の成分の好適な配合量及び各成分間の好適な配合量比についても、それぞれ、前記[2-1]~[2-16]の欄で前述した前記加工液用組成物中の各含有量及び各含有量比と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
[加工液用組成物の使用方法]
 前記加工液用組成物は、前述のとおり、主に、水で希釈して前記加工液を調製するために用いることができる。
 すなわち、本発明の一実施形態に係る加工液用組成物の使用方法としては、例えば、前記加工液用組成物を、水で希釈して、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
 成分(D):水
を含む加工液であって、
 成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.010質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.005質量%以上0.090質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.006質量%以上、
となるように、前記加工液を調製し、
 当該加工液を前記加工液の欄で説明した加工液の用途及び脆性材料の加工方法に使用する、加工液用組成物の使用方法が挙げられる。
 したがって、前記[2-1]~[2-16]に記載の実施形態に係る加工液用組成物は、更に、水で希釈し、必要に応じて、成分(A)~(C)の含有量を調整することによって、前記本発明の一実施形態に係る加工液として用いることができる。
 当該加工液の一実施形態としては、例えば、前記[2-1]~[2-16]に記載の実施形態に係る加工液用組成物を、水で希釈し、必要に応じて、成分(A)~(C)の含有量を調整して得られる、前記[1]~[12]に記載の実施形態に係る加工液が挙げられる。
 前記加工液用組成物を成分(D)である水で希釈する時の希釈倍率は、前記加工液を調製することができれば、特に制限はないが、前記加工液用組成物の全量(質量)換算で、好ましくは20倍以上、より好ましくは100倍以上、更に好ましくは250倍以上、より更に好ましくは500倍以上であり、そして、好ましくは2,000倍以下、より好ましくは1,800倍以下、更に好ましくは1,500倍以下、より更に好ましくは1,000倍以下である。
 一方で、前述のとおり、例えば、前記[2-1]~[2-16]に記載の実施形態に係る加工液用組成物自体が、前記本発明の一実施形態係る加工液中の成分(D)である水を減量して濃縮した濃縮液として得られるものであってもよい。当該加工液用組成物の一実施形態としては、例えば、前記[1]~[12]に記載の実施形態に係る加工液を、成分(D)を蒸留等の操作により減量する等して、20倍以上2,000倍以下に濃縮して得られる、前記[2-1]~[2-16]に記載の実施形態に係る加工液用組成物が挙げられる。
 前記加工液から成分(D)である水を減量して濃縮する時の濃縮倍率は、特に制限はないが、前記加工液の全量(質量)換算で、好ましくは20倍以上、より好ましくは100倍以上、更に好ましくは250倍以上、より更に好ましくは500倍以上であり、そして、好ましくは2,000倍以下、より好ましくは1,800倍以下、更に好ましくは1,500倍以下、より更に好ましくは1,000倍以下である。
 また、前記[2-1]~[2-16]に記載の加工液用組成物を用いて得られる加工液の用途、当該加工液用組成物を用いて得られる加工液を用いる脆性材料の加工方法、及び加工装置についても、それぞれ、本発明の一実施形態である前記加工液の欄の対応する項目で説明した内容と同様であるため、詳細な説明は省略する。
[脆性材料加工液組成物]
 また、本発明の一実施形態に関連する脆性材料加工液組成物として、以下の脆性材料加工液組成物を挙げることができる。
 下記成分(A)~(C)を含む添加剤混合物、及び成分(D):水を含む、脆性材料加工液組成物であって、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、
 前記添加剤混合物中、
 成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で20.00質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上53.50質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上である、
脆性材料加工液組成物。
 また、前記脆性材料加工液組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、前述の成分(A)~(D)に加えて、更に、その他の成分を含有していてもよい。
 また、当該脆性材料加工液組成物中、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)、並びに、任意に添加してもよいその他の成分は、それぞれ、前記加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。
 前記、本発明の一実施形態に関連する脆性材料加工液組成物の例として、より具体的には、以下の各実施形態を挙げることができる。
[3-1]
 下記成分(A)~(C)を含む添加剤混合物、及び成分(D):水を含む、脆性材料加工液組成物であって、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、
 前記添加剤混合物中、
 成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で20.00質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上53.50質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上である、
脆性材料加工液組成物。
[3-2]
 成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは24.00質量%以上、より好ましくは27.00質量%以上、更に好ましくは30.00質量%以上、より更に好ましくは40.00質量%以上であり、そして、好ましくは80.50質量%以下、より好ましくは79.50質量%以下、更に好ましくは78.50質量%以下である、前記[3-1]に記載の脆性材料加工液組成物。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記[3-1]に記載の脆性材料加工液組成物の一態様としては、成分(A)の含有量は、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは20.00質量%以上80.50質量%以下、より好ましくは24.00質量%以上80.50質量%以下、更に好ましくは27.00質量%以上80.50質量%以下、より更に好ましくは30.00質量%以上80.50質量%以下、より更に好ましくは40.00質量%以上79.50質量%以下、より更に好ましくは40.00質量%以上78.50質量%以下である。
[3-3]
 成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは6.50質量%以上、より好ましくは8.00質量%以上、更に好ましくは10.00質量%以上であり、そして、好ましくは50.00質量%以下、より好ましくは47.50質量%以下、更に好ましくは45.00質量%以下である、前記[3-1]又は[3-2]に記載の脆性材料加工液組成物。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記[3-1]又は[3-2]に記載の脆性材料加工液組成物の一態様としては、成分(B)の含有量は、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは6.50質量%以上50.00質量%以下、より好ましくは8.00質量%以上47.50質量%以下、更に好ましくは10.00質量%以上45.00質量%以下である。
[3-4]
 成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは6.00質量%以上、より好ましくは6.50質量%以上、更に好ましくは7.00質量%以上であり、そして、好ましくは55.00質量%以下、より好ましくは50.00質量%以下、更に好ましくは47.00質量%以下、より更に好ましくは42.00質量%以下である、前記[3-1]~[3-3]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
 また、前述したとおり、これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。そのため、それらの組み合わせ方は特に制限はないが、例えば、前記[3-1]~[3-3]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物の一態様としては、成分(C)の含有量は、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは5.00質量%以上55.00質量%以下、より好ましくは6.00質量%以上50.00質量%以下、更に好ましくは6.50質量%以上47.00質量%以下、より更に好ましくは7.00質量%以上42.00質量%以下である。
[3-5]
 成分(A)が、1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、前記[3-1]~[3-4]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-6]
 成分(B)が、1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、前記[3-1]~[3-5]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-7]
 成分(A)の含有量と成分(B)の含有量との比〔(A)/(B)〕が、質量比で、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.50以上、更に好ましくは2.00以上であり、そして、好ましくは20.00以下、より好ましくは15.00以下、更に好ましくは10.00以下である、前記[3-1]~[3-6]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-8]
 成分(A)及び成分(B)の合計含有量と成分(C)の含有量との比〔(A)+(B)/(C)〕が、質量比で、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.20以上、更に好ましくは1.30以上であり、そして、好ましくは20.00以下、より好ましくは15.00以下、更に好ましくは12.00以下である、前記[3-1]~[3-7]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-9]
 前記添加剤混合物中、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは80.00質量%以上、より好ましくは85.00質量%以上、更に好ましくは90.00質量%以上、より更に好ましくは95.00質量%以上、より更に好ましくは99.00質量%以上であり、そして、100.00質量%以下、好ましくは99.90質量%以下、より好ましくは99.80質量%以下、更に好ましくは99.75質量%以下、より更に好ましくは99.70質量%以下である、前記[3-1]~[3-8]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-10]
 前記脆性材料加工液組成物が、更に、その他の成分を含む場合、前記脆性材料加工液組成物中、その他の成分の合計含有量は、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で、好ましくは0.10質量%以上、より好ましくは0.20質量%以上、更に好ましくは0.25質量%以上、より更に好ましくは0.30質量%以上であり、そして、好ましくは20.00質量%以下、より好ましくは15.00質量%以下、更に好ましくは10.00質量%以下、より更に好ましくは5.00質量%以下、より更に好ましくは1.00質量%以下である、前記[3-1]~[3-9]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-11]
 前記添加剤混合物100質量部に対し、成分(D)を、好ましくは8質量部以上、より好ましくは9質量部以上、更に好ましくは10質量部以上、より更に好ましくは11質量部以上、より更に好ましくは12質量部以上であり、そして、好ましくは1,000,000質量部以下、より好ましくは500,000質量部以下、更に好ましくは250,000質量部以下、より更に好ましくは200,000質量部以下で含有する、前記[3-1]~[3-10]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-12]
 前記添加剤混合物100質量部に対し、成分(D)を、好ましくは1,000質量部以上、より好ましくは2,000質量部以上、更に好ましくは5,000質量部以上、より更に好ましくは10,000質量部以上、より更に好ましくは20,000質量部以上、より更に好ましくは25,000質量部以上であり、そして、好ましくは1,000,000質量部以下、より好ましくは500,000質量部以下、更に好ましくは250,000質量部以下、より更に好ましくは200,000質量部以下で含有する、前記[3-1]~[3-11]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-13]
 前記添加剤混合物100質量部に対し、成分(D)を、好ましくは8質量部以上、より好ましくは9質量部以上、更に好ましくは10質量部以上、より更に好ましくは11質量部以上、より更に好ましくは12質量部以上であり、そして、好ましくは100,000質量部以下、より好ましくは50,000質量部以下、更に好ましくは25,000質量部以下、より更に好ましくは10,000質量部以下、より更に好ましくは5,000質量部以下、より更に好ましくは2,000質量部以下、より更に好ましくは1,000質量部以下で含有する、前記[3-1]~[3-11]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-14]
 pHが、好ましくは3.0以上、より好ましくは4.0以上、更に好ましくは5.0以上であり、そして、好ましくは9.0以下、より好ましくは8.0以下、更に好ましくは7.0以下である、前記[3-1]~[3-13]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-15]
 ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時に用いる、前記[3-1]~[3-14]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物。
[3-16]
 前記ワイヤが、固定砥粒ワイヤである、前記[3-15]に記載の脆性材料加工液組成物。
[3-17]
 前記脆性材料が、結晶シリコン、サファイア、炭化ケイ素、窒化ガリウム、ネオジム磁石、水晶、又は、ガラスである、前記[3-15]又は[3-16]に記載の脆性材料加工液組成物。
[脆性材料加工液組成物の製造方法]
 前記脆性材料加工液組成物は、例えば、以下の製造方法によって製造することができる。
 すなわち、前記[3-1]~[3-17]のいずれか一つに記載の脆性材料加工液組成物の製造方法は、
 少なくとも、下記成分(A)~(C)を含む添加剤混合物、及び成分(D):水を配合する、脆性材料加工液組成物の製造方法であって、
 成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
 成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、
 前記添加剤混合物中、
 成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で20.00質量%以上であり、
 成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上53.50質量%以下であり、かつ、
 成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上、
となるように配合して脆性材料加工液組成物を得る、脆性材料加工液組成物の製造方法である。
 成分(A)~成分(D)を配合する順序は特に制限はなく、例えば、成分(D)である水に対して、成分(A)、成分(B)及び成分(C)を逐次又は同時に配合してもよく、予め成分(A)、成分(B)及び成分(C)を配合して、その混合物を成分(D)である水に配合してもよい。
 また、当該製造方法では、成分(A)~成分(D)を配合し、更に必要に応じてその他の成分を配合してもよく、その場合、配合する各成分の配合順、配合方法等は特に限定されない。
 なお、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及びその他の成分は、それぞれ、加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及びその他の成分の好適な配合量及び各成分間の好適な配合量比についても、それぞれ、前記[3-1]~[3-17]の欄で前述した各含有量及び各含有量比と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
 また、前記[3-1]~[3-17]に記載の脆性材料加工液組成物の用途、当該脆性加工液組成物を用いる脆性材料の加工方法、及び加工装置についても、それぞれ、本発明の一実施形態である前記加工液の欄の対応する項目で説明した内容と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 以下に、本発明の一実施形態を、実施例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
 なお、各成分及び加工液に関する各物性は、以下に示す要領に従って評価した。
[1質量%水溶液の曇点]
 成分(A)及び(B)の1質量%水溶液の曇点は、200mL容量のビーカーに、測定する成分の1質量%水溶液100mLを導入し、当該水溶液をマグネティックスターラー(攪拌子の長さ:30mm)を使用して回転速度400rpmの条件で攪拌しながら、当該水溶液の温度が15℃から曇点に至るまで、5℃/分の昇温速度で加熱して、水溶液の外観が曇る時の液温を測定した。
 なお、下記表1及び表2中に示す化合物の「曇点」は、当該化合物の「1質量%水溶液の曇点」を指す。
[HLB値]
 成分(C)のHLB値は、グリフィン法により算出される値を用いた。
[質量平均分子量]
 質量平均分子量(Mw)を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて測定した。GPCは、カラムとして、東ソー株式会社製「TSKgel(登録商標) SuperMultiporeHZ-M」2本を用い、テトラヒドロフランを溶離液として、検出器に屈折率検出器を用いて測定を行い、ポリスチレンを標準試料として質量平均分子量(Mw)を求めた。
[表面張力]
 実施例及び比較例で得られた各加工液の表面張力を、JIS K 2241:2017に記載の白金プレート法に準拠して測定した。
[pH値]
 実施例及び比較例で得られた各加工液のpHを、東亜ディーケーケー株式会社製のガラス電極式水素イオン濃度示指計(型式:HM-25R)を用いて評価した。
[シリコン(Si)摩擦係数]
 実施例及び比較例で得られた各加工液を用いて、次の試験条件に従って往復動摩擦試験を行い、摩擦係数を測定した。
往復動摩擦試験機:株式会社オリエンテック製「F-2100」
球:3/16インチSUJ2
試験温度:50℃
試験板:多結晶シリコン(表面を鏡面に研磨)
試験板温度:50℃
摺動速度:20mm/秒
摺動距離:2cm
往復回数:50回
荷重:200g
[消泡性の評価]
 実施例及び比較例で得られた各加工液を用いて、次の手順に従って評価した。
 容量100mLのメスシリンダーに、加工液90mLを導入し、メスシリンダーに蓋をし、激しく上下に10回振とうして、20秒間静置した後の液面高さを計測した。
 なお、液面高さは、メスシリンダーの目盛りを利用して、単位「mL」(0.5mL刻み)で対比している。
 この時、泡立ちが発生すると当該液面高さが高くなる、すなわち、「mL」の値が大きくなることから、当該液面高さの値(mL)が小さいほど、消泡性に優れる。例えば、泡立ちの発生により液面高さが93.5mLとなった場合、メスシリンダーの振とう前の高さ90.0mLからの増加分である3.5mLを液面高さとし、下記表1及び2に示した。
[清浄性の評価]
 実施例及び比較例で得られた各加工液を用いて、次の手順に従って評価した。
(シリンダー壁面の汚れ評価)
 容量100mLのメスシリンダーに、加工液90mLと、微粉(「グラファイト粉末」、富士フィルム和光純薬工業株式会社製、特級)0.5gとを導入し、メスシリンダーに蓋をし、激しく上下に10回振とうし、メスシリンダー内壁上部の汚れ具合を、以下の基準により評価した。
・A:微粉によるシリンダー壁面の汚れが軽度であり、液面付近の背景が透けて見える。
・B:微粉によるシリンダー壁面の汚れが重度であり、液面付近の背景が透けて見えない。
[実施例1~8、並びに、比較例1~8]
 下記の表1及び2に示す組成となるように各成分を配合し、実施例1~8、並びに、比較例1~8の各加工液を調製した。前記評価方法に従って、各実施例及び比較例の加工液を評価した。得られた結果を下記表1及び2に示す。
 なお、下記表1及び2に示す各成分は、それぞれ以下の化合物を表す。
<成分(A)>
・化合物A1:ポリオキシアルキレン部分が、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)とのランダム共重合体からなる、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(末端メチル基(末端のアルキル基部分)、質量平均分子量(Mw)=4,597、EO/PO比(モル比)=42/58、1質量%水溶液の曇点=43℃)
・化合物A2:ポリ(プロピレンオキサイド)-ポリ(エチレンオキサイド)-ポリ(プロピレンオキサイド)型ブロック共重合体(質量平均分子量(Mw)=4,261、EO/PO比(モル比)=30/70、1質量%水溶液の曇点=38℃)
・化合物A3:ポリ(エチレンオキサイド)-ポリ(プロピレンオキサイド)-ポリ(エチレンオキサイド)型ブロック共重合体(1質量%水溶液の曇点=23℃)
<成分(B)>
・化合物B1:ポリ(エチレンオキサイド)-ポリ(プロピレンオキサイド)-ポリ(エチレンオキサイド)型ブロック共重合体(質量平均分子量(Mw)=5,654、EO/PO比(モル比)=48/52、1質量%水溶液の曇点=63℃)
・化合物B2:ポリ(エチレンオキサイド)-ポリ(プロピレンオキサイド)-ポリ(エチレンオキサイド)型ブロック共重合体(質量平均分子量(Mw)=5,498、EO/PO比(モル比)=52/48、1質量%水溶液の曇点=61℃)
<成分(C)>
・化合物C1:2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオールのEO付加物(アセチレングリコールのEO付加物、HLB=8)
<成分(D)>
・イオン交換水
<その他の成分>
・化合物S1:2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールのEO付加物(アセチレングリコールのEO付加物、HLB=13)
・pH調整剤1:イソノナン酸
・pH調整剤2:トリイソプロパノールアミン
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1に示すとおり、実施例1~8の加工液は、成分(A)~成分(D)を含み、かつ成分(A)~成分(C)を、それぞれ、所定の含有量で含むため、いずれの加工液も、潤滑性、消泡性及び清浄性が優れており、潤滑性、消泡性及び清浄性のバランスに優れた加工液であることが確認された。
 一方で、表2に示すとおり、比較例1~8の加工液は、成分(A)、成分(B)又は成分(C)のいずれかを含まないか(比較例1、3、6及び7)、又は、成分(A)~(C)を、それぞれ、所定の含有量で含むという要件を満たしていない(比較例2、4、5及び8)ため、潤滑性、消泡性、又は清浄性のいずれかの特性に劣ることが確認された。
 実施例1に記載の加工液を用い、固定砥粒方式のマルチワイヤソー装置を用いて、素線径52μmの固定砥粒ワイヤを用いて、シリコンインゴットを切断加工した結果、加工時に当該加工液の消泡性及び清浄性が優れていることが確認された。また、当該シリコンインゴットの切断精度が良好であり、ワイヤの断線率も5%未満であることも確認された。
 なお、前記「切断精度」は、切り出されたシリコンウェハの厚さの偏差であるTTV(Total Thickness Variation)を測定して評価した。実施例1では、インゴット1本の切断で得られたシリコンウェハのTTV平均値が15μm以下であり良好であった。それに対して、比較例1では、インゴット1本の切断で得られたシリコンウェハのTTV平均値が15μm超であった。
 また、前記「ワイヤの断線率(単位:%)」は、「ワイヤの断線が発生した回数/インゴットの切断本数×100」で算出される値であり、例えば、100本のシリコンインゴットを切断加工した際に、そのうち5本のシリコンインゴットの加工時にワイヤの断線が生じた場合、断線率は5%であるとして評価した。
 前記本発明の一実施形態である加工液は、潤滑性、消泡性、及び清浄性のバランスに優れる。
 潤滑性に優れているため、シリコンインゴット等の脆性材料からなる被加工材を切断加工する際の加工効率の向上、被加工材と被加工材を加工する工具との摩擦抑制、加工により発生する摩擦熱の低減、工具の寿命延長効果が期待できる。更に、より細いワイヤを用いて加工する場合にも、優れた加工精度を得ることが可能となる。
 また、例えば、前述した被加工材を切断加工する際の加工時に、当該加工液の泡立ちを抑制することができ、泡立ちが原因で当該加工液を受けるタンクから当該加工液が溢れだす(オーバーフローの発生)不具合、又は泡立ちが原因で発生する加工精度の低下等の悪影響を防止することができる。
 また、清浄性に優れているため、例えば、前述した被加工材を切断加工する際の加工時に、当該加工に用いる切断機等の加工機や被切削材等の被加工材の切粉等の微粉による汚染を抑制できる。結果、加工機や加工物の洗浄が容易となる。
 以上のとおり、前記本発明の一実施形態である加工液は、潤滑性、消泡性、及び清浄性のバランスに優れるため、シリコンインゴット等の脆性材料からなる被加工材を切断加工して得られる製品の生産性向上に貢献できる。
 そして、前述のとおり、前記本発明の一実施形態である加工液は、シリコンインゴット等の脆性材料の切断加工に用いる加工液として好適に使用されるものである。そして、前記本発明の一実施形態である加工液は、潤滑性、消泡性、及び清浄性のバランスに優れ、ワイヤ断線も抑制できる等、高い加工精度と生産性(歩留まり向上)に貢献できるため、より好適には、固定砥粒ワイヤを用いて、シリコンインゴットからシリコンウェハを切り出す加工のクーラントとして使用されるものである。

Claims (17)

  1.  成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
     成分(D):水
    を含む加工液であって、
     成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.010質量%以上であり、
     成分(B)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.005質量%以上0.090質量%以下であり、かつ、
     成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.006質量%以上である、
    加工液。
  2.  成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.200質量%以下である、請求項1に記載の加工液。
  3.  成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.100質量%以下である、請求項1又は2に記載の加工液。
  4.  成分(A)が、1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、請求項1~3のいずれか一項に記載の加工液。
  5.  成分(B)が、1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物である、請求項1~4のいずれか一項に記載の加工液。
  6.  成分(A)の含有量と成分(B)の含有量との比〔(A)/(B)〕が、質量比で1.00以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の加工液。
  7.  成分(A)及び成分(B)の合計含有量と成分(C)の含有量との比〔(A)+(B)/(C)〕が、質量比で1.00以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載の加工液。
  8.  成分(D)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で95.000質量%以上99.979質量%以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載の加工液。
  9.  pHが3.0以上9.0以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載の加工液。
  10.  ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時に用いる、請求項1~9のいずれか一項に記載の加工液。
  11.  前記ワイヤが、固定砥粒ワイヤである、請求項10に記載の加工液。
  12.  前記脆性材料が、結晶シリコン、サファイア、炭化ケイ素、窒化ガリウム、ネオジム磁石、水晶、又は、ガラスである、請求項10又は11に記載の加工液。
  13.  少なくとも、
     成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
     成分(D):水
    を配合する、加工液の製造方法であって、
     成分(A)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.010質量%以上であり、
     成分(B)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.005質量%以上0.090質量%以下であり、かつ、
     成分(C)の含有量が、加工液の全量100質量%基準で0.006質量%以上、
    となるように配合して加工液を得る、請求項1~12のいずれか一項に記載の加工液の製造方法。
  14.  成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
     成分(D):水
    を含む加工液用組成物であって、
     成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.200質量%以上であり、
     成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.100質量%以上92.000質量%以下であり、かつ、
     成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.120質量%以上である、
    加工液用組成物。
  15.  少なくとも、
     成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下でであって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、並びに、
     成分(D):水
    を配合する、加工液用組成物の製造方法であって、
     成分(A)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.200質量%以上であり、
     成分(B)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.100質量%以上92.000質量%以下であり、かつ、
     成分(C)の含有量が、加工液用組成物の全量100質量%基準で0.120質量%以上、
    となるように配合して加工液用組成物を得る、請求項14に記載の加工液用組成物の製造方法。
  16.  下記成分(A)~(C)を含む添加剤混合物、及び成分(D):水を含む、脆性材料加工液組成物であって、
     成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、
     前記添加剤混合物中、
     成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で20.00質量%以上であり、
     成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上53.50質量%以下であり、かつ、
     成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上である、
    脆性材料加工液組成物。
  17.  少なくとも、下記成分(A)~(C)を含む添加剤混合物、及び成分(D):水を配合する、脆性材料加工液組成物の製造方法であって、
     成分(A):1質量%水溶液の曇点が20℃以上50℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(B):1質量%水溶液の曇点が50℃超80℃以下であって、エチレンオキサイドとエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとの共重合部位を含み、かつ、アセチレン基を有しない化合物、
     成分(C):HLB値が4以上12以下であるアセチレングリコール、及びHLB値が4以上12以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる1種以上、
     前記添加剤混合物中、
     成分(A)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で20.00質量%以上であり、
     成分(B)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上53.50質量%以下であり、かつ、
     成分(C)の含有量が、前記添加剤混合物の全量100質量%基準で5.00質量%以上、
    となるように配合して脆性材料加工液組成物を得る、請求項16に記載の脆性材料加工液組成物の製造方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10110183A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Kyoeisha Chem Co Ltd 研削剤
JP2004217814A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Nec Corp デバイス基板用の洗浄組成物及び該洗浄組成物を用いた洗浄方法並びに洗浄装置
JP2006049709A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Toshiba Corp Cmp用スラリー、研磨方法、および半導体装置の製造方法
WO2010113678A1 (ja) * 2009-03-31 2010-10-07 出光興産株式会社 脆性材料用加工液及び硬質材料用加工液
JP2012201750A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Nicca Chemical Co Ltd 水性切削加工剤及びそれを用いた固体材料の切削加工方法
JP2013047319A (ja) * 2011-03-31 2013-03-07 Sanyo Chem Ind Ltd シリコンインゴットスライス用含水切削液
JP2014172949A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Idemitsu Kosan Co Ltd 水溶性金属加工油剤および金属加工用クーラント
JP2015189955A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 出光興産株式会社 水溶性金属加工油および金属加工用クーラント

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4497768B2 (ja) 2001-09-06 2010-07-07 ユシロ化学工業株式会社 固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液組成物
CN102482613B (zh) 2009-08-31 2016-01-20 三洋化成工业株式会社 水溶性切削液、硅锭切片的制造方法、硅晶圆及电子材料
JP6860266B2 (ja) 2017-03-17 2021-04-14 出光興産株式会社 脆性材料加工液

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10110183A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Kyoeisha Chem Co Ltd 研削剤
JP2004217814A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Nec Corp デバイス基板用の洗浄組成物及び該洗浄組成物を用いた洗浄方法並びに洗浄装置
JP2006049709A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Toshiba Corp Cmp用スラリー、研磨方法、および半導体装置の製造方法
WO2010113678A1 (ja) * 2009-03-31 2010-10-07 出光興産株式会社 脆性材料用加工液及び硬質材料用加工液
JP2012201750A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Nicca Chemical Co Ltd 水性切削加工剤及びそれを用いた固体材料の切削加工方法
JP2013047319A (ja) * 2011-03-31 2013-03-07 Sanyo Chem Ind Ltd シリコンインゴットスライス用含水切削液
JP2014172949A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Idemitsu Kosan Co Ltd 水溶性金属加工油剤および金属加工用クーラント
JP2015189955A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 出光興産株式会社 水溶性金属加工油および金属加工用クーラント

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