(57)【要約】【課題】潤滑性および浸透性に優れた固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液、これを用いた切削加工方法の提供。【解決手段】ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）と水とを含有し、前記（Ａ）は重量平均分子量が１２００〜６６００であり、一般式：Ｒ１Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２（Ｒ１は炭素数８〜２０のアルキル基、アルケニル基又はアシル基、Ｒ２は炭素数８〜２０のアシル基、ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基、ＢＯはオキシブチレン基、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれの平均重合度を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は対応アルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され付加順序は問わない。）で表され、（Ａ）中に占めるＲ１とＲ２との合計の割合が４〜３８質量％、ＥＯの割合が６〜４８質量％、ＰＯの割合が３１〜８７質量％、ＢＯの割合が０〜８質量％である固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）と、水と、を含有し、
前記ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）は、重量平均分子量が１２００〜６６００であり、下記一般式（Ｉ）：
Ｒ１Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２  …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数８〜２０のアルキル基、アルケニル基またはアシル基を表し、Ｒ２は炭素数８〜２０のアシル基を表し、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ＰＯはオキシプロピレン基を表し、ＢＯはオキシブチレン基を表し、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれＥＯ、ＰＯ、ＢＯの平均重合度を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。）
で表され、当該ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）中に占める前記Ｒ１と前記Ｒ２との合計の割合が４〜３８質量％、前記ＥＯの割合が６〜４８質量％、前記ＰＯの割合が３１〜８７質量％、前記ＢＯの割合が０〜８質量％である、固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
【請求項２】
前記水を９０〜９９．９９質量％含有する、請求項１に記載の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
【請求項３】
脆性材料の切削加工に用いられるものである、請求項１または２に記載の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
【請求項４】
前記脆性材料がシリコンである、請求項３に記載の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
【請求項５】
脆性材料を固定砥粒ワイヤソーにより、固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液を用いて切削加工する方法であって、
前記固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液が、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）と、水と、を含有し、
前記ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）は、重量平均分子量が１２００〜６６００であり、下記一般式（Ｉ）：
Ｒ１Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２  …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数８〜２０のアルキル基、アルケニル基またはアシル基を表し、Ｒ２は炭素数８〜２０のアシル基を表し、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ＰＯはオキシプロピレン基を表し、ＢＯはオキシブチレン基を表し、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれＥＯ、ＰＯ、ＢＯの平均重合度を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。）
で表され、当該ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）中に占める前記Ｒ１と前記Ｒ２との合計の割合が４〜３８質量％、前記ＥＯの割合が６〜４８質量％、前記ＰＯの割合が３１〜８７質量％、前記ＢＯの割合が０〜８質量％であることを特徴とする切削加工方法。
【請求項６】
前記脆性材料がシリコンである、請求項５に記載の切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液及びこれを用いた切削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ワイヤに砥粒を固定させた固定砥粒ワイヤソーが開発され、シリコンインゴット等の切削加工に用いられるようになっている。固定砥粒ワイヤソーを用いて切削加工を行う際には、潤滑、冷却、洗浄等のために、加工液が用いられている。該加工液としては従来、鉱油、合成油、油脂などの潤滑性基油を含む加工油が主に用いられてきた。しかし、加工油には環境問題や安全性の問題があるために、最近は水含有率の高い水系の加工液が望まれている。
このような要望に対し、例えば、特許文献１〜３には、グリコール類、カルボン酸、塩基性化合物および水を含有する水溶性加工液が開示されている。特許文献４では、有機アミンのアルキレンオキシド付加物、脂肪族カルボン酸、塩基性物質および水を含有する水溶性加工油剤が開示されている。特許文献５では、数平均分子量５００以下のポリオキシアルキレン付加物および炭素数４〜１０の１価〜２価の脂肪族カルボン酸またはその塩を含む水溶性切削液が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８２３３４号公報
【特許文献２】特開２００３−８２３３５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２１０９６号公報
【特許文献４】特開２００９−５７４２３号公報
【特許文献５】特開２０１１−６８８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１〜５に開示されるような加工液は、水分を多く（たとえば９０質量％以上に）した場合に潤滑性や浸透性が低下して切削性能が低下する問題がある。加工液の潤滑性が低いと、被加工材料の加工部位とワイヤとの間の摩擦が増大し、固定砥粒の剥離、ワイヤの磨耗が生じやすい。また、浸透性が低いと、加工液がワイヤや加工部位に到達しにくくなり、潤滑性、冷却効率、洗浄性等が不十分となる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、潤滑性および浸透性に優れた固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液およびこれを用いた切削加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明は、以下の態様を有する。
（１）ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）と、水と、を含有し、
前記ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）は、重量平均分子量が１２００〜６６００であり、下記一般式（Ｉ）：
Ｒ１Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２  …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数８〜２０のアルキル基、アルケニル基またはアシル基を表し、Ｒ２は炭素数８〜２０のアシル基を表し、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ＰＯはオキシプロピレン基を表し、ＢＯはオキシブチレン基を表し、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれＥＯ、ＰＯ、ＢＯの平均重合度を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。）
で表され、当該ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）中に占める前記Ｒ１と前記Ｒ２との合計の割合が４〜３８質量％、前記ＥＯの割合が６〜４８質量％、前記ＰＯの割合が３１〜８７質量％、前記ＢＯの割合が０〜８質量％である、固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
（２）前記水を９０〜９９．９９質量％含有する、（１）に記載の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
（３）脆性材料の切削加工に用いられるものである、（１）または（２）に記載の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
（４）前記脆性材料がシリコンである、（３）に記載の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液。
【０００７】
（５）脆性材料を固定砥粒ワイヤソーにより、固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液を用いて切削加工する方法であって、
前記固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液が、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）と、水と、を含有し、
前記ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）は、重量平均分子量が１２００〜６６００であり、下記一般式（Ｉ）：
Ｒ１Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２  …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数８〜２０のアルキル基、アルケニル基またはアシル基を表し、Ｒ２は炭素数８〜２０のアシル基を表し、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ＰＯはオキシプロピレン基を表し、ＢＯはオキシブチレン基を表し、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれＥＯ、ＰＯ、ＢＯの平均重合度を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。）
で表され、当該ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）中に占める前記Ｒ１と前記Ｒ２との合計の割合が４〜３８質量％、前記ＥＯの割合が６〜４８質量％、前記ＰＯの割合が３１〜８７質量％、前記ＢＯの割合が０〜８質量％であることを特徴とする切削加工方法。
（６）前記脆性材料がシリコンである、（５）に記載の切削加工方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、潤滑性および浸透性に優れた固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液およびこれを用いた切削加工方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液（以下、単に「水溶性加工液」ともいう。）は、固定砥粒ワイヤソーにより被加工材料を切削加工する際に用いられるものである。
本発明において「水溶性」とは、本発明の水溶性加工液を水で希釈した場合に水に溶解することを意味する。
【００１０】
本発明の水溶性加工液は、特定のポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（Ａ）（以下、「（Ａ）成分」ともいう。）と、水と、を含有する。
水を含有することで安全性が向上し、環境に対する悪影響が少なくなる。
水に加えて（Ａ）成分を含有することで、浸透性が高まるとともに潤滑性が向上し、水の含有率が多い場合でも、優れた浸透性、潤滑性が発揮される。そのため切削加工時に、固定砥粒ワイヤソーや被加工材料の加工部位に水溶性加工液が到達しやすくなり、また、固定砥粒ワイヤソーの固定砥粒の剥離、ワイヤの磨耗等が抑制される。そのため、切削加工時の冷却効率等が向上し、優れた切削性で切削加工を行うことができる。また、浸透性に優れることから、切削加工時に生じる切り屑の洗浄性も向上する。
【００１１】
〔（Ａ）成分〕
本発明の水溶性加工液に含まれる（Ａ）成分は、重量平均分子量が１２００〜６６００であり、１３００〜６５００であることが好ましい。重量平均分子量が１２００以上であると潤滑性に優れ、６６００以下であると洗浄性に優れる。
本発明において（Ａ）成分の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、ポリエチレングリコールを標準物質として測定される値である。ＧＰＣによる測定は、市販の装置（例えば東ソー（株）製高速ＧＰＣ  ＨＬＣ−８２２０型）を用いて常法により実施できる。溶媒としては、通常、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）が用いられる。
【００１２】
（Ａ）成分は、下記一般式（Ｉ）で表される。
Ｒ１Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２  …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数８〜２０のアルキル基、アルケニル基またはアシル基を表し、Ｒ２は炭素数８〜２０のアシル基を表し、ＥＯはオキシエチレン基（Ｃ２Ｈ４Ｏ）を表し、ＰＯはオキシプロピレン基（Ｃ３Ｈ６Ｏ）を表し、ＢＯはオキシブチレン基（Ｃ４Ｈ８Ｏ）を表し、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれＥＯ、ＰＯ、ＢＯの平均重合度を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。）
【００１３】
Ｒ１におけるアルキル基、アルケニル基またはアシル基の炭素数は８〜２０であり、１０〜１８が好ましい。炭素数が８以上であると潤滑性が良好で、２０以下であると洗浄性が良好である。
アルキル基、アルケニル基はそれぞれ、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
アシル基としては、脂肪族カルボン酸が有するカルボキシ基から−ＯＨを除いた基が挙げられ、Ｒ−Ｃ（＝Ｏ）−で表すことができる。式中、Ｒは脂肪族基であり、例えばアルキル基、アルケニル基等が挙げられる。脂肪族基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
Ｒ２におけるアシル基としては、Ｒ１におけるアシル基と同様のものが挙げられる。
Ｒ１およびＲ２がともにアシル基である場合、各アシル基は同一でも異なってもよい。
【００１４】
式（Ｉ）中のｌ、ｍ、ｎは、上述した重量平均分子量および下記の要件（１）〜（４）を満たす範囲内の値であり、ｌおよびｍは正の数、ｎは０以上の数である。
（１）（Ａ）成分（１００質量％）中に占めるＲ１とＲ２との合計（Ｒ１＋Ｒ２）の割合が４〜３８質量％（好ましくは６〜３４質量％）である。
（２）（Ａ）成分中に占めるＥＯの割合が６〜４８質量％（好ましくは１０〜４６質量％）である。
（３）（Ａ）成分中に占めるＰＯの割合が３１〜８７質量％（好ましくは３３〜８０質量％）である。
（４）（Ａ）成分中に占めるＢＯの割合が０〜８質量％（好ましくは０質量％）である。
【００１５】
（Ａ）成分中に占めるＲ１＋Ｒ２の割合が４質量％以上であると潤滑性が良好で、３８質量％以下であると洗浄性が良好である。該割合は、（Ａ）成分の重量平均分子量に対する（Ｒ１およびＲ２を構成する原子の原子量の総和）の割合として求められる。
（Ａ）成分中に占めるＥＯの割合が６質量％以上であると洗浄性が良好で、４８質量％以下であると浸透性が良好である。該割合は、（Ａ）成分の重量平均分子量に対する（Ｃ２Ｈ４Ｏを構成する原子の原子量の総和×ｌ）の割合として求められる。
（Ａ）成分中に占めるＰＯの割合が３１質量％以上であると浸透性が良好で、８７質量％以下であると洗浄性が良好である。該割合は、（Ａ）成分の重量平均分子量に対する（Ｃ３Ｈ６Ｏを構成する原子の原子量の総和×ｍ）の割合として求められる。
（Ａ）成分中に占めるＢＯの割合が８質量％以下であると洗浄性が良好である。該割合は、（Ａ）成分の重量平均分子量に対する（Ｃ４Ｈ８Ｏを構成する原子の原子量の総和×ｎ）の割合として求められる。
【００１６】
［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド）のブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。
つまり、［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯブロックとＰＯブロックとが結合してなる基、またはＥＯブロックとＰＯブロックとＢＯブロックとが結合してなる基であり、ＥＯブロック、ＰＯブロック、ＢＯブロックはそれぞれ複数存在してもよく、各ブロックの［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］内における結合順序は問わない。
【００１７】
［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、本発明の効果に優れることから、［（ＥＯ）ｐ（ＰＯ）ｑ（ＥＯ）ｒ］、または［（ＰＯ）ａ（ＥＯ）ｂ（ＰＯ）ｄ（ＥＯ）ｅ（ＰＯ）ｆ］であることが好ましい。
［（ＥＯ）ｐ（ＰＯ）ｑ（ＥＯ）ｒ］は、（ＥＯ）ｐ、（ＰＯ）ｑ、（ＥＯ）ｒの３つのブロックがこの順に結合していることを示す。
［（ＰＯ）ａ（ＥＯ）ｂ（ＰＯ）ｄ（ＥＯ）ｅ（ＰＯ）ｆ］は、（ＰＯ）ａ、（ＥＯ）ｂ、（ＰＯ）ｄ、（ＥＯ）ｅ、（ＰＯ）ｆの５つのブロックがこの順に結合していることを示す。
ｐ、ｒ、ｂ、ｅはそれぞれＥＯの平均重合度を表し、ｑ、ａ、ｄ、ｆはそれぞれＰＯの平均重合度を表す。
【００１８】
（Ａ）成分は、ＨＯ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｈで表されるブロック付加共重合体であるポリアルキレングリコールの両末端がそれぞれＲ１、Ｒ２で修飾された構造の化合物であり、末端を修飾するＲ１の違いにより、以下の二種の形態がある。
（Ａ１）：Ｒ１がアシル基であるジエステル体（ポリアルキレングリコールの脂肪酸ジエステル）。
（Ａ２）：Ｒ１がアルキル基またはアルケニル基であるエーテル・エステル体（高級アルコールアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル）。
【００１９】
すなわち、ジエステル体は、下記一般式（Ｉ−１）：
Ｒ２１Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２  …（Ｉ−１）
（式中、Ｒ２１は炭素数８〜２０のアシル基を表し、Ｒ２、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯ、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ前記と同じ意味を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。）
で表され、当該ジエステル体中に占める前記Ｒ２１と前記Ｒ２との合計の割合が４〜３８質量％、前記ＥＯの割合が６〜４８質量％、前記ＰＯの割合が３１〜８７質量％、前記ＢＯの割合が０〜８質量％である。
Ｒ２１におけるアシル基としてはＲ１におけるアシル基と同様のものが挙げられる。
【００２０】
また、エーテル・エステル体は、下記一般式（Ｉ−２）：
Ｒ２２Ｏ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｒ２  …（Ｉ−１）
（式中、Ｒ２２は炭素数８〜２０のアルキル基またはアルケニル基を表し、Ｒ２、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯ、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ前記と同じ意味を表す。［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］は、ＥＯ、ＰＯ、ＢＯそれぞれに対応するアルキレンオキサイドのブロック付加によって形成され、その付加順序は問わない。）
で表され、当該エーテル・エステル体中に占める前記Ｒ２２と前記Ｒ２との合計の割合が４〜３８質量％、前記ＥＯの割合が６〜４８質量％、前記ＰＯの割合が３１〜８７質量％、前記ＢＯの割合が０〜８質量％である。
Ｒ２２におけるアルキル基、アルケニル基としてはそれぞれＲ１におけるアルキル基、アルケニル基と同様のものが挙げられる。
【００２１】
＜（Ａ１）：ジエステル体＞
前記ジエステル体は、ＨＯ［（ＥＯ）ｌ／（ＰＯ）ｍ／（ＢＯ）ｎ］Ｈで表されるブロック付加共重合体であるポリアルキレングリコールと、炭素数８〜２０の脂肪酸もしくは脂肪酸ハライドとを反応させて両末端の水酸基を直接エステル化する方法、又は前記ポリアルキレングリコールと、炭素数８〜２０の脂肪酸の低級アルコールエステルとを用いてエステル交換反応をする方法により合成が可能である。また別の合成方法として、炭素数８〜２０の脂肪酸にエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド、場合によりブチレンオキサイドを付加反応させた反応物の末端の水酸基を、上記のように直接エステル化するか、又はエステル交換反応をする方法によっても合成が可能である。これら合成法の違いにより固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液としての性能が左右されることはない。
なお、ジエステル体の合成に際して、一方の末端に水酸基が残った形のポリアルキレングリコールの脂肪酸モノエステル（以下、モノエステル体と略す。）が副生してくるが、本発明において用いられるジエステル体は、モノエステル体の含有量が５０質量％以下であることが好ましい。モノエステル体の含有量が５０質量％を超えると、切削性の低下と、水溶性加工液の泡立ちが多くなることが懸念される。
【００２２】
前記エステル化反応又はエステル交換反応において使用されるポリアルキレングリコールとしては、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させたポリアルキレングリコール、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させ、さらにプロピレンオキサイドを付加させたポリアルキレングリコール、ポリエチレングリコールにプロピレンオキサイドを付加させたポリアルキレングリコール、これらのポリアルキレングリコールの合成の際にポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールの一部をポリブチレングリコールに換えたポリアルキレングリコール、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドの一部をブチレンオキサイドに換えて合成したポリアルキレングリコールなどのブロック共重合体が用いられる。
これらポリアルキレングリコールとしては、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させたポリアルキレングリコール、また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させ、さらにプロピレンオキサイドを付加させたポリアルキレングリコールが、消泡性と溶解性の点で好ましい。
これらポリアルキレングリコールは１種を単独で使用してもよく、２種以上を使用してもよい。
【００２３】
前記エステル化反応又はエステル交換反応において使用される炭素数８〜２０の脂肪酸としては、例えば、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、エイコサン酸などの直鎖状又は分岐鎖状の飽和脂肪酸；オクテン酸、デセン酸、ドデセン酸、テトラデセン酸、ヘキサデセン酸、オレイン酸などのオクタデセン酸、エイコデセン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸などの直鎖状又は分岐鎖状の不飽和脂肪酸；が挙げられる。
該脂肪酸は、植物もしくは動物由来の天然脂肪酸でも合成脂肪酸でもよい。植物由来の脂肪酸としては、とうもろこし油、綿実油、ひまし油、パーム油、パーム核油、落花生油、菜種油、ゴマ油、大豆油、サフラワー油、ヤシ油などから得られる分解脂肪酸が挙げられる。動物由来の脂肪酸としては、豚油、牛脂油、ニシン油、イカ油、鯨油などから得られる分解脂肪酸が挙げられる。
該脂肪酸としてはオクタデカン酸が、動摩擦係数を低減する点で好ましい。
これら脂肪酸は１種を単独で使用してもよく、２種以上を使用してもよい。
【００２４】
前記エステル化反応において使用される脂肪酸ハライドとしては、上記の炭素数８〜２０の脂肪酸ハライド、特に脂肪酸クロライドが好ましい。
前記エステル交換反応において使用される炭素数８〜２０の脂肪酸の低級アルコールエステルとしては、上記炭素数８〜２０の脂肪酸のメチルエステルまたはエチルエステルが好ましい。
【００２５】
本発明において使用されるジエステル体としては、下記一般式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）で表されるものが好ましい。
Ｒ３Ｏ［（ＥＯ）ｐ（ＰＯ）ｑ（ＥＯ）ｒ］Ｒ４  …（ＩＩ）
Ｒ５Ｏ［（ＰＯ）ａ（ＥＯ）ｂ（ＰＯ）ｄ（ＥＯ）ｅ（ＰＯ）ｆ］Ｒ６  …（ＩＩＩ）
【００２６】
式（ＩＩ）中、ＥＯ、ＰＯは前記と同じ意味を表し、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ独立に炭素数８〜２０のアシル基を表し、ｐ、ｒはそれぞれＥＯの平均重合度、ｑはＰＯの平均重合度を表し、ｐ、ｑ、ｒはそれぞれ正の数である。該ジエステル体中に占めるＲ３とＲ４との合計の割合は４〜３８質量％、ＥＯの割合は６〜４８質量％、ＰＯの割合は３１〜８７質量％である。
Ｒ３、Ｒ４におけるアシル基としてはＲ１、Ｒ２におけるアシル基と同様のものが挙げられる。
［（ＥＯ）ｐ（ＰＯ）ｑ（ＥＯ）ｒ］についての説明は前記のとおりである。
ｐ＋ｒの好ましい範囲は前記ｌの好ましい範囲と同様であり、ｑの好ましい範囲は前記ｍの好ましい範囲と同様である。
【００２７】
式（ＩＩＩ）中、ＥＯ、ＰＯは前記と同じ意味を表し、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に炭素数８〜２０のアシル基を表し、ｂ、ｅはそれぞれＥＯの平均重合度、ａ、ｄ、ｆはそれぞれＰＯの平均重合度を表し、ａ、ｂ、ｄ、ｅ、ｆはそれぞれ正の数である。該ジエステル体中に占めるＲ５とＲ６との合計の割合が４〜３８質量％、ＥＯの割合が６〜４８質量％、ＰＯの割合が３１〜８７質量％である。
Ｒ５、Ｒ６におけるアシル基としてはＲ１、Ｒ２におけるアシル基と同様のものが挙げられる。
［（ＰＯ）ａ（ＥＯ）ｂ（ＰＯ）ｄ（ＥＯ）ｅ（ＰＯ）ｆ］についての説明は前記のとおりである。
ｂ＋ｅの好ましい範囲は前記ｌの好ましい範囲と同様であり、ａ＋ｄ＋ｆの好ましい範囲は前記ｍの好ましい範囲と同様である。
【００２８】
＜（Ａ２）：エーテル・エステル体＞
前記エーテル・エステル体は、例えば、炭素数８〜２０の高級アルコールにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド、場合によりブチレンオキサイドをブロック付加した化合物（以下、高級アルコールアルキレンオキサイド付加体と略す。）に、炭素数８〜２０の脂肪酸もしくは脂肪酸ハライドとを反応させて直接エステル化する方法、あるいは前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体と炭素数８〜２０の脂肪酸の低級アルコールエステルとを用いてエステル交換反応をする方法により合成が可能である。また、別の合成方法として、特開平８−１６９８６０号公報、特開平８−１６９８６１号公報に開示されているように、複合金属酸化物触媒の存在下、炭素数８〜２０のアルキル基またはアルケニル基と炭素数８〜２０のアシル基とを有する脂肪酸アルキルエステルにアルキレンオキサイドを反応させる方法によっても合成が可能である。これら合成方法の違いにより固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液としての性能が左右されることはない。
なお、エーテル・エステル体の合成に際して、エステル化されない未反応の高級アルコールアルキレンオキサイド付加物（以下、エーテル体と略す。）が残存してくるが、本発明に用いるエーテル・エステル体は、エーテル体の含有量が５０質量％以下であることが好ましい。エーテル体の含有量が５０質量％を超えると、切削性の低下と、水溶性加工液の泡立ちが多くなることが懸念される。
【００２９】
前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体の製造に使用される炭素数８〜２０の高級アルコールとしては、オクチルアルコール、デシルアルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オクタデシルアルコール、エイコシルアルコールなど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、テトラデセニルアルコール、ヘキサデセニルアルコール、オレイルアルコールに代表されるオクタデセニルアルコール、エイコデセニルアルコールなどの不飽和脂肪族アルコールが挙げられる。
該高級アルコールとしてはドデシルアルコールが消泡性の点で好ましい。
これら高級アルコールは１種を単独で使用してもよく、２種以上を使用してもよい。
【００３０】
前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体の製造に使用される炭素数８〜２０の脂肪酸、脂肪酸ハライド、炭素数８〜２０の脂肪酸の低級アルコールエステルとしては、それぞれ、前記ジエステル体の説明で、該ジエステル体を製造するときに使用される炭素数８〜２０の脂肪酸、脂肪酸ハライド、炭素数８〜２０の脂肪酸の低級アルコールエステルとして例示した化合物が問題なく使用できる。
【００３１】
前記エーテル・エステル体の製造においては、使用する高級アルコール、脂肪酸、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド、場合により用いるブチレンオキサイドの種類と使用量によって、得られるエーテル・エステル体中に占めるアルキル基、アルケニル基およびアシル基の合計（Ｒ２２＋Ｒ２）の割合を４〜３８質量％、ＥＯの割合を６〜４８質量％、ＰＯの割合を３１〜８７質量％、ＢＯの割合を０〜８質量％に調整する。
【００３２】
本発明において使用されるエーテル・エステル体としては、下記一般式（Ｖ）または（ＶＩ）で表されるものが好ましい。
Ｒ９Ｏ［（ＥＯ）ｐ（ＰＯ）ｑ（ＥＯ）ｒ］Ｒ１０  …（Ｖ）
Ｒ１１Ｏ［（ＰＯ）ａ（ＥＯ）ｂ（ＰＯ）ｄ（ＥＯ）ｅ（ＰＯ）ｆ］Ｒ１２  …（ＶＩ）
【００３３】
式（Ｖ）中、ＥＯ、ＰＯは前記と同じ意味を表し、Ｒ９は炭素数８〜２０のアルキル基またはアルケニル基を表し、Ｒ１０は炭素数８〜２０のアシル基を表し、ｐ、ｒはそれぞれＥＯの平均重合度、ｑはＰＯの平均重合度を表し、ｐ、ｑ、ｒはそれぞれ正の数である。該エーテル・エステル体中に占めるＲ９とＲ１０との合計の割合は４〜３８質量％、ＥＯの割合は６〜４８質量％、ＰＯの割合は３１〜８７質量％である。
Ｒ９におけるアルキル基、アルケニル基としてはそれぞれＲ１におけるアルキル基、アルケニル基と同様のものが挙げられる。
Ｒ１０におけるアシル基としてはＲ２におけるアシル基と同様のものが挙げられる。
［（ＥＯ）ｐ（ＰＯ）ｑ（ＥＯ）ｒ］についての説明は前記のとおりである。
ｐ＋ｒの好ましい範囲は前記ｌの好ましい範囲と同様であり、ｑの好ましい範囲は前記ｍの好ましい範囲と同様である。
【００３４】
式（ＶＩ）中、ＥＯ、ＰＯは前記と同じ意味を表し、Ｒ１１は炭素数８〜２０のアルキル基またはアルケニル基を表し、Ｒ１２は炭素数８〜２０のアシル基を表し、ｂ、ｅはそれぞれＥＯの平均重合度、ａ、ｄ、ｆはそれぞれＰＯの平均重合度を表し、ａ、ｂ、ｄ、ｅ、ｆはそれぞれ正の数である。該エーテル・エステル体中に占めるＲ１１とＲ１２との合計の割合が４〜３８質量％、ＥＯの割合が６〜４８質量％、ＰＯの割合が３１〜８７質量％である。
Ｒ１１におけるアルキル基、アルケニル基としてはそれぞれＲ１におけるアルキル基、アルケニル基と同様のものが挙げられる。
Ｒ１２におけるアシル基としてはＲ２におけるアシル基と同様のものが挙げられる。
［（ＰＯ）ａ（ＥＯ）ｂ（ＰＯ）ｄ（ＥＯ）ｅ（ＰＯ）ｆ］についての説明は前記のとおりである。
ｂ＋ｅの好ましい範囲は前記ｌの好ましい範囲と同様であり、ａ＋ｄ＋ｆの好ましい範囲は前記ｍの好ましい範囲と同様である。
【００３５】
前記（Ａ１）のジエステル体、（Ａ２）のエーテル・エステル体は、いずれか一方を用いても両方を併用してもよい。ジエステル体、エーテル・エステル体はそれぞれ１種を単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【００３６】
本発明の水溶性加工液中の（Ａ）成分の含有量（（Ａ）成分を２種以上含む場合はそれらの総量）は、水溶性加工液の総質量に対し、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜２質量％が特に好ましい。（Ａ）成分の含有量が０．０１質量％未満では泡立ちと潤滑性不足により充分な切削性を発揮できない懸念があり、１０質量％を超えると水溶性加工液の粘度上昇により充分な切削性を保持することが困難になる懸念がある。
【００３７】
〔水〕
本発明の水溶性加工液が含有する水は、特に制限はないが、精製水、特に脱イオン水が好ましい。
水溶液加工液中、水の含有率は、安全性、環境、本発明の有効性などを考慮すると、水溶性加工液の総質量に対し、９０〜９９．９９質量％が好ましく、９３〜９９．９質量％が特に好ましい。
【００３８】
本発明の水溶性加工液は、（Ａ）成分と水とからなるものでもよく、必要に応じて、他の成分をさらに含むものであってもよい。
該他の成分としては、防錆剤、消泡剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、ｐＨ調整剤、および殺菌剤・防腐剤など、従来用いられている添加剤を配合することができる。例えば、防錆剤としては、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などが挙げられる。消泡剤としては、シリコーン油、フルオロシリコーン油およびフルオロアルキルエーテルなどが挙げられる。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤などが挙げられる。金属不活性化剤としては、イミダソリン、ピリジン誘導体、チアジアゾール、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。ｐＨ調整剤としては、酢酸、ホウ酸、クエン酸、炭酸、重曹、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、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などが挙げられる。殺菌剤・防腐剤としては、パラオキシ安息香酸エステル類、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およびそれらの塩類、フェノキシエタノールなどが挙げられる。
これらの添加剤の配合量は、本発明の目的に反しない範囲で、その目的により量を決定すればよいが、通常、水溶性加工液全量に対して０．０１〜５質量％程度である。
【００３９】
本発明の水溶性加工液は、ｐＨが４〜１０であることが好ましく、５〜８であることが特に好ましい。ｐＨが４未満では加工装置を錆びさせる懸念があり、ｐＨが１０を超えると被加工材料のシリコンを腐食させる懸念がある。
このｐＨの調整には、ｐＨ調整剤を添加してもよい。なお、該ｐＨは２０℃における値である。
【００４０】
本発明の水溶性加工液は、水を９０〜９９．９９質量％含有することが好ましいが、（Ａ）成分の含有量を多くして、水の含有量が少ない原液を調整しておき、使用する時に、各成分の含有量が好ましい含有量になるように水で希釈して切削加工に用いることにも問題はない。
【００４１】
本発明の水溶性加工液は、固定砥粒ワイヤソーにより被加工材料を切削加工する際に用いられる。本発明の水溶性加工液は、潤滑性および浸透性に優れているため、固定砥粒ワイヤソーにより被加工材料を切削加工する際に優れた切削性を発揮し、高い加工精度で切削加工を行うことができる。
固定砥粒ワイヤソーとしては、公知のものが使用できる。
切削加工は、加工液として本発明の水溶性加工液を用いる以外は、公知の方法により実施できる。
被加工材料としては、固定砥粒ワイヤソーによる切削加工が可能なものであればよく、特に限定はされないが、脆性材料が好適である。すなわち、本発明の水溶性加工液は、脆性材料、特にシリコンインゴットの切削加工において優れた切削性を発揮することから、脆性材料を固定砥粒ワイヤソーにより切削加工する方法に好適に用いられる。
本発明の水溶性加工液は、シリコンインゴットをワイヤソーで切削加工する際に好適に用いられるが、シリコン以外の脆性材料である水晶、カーボン、ガラス等を切削加工する際にもそのまま用いることができる。
【実施例】
【００４２】
以下に、本発明について実施例でもって更に詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。以下、「部」は、特に限定しない限り、質量部を示す。
後述する実施例および比較例で使用した原料、試験方法をまとめて以下に示す。
【００４３】
［使用原料］
Ａ１−１〜Ａ１−３：前記一般式（ＩＩ）で表され、式中のＲ３、Ｒ４、ｑ、ｐ＋ｒ、重量平均分子量がそれぞれ表１に示す基または値であるジエステル体（ポリアルキレングリコールの脂肪酸ジエステル）。
Ａ１−４〜Ａ１−５：前記一般式（ＩＩＩ）で表され、式中のＲ５、Ｒ６、ａ＋ｆ、ｂ＋ｅ、ｄ、重量平均分子量がそれぞれ表２に示す基または値であるジエステル体（ポリアルキレングリコールの脂肪酸ジエステル）。
Ａ２−１〜Ａ２−３：前記一般式（Ｖ）で表され、式中のＲ９、Ｒ１０、ｑ、ｐ＋ｒ、重量平均分子量がそれぞれ表３に示す基または値であるエーテル・エステル体（高級アルコールアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル）。
Ａ２−４〜Ａ２−５：前記一般式（ＶＩ）で表され、式中のＲ１１、Ｒ１２、ａ＋ｆ、ｂ＋ｅ、ｄ、重量平均分子量がそれぞれ表４に示す基または値であるエーテル・エステル体（高級アルコールアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル）。
【００４４】
Ａ１−１〜Ａ１−５、Ａ２−１〜Ａ２−５はそれぞれ後述の合成例１〜１０で合成した。
Ａ１−１〜Ａ１−５、Ａ２−１〜Ａ２−５それぞれにおけるアルキル基、アルケニル基およびアシル基の合計の割合（質量％）、ＥＯの割合（質量％）、ＰＯの割合（質量％）をそれぞれ表１〜４に併記する。
なお、「アルキル基、アルケニル基およびアシル基の合計の割合」は、前記一般式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）で表されるジエステル体の場合はアシル基の割合（「Ｒ３＋Ｒ４」または「Ｒ５＋Ｒ６」）、前記一般式（Ｖ）または（ＶＩ）で表されるエーテル・エステル体の場合はアルキル基またはアルケニル基とアシル基との合計の割合（「Ｒ９＋Ｒ１０」または「Ｒ１１＋Ｒ１２」）を示す。
【００４５】
【表１】
2014159529.tif 000002
【００４６】
【表２】
2014159529.tif 000003
【００４７】
【表３】
2014159529.tif 000004
【００４８】
【表４】
2014159529.tif 000005
【００４９】
Ｄ−１：ジエチレングリコール。
Ｄ−２：プロピレングリコール。
Ｄ−３：ジエチレングリコールモノメチルエーテル。
Ｄ−４：後述の比較合成例１で合成したポリアルキレングリコール。
Ｄ−５：後述の比較合成例２で合成した高級アルコールアルキレンオキサイド付加体。
【００５０】
＜合成例１＞
トリプロピレングリコール１９２ｇ（１モル）をオートクレーブに仕込み、水酸化カリウム１ｇを加えた後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１４０〜１６０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド１７９８ｇ（３１モル）を徐々に導入付加した後、エチレンオキサイド４８４ｇ（１１モル）を徐々に導入付加して、ポリアルキレングリコールを得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記ポリアルキレングリコールを全量仕込み、オクタデカン酸５６８ｇ（２モル）およびパラトルエンスルホン酸５ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量３０００のジエステル体（Ａ１−１）を得た。
【００５１】
＜合成例２＞
トリプロピレングリコール１９２ｇ（１モル）をオートクレーブに仕込み、水酸化カリウム０．５ｇを加えた後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１４０〜１６０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド２９０ｇ（５モル）を徐々に導入付加した後、エチレンオキサイド６１６ｇ（１４モル）を徐々に導入付加して、ポリアルキレングリコールを得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記ポリアルキレングリコールを全量仕込み、オクタン酸２８８ｇ（２モル）およびパラトルエンスルホン酸５ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量１３００のジエステル体（Ａ１−２）を得た。
【００５２】
＜合成例３＞
トリプロピレングリコール１９２ｇ（１モル）をオートクレーブに仕込み、水酸化カリウム１ｇを加えた後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１４０〜１６０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド１７９８ｇ（３１モル）を徐々に導入付加した後、エチレンオキサイド８８０ｇ（２０モル）を徐々に導入付加して、ポリアルキレングリコールを得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記ポリアルキレングリコールを全量仕込み、オレイン酸２８２ｇ（１モル）およびパラトルエンスルホン酸５ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量６２００のジエステル体（Ａ１−３）を得た。
【００５３】
＜合成例４＞
トリプロピレングリコール１９２ｇ（１モル）をオートクレーブに仕込み、水酸化カリウム０．５ｇを加えた後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１４０〜１６０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド８７０ｇ（１５モル）を徐々に導入付加した後、エチレンオキサイド５２８ｇ（１２モル）を徐々に導入付加し、さらにプロピレンオキサイド４６４ｇ（８モル）を徐々に導入付加して、ポリアルキレングリコールを得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記ポリアルキレングリコールを全量仕込み、ドデカン酸４２８ｇ（２モル）およびパラトルエンスルホン酸５ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量２４００のジエステル体（Ａ１−４）を得た。
【００５４】
＜合成例５＞
トリプロピレングリコール１９２ｇ（１モル）をオートクレーブに仕込み、水酸化カリウム１ｇを加えた後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１４０〜１６０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド１６８２ｇ（２９モル）を徐々に導入付加した後、エチレンオキサイド１６７２ｇ（３８モル）を徐々に導入付加し、さらにプロピレンオキサイド１８５６ｇ（３２モル）を徐々に導入付加して、ポリアルキレングリコールを得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記ポリアルキレングリコールを全量仕込み、オクタデカン酸５６８ｇ（２モル）およびパラトルエンスルホン酸５ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量５９００のジエステル体（Ａ１−５）を得た。
【００５５】
＜合成例６＞
オクタデカノール２７０ｇ（１モル）および水酸化カリウム０．３ｇをオートクレーブに仕込んだ後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１５０〜１７０℃、２００〜３００ｋＰａでエチレンオキサイド２４２ｇ（５．５モル）を徐々に導入付加した後、プロピレンオキサイド１９７２ｇ（３４モル）を徐々に導入付加し、さらにエチレンオキサイド２４２ｇ（５．５モル）を徐々に導入付加して、高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を全量仕込み、オクタデカン酸２８４ｇ（１モル）およびパラトルエンスルホン酸３ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量３０００のエーテル・エステル体（Ａ２−１）を得た。
【００５６】
＜合成例７＞
オクタデカノール２７０ｇ（１モル）および水酸化カリウム０．３ｇをオートクレーブに仕込んだ後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１５０〜１７０℃、２００〜３００ｋＰａでエチレンオキサイド３３０ｇ（７．５モル）を徐々に導入付加した後、プロピレンオキサイド５８０ｇ（１０モル）を徐々に導入付加し、さらにエチレンオキサイド３３０ｇ（７．５モル）を徐々に導入付加して、高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を全量仕込み、ヘキサデカン酸２５６ｇ（１モル）およびパラトルエンスルホン酸３ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量１８００のエーテル・エステル体（Ａ２−２）を得た。
【００５７】
＜合成例８＞
ドデカノール１８６ｇ（１モル）および水酸化カリウム０．３ｇをオートクレーブに仕込んだ後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１５０〜１７０℃、２００〜３００ｋＰａでエチレンオキサイド８８０ｇ（２０モル）を徐々に導入付加した後、プロピレンオキサイド３１９０ｇ（５５モル）を徐々に導入付加し、さらにエチレンオキサイド８８０ｇ（２０モル）を徐々に導入付加して、高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を全量仕込み、オレイン酸２８２ｇ（１モル）およびパラトルエンスルホン酸３ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量５４００のエーテル・エステル体（Ａ２−３）を得た。
【００５８】
＜合成例９＞
オクタデカノール２７０ｇ（１モル）および水酸化カリウム０．３ｇをオートクレーブに仕込んだ後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１５０〜１７０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド２９０ｇ（５モル）、エチレンオキサイド３３０ｇ（７．５モル）、プロピレンオキサイド１１６０ｇ（２０モル）、エチレンオキサイド３３０ｇ（７．５モル）、プロピレンオキサイド２９０ｇ（５モル）をこの順で徐々に導入付加して、高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を全量仕込み、オクタデカン酸２８４ｇ（１モル）およびパラトルエンスルホン酸４ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量３０００のエーテル・エステル体（Ａ２−４）を得た。
【００５９】
＜合成例１０＞
オクタデセノール２６８ｇ（１モル）および水酸化カリウム０．４ｇをオートクレーブに仕込んだ後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１５０〜１７０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド８７０ｇ（１５モル）、エチレンオキサイド８８０ｇ（２０モル）、プロピレンオキサイド１７４０ｇ（３０モル）、エチレンオキサイド８８０ｇ（２０モル）、プロピレンオキサイド８７０ｇ（１５モル）をこの順で徐々に導入付加して、高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を得た。
次に、温度計、窒素導入装置、コンデンサーおよび攪拌装置を備えた四つ口フラスコに前記高級アルコールアルキレンオキサイド付加体を全量仕込み、オレイン酸２８２ｇ（１モル）およびパラトルエンスルホン酸５ｇを加えて加熱昇温して、１８０〜２００℃で６時間反応し、酸価を５以下とした。
得られた反応生成物に水酸化カリウムを加えて触媒のパラトルエンスルホン酸を中和し、脱水、濾過し、濾取物として重量平均分子量５８００のエーテル・エステル体（Ａ２−５）を得た。
【００６０】
＜比較合成例１＞
トリプロピレングリコール１９２ｇ（１モル）をオートクレーブに仕込み、水酸化カリウム１ｇを加えた後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１４０〜１６０℃、２００〜３００ｋＰａでプロピレンオキサイド１７９８ｇ（３１モル）を徐々に導入付加した後、エチレンオキサイド１３２０ｇ（３０モル）を徐々に導入付加して、重量平均分子量３，３００のポリアルキレングリコール（Ｄ−４）を得た。
【００６１】
＜比較合成例２＞
オクタデカノール２７０ｇ（１モル）および水酸化カリウム０．３ｇをオートクレーブに仕込んだ後、系内の空気を窒素ガスで充分に置換してから加熱昇温して、１５０〜１７０℃、２００〜３００ｋＰａでエチレンオキサイド８８０ｇ（２０モル）を徐々に導入付加して、重量平均分子量１，１００の高級アルコールアルキレンオキサイド付加体（Ｄ−５）を得た。
【００６２】
［試験方法］
＜往復摩擦試験＞
表面試験機（トライボステーションＴｙｐｅ３２、新東科学（株）製）を用い、該表面試験機の取扱説明書に従い、下記試験条件で５００往復の動摩擦試験を行い、摩擦係数（動摩擦係数）を測定した。
該動摩擦係数が小さいほど、潤滑性が高いことを示す。固定砥粒ワイヤソー用の加工液用途において、該動摩擦係数は、好ましくは０．０５〜０．２０、より好ましくは０．０７〜０．１５である。動摩擦係数が大きすぎると潤滑性が不足し、動摩擦係数が小さすぎると切削時にワイヤの滑り等が生じ、切削性が低下するおそれがある。
（試験条件）
・球：直径６ｍｍのＳＵＪ２
・荷重：４００ｇ
・摺動距離：１０ｍｍ
・摺動速度：５００ｍｍ／分
・試験板：単結晶シリコン
・測定温度：２０℃
【００６３】
＜表面張力試験＞
１００ｍＬのガラスビーカーに、調製した固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液を５０ｍＬ入れて、ＳＵＲＦＡＣＥ  ＴＥＮＳＩＯＭＥＴＥＲ  ＣＢＶＰ−Ａ３（協和界面科学社製）を用いて２０℃における表面張力（ｍＮ／ｍ）を測定した。
該表面張力が小さいほど、浸透性が高いことを示す。該表面張力は、好ましくは５０ｍＮ／ｍ以下、より好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下である。
【００６４】
＜切断性試験＞
切断装置（マルチウェーハメーカー  ＰＶ５００Ｄ、コマツＮＴＣ株式会社製）を用い、下記の試験条件でワークの切断試験を行い、ウェーハを作製した。得られたウェーハの精度（Ｒａ、Ｒｚ、ＳＯＲＩ）を表面粗さ測定機（サーフコーダＳＥ５００−１８Ｄ（株）小坂研究所製）により測定した。
Ｒａ、Ｒｚ、ＳＯＲＩは、それぞれの値が小さいほどウェーハ精度が高いことを示す。Ｒａは、１μｍ以下であることが必要であり、０．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以下がより好ましい。
Ｒｚは、４μｍ以下であることが必要であり、２μｍ以下が好ましい。
ＳＯＲＩは、７０μｍ以下であることが必要であり、４０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。
（試験条件）
・ワイヤー：芯線直径１２０μｍ、ダイヤ径１５−２０μｍ
・切断装置：コマツＮＴＣ株式会社製マルチウェーハメーカー  ＰＶ５００Ｄ
・ワーク：単結晶シリコンインゴット（１２５ｍｍ×１２５ｍｍ×１９０ｍｍの直方体）
・ワイヤー線速度：９００ｍ／ｍｉｎ
・フィード速度：１ｍｍ／ｍｉｎ
・ワイヤー張力：２５Ｎ
【００６５】
［実施例１］
Ａ１−１の０．５部に水の９９．５部を加えて均一に混合溶解することにより水溶性加工液を調製した。
この水溶性加工液を用いて上記往復摩擦試験、表面張力試験および切断性試験を行った。その結果、動摩擦係数は０．１４、表面張力は３２．９ｍＮ／ｍ、Ｒａは０．２６８、Ｒｚは１．５８８、ＳＯＲＩは１４であった。
【００６６】
［実施例２〜１４、比較例１〜７］
表５〜７に示す配合比となるように、使用する原料の種類および配合量（部）を変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜１４、比較例１〜７の水溶性加工液を調製した。
得られた水溶性加工液について、上記往復摩擦試験、表面張力試験および切断性試験を行った。結果を表５〜７に示す。
【００６７】
【表５】
2014159529.tif 000006
【００６８】
【表６】
2014159529.tif 000007
【００６９】
【表７】
2014159529.tif 000008
【００７０】
上記結果に示すとおり、実施例１〜１４の水溶性加工液は、水を大量に含んでいても適度な潤滑性と良好な浸透性を有していた。従って、これらの水溶性加工液を用いることにより、固定砥粒ワイヤソーによる切断加工を良好な切削性で行うことができ、実際、これらの水溶性加工液を用いた切断性試験では高精度なウェーハが得られた。また、洗浄性にも優れ、切り屑の除去を良好に行うことができる。また、該水溶性加工液は、水を大量に含むことから、作業環境や安全性の点でも優れた状態で切削加工を行うことができる。
一方、比較例１〜５の水溶性加工液はそれぞれ、動摩擦係数が０．２０以上、表面張力が４５．０ｍＮ／ｍ以上でいずれも実施例１〜１４より大きく、特に水を９０質量％以上含む比較例３〜５は動摩擦係数が０．３８以上、表面張力が４５．０ｍＮ／ｍ以上となっていた。
（Ａ）成分の代わりにＤ−４、Ｄ−５を用いた比較例６、７の水溶性加工液は、固定砥粒ワイヤソーによる切断加工中に多量の泡が発生し、切削加工を続けることができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液は、固定砥粒ワイヤソーによるシリコンインゴット等の脆性材料の切削加工において良好な切削性を示し、切り屑の洗浄性にも優れる。また、本発明の固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液は、水分を大量に含むことが可能で、この場合、作業環境や安全性の点でも優れた状態での切削加工を可能になる。