[发明专利]水性切削液和浆

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性切削液和浆，其有助于工件的切削，包括用于半导体，太阳能电池和其他工业领域的硅、石英、水晶、化合物半导体、磁体等的锭材。更具体地讲，本发明涉及一种包含水性切削液和磨料的水性切削浆，其具有磨料的分散稳定性、粘度稳定性和比现有技术更高的加工精度的优点。

背景技术

一种已知的切削坚硬且碎性材料的锭材的方法是使用线锯或切断轮。在使用线锯的切削方法中，切削液通常在切削操作过程中加入，起到润滑切削工具和工件，去除摩擦热并清洁碎屑的目的。切削液包括包含矿物油和添加剂的油基切削液，包含聚乙二醇或聚丙二醇作为主要成分的二醇基切削液，和表面活性剂水溶液形式的水性切削液。然而，这些切削液都有缺点。油基切削液在切削点冷却效果差。如果工件或工具被油基切削液污染，有机溶剂清洁液就是必需的，这从环境角度来说是不希望的。二醇基切削液和水性切削液在切削操作过程中的粘度稳定性和磨料的分散稳定性方面差。

为了克服这些问题，JP2000-327838A公开了一种基于多元醇或其衍生物的切削液，并添加斑脱土、纤维素和云母以利于磨料的分散性。JP2006-278773A公开了一种水性切削液，包含二醇和/或水溶性醚以及zeta电位至少是0mV的颗粒，典型的是氧化铝。JP2007-031502A公开了一种水性切削液，包含二醇，二醇醚和水。

在工业上，半导体硅片是从硅锭切削得到的，其直径已经从200mm增加到300mm，甚至是450mm。硅片在太阳能电池或类似领域使用时，变得越来越薄。这就需要水性切削液能够适应在直径和厚度上的这种变化。这就迫切需要一种具有比现有技术更高的加工精度的水性切削液。

引用列表

专利文献1：JP2000-327838A(US2003100455)

专利文献2：JP2006-278773A

专利文献3：JP2007-031502A(EP1752521，CN1903968)

发明内容

本发明的一个目的就是提供一种水性切削液和浆，其具有磨料的分散稳定性，粘度稳定性和比现有技术更高的加工精度的优点。

发明人已获知，突出的问题通过添加0.01-20重量％的炔二醇和/或其亚烷基氧化物加成物到水性切削液中得到解决。

一方面，本发明提供一种水性切削液，包含(A)0.01～20重量％的炔二醇和/或基亚烷基氧化物加成物。

在一个优选的实施方案中，切削液可以还包含(B)1～20重量％的水，(C)60～98.98重量％的亲水性多元醇和/或其衍生物在内，和更优选(D)0.01～20重量％的聚合物分散剂。所述亲水性多元醇或其衍生物(C)优选在20℃具有至少5重量％的水中溶解度，和最高达到0.01mmHg的蒸汽压。聚合物分散剂(D)典型的是包括苯乙烯-马来酸酐共聚物的盐的聚合物。

组分(A)优选选自具有如下结构式(1)～(3)的炔二醇。

其中R¹和R²是彼此独立的1～5个碳原子的烷基。

其中R³和R⁴是彼此独立的1～5个碳原子的烷基，

A是-(C₂H₄O)_w1-(C₃H₆O)_x1-(C₂H₄O)_y1-(C₃H₆O)_z1-H，

B是-(C₂H₄O)_w2-(C₃H₆O)_x2-(C₂H₄O)_y2-(C₃H₆O)_z2-H，

w1，w2，x1，x2，y1，y2，z1和z2是彼此独立的0或0.5～25之间的正数，w1+w2+y1+y2为0.5～50，x1+x2+z1+z2为0.5～50，并且w1+w2+x1+x2+y1+y2+z1+z2为1～100。