JP5885183B2 - Polishing pad - Google Patents
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Description
本発明は、研磨加工に用いられ、湿式成膜法により複数の発泡と、複数の発泡間に該複数の発泡の平均径より小さい平均径の多数の微細孔とが連続状に形成された発泡構造を有する発泡シートを備えた研磨パッドに関する。 The present invention is used for polishing processing, and is a foam in which a plurality of foams and a plurality of micropores having an average diameter smaller than the average diameter of the plurality of foams are continuously formed by a wet film forming method. The present invention relates to a polishing pad provided with a foam sheet having a structure.
従来、レンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、ハードディスク用アルミニウム基板、半導体デバイス用シリコンウエハ、液晶ディスプレイ用マザーガラス等、高精度に平坦性が要求される材料(被研磨物)では、研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。例えば、被研磨物の両面を同時に研磨加工するときは、両面研磨機の対向する定盤にそれぞれ研磨パッドが装着される。また、被研磨物の片面を研磨加工するときは、片面研磨機の対向する定盤の一方に研磨パッドが装着され、他方に被研磨物が保持される。このような被研磨物の精密研磨加工では、平坦性の向上を図るために一度研磨加工(一次研磨)した後に仕上げ加工(二次研磨)が広く行われている。研磨加工時には、被研磨物および研磨パッド間に研磨砥粒を含む研磨液(スラリ)が供給される。スラリは酸性やアルカリ性の性質を有しているものが多く存在し、研磨砥粒による機械的な作用に加え、スラリの液性による化学的な作用を利用して研磨加工が行われている。 Conventionally, in materials that are required to have flatness with high precision (objects to be polished) such as optical materials such as lenses, parallel flat plates, reflecting mirrors, aluminum substrates for hard disks, silicon wafers for semiconductor devices, mother glasses for liquid crystal displays, Polishing using a polishing pad is performed. For example, when both surfaces of an object to be polished are simultaneously polished, a polishing pad is mounted on each facing platen of the double-side polishing machine. In addition, when polishing one surface of an object to be polished, a polishing pad is mounted on one of the facing plates of the single-side polishing machine, and the object to be polished is held on the other. In such a precision polishing process of an object to be polished, a finishing process (secondary polishing) is widely performed after a polishing process (primary polishing) once in order to improve flatness. At the time of polishing, a polishing liquid (slurry) containing abrasive grains is supplied between the object to be polished and the polishing pad. Many slurries have acidic and alkaline properties, and polishing is performed by utilizing the chemical action due to the liquidity of the slurry in addition to the mechanical action by the abrasive grains.
一般に、研磨パッドは、湿式成膜法で形成されたポリウレタン樹脂製の発泡シートが使用されている。湿式成膜法では、ポリウレタン樹脂を水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液をシート状の成膜基材に塗布後、水系凝固液中に浸漬することで樹脂がシート状に凝固再生される。得られた発泡シートでは、被研磨物と接触する面側に緻密なスキン層を有し、スキン層より内側に厚さ方向に縦長の複数の発泡と、発泡より大きさの小さい多数の微細孔とが連続状に形成された発泡構造を有している。このような発泡構造を有する発泡シートを備えた研磨パッドは、スキン層を有しており、仕上げ研磨に適している。 In general, a foamed sheet made of polyurethane resin formed by a wet film forming method is used as a polishing pad. In the wet film-forming method, a resin solution in which a polyurethane resin is dissolved in a water-miscible organic solvent is applied to a sheet-shaped film-forming substrate, and then immersed in an aqueous coagulating liquid, so that the resin is solidified and regenerated into a sheet. The The obtained foamed sheet has a dense skin layer on the surface that comes into contact with the object to be polished, a plurality of vertically elongated foams in the thickness direction inside the skin layer, and a large number of micropores smaller in size than the foam And have a foamed structure formed in a continuous manner. A polishing pad provided with a foam sheet having such a foam structure has a skin layer and is suitable for finish polishing.
一方、発泡シートのスキン層側にバフ処理等の研削処理を施し、表面(研磨面)に開口を形成させることがある。研磨面に開口が形成された発泡シートを研磨パッドに使用した場合、開口した発泡の近傍が可撓性を有しており、研磨加工中に被研磨物に対して柔軟に接触することができる。このため、この研磨パッドは、主に一次研磨に広く用いられている。また、研磨面に開口が形成された研磨パッドでは、研磨加工時にかかる押圧力により発泡が伸縮するため、スラリが発泡内に保持されつつ、流出入することで安定した研磨レートで被研磨物が研磨加工される。研磨中に生じたスラッジ(研磨屑)等の異物は発泡内に貯留されるため、被研磨物の加工面におけるスクラッチ等の発生が抑制される。 On the other hand, an opening may be formed on the surface (polishing surface) by subjecting the foamed sheet to a skin layer side to a grinding process such as a buffing process. When a foamed sheet having an opening formed on the polishing surface is used for a polishing pad, the vicinity of the opened foam has flexibility, and can flexibly contact an object to be polished during polishing processing. . For this reason, this polishing pad is widely used mainly for primary polishing. In addition, in a polishing pad with an opening formed in the polishing surface, foaming expands and contracts due to the pressing force applied during polishing processing, so that the object to be polished can be made at a stable polishing rate by flowing in and out while the slurry is held in the foam. Polished. Since foreign matters such as sludge (polishing waste) generated during polishing are stored in the foam, generation of scratches and the like on the processed surface of the object to be polished is suppressed.
ところが、研磨面に開口が形成された研磨パッドでは、研磨加工中に酸性やアルカリ性の性質を有するスラリが発泡や微細孔内に入り込むことから、スラリの化学的な作用により発泡シートの樹脂部分が、発泡や微細孔内から浸食されてしまい、発泡シートの劣化が急速に進行してしまう。発泡シートの劣化が進行すると、研磨加工で発泡シートと被研磨物とが摺動することで、発泡シートに繰り返しかかる剪断応力により、発泡シートの微細孔が形成されている樹脂部分がちぎれやすく、発泡構造が破壊され元に戻らなくなる、いわゆる「凝集破壊」が発生しやすくなる。凝集破壊が発生すると、研磨性能が損なわれ、安定した研磨加工を行うことができなくなる。スラリの液性による発泡シートの劣化を抑制するために、耐アルカリ性を備えた研磨材用ポリウレタン樹脂が開示されている(特許文献1参照)。 However, in a polishing pad with an opening formed on the polishing surface, a slurry having acidic or alkaline properties enters the foam or fine pores during polishing, so the resin portion of the foamed sheet is caused by the chemical action of the slurry. Therefore, the foamed sheet is eroded from the inside of the fine holes and the foamed sheet is rapidly deteriorated. As the deterioration of the foamed sheet progresses, the foamed sheet and the object to be polished slide in the polishing process, and the shearing stress repeatedly applied to the foamed sheet tends to tear the resin part in which the fine holes of the foamed sheet are formed, The so-called “cohesive failure” is easily generated, in which the foam structure is destroyed and cannot be restored. When cohesive failure occurs, the polishing performance is impaired and stable polishing cannot be performed. In order to suppress the deterioration of the foamed sheet due to the liquidity of the slurry, a polyurethane resin for abrasives having alkali resistance has been disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の技術では、耐アルカリ性を備えているものの、ポリウレタン樹脂の基本的な分子構造は、従来のものとほぼ変わりがないため、ポリウレタン樹脂の耐アルカリ性の大幅な改善を期待することができない。スラリの液性による発泡シートの劣化抑制、すなわち、酸性やアルカリ性のスラリに対しても発泡構造を維持することができれば、安定した研磨加工の継続が期待できる。 However, although the technology of Patent Document 1 has alkali resistance, the basic molecular structure of the polyurethane resin is almost the same as that of the conventional one, and therefore a great improvement in the alkali resistance of the polyurethane resin is expected. I can't. If the foamed structure can be maintained even for acidic and alkaline slurries by suppressing the deterioration of the foamed sheet due to the liquidity of the slurry, stable polishing can be expected.
本発明は上記事案に鑑み、長期間安定した研磨加工を行うことができる研磨パッドを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a polishing pad capable of performing a stable polishing process for a long period of time in view of the above cases.
上記課題を解決するために、本発明は、研磨加工に用いられ、湿式成膜法により複数の発泡と、前記複数の発泡間に該複数の発泡の平均径より小さい平均径の多数の微細孔とが連続状に形成された発泡構造を有する発泡シートを備えた研磨パッドにおいて、前記発泡シートは、ポリウレタン系の第1の樹脂で形成されており、前記多数の微細孔内に、前記第1の樹脂より耐酸性ないし耐アルカリ性が高く、被研磨物と接触可能な研磨面の硬度の上昇を抑制するための第2の樹脂が前記微細孔の容積に対する前記第2の樹脂の存在する体積の割合が30%以上となるように含有されており、前記発泡が前記発泡シートの厚み方向に沿って丸みを帯びた断面縦長三角状であるとともに、前記第2の樹脂がゴム材であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is used for polishing processing, and a plurality of foams by a wet film forming method, and a plurality of micropores having an average diameter smaller than the average diameter of the plurality of foams between the plurality of foams. In the polishing pad provided with a foam sheet having a foam structure in which the foam sheet is continuously formed, the foam sheet is formed of a polyurethane-based first resin, and the first pores are formed in the plurality of micropores. The second resin for suppressing the increase in hardness of the polished surface that can come into contact with the object to be polished has a volume of the second resin existing with respect to the volume of the micropores. It is contained so that the ratio is 30% or more, and the foaming is a vertically long triangular shape rounded along the thickness direction of the foamed sheet, and the second resin is a rubber material. Features.
本発明では、発泡シートの微細孔内にポリウレタン系の第1の樹脂より耐酸性ないし耐アルカリ性の高い第2の樹脂が、微細孔の容積に対する第2の樹脂の存在する体積の割合が30%以上となるように含有されたことで、微細孔の表面が第2の樹脂で保護されるため、研磨加工時に供給され酸性またはアルカリ性を有するスラリの化学的作用による発泡シートの劣化が抑制されると共に、発泡構造が第2の樹脂により補強され、スラリ中に含まれる研磨粒子や研磨屑が微細孔内に蓄積されにくくなり研磨面の硬度の上昇が抑制され、かつ、微細孔内に含有された第2の樹脂がゴム材であり、厚み方向に沿って丸みを帯びた断面縦長三角状の発泡の空隙が確保されることで、研磨加工時に発泡が伸縮するため、研磨加工時に発泡シートに剪断応力がかかっても、被研磨物の平坦性を向上させ長期間安定した研磨加工を行うことができる。 In the present invention, the second resin having higher acid resistance or alkali resistance than the polyurethane-based first resin in the micropores of the foamed sheet has a volume ratio of the second resin to the micropore volume of 30%. By containing as described above, the surface of the micropores is protected by the second resin, so that deterioration of the foamed sheet due to the chemical action of the acidic or alkaline slurry supplied during polishing is suppressed. At the same time, the foam structure is reinforced by the second resin, so that the abrasive particles and polishing debris contained in the slurry are less likely to accumulate in the micropores, and the increase in hardness of the polished surface is suppressed , and is contained in the micropores. In addition, the second resin is a rubber material, and the foaming expansion and contraction at the time of polishing processing is ensured by securing a foaming void having a round triangular cross section that is rounded along the thickness direction. shear Even under force, it is possible to perform polishing with long-term stability and to improve the planarity of the polished object.
この場合において、第2の樹脂は、多数の微細孔の表面に被膜を形成すると共に、微細孔内に存在する体積の割合が微細孔の体積に対して70%以上となるように含有されることが好ましい。第2の樹脂を発泡構造を有する発泡シートに樹脂エマルションを含浸させることで形成することができる。樹脂エマルションの分散相の径を1μm以下とすることが好ましい。樹脂エマルションをシリコーンゴム、フッ素ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、から選択される少なくとも1種で形成することができる。発泡シートでは液温が40℃でpH14の水酸化ナトリウム水溶液に8時間浸漬した前後における引張強度保持率が80%以上であることが好ましい。発泡シートでは液温が40℃でpH1の塩酸水溶液に24時間浸漬した前後における引張強度保持率が80%以上であることが好ましい。 In this case, the second resin is formed so that a film is formed on the surface of a large number of micropores, and the volume ratio in the micropores is 70% or more with respect to the volume of the micropores. It is preferable. The second resin can be formed by impregnating a resin sheet with a foam sheet having a foam structure. The diameter of the dispersed phase of the resin emulsion is preferably 1 μm or less. Silicone rubber, fluoro rubber, chlorinated polyethylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, acrylonitrile butadiene rubber, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber And at least one selected from butadiene rubber. The foam sheet preferably has a tensile strength retention of 80% or more before and after being immersed in an aqueous sodium hydroxide solution having a liquid temperature of 40 ° C. and a pH of 14 for 8 hours. The foam sheet preferably has a tensile strength retention of 80% or more before and after being immersed in an aqueous hydrochloric acid solution having a liquid temperature of 40 ° C. and a pH of 1 for 24 hours.
本発明によれば、発泡シートの微細孔内にポリウレタン系の第1の樹脂より耐酸性ないし耐アルカリ性の高い第2の樹脂が、微細孔の容積に対する第2の樹脂の存在する体積の割合が30%以上となるように含有されたことで、微細孔の表面が第2の樹脂で保護されるため、研磨加工時に供給され酸性またはアルカリ性を有するスラリの化学的作用による発泡シートの劣化が抑制されると共に、発泡構造が第2の樹脂により補強され、スラリ中に含まれる研磨粒子や研磨屑が微細孔内に蓄積されにくくなり研磨面の硬度の上昇が抑制され、かつ、微細孔内に含有された第2の樹脂がゴム材であり、厚み方向に沿って丸みを帯びた断面縦長三角状の発泡の空隙が確保されることで、研磨加工時に発泡が伸縮するため、研磨加工時に発泡シートに剪断応力がかかっても、被研磨物の平坦性を向上させ長期間安定した研磨加工を行うことができる、という効果を得ることができる。 According to the present invention, the second resin having higher acid resistance or alkali resistance than the polyurethane-based first resin in the micropores of the foam sheet has a ratio of the volume of the second resin to the volume of the micropores. By containing 30% or more, the surface of the micropores is protected by the second resin, so that the deterioration of the foam sheet due to the chemical action of the acidic or alkaline slurry supplied during polishing is suppressed. In addition, the foam structure is reinforced by the second resin, the abrasive particles and polishing debris contained in the slurry are less likely to accumulate in the micropores, and the increase in hardness of the polished surface is suppressed , and the micropores The contained second resin is a rubber material, and because the foamed voids in a vertically long triangular shape rounded along the thickness direction are secured, the foam expands and contracts during the polishing process. On the sheet Even when a shear stress, it is possible to perform polishing with long-term stability and to improve the flatness of the object to be polished, the effect can be obtained as.
以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a polishing pad to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
(構成)
図1に示すように、本実施形態の研磨パッド10は、湿式成膜法によりポリウレタン系の第1の樹脂で形成された発泡シート2を備えている。ポリウレタン系の第1の樹脂は、主鎖中にウレタン結合をもつ樹脂であり、本例では、ポリウレタン樹脂が用いられている。発泡シート2は、研磨面Pを有している。
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the
発泡シート2は、湿式成膜時に形成されたスキン層側に、厚みが一様となるようにバフ処理が施されている。発泡シート2には、厚み方向(図1の縦方向)に沿って丸みを帯びた断面縦長三角状の複数の発泡3が略均等に分散した状態で形成されている。発泡3は、研磨面P側の孔径が研磨面Pと反対の面側より小さく形成されている。すなわち、発泡3は研磨面P側で縮径されている。複数の発泡3には、発泡シート2の厚さ全体に亘り縦長の発泡3や、発泡シート2の厚さに満たない長さの発泡3がある。発泡シート2では、バフ処理によりスキン層が除去されたことで、発泡3が開口し、研磨面Pに開口4が形成されている。発泡3の間のポリウレタン樹脂中には、平均孔径が発泡3より小さい多数の微細孔6が形成されている。電子顕微鏡写真で観察した発泡シート2の断面画像を二値化処理することで計測した微細孔6の円相当径は、15μm以下に設定されている。発泡3および微細孔6は、連通孔で網目状に連通されている。すなわち、発泡シート2は連続状の発泡構造を有している。発泡シート2の連続状の発泡構造において、多数の微細孔6のうち少なくとも一部の微細孔6の表面に、第2の樹脂としての耐性樹脂5が連続状の被膜を形成するように存在している。すなわち、耐性樹脂5の相が形成されている。
The foam sheet 2 is buffed on the skin layer side formed during wet film formation so that the thickness is uniform. The foamed sheet 2 is formed in a state where a plurality of
ここで、耐性樹脂5について説明する。耐性樹脂5の相は、連通孔を通して微細孔6の表面がほぼコーティングされた状態(被膜の状態)で連続状に形成されている。微細孔6では、1つの微細孔6内の大部分に耐性樹脂5の相が形成されている微細孔6と、耐性樹脂5の相が殆ど形成されていない微細孔6と形成されている。すなわち、個々の微細孔6に存在する耐性樹脂5の量は、耐性樹脂5の被膜の厚さによって異なる。耐性樹脂5の相の形成前の多数の微細孔6に対する耐性樹脂5の充填率は、30%以上に設定されている。耐性樹脂5の充填率は、耐性樹脂5の相の形成前の多数の微細孔6の空隙部分の体積に対する、耐性樹脂5の体積が占める割合を百分率で表したものである。 Here, the resistant resin 5 will be described. The phase of the resistant resin 5 is continuously formed in a state where the surface of the micropore 6 is almost coated through the communication hole (a state of a film). The fine holes 6 are formed as a fine hole 6 in which the phase of the resistant resin 5 is formed in the majority of one fine hole 6 and a fine hole 6 in which the phase of the resistant resin 5 is hardly formed. That is, the amount of the resistant resin 5 present in each micropore 6 varies depending on the thickness of the coating of the resistant resin 5. The filling rate of the resistant resin 5 into the large number of micropores 6 before the formation of the phase of the resistant resin 5 is set to 30% or more. The filling rate of the resistant resin 5 is expressed as a percentage of the volume of the resistant resin 5 to the volume of the voids of the numerous micropores 6 before the phase of the resistant resin 5 is formed.
耐性樹脂5の充填率の算出方法について説明する。まず、耐性樹脂5の相の形成前に、発泡シートの断面写真を走査型電子顕微鏡(SEM)にて撮影し、二値化処理した画像から、微細孔6の孔径を円相当径として、発泡シート1mm 2 のうち5点を測定し、この平均の値をAとすると、補強樹脂5の形成前の微細孔6の空隙部分の体積(微細孔6の容積)はπA3/6で表される。同様にして耐性樹脂5の相を形成後に、多数の微細孔6の空隙部分(耐性樹脂5の相が形成されていない部分)の孔径を円相当径として測定し、この平均の値をBとすると、補強樹脂5の形成後の微細孔6の空隙部分の容積はπB3/6で表される。耐性樹脂5の存在する体積を、耐性樹脂5の相の形成前と形成後との微細孔6の空隙部分の容積の差、すなわち、π(A3−B3)/6とすると、耐性樹脂5の充填率は(A3−B3)/A3×100の式で算出される。 A method for calculating the filling rate of the resistant resin 5 will be described. First, before the formation of the phase of the resistant resin 5, a cross-sectional photograph of the foam sheet is taken with a scanning electron microscope (SEM), and from the binarized image, the pore diameter of the fine holes 6 is set as the equivalent circle diameter. measuring the five points of the sheet 1 mm 2, the table value of the mean When a, the volume of the gap portion of the micropores 6 before the formation of the reinforcing resin 5 (volume of the micropores 6) is? pa 3/6 Is done. Similarly, after forming the phase of the resistant resin 5, the pore diameter of a large number of pores (portions where the phase of the resistant resin 5 is not formed) of the micropores 6 is measured as an equivalent circle diameter. Then, the volume of the gap portion of the micropores 6 after formation of the reinforcing resin 5 is represented by πB 3/6. Assuming that the volume of the resistant resin 5 is the difference in volume of the voids of the micropores 6 before and after the phase of the resistant resin 5 is formed, that is, π (A 3 −B 3 ) / 6, the resistant resin 5 The filling rate of 5 is calculated by the formula of (A 3 −B 3 ) / A 3 × 100.
耐性樹脂5は、発泡シート2を形成するポリウレタン樹脂と比べて耐酸性ないし耐アルカリ性の高い樹脂で形成される。耐酸性としては、耐性樹脂5の相が形成された発泡シート2を液温が40℃でpH1の塩酸水溶液に24時間浸漬した後の引張強度をA1とし、当該塩酸水溶液に浸漬する前の引張強度をB1としたときに、A1/B1×100で表される引張強度保持率が80%以上を示す。一方、耐アルカリ性としては、液温が40℃でpH14の水酸化ナトリウム水溶液に8時間浸漬した後の引張強度をA2とし、当該水酸化ナトリウム水溶液に浸漬する前の引張強度をB2としたときに、A2/B2×100で表される引張強度保持率が80%以上を示す。このような樹脂としては、ゴム材を挙げることができ、具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、から選択される少なくとも1種が使用されている。本例では、耐性樹脂5として、耐酸性および耐アルカリ性の両性質共にポリウレタン樹脂より高いクロロプレンゴムが用いられている。耐酸性ないし耐アルカリ性に優れた耐性樹脂5が微細孔6内に存在することで、耐性樹脂5が発泡シート2を保護する機能を果たすこととなる。 The resistant resin 5 is formed of a resin having higher acid resistance or alkali resistance than the polyurethane resin forming the foamed sheet 2. For acid resistance, the tensile strength after dipping the foamed sheet 2 in which the phase of the resistant resin 5 is formed in a hydrochloric acid aqueous solution having a liquid temperature of 40 ° C. and pH 1 for 24 hours is A1, and the tensile strength before dipping in the aqueous hydrochloric acid solution is A1. When the strength is B1, the tensile strength retention represented by A1 / B1 × 100 is 80% or more. On the other hand, as alkali resistance, when the liquid temperature is 40 ° C. and the tensile strength after immersion in an aqueous sodium hydroxide solution at pH 14 for 8 hours is A2, and the tensile strength before immersion in the aqueous sodium hydroxide solution is B2, The tensile strength retention represented by A2 / B2 × 100 is 80% or more. Examples of such a resin include rubber materials. Specifically, silicone rubber, fluorine rubber, chlorinated polyethylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, acrylonitrile butadiene rubber, hydrogenated acrylonitrile- At least one selected from butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, and butadiene rubber is used. In this example, chloroprene rubber having higher acid resistance and alkali resistance properties than polyurethane resin is used as the resistant resin 5. When the resistant resin 5 excellent in acid resistance or alkali resistance is present in the fine holes 6, the resistant resin 5 functions to protect the foamed sheet 2.
耐性樹脂5は、クロロプレンゴムのエマルション(樹脂エマルション)を発泡シート2に含浸させることで形成される。樹脂エマルションの分散相の径は、1μm以下に設定されている。発泡シート2において、研磨面P側に発泡3が開口した開口4が形成され、発泡3および微細孔6が連通孔で連通されて形成された発泡構造を有しているため、発泡シート2に樹脂エマルションを含浸させることで、樹脂エマルションを発泡3や連通孔を通して微細孔6内に浸透させることができる。
The resistant resin 5 is formed by impregnating the foam sheet 2 with a chloroprene rubber emulsion (resin emulsion). The diameter of the dispersed phase of the resin emulsion is set to 1 μm or less. In the foam sheet 2, an opening 4 in which the
また、研磨パッド10は、研磨面Pと反対の面側に、研磨機に研磨パッド10を装着するための両面テープ7の一面側が貼り合わされている。両面テープ7は、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略記する。)等の基材を有しており、その両表面に粘着剤が塗布されている。両面テープ7の他面側(最下面側)に剥離紙8を有している。
Further, the
(製造)
図2に示すように、研磨パッド10は、ポリウレタン樹脂を溶解させた樹脂溶液を準備する準備工程、樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布する塗布工程、水系凝固液中でポリウレタン樹脂をシート状に凝固再生させる凝固再生工程、凝固再生したポリウレタン樹脂を洗浄し乾燥させる洗浄・乾燥工程、厚みを均一化させるように研削処理を施す研削工程、発泡シート2に樹脂エマルションを含浸させ、乾燥させる含浸・乾燥工程、発泡シート2と両面テープ7とを貼り合わせるラミネート加工工程を経て製造される。以下、工程順に説明する。
(Manufacturing)
As shown in FIG. 2, the
準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒のN,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記する。)および添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。ポリウレタン樹脂には、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂から選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が30質量%となるようにDMFに溶解させる。添加剤としては、発泡3の大きさや数量(個数)を制御するため、カーボンブラック等の顔料、発泡形成を促進させる親水性活性剤およびポリウレタン樹脂の凝固再生を安定化させる疎水性活性剤等を用いることができる。得られた溶液を減圧下で脱泡してポリウレタン樹脂溶液を得る。
In the preparation step, N, N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF), which is a water-miscible organic solvent capable of dissolving the polyurethane resin, and an additive are mixed to dissolve the polyurethane resin. For the polyurethane resin, a polyester resin, a polyether resin, a polycarbonate resin, or the like is selected and used. For example, the polyurethane resin is dissolved in DMF so as to be 30% by mass. Examples of additives include pigments such as carbon black, hydrophilic activators that promote foam formation, and hydrophobic activators that stabilize the coagulation regeneration of polyurethane resins in order to control the size and quantity (number) of
塗布工程では、準備工程で調製されたポリウレタン樹脂溶液を常温下でナイフコータ等の塗布装置により帯状の成膜基材に略均一に塗布する。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液の塗布厚み(塗布量)を調整する。成膜基材には、可撓性フィルム、不織布、織布等を用いることができる。不織布、織布を用いる場合は、ポリウレタン樹脂溶液の塗布時に成膜基材内部へのポリウレタン樹脂溶液の浸透を抑制するため、予め水またはDMF水溶液(DMFと水との混合液)等に浸漬する前処理(目止め)が行われる。成膜基材としてPET製等の可撓性フィルムを用いる場合は、液体の浸透性を有していないため、前処理が不要となる。以下、本例では、成膜基材をPET製フィルムとして説明する。 In the application step, the polyurethane resin solution prepared in the preparation step is applied substantially uniformly to the belt-shaped film forming substrate at a normal temperature by an application device such as a knife coater. At this time, the application thickness (application amount) of the polyurethane resin solution is adjusted by adjusting the gap between the knife coater and the film forming substrate. A flexible film, a nonwoven fabric, a woven fabric, etc. can be used for the film-forming substrate. When using a nonwoven fabric or a woven fabric, in order to suppress the penetration of the polyurethane resin solution into the film-forming substrate during application of the polyurethane resin solution, it is preliminarily immersed in water or a DMF aqueous solution (mixed solution of DMF and water). Preprocessing (sealing) is performed. In the case where a flexible film made of PET or the like is used as the film forming substrate, pretreatment is not necessary because it does not have liquid permeability. Hereinafter, in this example, the film forming substrate is described as a PET film.
凝固再生工程では、塗布工程で成膜基材に塗布されたポリウレタン樹脂溶液を、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液(水系凝固液)に案内する。凝固液中では、まず、塗布されたポリウレタン樹脂溶液の表面側に厚さ数μm程度のスキン層が形成される。その後、ポリウレタン樹脂溶液中のDMFと凝固液との置換の進行によりポリウレタン樹脂が成膜基材の片面にシート状に凝固再生する。DMFがポリウレタン樹脂溶液から脱溶媒し、DMFと凝固液とが置換することにより、スキン層の内側(ポリウレタン樹脂中)に発泡3および多数の微細孔6が形成され、発泡3および多数の微細孔6を網目状に連通する連通孔が形成される。このとき、成膜基材のPET製フィルムが水を浸透させないため、ポリウレタン樹脂溶液の表面側(スキン層側)で脱溶媒が生じて成膜基材側が表面側より大きな発泡3が形成される。
In the coagulation regeneration process, the polyurethane resin solution applied to the film forming substrate in the application process is guided to a coagulation liquid (water-based coagulation liquid) whose main component is water which is a poor solvent for the polyurethane resin. In the coagulation liquid, first, a skin layer having a thickness of about several μm is formed on the surface side of the applied polyurethane resin solution. Thereafter, the polyurethane resin coagulates and regenerates in a sheet form on one side of the film forming substrate by the progress of substitution between the DMF in the polyurethane resin solution and the coagulating liquid. When DMF is removed from the polyurethane resin solution and DMF and the coagulating liquid are replaced,
洗浄・乾燥工程では、凝固再生工程で凝固再生したシート状のポリウレタン樹脂(以下、成膜樹脂という。)を成膜基材から剥離し、水等の洗浄液中で洗浄して成膜樹脂中に残留するDMFを除去する。洗浄後、成膜樹脂をシリンダ乾燥機で乾燥させる。シリンダ乾燥機は内部に熱源を有するシリンダを備えている。成膜樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後の成膜樹脂は、ロール状に巻き取られる。 In the cleaning / drying process, the sheet-like polyurethane resin solidified and regenerated in the coagulation regeneration process (hereinafter referred to as a film-forming resin) is peeled off from the film-forming substrate, washed in a cleaning solution such as water and washed into the film-forming resin. Residual DMF is removed. After cleaning, the film forming resin is dried with a cylinder dryer. The cylinder dryer includes a cylinder having a heat source therein. The film-forming resin is dried by passing along the peripheral surface of the cylinder. The film-forming resin after drying is wound up in a roll shape.
研削処理工程では、成膜樹脂の表面に形成されたスキン層側にバフ処理等の研削処理を施す。すなわち、圧接治具の略平坦な表面を成膜樹脂のスキン層と反対側の面に圧接し、スキン層側にバフ処理を施す。これにより、一部の発泡3が研磨面Pで開口して開口4が形成され、成膜樹脂の厚みが均一化される。
In the grinding process, a grinding process such as buffing is performed on the skin layer formed on the surface of the film-forming resin. That is, the substantially flat surface of the pressure welding jig is pressed against the surface opposite to the skin layer of the film forming resin, and the buff treatment is performed on the skin layer side. Thereby, a part of the
含浸・乾燥工程では、耐酸性および耐アルカリ性を有するクロロプレンゴムを水等の分散媒に分散させた樹脂エマルションをバフ処理後の成膜樹脂に含浸もしくはコーティングする。樹脂エマルションが含浸された成膜樹脂では、発泡3や連通孔を通して樹脂エマルションが微細孔6内に入り込む。すなわち、成膜樹脂は樹脂エマルションで濡れることとなる。含浸後、成膜樹脂は低荷重下でマングルローラにより余分な樹脂エマルションが絞り落とされる。微細孔6内に残る樹脂エマルションの量は、微細孔6の大きさや、微細孔6の発泡3からの距離によっても左右されるが、マングルローラの荷重を調整することで、調整することができる。このとき、微細孔6の大きさは発泡3の大きさより小さいため、成膜樹脂に樹脂エマルションを含浸させると、樹脂エマルションの表面張力が働き、発泡3と比べて、樹脂エマルションが殆どの微細孔6内に多く入り込むこととなる。その後、成膜樹脂をシリンダ乾燥機で乾燥させる。このとき、樹脂エマルションのうち、分散媒の水等が先に蒸発し、分散相のクロロプレンゴムが後で固化する。同様の操作を2〜5回繰り返し行うことで充填率を調整し、耐性樹脂5で微細孔6の表面がほぼコートされた状態で発泡シート2が形成される。
In the impregnation / drying step, a resin emulsion in which chloroprene rubber having acid resistance and alkali resistance is dispersed in a dispersion medium such as water is impregnated or coated on the film-forming resin after buffing. In the film-forming resin impregnated with the resin emulsion, the resin emulsion enters the fine holes 6 through the
ラミネート加工工程では、得られた発泡シート2の研磨面Pと反対側の面に両面テープ7の一面側を貼り合わせる。両面テープ7の他面側は剥離紙8で覆われている。汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い、研磨パッド10を完成させる。
In the laminating process, one surface of the double-sided tape 7 is bonded to the surface opposite to the polishing surface P of the obtained foamed sheet 2. The other side of the double-sided tape 7 is covered with a
(作用)
次に、本実施形態の研磨パッド10の作用等について説明する。
(Function)
Next, the operation and the like of the
本実施形態では、多くの微細孔6内に耐性樹脂5の相が形成されている。耐性樹脂5では、ポリウレタン樹脂より耐酸性および耐アルカリ性の高いクロロプレンゴムが用いられている。耐性樹脂5を形成するクロロプレンゴムが発泡シート2を形成するポリウレタン樹脂より耐酸性および耐アルカリ性に優れるため、微細孔6の表面が耐性樹脂5で保護され、研磨加工時に供給されるスラリが微細孔6内に入り込んでも、耐性樹脂5によりスラリの化学的な作用による発泡シート2の劣化が抑制される。また、耐性樹脂5は、微細孔6内に存在することで発泡シート2を補強する機能も有している。このため、研磨加工時に剪断応力がかかっても、発泡構造が保たれるので、長期間安定した研磨加工を行うことができる。更に、発泡シート2は、微細孔6の表面が耐性樹脂5で保護されることで、スラリの化学的作用による劣化が抑制されるため、スラリの液性が発泡構造に与える影響を低減することができる。この結果、被研磨物に合わせて、適したpHの液性を有するスラリを使用することができ、研磨効率を向上させることができる。例えば、スラリには、水酸化ナトリウム水溶液や塩酸水溶液以外にもアンモニア水溶液や有機酸水溶液等も使用することが可能である。 In this embodiment, the phase of the resistant resin 5 is formed in many micropores 6. In the resistant resin 5, chloroprene rubber having higher acid resistance and alkali resistance than polyurethane resin is used. Since the chloroprene rubber forming the resistant resin 5 is superior in acid resistance and alkali resistance to the polyurethane resin forming the foamed sheet 2, the surface of the micropores 6 is protected by the resistant resin 5, and the slurry supplied during the polishing process is microporous. Even if it enters the inside 6, the resistant resin 5 suppresses the deterioration of the foam sheet 2 due to the chemical action of the slurry. Further, the resistant resin 5 also has a function of reinforcing the foam sheet 2 by being present in the fine holes 6. For this reason, even if a shear stress is applied during the polishing process, the foamed structure is maintained, so that a stable polishing process can be performed for a long period of time. Furthermore, since the foam sheet 2 is protected by the resistant resin 5 on the surface of the micropores 6 to prevent deterioration due to the chemical action of the slurry, the influence of the liquid property of the slurry on the foam structure is reduced. Can do. As a result, it is possible to use a slurry having a liquid property with a suitable pH according to the object to be polished, and improve the polishing efficiency. For example, an aqueous ammonia solution or an organic acid aqueous solution can be used for the slurry in addition to the aqueous sodium hydroxide solution and aqueous hydrochloric acid solution.
また、本実施形態では、発泡シート2に形成された多くの微細孔6内に耐性樹脂5の相が形成されている。このため、微細孔6が耐性樹脂5で閉塞されると、研磨加工中にスラリ中に含まれる研磨粒子やスラッジ等が微細孔6内に蓄積されにくくなる。この結果、研磨面Pの部分的な硬度の上昇が抑制されるので、被研磨物へのスクラッチが低減すると共に、研磨面Pの硬度のムラが低減するので、被研磨物の平坦性を向上させることができる。 Moreover, in this embodiment, the phase of the resistant resin 5 is formed in many micropores 6 formed in the foamed sheet 2. For this reason, when the fine holes 6 are blocked with the resistant resin 5, it becomes difficult for the abrasive particles and sludge contained in the slurry during the polishing process to be accumulated in the fine holes 6. As a result, since the increase in the partial hardness of the polishing surface P is suppressed, scratches on the object to be polished are reduced, and unevenness in the hardness of the polishing surface P is reduced, so that the flatness of the object to be polished is improved. Can be made.
更に、本実施形態では、耐性樹脂5の形成前の多数の微細孔6に対する耐性樹脂5の充填率が30%以上に設定されている。耐性樹脂5の充填率が30%を下回る場合、スラリが微細孔6の表面に接触する割合が多くなり、耐性樹脂5の保護機能が不十分となるため、スラリによる発泡シート2の劣化を抑制する効果が得られなくなる。また、耐性樹脂5の量が不十分となるため、微細孔6へのスラッジ等の蓄積を抑制できるほど微細孔6が十分に耐性樹脂5で閉塞されない上に、耐性樹脂5で微細孔6の空隙が小さくなることで却って、スラッジ等の除去性が悪化し、スクラッチが発生しやすくなる。 Furthermore, in this embodiment, the filling rate of the resistant resin 5 with respect to the numerous fine holes 6 before the formation of the resistant resin 5 is set to 30% or more. When the filling rate of the resistant resin 5 is less than 30%, the ratio of the slurry coming into contact with the surface of the micropores 6 is increased, and the protective function of the resistant resin 5 is insufficient, thereby suppressing the deterioration of the foamed sheet 2 due to the slurry. The effect to do is not obtained. Further, since the amount of the resistant resin 5 becomes insufficient, the micropores 6 are not sufficiently blocked by the resistant resin 5 so that accumulation of sludge and the like in the micropores 6 can be suppressed. On the contrary, the removal of sludge and the like is deteriorated and the scratches are likely to occur due to the small gap.
また更に、本実施形態では、耐性樹脂5が樹脂エマルションの含浸により形成されている。また、樹脂エマルションの分散相の径が1μm以下に設定されている。このため、樹脂エマルションが発泡3や連通孔を通して微細孔6まで浸透することで、耐性樹脂5を微細孔6内に連続状に形成することができる。また、本実施形態では、研削処理により複数の発泡3が開口している。このため、含浸・乾燥工程において、発泡3や連通孔を通して微細孔6内に樹脂エマルションを容易に浸透させることができる。
Furthermore, in this embodiment, the resistant resin 5 is formed by impregnation with a resin emulsion. The diameter of the dispersed phase of the resin emulsion is set to 1 μm or less. For this reason, when the resin emulsion penetrates to the fine holes 6 through the
なお、本実施形態では、耐性樹脂5の相が微細孔6内に形成されている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発泡3の表面の少なくとも一部にも形成されていてもよい。このことは、研磨面P側における発泡3の開口の大きさを調整すること、すなわち、研削処理工程でのバフ量の調整や、含浸・乾燥工程でのマングルローラの荷重調整により実現することができる。このようにすれば、耐性樹脂5が、発泡構造を補強する機能をより向上させることができる。また、本実施形態では、耐性樹脂5の相の形成前の多数の微細孔6に対する耐性樹脂5の充填率が30%以上に設定されている例を示したが、発泡構造をより補強させることを考慮すれば、耐性樹脂5の充填率を70%以上とすることがより好ましい。
In the present embodiment, an example in which the phase of the resistant resin 5 is formed in the micropores 6 has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the phase of the
また、本実施形態では、耐性樹脂5、すなわち、樹脂エマルションに用いる樹脂として耐酸性および耐アルカリ性の両性質がポリウレタン樹脂より高いクロロプレンゴムを例示したが、本発明はこれに限定されるものでない。発泡シート2を形成するポリウレタン樹脂と比べて、耐酸性ないし耐アルカリ性が高い材料、換言すれば、耐酸性および耐アルカリ性のうち少なくとも一方が高い材料であれば、いかなる材料も使用することができる。このような材料としては、例えば、フッ素ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴムから選択される少なくとも1種を挙げることができる。耐性樹脂5として、ポリウレタン樹脂と比べて耐酸性のみが高い材料を用いた場合、スラリに酸性のものを使用することができる。反対に、ポリウレタン樹脂と比べて耐アルカリ性のみが高い材料を用いた場合、スラリにアルカリ性のものを使用することができる。 Moreover, in this embodiment, although the chloroprene rubber whose both acid resistance and alkali resistance property are higher than a polyurethane resin was illustrated as resistant resin 5, ie, resin used for a resin emulsion, this invention is not limited to this. Any material can be used as long as it is a material having higher acid resistance or alkali resistance than the polyurethane resin forming the foam sheet 2, in other words, a material having at least one of acid resistance and alkali resistance. Examples of such materials include fluorine rubber, chlorinated polyethylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, Mention may be made of at least one selected from styrene-butadiene rubber and butadiene rubber. When a material having only higher acid resistance than the polyurethane resin is used as the resistant resin 5, an acidic one can be used for the slurry. On the other hand, when a material having only high alkali resistance as compared with the polyurethane resin is used, an alkaline material can be used for the slurry.
更に、本実施形態では、樹脂エマルションの分散媒として水等を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発泡シート2に用いるポリウレタン系の樹脂を溶解しなければ、水以外の液体を使用してもよい。例えば、分散媒としてアルコール等を含ませた液体を使用してもよい。また、本実施形態では、耐性樹脂5の形成に樹脂エマルションを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、樹脂エマルション以外に樹脂溶液を用いてもよい。この場合、樹脂溶液に使用する溶媒を、耐性樹脂5に用いる樹脂を溶解可能で、発泡シート2に用いるポリウレタン系の樹脂を溶解しないものとすることが好ましい。また、本実施形態では、樹脂エマルションの分散相の径を1μm以下とする例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない、微細孔6内に樹脂エマルション(分散相)を十分に、かつ、偏在することなく浸透させることを考慮すれば、分散相の径を1μm以下とすることが好ましい。 Furthermore, in this embodiment, although the example which uses water etc. as a dispersion medium of a resin emulsion was shown, this invention is not limited to this, If the polyurethane-type resin used for the foam sheet 2 is not melt | dissolved, Liquids other than water may be used. For example, a liquid containing alcohol or the like as a dispersion medium may be used. Moreover, in this embodiment, although the example which uses a resin emulsion for formation of the resistant resin 5 was shown, this invention is not limited to this. For example, a resin solution other than the resin emulsion may be used. In this case, it is preferable that the solvent used for the resin solution can dissolve the resin used for the resistant resin 5 and does not dissolve the polyurethane resin used for the foam sheet 2. Moreover, in this embodiment, although the example which makes the diameter of the dispersed phase of a resin emulsion 1 micrometer or less was shown, this invention is not restrict | limited to this, resin emulsion (dispersed phase) is fully in the micropore 6 In addition, considering the permeation without uneven distribution, the diameter of the dispersed phase is preferably 1 μm or less.
また更に、本実施形態では、発泡シート2にポリウレタン樹脂を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリウレタン系であれば、他の樹脂を使用してもよい。例えば、ポリウレタン系グラフト共重合体やポリウレタン系ブロック共重合体等を使用してもよい。 Furthermore, in this embodiment, although the example which uses a polyurethane resin for the foam sheet 2 was shown, this invention is not limited to this, As long as it is a polyurethane system, you may use another resin. For example, a polyurethane graft copolymer or a polyurethane block copolymer may be used.
また更に、本実施形態では、発泡シート2の作製時に、ポリウレタン樹脂を凝固再生させた後、成膜基材を剥離して、両面テープ7を貼り合わせる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ポリウレタン樹脂を凝固再生させた後、成膜基材を剥離せず、両面テープ7を貼り合わせてもよい。また、成膜樹脂と成膜基材とが剥離しにくいように、予め接着性のよい樹脂を塗布した成膜基材上にポリウレタン樹脂を凝固再生させて、成膜基材をそのまま残してもよい。また、成膜基材に不織布を用いた場合は、成膜樹脂から剥離することが難しいため、成膜基材を剥離せずそのまま乾燥させてもよい。更に、両面テープ7としては、基材の両面に粘着剤が塗布されていてもよく、基材を有することなく粘着剤のみで構成されてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, when the foamed sheet 2 is produced, the polyurethane resin is coagulated and regenerated, and then the film-forming substrate is peeled off, and the double-sided tape 7 is bonded. It is not limited. For example, after the polyurethane resin is solidified and regenerated, the double-sided tape 7 may be bonded without peeling off the film forming substrate. In addition, the polyurethane resin is solidified and regenerated on the film-forming substrate on which a resin having good adhesiveness has been applied in advance so that the film-forming resin and the film-forming substrate are not easily separated. Good. Further, when a non-woven fabric is used as the film forming substrate, it is difficult to peel off the film forming resin, and thus the film forming substrate may be dried as it is without being peeled off. Furthermore, as the double-sided tape 7, an adhesive may be applied to both sides of the base material, or it may be composed of only an adhesive without having a base material.
更にまた、本実施形態では、研削処理工程で発泡シート2の研磨面P側の面にバフ処理を施す例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スライス機等によりスキン層を除去可能な方法を用いてもよい。また、研磨用途に応じて、発泡シート2の研磨面P側に研削処理を施さずに、研磨面Pの反対側の面に研削処理を施し、スキン層を残してもよい。この場合、研磨パッド10は、スキン層が被研磨物の微少うねりを低減させる役割を果たすため、仕上げ加工等に適している。
Furthermore, in this embodiment, although the example which performs the buff process to the surface by the side of the grinding | polishing surface P of the foam sheet 2 at the grinding process process was shown, this invention is not limited to this. For example, a method capable of removing the skin layer with a slicing machine or the like may be used. Further, depending on the polishing application, the surface opposite to the polishing surface P may be subjected to grinding without leaving the skin layer, without applying the grinding treatment to the polishing surface P side of the foam sheet 2. In this case, the
以下、本実施形態に従い製造した発泡シート2の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の発泡シートについても併記する。 Hereinafter, the Example of the foam sheet 2 manufactured according to this embodiment is described. In addition, it describes together about the foamed sheet of the comparative example manufactured for the comparison.
(実施例1)
実施例1では、発泡シート2の作製にポリウレタン樹脂として、ポリエステルMDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂を溶解させた30質量%の溶液100部に対して、溶媒のDMFの45部、顔料としてカーボンブラックの30質量%を含むDMF分散液の40部を添加し混合してポリウレタン樹脂溶液を調製した。得られたポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に塗布後、凝固液中で凝固再生させた。凝固再生後のポリウレタン樹脂から成膜基材を剥離し、洗浄・乾燥後、厚さが一様となるようにスキン層側に研削処理を施した。クロロプレンゴム(電気化学工業株式会社製、LM−50)を水等に分散させた樹脂エマルションを研削処理後のポリウレタン樹脂に含浸・乾燥させる操作を3回繰り返し行い、耐性樹脂5の相が形成された実施例1の発泡シート2を得た。このとき、耐性樹脂5の充填率が30%であった。
Example 1
In Example 1, polyester MDI (diphenylmethane diisocyanate) polyurethane resin was used as the polyurethane resin for producing the foam sheet 2. A polyurethane resin solution is prepared by adding 45 parts of DMF as a solvent and 40 parts of a DMF dispersion containing 30% by weight of carbon black as a pigment to 100 parts of a 30% by weight solution in which this polyurethane resin is dissolved. Was prepared. The obtained polyurethane resin solution was applied to a film-forming substrate and then coagulated and regenerated in a coagulating liquid. The base material for film formation was peeled from the polyurethane resin after coagulation regeneration, and after washing and drying, the skin layer side was ground so that the thickness was uniform. The operation of impregnating and drying the polyurethane resin after grinding with a resin emulsion in which chloroprene rubber (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., LM-50) is dispersed in water and the like is repeated three times, and the phase of the resistant resin 5 is formed. The foam sheet 2 of Example 1 was obtained. At this time, the filling rate of the resistant resin 5 was 30%.
(実施例2)
実施例2では、含浸・乾燥工程での繰り返し回数を増やし耐性樹脂5の充填率を70%とすること以外は実施例1と同様にして実施例2の発泡シート2を作製した。
(Example 2)
In Example 2, the foam sheet 2 of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the number of repetitions in the impregnation / drying process was increased and the filling rate of the resistant resin 5 was set to 70%.
(比較例1)
比較例1では、研削処理後のポリウレタン樹脂に耐性樹脂5の相を形成しないこと以外は実施例1と同様にして比較例1の発泡シートを作製した。すなわち、比較例1の発泡シートは、従来の発泡シートである。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a foamed sheet of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the phase of the resistant resin 5 was not formed in the polyurethane resin after the grinding treatment. That is, the foam sheet of Comparative Example 1 is a conventional foam sheet.
(比較例2)
比較例2では、含浸・乾燥工程での繰り返し回数を減らし耐性樹脂5の充填率を15%とすること以外は実施例1と同様にして比較例2の発泡シートを作製した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a foamed sheet of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the number of repetitions in the impregnation / drying process was reduced and the filling rate of the resistant resin 5 was 15%.
(評価1)
各実施例及び比較例の発泡シートについて、それぞれ引張強度を測定した。測定では、引張万能試験機(エイ・アンド・デイ社製、RTC−1210A)を使用した。測定方法は日本工業規格(JIS K6550)に準じた方法で測定した。その後、実施例及び比較例の発泡シートを液温が40℃でpH14の水酸化ナトリウム水溶液に8時間浸漬した。浸漬後、それぞれの発泡シートについて、再度、引張強度を測定した。水酸化ナトリウム水溶液に浸漬前後における引張強度保持率を算出した。引張強度の測定結果および引張強度保持率を下表1に示す。
(Evaluation 1)
The tensile strength was measured about the foam sheet of each Example and the comparative example, respectively. In the measurement, a tensile universal testing machine (manufactured by A & D, RTC-1210A) was used. The measuring method was measured by a method according to Japanese Industrial Standard (JIS K6550). Thereafter, the foamed sheets of Examples and Comparative Examples were immersed in an aqueous sodium hydroxide solution having a liquid temperature of 40 ° C. and a pH of 14 for 8 hours. After the immersion, the tensile strength of each foamed sheet was measured again. The tensile strength retention before and after being immersed in the sodium hydroxide aqueous solution was calculated. The measurement results of the tensile strength and the tensile strength retention are shown in Table 1 below.
表1に示すように、引張強度保持率において、耐性樹脂5が形成されていない比較例1では65%、耐性樹脂5の充填率が15%の比較例2では68%を示した。これらに対して、耐性樹脂5の充填率が30%の実施例1では85%、耐性樹脂5の充填率が70%の実施例2では92%を示した。すなわち、比較例1では最も低い値を示し、比較例2では比較例1より高い値を示したものの、実施例1、2より低い値を示した。これは、比較例1では耐性樹脂5が形成されておらず、比較例2では耐性樹脂5で微細孔6表面が十分に被覆されないため、いずれも微細孔6表面の水酸化ナトリウム水溶液と接触する割合が実施例1、2より大きく、発泡シートの劣化、すなわち、加水分解の進行を抑制することができないためと考えられる。これらに対して、実施例1、2では、比較例1、2より高い値を示し、いずれも80%以上であった。これは、実施例1、2では、微細孔6の表面が耐性樹脂5で保護されたことで、発泡シート2の劣化が抑制されたためと考えられる。これにより、実施例1、2は耐アルカリ性に優れており、研磨加工時に発泡シートに剪断応力がかかっても、長期間安定した研磨加工を行うことが期待できる。 As shown in Table 1, the tensile strength retention rate was 65% in Comparative Example 1 where the resistant resin 5 was not formed, and 68% in Comparative Example 2 where the filling rate of the resistant resin 5 was 15%. On the other hand, Example 1 in which the filling rate of the resistant resin 5 was 30% showed 85%, and Example 2 in which the filling rate of the resistant resin 5 was 70% showed 92%. That is, Comparative Example 1 showed the lowest value and Comparative Example 2 showed a higher value than Comparative Example 1, but showed a lower value than Examples 1 and 2. This is because the resistant resin 5 is not formed in Comparative Example 1 and the surface of the micropores 6 is not sufficiently covered with the resistant resin 5 in Comparative Example 2, so that both are in contact with the sodium hydroxide aqueous solution on the surface of the micropores 6. This is because the ratio is larger than those of Examples 1 and 2, and the deterioration of the foamed sheet, that is, the progress of hydrolysis cannot be suppressed. On the other hand, in Example 1, 2, the value higher than Comparative Example 1, 2 was shown, and all were 80% or more. This is considered to be because in Examples 1 and 2, the surface of the fine holes 6 was protected by the resistant resin 5, thereby suppressing the deterioration of the foam sheet 2. Thereby, Examples 1 and 2 are excellent in alkali resistance, and even if a shearing stress is applied to the foamed sheet at the time of polishing processing, it can be expected to perform polishing processing stable for a long period of time.
(評価2)
各実施例及び比較例の発泡シートについて、それぞれ引張強度を測定した。測定では、引張万能試験機(エイ・アンド・デイ社製、RTC−1210A)を使用した。測定方法は日本工業規格(JIS K6550)に準じた方法で測定した。その後、実施例及び比較例の発泡シートを液温が40℃でpH1の塩酸水溶液に24時間浸漬した。浸漬後、それぞれの発泡シートについて、再度、引張強度を測定した。塩酸水溶液に浸漬前後における引張強度保持率を算出した。引張強度の測定結果および引張強度保持率を下表1に示す。
(Evaluation 2)
The tensile strength was measured about the foam sheet of each Example and the comparative example, respectively. In the measurement, a tensile universal testing machine (manufactured by A & D, RTC-1210A) was used. The measuring method was measured by a method according to Japanese Industrial Standard (JIS K6550). Thereafter, the foam sheets of Examples and Comparative Examples were immersed in an aqueous hydrochloric acid solution having a liquid temperature of 40 ° C. and pH 1 for 24 hours. After the immersion, the tensile strength of each foamed sheet was measured again. The tensile strength retention before and after immersion in the aqueous hydrochloric acid solution was calculated. The measurement results of the tensile strength and the tensile strength retention are shown in Table 1 below.
表2に示すように、引張強度保持率において、耐性樹脂5が形成されていない比較例1では70%、耐性樹脂5の充填率が15%の比較例2では73%を示した。これらに対して、耐性樹脂5の充填率が30%の実施例1では85%、耐性樹脂5の充填率が70%の実施例2では88%を示した。すなわち、比較例1では最も低い値を示し、比較例2では比較例1より高い値を示したものの、実施例1、2より低い値を示した。これは、比較例1では耐性樹脂5が形成されておらず、比較例2では耐性樹脂5で微細孔6表面が十分に被覆されないため、いずれも微細孔6表面の塩酸水溶液と接触する割合が実施例1、2より大きく、発泡シートの劣化、すなわち、加水分解の進行を抑制することができないためと考えられる。これらに対して、実施例1、2では、比較例1、2より高い値を示し、いずれも70%以上であった。これは、実施例1、2では、微細孔6の表面が耐性樹脂5で保護されたことで、発泡シート2の劣化が抑制されたためと考えられる。これにより、実施例1、2は耐酸性に優れており、研磨加工時に発泡シートに剪断応力がかかっても、長期間安定した研磨加工を行うことが期待できる。 As shown in Table 2, the tensile strength retention rate was 70% in Comparative Example 1 where the resistant resin 5 was not formed, and 73% in Comparative Example 2 where the filling rate of the resistant resin 5 was 15%. On the other hand, Example 1 in which the filling rate of the resistant resin 5 was 30% showed 85%, and Example 2 in which the filling rate of the resistant resin 5 was 70% showed 88%. That is, Comparative Example 1 showed the lowest value and Comparative Example 2 showed a higher value than Comparative Example 1, but showed a lower value than Examples 1 and 2. This is because the resistant resin 5 is not formed in the comparative example 1 and the surface of the micropores 6 is not sufficiently covered with the resistant resin 5 in the comparative example 2, so that the ratio of contact with the hydrochloric acid aqueous solution on the surface of the micropores 6 is high. It is considered to be larger than Examples 1 and 2 because the deterioration of the foamed sheet, that is, the progress of hydrolysis cannot be suppressed. On the other hand, in Example 1, 2, the value higher than Comparative Example 1, 2 was shown, and all were 70% or more. This is considered to be because in Examples 1 and 2, the surface of the fine holes 6 was protected by the resistant resin 5, thereby suppressing the deterioration of the foam sheet 2. Thereby, Examples 1 and 2 are excellent in acid resistance, and even if a shearing stress is applied to the foamed sheet at the time of polishing processing, it can be expected to perform stable polishing processing for a long period of time.
本発明は、長期間安定した研磨加工を行うことができる研磨パッドを提供するものであるため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。 Since the present invention provides a polishing pad that can perform stable polishing for a long period of time, it contributes to the manufacture and sale of the polishing pad, and thus has industrial applicability.
2 発泡シート
3 発泡
5 耐性樹脂(第2の樹脂)
6 微細孔
10 研磨パッド
2
6
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