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TW202239829A - 研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法,以及包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法 - Google Patents

研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法,以及包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法 Download PDF

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TW202239829A
TW202239829A TW110148403A TW110148403A TW202239829A TW 202239829 A TW202239829 A TW 202239829A TW 110148403 A TW110148403 A TW 110148403A TW 110148403 A TW110148403 A TW 110148403A TW 202239829 A TW202239829 A TW 202239829A
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TW
Taiwan
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resin sheet
pore
polishing pad
range
pore volume
Prior art date
Application number
TW110148403A
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English (en)
Inventor
河野哲也
Original Assignee
日商富士紡控股股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from JP2021205051A external-priority patent/JP7748273B2/ja
Priority claimed from JP2021205119A external-priority patent/JP7748274B2/ja
Priority claimed from JP2021205047A external-priority patent/JP7749445B2/ja
Priority claimed from JP2021205117A external-priority patent/JP7749446B2/ja
Application filed by 日商富士紡控股股份有限公司 filed Critical 日商富士紡控股股份有限公司
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Abstract

本發明為提供一種可對被研磨物賦予良好之平坦性,且與漿料的親和性優異之研磨墊等。亦即,提供一種研磨墊等,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍的累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下,前述樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。

Description

研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法,以及包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法
本發明係關於研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法、以及包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法。
(第1先前技術) 一般對於如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、半導體晶圓、半導體裝置、硬碟用基板、金屬、以及陶瓷等之材料,進行使用研磨墊之研磨加工。
在研磨加工,將提昇在被研磨物的研磨表面之平坦性或研磨加工的研磨速度作為目的,正開發各式各樣的研磨墊。例如,專利文獻1中揭示有一種研磨墊,其係具有:具有第1空隙容量之氣孔、與具有第2空隙容量之氣孔。
(第2先前技術) 一般對於如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、半導體晶圓、半導體裝置、硬碟用基板、金屬、以及陶瓷等之材料,進行使用研磨墊之研磨加工。
在研磨加工,將提昇在被研磨物的研磨表面之平坦性或研磨加工的研磨速度作為目的,正開發各式各樣的研磨墊。例如,專利文獻2中揭示有一種研磨墊,其係熱塑性聚胺基甲酸酯之非多孔性成形體,其特徵為在熱塑性聚胺基甲酸酯,在-70℃~-50℃的範圍之損耗正切的最大值為4.00×10 -2以下。專利文獻2中揭示有藉由使用這般的研磨墊之研磨加工,抑制在研磨面所形成之凹部的角落部分之毛邊的發生。
專利文獻3中揭示有一種研磨墊,其係具有由具有微細氣泡之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成之研磨層的研磨墊,其特徵為聚胺基甲酸酯樹脂發泡體含有阿斯克(Asker)D硬度為20~60度且特定的磨損參數在指定的範圍內之聚胺基甲酸酯樹脂,且進而氣泡數為200個/mm 2以上且平均氣泡徑為50μm以下。專利文獻3中揭示有這般的研磨墊於被研磨材的表面難以產生刮痕,壓平性優異,且與以往者相比較,研磨速度較大。
專利文獻4中揭示有一種研磨墊,其係包含:具有50μm以下之平均孔徑,且具有75%以上之孔為平均孔徑之20μm以內的孔徑之多孔質發泡體之化學機械研磨用的研磨墊,其特徵為多孔質發泡體包含熱塑性聚胺基甲酸酯作為聚合物樹脂;該熱塑性聚胺基甲酸酯為具有指定的物性之熱塑性聚胺基甲酸酯。專利文獻4中揭示有這般的研磨墊可對被研磨物的研磨表面賦予優異之平坦性。
專利文獻5中揭示有一種研磨墊,其係使用具有指定的硬度之聚胺基甲酸酯系熱塑性彈性體的發泡體之研磨墊,其特徵為發泡體的密度為0.2~1.3g/cm 3,平均泡孔(Cell)徑為1~10μm,且泡孔數為1×10 7個/cm 3以上。專利文獻5中揭示有這般的研磨墊可良好地維持發泡狀態,並可對被研磨物的研磨表面賦予優異之平坦性。
(第3先前技術) 一般雖對於如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、如SiC圓盤之半導體晶圓材料、結晶體、金屬、石材、木材、樹脂材、以及陶瓷等之材料,進行研削加工、包覆加工及研磨,但在包覆加工,使用包覆墊。
作為有關包覆加工之技術,例如在專利文獻6中揭示有一種包覆加工系統,其係壓板、與附著在前述壓板之聚合物材料,前述聚合物材料的密度為約0.7g/cm 3~約3.0g/cm 3,具備有聚合物材料、與具備研磨粒子之漿料。在專利文獻6揭示有藉由使用這般的聚合物材料之包覆加工,使得通過長期間於高去除率之加工變可能,因該加工導致之缺陷減少。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5248861號公報 [專利文獻2]日本專利第6518680號公報 [專利文獻3]日本特開2014-111296號公報 [專利文獻4]日本專利第4624781號公報 [專利文獻5]日本專利第3649385號公報 [專利文獻6]日本特表2018-524193號公報
[發明欲解決之課題]
(第1課題) 於與第1先前技術的關係,一般而言,在藉由模具法所得之研磨墊中之發泡,對研磨特性給予大幅影響。例如,研磨墊的發泡越少雖越提昇被研磨物的平坦性,但藉由漿料的保持性或表面的平滑化,降低研磨速度,且亦降低壓平性。反之,發泡、尤其是連通孔越多,被研磨物的平坦性雖越惡化,但有提昇研磨速度或壓平性的傾向。另一方面,根據專利文獻1所記載之研磨墊,例如具有:具有50μm以下之平均孔徑之第1區域,及具有1μm~20μm的平均孔徑之第2區域等,由於對每一複數區域,空隙結構不同,故有研磨變不均一的傾向。
本發明係鑑於上述的問題點而完成者,以提供一種可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異之研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法作為第1目的。
(第2課題) 於與第2先前技術的關係,一般而言,在追求高度之平坦性的研磨加工,為了使研磨墊的下沉成為適度者,較佳為使用高密度之研磨墊。另一方面,高密度之研磨墊有與使用在研磨加工之漿料的親和性劣化的傾向。在研磨墊,與漿料的親和性從提高研磨速度及被研磨物的平坦性的觀點來看重要。
本發明者們詳細研究將專利文獻2~5所記載者作為開始之以往的研磨墊時,判斷以往之研磨墊至少與漿料的親和性不充分,或被研磨物的平坦性不充分。
例如,如專利文獻2所揭示之非多孔性的研磨墊,由於漿料難以浸透在研磨墊,故與漿料的親和性不充分。又,如專利文獻3~5所揭示之研磨墊,起因於低密度,無法對被研磨物賦予充分之平坦性,又,與漿料的親和性亦不充分。
本發明係鑑於上述的問題點而完成者,以提供一種可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異之研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法作為第2目的。
(第3課題) 於與第3先前技術的關係,使用在介在游離研磨粒(漿料)之包覆加工的樹脂薄片中,有如以下的要求。亦即,在包覆加工,多數使用包含金鋼石所代表之高硬度研磨粒(尤其是超研磨粒)的漿料,近年來,由於拋光研磨成本減輕,故尋求即使在包覆加工,亦可抑制過度的刮痕。作為對這般的要求之對應,認為是調整樹脂薄片的密度。例如,使用低密度之樹脂薄片時,有研磨粒容易保持在樹脂薄片的發泡內,且可抑制研磨粒與被加工物強烈接觸而給予刮痕的傾向。另一方面,單單僅降低密度,於長時間的使用時,有發生藉由打光之表面平滑化的隨著時間劣化的傾向。據此,尋求具有脆性之樹脂薄片,該脆性可期待不對物性等帶來影響,藉由壓平之搶眼性(即所謂壓平性)及/或表面未平滑化磨損並出現新的表面之自我再生性。從這般的觀點來看,專利文獻6所記載之技術尚有改善的餘地。
本發明係鑑於上述的問題點而完成者,以提供一種壓平性優異,表面難以平滑化、包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法作為第3目的。
(第4課題) 於與第3先前技術的關係,使用在介在游離研磨粒(漿料)之包覆加工的樹脂薄片中,有如以下的要求。亦即,在包覆加工,多數使用包含金鋼石所代表之高價的研磨粒之漿料,正尋求如可減低這般的漿料的使用量般的樹脂薄片。換言之,正尋求可效率良好地利用少量的漿料之樹脂薄片。作為對這般的要求之對應,雖考慮調整樹脂薄片的密度,但單單僅提高密度,有降低漿料之液體成分的利用效率的傾向。另一方面,適用具有發泡之低密度的樹脂薄片時,有導致於發泡內進入研磨粒,降低研磨粒成分的利用效率的傾向。從這般的觀點來看,專利文獻6所記載之技術尚有改善的餘地。
本發明係鑑於上述的問題點而完成者,以提供一種漿料的液體保持性能及研磨粒保持性能(以下,有將此等包括性稱為「漿料親和性」的情況)雙方優異的包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法作為第4目的。 [用以解決課題之手段]
本發明者們為了解決第1課題,進行努力研究的結果,發現藉由具有指定的物性之樹脂薄片,可解決第1課題,而終至完成本發明。
亦即,本發明包含以下之態樣。 [1] 一種研磨墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010 μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。 [2] 如[1]所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。 [3] 如[1]或[2]所記載之研磨墊,其中,將在前述樹脂薄片之10μm以上的開孔作為對象測定之平均開孔徑為50μm以上200μm以下。 [4] 如[1]~[3]中任一項所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內。 [5] 如[1]~[4]中任一項所記載之研磨墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。 [6] 如[1]~[5]中任一項所記載之研磨墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。 [7] 一種研磨墊之製造方法,其係製造如[1]~[6]中任一項所記載之研磨墊之方法,其係包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。 [8] 如[7]所記載之研磨墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第2硬化劑。 [9] 一種研磨加工物之製造方法,其係具有:於研磨漿料的存在下,使用如[1]~[6]中任一項所記載之研磨墊,研磨被研磨物之研磨步驟。
本發明者們為了解決第2課題,進行努力研究的結果,發現藉由具有指定的物性之樹脂薄片,可解決第2課題,而終至完成本發明。
亦即,本發明包含以下之態樣。 [2-1] 一種研磨墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.100 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。 [2-2] 如[2-1]所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’為0.000cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。 [2-3] 如[2-1]或[2-2]所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。 [2-4] 如[2-1]~[2-3]中任一項所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。 [2-5] 如[2-1]~[2-4]中任一項所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。 [2-6] 如[2-1]~[2-5]中任一項所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。 [2-7] 如[2-1]~[2-6]中任一項所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0為0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。 [2-8] 如[2-1]~[2-7]中任一項所記載之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’為0.040cm 3/g以上0.200cm 3/g以下。 [2-9] 如[2-1]~[2-8]中任一項所記載之研磨墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。 [2-10] 如[2-1]~[2-9]中任一項所記載之研磨墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。 [2-11] 一種研磨墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.050 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。 [2-12] 一種研磨墊之製造方法,其係製造如[2-1]~[2-11]中任一項所記載之研磨墊之方法,其具包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。 [2-13] 如[2-12]所記載之研磨墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為200以上500以下之第2硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第3硬化劑。 [2-14] 一種研磨加工物之製造方法,其係具有:於研磨漿料的存在下,使用如[2-1]~[2-11]中任一項所記載之研磨墊,研磨被研磨物之研磨步驟。
本發明者們為了解決第3課題,進行努力研究的結果,發現藉由具有指定的物性之樹脂薄片,可解決第3課題,而終至完成本發明。
亦即,本發明包含以下之態樣。 [3-1] 一種包覆墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的包覆墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010 μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。 [3-2] 如[3-1]所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.010 μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。 [3-3] 如[3-1]或[3-2]所記載的包覆墊,其中,將在前述樹脂薄片之10μm以上的開孔作為對象測定之平均開孔徑為50μm以上200μm以下。 [3-4] 如[3-1]~[3-3]中任一項所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.010μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內。 [3-5] 如[3-1]~[3-4]中任一項所記載的包覆墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。 [3-6] 如[3-1]~[3-5]中任一項所記載的包覆墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。 [3-7] 一種包覆墊之製造方法,其係製造如[3-1]~[3-6]中任一項所記載的包覆墊之方法,其係包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。 [3-8] 如[3-7]所記載的包覆墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第2硬化劑。 [3-9] 一種包覆加工物之製造方法,其係具有:於漿料的存在下,使用如[3-1]~[3-6]中任一項所記載的包覆墊,包覆加工被加工物之包覆步驟。
本發明者們為了解決第4課題,進行努力研究的結果,發現藉由具有指定的物性之樹脂薄片,可解決第4課題,而終至完成本發明。
亦即,本發明包含以下之態樣。 [4-1] 一種包覆墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的包覆墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.100 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。 [4-2] 如[4-1]所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’為0.000cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。 [4-3] 如[4-1]或[4-2]所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。 [4-4] 如[4-1]~[4-3]中任一項所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’的比例為50%以上。 [4-5] 如[4-1]~[4-4]中任一項所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。 [4-6] 如[4-1]~[4-5]中任一項所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。 [4-7] 如[4-1]~[4-6]中任一項所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0為0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。 [4-8] 如[4-1]~[4-7]中任一項所記載的包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’為0.040cm 3/g以上0.200cm 3/g以下。 [4-9] 如[4-1]~[4-8]中任一項所記載的包覆墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。 [4-10] 如[4-1]~[4-9]中任一項所記載的包覆墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。 [4-11] 一種包覆墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的包覆墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.050 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。 [4-12] 一種包覆墊之製造方法,其係至製造如[4-1]~[4-11]中任一項所記載的包覆墊之方法,其係包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。 [4-13] 如[4-12]所記載的包覆墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為200以上500以下之第2硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第3硬化劑。 [4-14] 一種包覆加工物之製造方法,其係具有:於漿料的存在下,使用如[4-1]~[4-11]中任一項所記載的包覆墊,包覆加工被加工物之包覆步驟。 [發明效果]
(對應第1課題之效果) 根據本發明,可提供一種可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異之研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法。
(對應第2課題之效果) 根據本發明,可提供一種可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異之研磨墊、其製造方法及研磨加工物之製造方法。
(對應第3課題之效果) 根據本發明,可提供一種壓平性優異,表面難以平滑化、包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法。 [發明效果]
(對應第4課題之效果) 根據本發明,可提供一種漿料的液體保持性能及研磨粒保持性能雙方優異的包覆墊、其製造方法及包覆加工物之製造方法。
以下,雖針對本發明之實施的形態(以下稱為「本實施形態」),依<第1實施形態>、<第2實施形態>、<第3實施形態>及<第4實施形態>的順序,進行詳細說明,但本發明並非被限定於此者,於不脫離該要旨的範圍可進行各式各樣的變形。
<第1實施形態> 於此,針對有關本實施形態之第1態樣(本說明書中亦稱為「第1實施形態」),進行詳細說明。尚,於<第1實施形態>使用之用語或符號,定為自後述之<第2實施形態>、<第3實施形態>及<第4實施形態>的內容獨立而使用者。
(研磨墊) 本實施形態(以後,除非另有說明,在<第1實施形態>之「本實施形態」係意指第1實施形態)的研磨墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下,前述樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。本實施形態之研磨墊由於如上述般構成,故可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。
本實施形態之研磨墊若為具備在本實施形態之樹脂薄片者,則並未特別限定,研磨墊亦可為具有樹脂薄片以外的構成者。作為在研磨墊之樹脂薄片以外的構成,可列舉以往公知之研磨層、緩衝層及接著層等。
本實施形態之研磨墊較佳為將上述之樹脂薄片作為研磨層具有者。所謂「將樹脂薄片作為研磨層具有」,係意指本實施形態之研磨墊的至少1個的表面已對應在本實施形態之樹脂薄片的表面,該樹脂薄片的表面成為本實施形態之研磨時被按壓在被研磨物之研磨面。據此,本實施形態之研磨墊較佳為至少單面藉由在本實施形態之樹脂薄片構成而成。又,本實施形態之研磨墊亦可為僅由在本實施形態之樹脂薄片所構成。
本實施形態之研磨墊如有必要可對研磨面實施溝加工、壓花加工及/或鑽孔加工(沖孔加工),亦可具備光透過部。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型及放射型等之形狀。
(樹脂薄片) (密度) 在本實施形態之樹脂薄片係密度為0.3g/cm 3以上0.9 g/cm 3以下。在本實施形態之樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上時,由於研磨墊成為對於壓力不易變形者,故在研磨加工,從研磨墊,對於被研磨物所給予之力在研磨面方向成為均一。其結果,在使用具備這般的樹脂薄片之研磨墊的研磨加工,可將被研磨物的研磨表面變更加平坦。尚,在本實施形態,所謂「被研磨物的研磨表面平坦」,係意指被研磨物被研磨的表面作為全體更為平坦。此點亦可說是總體平坦性良好。從同樣的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片的密度較佳為0.4g/cm 3以上,更佳為0.45g/cm 3以上。 另一方面,在本實施形態之樹脂薄片的密度為0.9 g/cm 3以下時,有降低樹脂薄片的硬度的傾向,在使用具備這般的樹脂薄片之研磨墊的研磨加工,有可抑制刮痕的產生的傾向。 在本實施形態之樹脂薄片的密度可藉由以往公知之方法測定,例如將樹脂薄片的質量及體積藉由通常之方法測定,從所得之值求出密度即可。又,作為控制樹脂薄片的密度之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的研磨墊之製造方法得到研磨墊即可。尤其是在本實施形態之樹脂薄片之製造步驟中,減少發泡劑的量時,有提高樹脂薄片的密度的傾向。
(樹脂薄片的細孔分布) (累積細孔容積V) 在本實施形態之樹脂薄片具有細孔,且在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下。 尚,以下,在本實施形態,除非另有說明,所謂「細孔分布」,定為意指藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布者。水銀壓入法為可藉由一邊掃描施加之壓力,一邊對測定試料表面的細孔注滿水銀,測定在測定試料表面之細孔分布之方法。據此,針對發泡材料,藉由水銀壓入法測定細孔分布時,該細孔分布主要為反映連通氣泡(一般亦稱為「連續氣泡」)的細孔分布者,獨立氣泡的細孔分布的幫助小。
關於本實施形態之研磨墊,本發明者們發現在藉由水銀壓入法測定之細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上時,與在研磨墊之漿料的親和性成為充分良好者。此點推測是因為累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上時,具有0.010 μm以上1.0μm以下之細孔徑的連通氣泡,成為分布在樹脂薄片的全體般,在研磨加工時,漿料透過該連通氣泡,成為均等浸透在樹脂薄片內部般。惟,藉由累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上,使得與研磨墊之漿料的親和性變充分良好者的原因不限於上述。 從更一層提昇與漿料的親和性的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V較佳為0.30cm 3/g以上,更佳為0.40cm 3/g以上。 在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V為1.00cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V為1.00cm 3/g以下,有樹脂薄片的密度容易成為上述的範圍內的傾向,在使用具備這般的樹脂薄片之研磨墊的研磨加工,可將被研磨物的研磨表面變更加平坦。從同樣的觀點來看,累積細孔容積V較佳為0.90cm 3/g以下。 累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下的範圍內時,樹脂薄片變壓平性優異。尚,所謂「壓平」或「壓平處理」,係意指於研磨被研磨物之前,使用固定研磨粒等之壓平治具(例如金鋼石修整器(Dresser)或砂紙),調整研磨墊之研磨面的表面粗糙度,或調整平坦度之處理。又,所謂「壓平性優異」,係意指藉由比較容易之條件的處理,可進行充分之壓平處理。所謂「研磨面」,係意指藉由於研磨墊研磨被研磨物時,研磨墊與被研磨物接觸的面,或假定有接觸的面。
(累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例) 在本實施形態之研磨墊,從更加提昇賦予在被研磨物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,在樹脂薄片的細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V相對於在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例,較佳為50%以上。換言之,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0之比(V/V 0),較佳為0.50以上。根據這般的態樣,樹脂薄片由於增加具有相對性小之細孔徑的細孔的比例,故可將密度與以往品保持同等,並且可更一層增多樹脂薄片內之連通氣泡之數。 從同樣的觀點來看,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例,更佳為60%以上,再更佳為65%以上,又再更佳為70%以上。累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例的上限並未特別限定,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例可為100%以下,亦可為99%以下,亦可為95%以下,亦可為90%以下,亦可為85%以下,亦可為80%以下。
(最大峰值的峰值位置) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,較佳為在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內。一般而言,在水銀壓入法,細孔分布作為來自測定範圍之最大的細孔徑之累積細孔容積測定。據此,所謂「在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置」,係意指從於水銀壓入法所得之細孔分布所算出之Log微分細孔容積分布(dV/d(logD))的最大峰值之位置(細孔徑)。又,所謂最大峰值,係意指在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之極大點為複數時,極大值為最大之極大點。 藉由在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內,樹脂薄片於0.010μm以上1.0μm以下的範圍,由於成為具有分布更一層均一之細孔,故有更一層提昇與研磨墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。從更一層提昇與研磨墊之漿料的親和性及壓平性的觀點來看,在0.010μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,更佳為在0.010μm以上0.5μm以下,再更佳為在0.030μm以上0.5 μm以下,又再更佳為在0.050μm以上0.5μm以下之細孔徑的範圍內。 從同樣的觀點來看,在1.0μm以上360μm以下的範圍內之最大峰值的位置,更佳為50μm以上200μm以下之細孔徑的範圍內。
(峰值之數及峰值高度) 在本實施形態之樹脂薄片的Log微分細孔容積分布中,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之峰值之數,較佳為2以上4以下,更佳為2,再更佳為於0.010μm以上1.0μm以下為1,且於1.0μm以上360μm以下為1。藉由峰值之數為上述的範圍內,由於成為具有分布更一層均一之細孔,故有更一層提昇與研磨墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。 從同樣的觀點來看,在Log微分細孔容積分布,在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值高度與在1.0μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值高度相比較,較佳為2倍以上,更佳為2.5倍以上,再更佳為3倍以上。
(累積細孔容積V 0) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0,較佳為0.1cm 3/g以上2.0cm 3/g以下,更佳為0.4cm 3/g以上2.0 cm 3/g以下,再更佳為0.5cm 3/g以上1.5cm 3/g以下,又再更佳為0.6cm 3/g以上1.2cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V 0為上述的範圍內,有更一層提昇可賦予在被研磨物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的傾向。
在本實施形態,累積細孔容積V及累積細孔容積V 0雖從藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485 dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布算出,但更詳細之水銀壓入法的測定條件可參照實施例所記載之方法。又,作為控制累積細孔容積V、累積細孔容積V 0、累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例、最大峰值的峰值位置、峰值之數及峰值高度之值之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的研磨墊之製造方法得到研磨墊即可。
(樹脂薄片的結構) 在本實施形態之樹脂薄片較佳為具有微相分離結構。在本實施形態,「微相分離結構」係意指經由微相分離所形成之相分離結構。又,在本實施形態,所謂「微相分離」,係意指在宏觀上為均質之物體,微觀的(通常而言為微米級)結構圖型具有至少1次元之周期性,並如重複般產生之相分離。微相分離,例如可藉由採用在後述之本實施形態的研磨墊之製造方法的較佳的製造條件而產生。作為微相分離結構之典型例,雖並非被限定於以下,但可列舉球狀結構(海島結構)、圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構。在本實施形態之微相分離結構較佳為包含圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構,更佳為三維網狀結構。 在本實施形態,三維網狀結構係意指於三維方向形成網狀的網絡的結構。作為源自微相分離之三維網狀結構,可為包含單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構者。在本實施形態,單螺旋結構通常而言,係意指組合絞合2個三叉路並成對之細線結構,形成單位胞,該單位胞並周期性重複之網絡結構,雙(多重)螺旋結構係意指2個以上之單螺旋結構組合在嵌套的結構。 具有源自以往之發泡劑或惰性氣體的注入等之連續發泡結構之樹脂薄片的剖面,有觀察到略球狀的發泡剖面與樹脂平坦部(亦即樹脂之海與空隙之島的海島狀)的傾向。另一方面,在本實施形態之樹脂薄片具有雙(多重)螺旋結構時,於該剖面,通常而言,有觀察到以2個以上之樹脂以微米級組入斑駁狀相分離的結構的傾向。又,在本實施形態之樹脂薄片具有單螺旋結構時,於該剖面,通常而言,觀察到不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面。樹脂骨架部與空隙比較,充分大的情況下,雖有未觀察到樹脂骨架部,實質上觀察到樹脂的海狀的情況,但此情況下,在本實施形態之樹脂薄片的空隙相互連通成三維網狀而形成。 尚,觀察在本實施形態之樹脂薄片的剖面時,觀察到2個以上之樹脂的斑駁狀模樣、與不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面雙方的特徵,亦即,雙(多重)螺旋結構與單螺旋結構的界限雖亦有無法明確區別的情況,但此情況可評估為包含單螺旋結構及雙(多重)螺旋結構的至少一個者。 在本實施形態之樹脂薄片即使為具有單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構的情況下,通常而言,在Log微分細孔容積分布,亦於0.010μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內計測到尖銳之峰值(極大值)。
在本實施形態之樹脂薄片可包含組成不同之2個以上之相。在本實施形態,所謂相之「組成」,係包含相之主成分的樹脂及相所包含之主成分以外的成分雙方,且亦進一步考量此等之摻合比者。據此,在本實施形態之樹脂薄片所具有之微相分離結構可包含相之主成分的樹脂,及相所包含之主成分以外的成分之至少任一者彼此相異之2個以上的相,通常而言,可包含相之主成分的樹脂的結構、平均分子量,及官能基之至少1個以上不同之2個以上的相。
作為組成不同之2個相的例示,例如可列舉於一個相與另一個相,構成相之樹脂的種類不同的情況;於一個相與另一個相,含有之添加物的含量不同的情況;以及樹脂薄片為由AB塊聚合物所構成的情況下,一個相為將A塊作為主成分之相,另一個相為將B塊作為主成分之相的情況。
作為包含組成彼此不同之2個相的微相分離結構之典型的例示,可列舉第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與在第1相的硬化劑的相的情況;第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化在第1相之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況;以及第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況等。
在本實施形態之樹脂薄片可具有起因於微相分離之空隙。該空隙可說是構成微相分離結構之空隙,作為其具體例,雖並非被限定於以下,但可列舉藉由給予螺旋結構之樹脂骨架所定義之空隙等。尚,在本實施形態,空隙可為源自細孔者,並可為源自連通複數的細孔之連通孔者。
具有在本實施形態之微相分離結構的樹脂薄片,例如可藉由後述之本實施形態的研磨墊之製造方法獲得。又,樹脂薄片具有微相分離結構可藉由以倍率300倍~3000倍左右,並以掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察來確認。
尚,樹脂薄片具有包含組成不同之2個以上之相的微相分離結構,或具有前述之空隙,可使用如光學顯微鏡及位相差顯微鏡之光學性方法、使用如掃描型電子顯微鏡及透過型電子顯微鏡之電子顯微鏡之方法、使用如光散射、中子束小角散射及X光小角散射之粒子的散射之方法、X光繞射法、螢光法、以及脈衝NMR測定法等之方法觀測。
(樹脂薄片的平均開孔徑) 在本實施形態之樹脂薄片中,將10μm以上之開孔作為對象測定之平均開孔徑,雖並未特別限定,但較佳為50μm以上300μm以下,更佳為50μm以上200μm以下。 上述平均開孔徑例如可藉由後述之實施例所記載之方法測定。又,上述平均開孔徑例如可藉由發泡劑或整泡劑的種類及/或添加量,調整至上述的範圍。
(樹脂薄片的平均厚度) 在本實施形態之樹脂薄片的平均厚度,雖並未特別限定,但較佳為0.5mm以上10.0mm以下,更佳為0.6mm以上8.0mm以下,再更佳為0.7mm以上5.0mm以下。
(樹脂薄片的物性) 在本實施形態之樹脂薄片的壓縮率,雖並未特別限定,但較佳為0.1%以上5.0%以下,更佳為0.3%以上3.0%以下。尚,樹脂薄片的壓縮率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮率(%)=100×(t0-t1)/t0
在本實施形態之樹脂薄片的壓縮彈性率,雖並未特別限定,但較佳為70%以上100%以下,更佳為75%以上95%以下。尚,樹脂薄片的壓縮彈性率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,進而,再次測定從厚度t1的狀態排除全部荷重,至成為5分鐘放置(無荷重狀態)後,施加初荷重30秒後的厚度t0’,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1)
在本實施形態之樹脂薄片的肖氏D硬度,雖並未特別限定,但較佳為10以上70以下,更佳為20以上60以下。尚,樹脂薄片的肖氏D硬度可依照日本產業規格(JIS K 7311),使用D型硬度計求出。
(樹脂薄片的材料) 在本實施形態之樹脂薄片的材料並未特別限定。作為樹脂薄片的材料,例如可列舉聚胺基甲酸酯樹脂。作為聚胺基甲酸酯樹脂,雖並未特別限定,但例如可列舉聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂,及聚碳酸酯系聚胺基甲酸酯樹脂。此等可1種單獨或組合2種以上使用。
此等當中,在本實施形態之樹脂薄片的材料,較佳為包含聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂及聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂之至少任一者。尤其是在本實施形態之研磨墊之製造方法,較佳為包含:包含後述之胺基甲酸酯預聚物、與至少2種的硬化劑之混合液的硬化物之聚胺基甲酸酯樹脂。藉由使用這般的樹脂,有可簡便地將密度及細孔分布定為上述的範圍內的傾向。
又,在本實施形態之樹脂薄片可於樹脂成分以外含有源自添加劑之成分。作為這般的添加劑,例如可列舉在本實施形態之研磨墊之製造方法中,後述之消泡劑、觸媒、發泡劑、整泡劑、研磨粒、染料、顏料、中實微粒子、阻燃劑、親水化劑、疏水化劑、耐光劑、抗氧化劑及抗靜電劑等。
[研磨墊之製造方法] 本實施形態之研磨墊之製造方法,包含:藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。根據這般的方法,可簡便地製造本實施形態之研磨墊。以下,詳述研磨墊之製造方法的各步驟。
(混合步驟) 本實施形態之研磨墊之製造方法可包含調製至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液之混合步驟。在混合步驟,藉由使用至少2種的硬化劑,在混合步驟之後的成形步驟,可得到具有微相分離結構之樹脂薄片。尤其是藉由使用2種以上的硬化劑,形成微相分離結構,相較使用2種以上預聚物,形成微相分離結構的情況,有可更容易控制硬化反應,且可更輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。
混合步驟,例如將加溫至30℃~90℃之至少1種的預聚物、與至少2種的硬化劑投入附可溫度調整之夾套(Jacket)的混合機,於30℃~130℃攪拌即可。此時,如有必要可於附攪拌機並附夾套之槽接受混合液並熟成。攪拌時間雖可藉由混合機之齒數或回轉數、間隙(Clearance)等適當調整,但例如為0.1秒~60秒。
(硬化劑) 在混合步驟使用的硬化劑雖並未特別限定,但例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物。作為含有胺基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)、乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4’-二胺、4-甲基-2,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2-甲基-4,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙[3-(異丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基戊基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙(3,5-二胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,6-二胺基-4-甲基酚、三甲基乙烯雙-4-胺基苯甲酸酯及聚氧化四亞甲-二-p-胺基苯甲酸酯等。作為含有胺基之化合物,較佳為4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)。
作為含有羥基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三甲二醇、四乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-丁二醇、3-甲基-1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-二甲基三甲二醇、四甲二醇、3-甲基-4,3-戊二醇、3-甲基-4,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,4-己二醇、2,5-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基甲烷、聚四甲二醇、聚乙二醇及聚丙二醇等。從控制反應的觀點來看,作為含有羥基之化合物,相較3官能以上者,較佳為使用2官能(二醇)者。又,作為含有羥基之化合物,更佳為聚四甲二醇。
尚,上述的硬化劑可組合2種以上使用。硬化劑的組合雖並未特別限定,但較佳為後述之組合。
硬化劑的活性氫當量(例如NH 2當量及OH當量)並未特別限定,例如可為50以上5000以下,亦可為100以上4000以下,亦可為130以上3000以下。又,含有羥基之化合物的硬化劑的OH當量可為100以上5000以下,亦可為200以上4000以下,亦可為300以上3000以下。含有胺基之化合物的硬化劑的NH 2當量可為50以上2000以下,亦可為75以上1000以下,亦可為100以上300以下。
在混合步驟,使用至少2種的硬化劑。作為硬化劑的組合,較佳為使用彼此相溶性低,及/或反應性不同,及/或活性氫當量不同的硬化劑。根據這般的態樣,有可更加確實地得到微相分離結構的傾向。作為反應性不同的硬化劑的組合之例,例如可列舉活性氫基不同的硬化劑的組合,更具體而言,例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物的組合。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑時,亦即,使用2種以上含有羥基之化合物,或使用2種以上含有胺基之化合物時,較佳為該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑。更佳為該2種以上的硬化劑包含活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑時,活性氫當量較小的硬化劑的使用量與活性氫當量較大的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量較小的硬化劑:活性氫當量較大的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~1:15,更佳為1:1~1:10。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑時,活性氫當量為200以上500以下的硬化劑的使用量與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量為200以上500以下的硬化劑:活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~1:15,更佳為1:1~1:10。
作為具體的較佳的硬化劑的組合,至少2種的硬化劑較佳為包含含有胺基之化合物、與含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物,或包含2種以上之含有胺基之化合物、與1種的含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑再更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物之NH 2當量、與含有羥基之化合物之OH當量之差雖並未特別限定,但較佳為含有羥基之化合物之OH當量者較大,含有羥基之化合物之OH當量與含有胺基之化合物之NH 2當量相比較,更佳為大100以上2000以下。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物的硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量的全體的比例以官能基數比,較佳為35%以上95%以下,更佳為40%以上90%以下。
作為較佳的硬化劑的組合之一例,例如至少2種的硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑(含有胺基之化合物)、與OH當量為1000以上2000以下之第2硬化劑(含有羥基之化合物)。第1硬化劑的使用量、與第2硬化劑的使用量之比,雖並未特別限定,但第1硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為35%以上98%以下,更佳為35%以上95%以下,再更佳為40%以上90%以下。第2硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為2%以上60%以下,更佳為3%以上60%以下,再更佳為5%以上50%以下。又,第1硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以質量比,較佳為10%以上90%以下,更佳為15%以上80%以下。第2硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以質量比,較佳為10%以上50%以下,更佳為15%以上40%以下。
一般而言,硬化劑的使用量的合計係藉由將預聚物所具有之官能基之數定為1時之存在於硬化劑之活性氫基(胺基及羥基)的當量比之R值規定。硬化劑的使用量的合計較佳為以R值成為0.7以上1.3以下的方式調整。R值更佳為0.8以上1.2以下。
尚,藉由將上述之較佳的硬化劑的組合以適當的使用量使用,可更加確實地在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布,得到於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下之樹脂薄片,及/或具有微相分離結構之樹脂薄片。尚,作為硬化劑的組合,使用彼此相溶性低之2種以上的硬化劑,或使用彼此反應性不同之2種以上的硬化劑,及/或可使用活性氫當量不同的硬化劑。假設即使為藉由這般的組合,亦得不到具有清晰之微相分離結構的樹脂薄片的情況下,藉由進行以提高彼此的相溶性的方式,變更硬化劑的種類、以成為彼此之反應性類似者的方式,變更硬化劑,及/或以接近彼此之活性氫當量的方式,變更硬化劑等之調整,有得到具有微相分離結構的樹脂薄片的傾向。
(預聚物) 作為在混合步驟使用之預聚物,雖並未特別限定,但例如可列舉胺基甲酸酯預聚物。作為胺基甲酸酯預聚物,例如可列舉六亞甲基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與兒茶酚(Brenz Catechol)的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與聚(氧基四亞甲基)甘醇與二乙二醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;二甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;六亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;及異氰脲酸與六亞甲基二異氰酸酯的加成物。又,亦可使用此以外的藉由聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物的反應所調製之含有異氰酸酯基之化合物,或市售中之多樣的胺基甲酸酯預聚物。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之聚異氰酸酯化合物,於分子內具有2個以上之異氰酸酯基,則並非被特別限定者。例如,作為於分子內具有2個異氰酸酯基之二異氰酸酯化合物,可列舉m-伸苯基二異氰酸酯、p-伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(2,4-TDI)、萘-1,4-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)、4,4’-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)、3,3’-二甲氧基-4,4’-聯苯二異氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二甲伸苯基-1、4-二異氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、伸丙基-1,2-二異氰酸酯、伸丁基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,4-二異氰酸酯、p-伸苯基二異硫氰酸酯、二甲伸苯基-1,4-二異硫氰酸酯及次乙基二異硫氰酸酯等。
此等之聚異氰酸酯化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。作為聚異氰酸酯化合物,較佳為二異氰酸酯化合物,更佳為2,4-TDI及2,6-TDI、MDI。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之多元醇化合物,例如可列舉乙二醇、二乙二醇(DEG)、丁二醇等之二醇化合物、三醇化合物等;聚丙二醇(PPG)及聚(氧基四亞甲基)甘醇(PTMG)等之聚醚多元醇化合物;乙二醇與己二酸的反應物或丁二醇與己二酸的反應物等之聚酯多元醇化合物;聚碳酸酯多元醇化合物、以及聚己內酯多元醇化合物等。又,亦可使用加成環氧乙烷之3官能性丙二醇。多元醇化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
胺基甲酸酯預聚物之NCO當量,較佳為150以上700以下,更佳為200以上600以下,再更佳為200以上500以下。所謂「NCO當量」,係表示以“(聚異氰酸酯化合物的質量份+多元醇化合物的質量份)/[(聚異氰酸酯化合物每一分子之官能基數×聚異氰酸酯化合物的質量份/聚異氰酸酯化合物的分子量)-(多元醇化合物每一分子之官能基數×多元醇化合物的質量份/多元醇化合物的分子量)]”求出之NCO基每一個之胺基甲酸酯預聚物的分子量之數值。
在混合步驟,使用至少1種的預聚物。預聚物雖可組合2種以上之上述者使用,但較佳為單獨使用1種。根據這般的態樣,有可輕易控制硬化反應,且可輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。作為預聚物,較佳為單獨使用將甲伸苯基二異氰酸酯作為主成分之胺基甲酸酯預聚物。
預聚物的使用量雖並未特別限定,但相對於混合液全體,較佳為30質量份以上80質量份以下,更佳為40質量份以上75質量份以下。
(添加劑) 在混合步驟,可將預聚物及硬化劑以外的成分作為添加劑混合。作為添加劑,可列舉如聚丙二醇之溶劑(稀釋劑);如聚矽氧系消泡劑之消泡劑;觸媒;如水或中空微粒子之發泡劑;如聚矽氧系整泡劑之整泡劑;以及如氧化鈰之填料(研磨粒);染料;顏料;中實微粒子;阻燃劑;親水化劑;疏水化劑;耐光劑;抗氧化劑;抗靜電劑等。從將所得之樹脂薄片的密度定為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下的觀點來看,為了密度調整,較佳為添加發泡劑,更佳為調整發泡劑的添加量。
在混合步驟,可藉由調整添加之觸媒的種類及使用量,控制硬化反應的反應速度,並控制所形成之微相分離結構。
(成形步驟) 成形步驟為藉由硬化如上述般進行所得之混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。成形步驟,例如將藉由混合步驟所得之混合液流入預熱至30℃~150℃的模板內,並以30℃~150℃左右加熱10分鐘~5小時左右即可。藉此,藉由預聚物與硬化劑進行反應,形成樹脂,來硬化上述混合液。又,進而,可藉由烤箱,藉由以50℃~180℃左右加熱10分鐘~10小時左右,進行2次硬化。於本實施形態的研磨墊之製造方法,由於混合液為上述者,故可得到具有微相分離結構的樹脂塊。
尚,使在成形步驟之混合液硬化時之反應溫度,可藉由使用之預聚物、硬化劑及添加劑的種類或摻合比等適當調整,有藉由調整反應溫度,可控制硬化反應的反應速度,並可控制所形成之微相分離結構的傾向。
又,於成形步驟,從如上述般進行所得之樹脂塊,切出適當厚度的樹脂薄片,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片。所得之樹脂薄片以30℃~150℃進行1小時~24小時左右老化即可。
如此進行所得之樹脂薄片,例如然後於單面貼附兩面膠帶,切成指定形狀,較佳為切成圓板狀,作為本實施形態之研磨墊完成。作為兩面膠帶,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶當中任意選擇使用。
又,本實施形態之研磨墊可為僅由樹脂薄片所構成之單層結構,亦可為由於樹脂薄片的單面貼附其他層(緩衝層或基板層)之複層所構成。具有複層結構的情況下,使用兩面膠帶或接著劑等,將複數之層彼此視必要一邊加壓一邊接著、固定即可。作為所使用之兩面膠帶及接著劑,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶及接著劑當中任意選擇使用。
進而,本實施形態之研磨墊如有必要可於表面實施溝加工、壓花加工及/或鑽孔加工(沖孔加工)。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型、放射型等之形狀。
又,研磨墊可對樹脂薄片的表面及/或背面實施壓平(研削處理)。在本實施形態的研磨墊之製造方法之樹脂薄片,由於具有連通之細孔,故可以壓平性優異,容易的條件進行壓平處理。作為壓平處理,並未特別限定,可藉由以金鋼石修整器之研削等之公知的方法進行壓平。
[研磨加工物之製造方法] 本實施形態之研磨加工物之製造方法具有:於研磨漿料的存在下,使用上述之研磨墊,研磨被研磨物,而得到研磨加工物之研磨步驟。研磨步驟可為一次研磨(粗研磨),亦可為拋光研磨,亦可為兼具該等兩方的研磨者。
在本實施形態的研磨加工物之製造方法,與研磨漿料的供給一同以保持定盤,一邊將被研磨物按壓在研磨墊側,一邊相對性回轉保持定盤與研磨用定盤,被研磨物之加工面以研磨墊藉由化學機械研磨進行研磨加工。保持定盤與研磨用定盤可彼此以不同回轉速度往同方向回轉,亦可往不同方向回轉。又,被研磨物可一邊於研磨加工中,於框架部分的內側移動(自轉),一邊進行研磨加工。
研磨漿料可因應被研磨物或研磨條件等,包含水、過氧化氫所代表之氧化劑、酸成分、鹼成分等之化學成分、添加劑、以及研磨粒(研磨粒子;例如SiC、SiO 2、Al 2O 3及CeO 2)等。
又,作為被研磨物,雖並未特別限定,但例如可列舉如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、半導體晶圓、半導體裝置、硬碟用基板、金屬、以及陶瓷等之材料。
<第2實施形態> 於此,針對有關本實施形態之第2態樣(本說明書中亦稱為「第2實施形態」),進行詳細說明。尚,於<第2實施形態>使用之用語或符號,定為自後述之<第1實施形態>、<第3實施形態>及<第4實施形態>的內容獨立而使用者。
(研磨墊) 本實施形態(以後,除非另有說明,在<第2實施形態>之「本實施形態」係意指第2實施形態)的研磨墊具備具有細孔之樹脂薄片,藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在樹脂薄片的細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下,樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。本實施形態之研磨墊由於為如上述般構成,故可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。 又,本實施形態之研磨墊從後述之累積細孔容積V’的觀點來看,亦可如以下般進行特定。亦即,本實施形態之研磨墊具備具有細孔之樹脂薄片,藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在樹脂薄片的細孔分布,於0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。如此特定之本實施形態之研磨墊,亦可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。
本實施形態之研磨墊若為具備在本實施形態之樹脂薄片者,則並未特別限定,研磨墊可為具有樹脂薄片以外的構成者。作為在研磨墊之樹脂薄片以外的構成,可列舉以往公知之研磨層、緩衝層及接著層等。 尚,在本實施形態,稱為「在本實施形態之樹脂薄片」時,定為包含「一種樹脂薄片,其係具有細孔之樹脂薄片,其特徵為藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485 dyn/cm之水銀壓入法所測定之在該樹脂薄片的細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下,該樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下」,及「一種樹脂薄片,其係具有細孔之樹脂薄片,其特徵為藉由定為水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在該樹脂薄片的細孔分布,於0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,該樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下」雙方者。
本實施形態之研磨墊較佳為將上述之樹脂薄片作為研磨層具有者。所謂「將樹脂薄片作為研磨層具有」,係意指本實施形態之研磨墊的至少1個的表面已對應在本實施形態之樹脂薄片的表面,該樹脂薄片的表面成為於本實施形態之研磨時被按壓在被研磨物的研磨面。據此,本實施形態之研磨墊較佳為至少單面藉由在本實施形態之樹脂薄片構成而成。又,本實施形態之研磨墊可為僅由在本實施形態之樹脂薄片所構成。
本實施形態之研磨墊如有必要可對研磨面實施溝加工、壓花加工,及/或鑽孔加工(沖孔加工),亦可具備光透過部。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型及放射型等之形狀。
(樹脂薄片) (密度) 在本實施形態之樹脂薄片係密度為0.9g/cm 3以上1.3 g/cm 3以下。在本實施形態之樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上,亦即,樹脂薄片為高密度時,由於研磨墊成為對於壓力難以變形者,故在研磨加工,從研磨墊對於被研磨物所給予之力在研磨面方向成為均一。其結果,在使用具備這般的樹脂薄片之研磨墊的研磨加工,可將被研磨物的研磨表面變更加平坦。尚,在本實施形態,所謂「被研磨物的研磨表面平坦」,係意指被研磨物被研磨的表面作為全體變更加平坦。此點亦可說是總體平坦性良好。 從同樣的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片的密度,較佳為超過0.9g/cm 3,更佳為1.0g/cm 3以上,再更佳為1.1g/cm 3以上。尚,所謂樹脂薄片的密度為超過0.9 g/cm 3,係意指以2位有效數字所測定之樹脂的密度為0.91 g/cm 3以上。 在本實施形態之樹脂薄片的密度為1.3g/cm 3以下時,有降低樹脂薄片的硬度的傾向,在使用具備這般的樹脂薄片之研磨墊的研磨加工,有可抑制刮痕的產生的傾向。 在本實施形態之樹脂薄片的密度可藉由以往公知之方法測定,例如將樹脂薄片的質量及體積藉由通常之方法測定,從所得之值求出密度即可。又,作為控制樹脂薄片的密度之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的研磨墊之製造方法得到研磨墊即可。尤其是在本實施形態之樹脂薄片之製造步驟中,藉由減少發泡劑的量或不使用發泡劑,可提高樹脂薄片的密度。
(樹脂薄片的細孔分布) (累積細孔容積V) 在本實施形態之樹脂薄片具有細孔,且藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下。 尚,以下,在本實施形態,除非另有說明,所謂「細孔分布」,定為意指藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布者。水銀壓入法為可藉由一邊掃描施加之壓力,一邊對測定試料表面的細孔注滿水銀,測定在測定試料表面之細孔分布之方法。據此,針對發泡材料,藉由水銀壓入法測定細孔分布時,該細孔分布主要為反映連通氣泡(一般亦稱為「連續氣泡」)的細孔分布者,獨立氣泡的細孔分布的幫助小。
關於本實施形態之研磨墊,本發明者們發現在藉由水銀壓入法測定之細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上時,與在研磨墊之漿料的親和性成為充分良好者。此點推測是因為累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上時,具有0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的連通氣泡成為分布在樹脂薄片的全體般,在研磨加工時,漿料透過該連通氣泡,成為均等浸透在樹脂薄片內部般。惟,藉由累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上,與研磨墊之漿料的親和性變充分良好者的原因不限於上述。 從更一層提昇與漿料的親和性的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V,較佳為0.030 cm 3/g以上,更佳為0.040cm 3/g以上,再更佳為0.050cm 3/g以上。又,累積細孔容積V為上述的範圍內時,樹脂薄片為高密度同時成為壓平性優異。尚,所謂「壓平」或「壓平處理」,係意指於研磨被研磨物之前,使用固定研磨粒等之壓平治具(例如金鋼石修整器或砂紙),調整研磨墊之研磨面的表面粗糙度,或是調整平坦度之處理。又,所謂「壓平性優異」,係意指藉由比較容易之條件的處理,可進行充分之壓平處理。所謂「研磨面」,係意指藉由於研磨墊研磨被研磨物時,研磨墊與被研磨物接觸的面,或假定有接觸的面。 在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V為0.100cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V為0.100cm 3/g以下,有樹脂薄片的密度容易成為上述的範圍內的傾向,在使用具備這般的樹脂薄片之研磨墊的研磨加工,可將被研磨物的研磨表面變更加平坦。從同樣的觀點來看,累積細孔容積V較佳為0.090cm 3/g以下,更佳為0.080cm 3/g以下。
(累積細孔容積V’) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’,通常而言,為0.000cm 3/g以上0.120cm 3/g以下,從更加提昇賦予在被研磨物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,較佳為0.000cm 3/g以上0.100cm 3/g以下,更佳為0.000cm 3/g以上0.080cm 3/g以下。 從上述觀點來看,本實施形態之研磨墊可特定為具備具有細孔之樹脂薄片,藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在樹脂薄片的細孔分布,於0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。尚,在本實施形態之於0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”,可特定作為在本實施形態之累積細孔容積V與累積細孔容積V’之和,從更加提昇賦予在被研磨物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,較佳為0.030cm 3/g以上0.130cm 3/g以下,更佳為0.050cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。
(累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例) 在本實施形態之研磨墊,從更加提昇賦予在被研磨物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,在樹脂薄片的細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V相對於在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例較佳為50%以上。換言之,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0之比(V/V 0),較佳為0.50以上。根據這般的態樣,樹脂薄片由於增加具有相對性小之細孔徑的細孔的比例,故可高密度保持密度,並且更一層增多樹脂薄片內的連通氣泡之數。 從同樣的觀點來看,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例,更佳為60%以上,再更佳為65%以上,又再更佳為70%以上。累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例的上限並未特別限定,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例可為100%以下,亦可為99%以下,亦可為95%以下,亦可為90%以下,亦可為80%以下。 又,在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,累積細孔容積V相對於在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’之比(V/V 0’),從與上述相同的觀點來看,較佳為50%以上,更佳為60%以上,再更佳為65%以上,又再更佳為70%以上。又,V/V 0’可為100%以下,亦可為99%以下,亦可為95%以下,亦可為90%以下,亦可為80%以下。
(最大峰值的峰值位置) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置較佳為在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。一般而言,在水銀壓入法,細孔分布作為來自測定範圍之最大的細孔徑之累積細孔容積測定。據此,所謂「在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置」,係意指從以水銀壓入法所得之細孔分布所算出之Log微分細孔容積分布(dV/d(logD))的最大峰值之位置(細孔徑)。又,所謂最大峰值,係意指在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之極大點為複數時,極大值為最大之極大點。 藉由在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內,樹脂薄片於0.100μm以上10.0μm以下的範圍,由於成為具有分布更一層均一之細孔,故有更一層提昇與研磨墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。從更一層提昇與研磨墊之漿料的親和性及壓平性的觀點來看,在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,更佳為在0.500μm以上5.00μm以下之細孔徑的範圍內。 又,在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,較佳為在0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內,更佳為在0.050μm以上5.00μm以下之細孔徑的範圍內。
(峰值之數及峰值高度) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之峰值之數,較佳為1以上3以下,更佳為1以上2以下,再更佳為1。藉由峰值之數為上述的範圍內,由於成為具有分布更一層均一之細孔,故有更一層提昇與研磨墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。 從同樣的觀點來看,於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍,峰值為2個以上時,最大峰值的峰值高度與第2高之峰值的峰值高度相比較,較佳為2倍以上,更佳為5倍以上,再更佳為10倍以上。
(累積細孔容積V 0) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0,較佳為0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下,更佳為0.050cm 3/g以上0.110cm 3/g以下,再更佳為0.060cm 3/g以上0.100cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V 0為上述的範圍內,有更一層提昇可賦予在被研磨物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的傾向。 又,在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’,可特定作為在本實施形態之累積細孔容積V 0與累積細孔容積V’之和,從與上述相同的觀點來看,較佳為0.040cm 3/g以上0.200cm 3/g以下,更佳為0.050cm 3/g以上0.180cm 3/g以下,再更佳為0.060cm 3/g以上0.160cm 3/g以下。
在本實施形態,累積細孔容積V、累積細孔容積V’、累積細孔容積V”、累積細孔容積V 0、累積細孔容積V 0’最大峰值的峰值位置、峰值之數及峰值高度之值,雖可從藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布算出,但更詳細之水銀壓入法的測定條件可參照實施例所記載之方法。又,作為控制累積細孔容積V、累積細孔容積V’、累積細孔容積V”、累積細孔容積V 0、累積細孔容積V 0’最大峰值的峰值位置、峰值之數,及峰值高度之值之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的研磨墊之製造方法得到研磨墊即可。
(樹脂薄片的結構) 在本實施形態之樹脂薄片較佳為具有微相分離結構。在本實施形態,「微相分離結構」係意指經由微相分離所形成之相分離結構。又,在本實施形態,所謂「微相分離」,係意指在宏觀上為均質之物體,微觀的(通常而言為微米級)結構圖型具有至少1次元之周期性並如重複般產生之相分離。微相分離,例如可藉由採用在後述之本實施形態的研磨墊之製造方法的較佳的製造條件而產生。作為微相分離結構之典型例,雖並非被限定於以下,但可列舉球狀結構(海島結構)、圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構。在本實施形態之微相分離結構較佳為包含圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構,更佳為三維網狀結構。 在本實施形態,三維網狀結構係意指於三維方向形成網狀的網絡的結構。作為源自微相分離之三維網狀結構,可為包含單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構者。在本實施形態,單螺旋結構通常而言,係意指組合絞合2個三叉路並成對之細線結構,形成單位胞,該單位胞並周期性重複之網絡結構,雙(多重)螺旋結構係意指2個以上之單螺旋結構組合在嵌套的結構。 具有源自以往之發泡劑或惰性氣體的注入等之連續發泡結構之樹脂薄片的剖面,有觀察到略球狀的發泡剖面與樹脂平坦部(亦即樹脂之海與空隙之島的海島狀)的傾向。另一方面,在本實施形態之樹脂薄片具有雙(多重)螺旋結構時,於該剖面,通常而言,有觀察到以2個以上之樹脂以微米級組入斑駁狀相分離的結構的傾向。又,在本實施形態之樹脂薄片具有單螺旋結構時,於該剖面,通常而言,觀察到不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面。樹脂骨架部與空隙比較,充分大的情況下,雖有未觀察到樹脂骨架部,實質上觀察到樹脂的海狀的情況,但此情況下,在本實施形態之樹脂薄片的空隙相互連通成三維網狀而形成。 尚,觀察在本實施形態之樹脂薄片的剖面時,觀察到2個以上之樹脂的斑駁狀模樣、與不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面雙方的特徵,亦即,雙(多重)螺旋結構與單螺旋結構的界限雖亦有無法明確區別的情況,但此情況可評估為包含單螺旋結構及雙(多重)螺旋結構的至少一個者。 在本實施形態之樹脂薄片即使為具有單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構的情況下,通常而言,在Log微分細孔容積分布,亦於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內計測到尖銳之峰值(極大值)。 以下,雖針對在本實施形態之研磨墊所觀察到之較佳的結構進行詳述,但皆定為將源自微相分離的結構作為前提者。
在本實施形態之樹脂薄片可包含組成不同之2個以上之相。在本實施形態,所謂相之「組成」,係包含相之主成分的樹脂及相所包含之主成分以外的成分雙方,且亦進一步考量此等之摻合比者。據此,在本實施形態之樹脂薄片所具有之微相分離結構可包含相之主成分的樹脂,及相所包含之主成分以外的成分之至少任一者彼此相異之2個以上的相,通常而言,可包含相之主成分的樹脂的結構、平均分子量,及官能基之至少1個以上不同之2個以上的相。
作為組成不同之2個相的例示,例如可列舉於一個相與另一個相,構成相之樹脂的種類不同的情況;於一個相與另一個相,含有之添加物的含量不同的情況;以及樹脂薄片為由AB塊聚合物所構成的情況下,一個相為將A塊作為主成分之相,另一個相為將B塊作為主成分之相的情況。
作為包含組成彼此不同之2個相的微相分離結構之典型的例示,可列舉第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與在第1相的硬化劑的相的情況;第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化在第1相之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況;以及第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況等。
在本實施形態之樹脂薄片可具有起因於微相分離之空隙。該空隙可說是構成微相分離結構之空隙,作為其具體例,雖並非被限定於以下,但可列舉藉由給予螺旋結構之樹脂骨架所定義之空隙等。尚,在本實施形態,空隙可為源自細孔者,並可為源自連通複數的細孔之連通孔者。
具有在本實施形態之微相分離結構的樹脂薄片,例如可藉由後述之本實施形態的研磨墊之製造方法獲得。又,樹脂薄片具有微相分離結構可藉由以倍率300倍~3000倍左右,並以掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察來確認。
尚,樹脂薄片具有包含組成不同之2個以上之相的微相分離結構,或具有前述之空隙,可使用如光學顯微鏡及位相差顯微鏡之光學性方法、使用如掃描型電子顯微鏡及透過型電子顯微鏡之電子顯微鏡之方法、使用如光散射、中子束小角散射及X光小角散射之粒子的散射之方法、X光繞射法、螢光法、以及脈衝NMR測定法等之方法觀測。
(樹脂薄片的平均厚度) 在本實施形態之樹脂薄片的平均厚度,雖並未特別限定,但較佳為0.5mm以上10.0mm以下,更佳為0.6mm以上8.0mm以下,再更佳為0.7mm以上5.0mm以下。
(樹脂薄片的物性) 在本實施形態之樹脂薄片的壓縮率,雖並未特別限定,但較佳為0.1%以上10.0%以下,更佳為0.5%以上5.0%以下。尚,樹脂薄片的壓縮率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮率(%)=100×(t0-t1)/t0
在本實施形態之樹脂薄片的壓縮彈性率,雖並未特別限定,但較佳為65%以上98%以下,更佳為70%以上95%以下。尚,樹脂薄片的壓縮彈性率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,進而,再次測定從厚度t1的狀態排除全部荷重,至成為5分鐘放置(無荷重狀態)後,施加初荷重30秒後的厚度t0’,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮彈性率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1)
在本實施形態之樹脂薄片的肖氏D硬度,雖並未特別限定,但較佳為30以上90以下,更佳為40以上80以下。尚,樹脂薄片的肖氏D硬度可依照日本產業規格(JIS K 7311),使用D型硬度計求出。
(樹脂薄片的材料) 在本實施形態之樹脂薄片的材料並未特別限定。作為樹脂薄片的材料,例如可列舉聚胺基甲酸酯樹脂。作為聚胺基甲酸酯樹脂,雖並未特別限定,但例如可列舉聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂及聚碳酸酯系聚胺基甲酸酯樹脂。此等可1種單獨或組合2種以上使用。
此等當中,在本實施形態之樹脂薄片的材料,較佳為包含聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂及聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂之至少任一者。尤其是在本實施形態之研磨墊之製造方法,較佳為包含:包含後述之胺基甲酸酯預聚物、與至少2種的硬化劑之混合液的硬化物之聚胺基甲酸酯樹脂。藉由使用這般的樹脂,有可簡便地將密度及細孔分布定為上述的範圍內的傾向。
又,在本實施形態之樹脂薄片可於樹脂成分以外含有源自添加劑之成分。作為這般的添加劑,例如可列舉在本實施形態之研磨墊之製造方法中,後述之消泡劑、觸媒、發泡劑、整泡劑、研磨粒、染料、顏料、中實微粒子、阻燃劑、親水化劑、疏水化劑、耐光劑、抗氧化劑及抗靜電劑等。
[研磨墊之製造方法] 本實施形態之研磨墊之製造方法,包含藉由:硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。根據這般的方法,可簡便地製造本實施形態之研磨墊。以下,詳述研磨墊之製造方法的各步驟。
(混合步驟) 本實施形態之研磨墊之製造方法,可包含調製至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液之混合步驟。在混合步驟,藉由使用至少2種的硬化劑,在混合步驟之後的成形步驟,可得到具有微相分離結構的樹脂薄片。尤其是藉由使用2種以上的硬化劑,形成微相分離結構,相較使用2種以上預聚物,形成微相分離結構的情況,有可更容易控制硬化反應,且可更輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。
混合步驟,例如將加溫至30℃~90℃之至少1種的預聚物、與至少2種的硬化劑投入附可溫度調整之夾套(Jacket)的混合機,於30℃~130℃攪拌即可。此時,如有必要可於附攪拌機並附夾套之槽接受混合液並熟成。攪拌時間雖可藉由混合機之齒數或回轉數、間隙等適當調整,但例如為0.1秒~60秒。
(硬化劑) 在混合步驟使用的硬化劑雖並未特別限定,但例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物。作為含有胺基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)、乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4’-二胺、4-甲基-2,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2-甲基-4,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙[3-(異丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基戊基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙(3,5-二胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,6-二胺基-4-甲基酚、三甲基乙烯雙-4-胺基苯甲酸酯,及聚氧化四亞甲-二-p-胺基苯甲酸酯等。作為含有胺基之化合物,較佳為4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)。
作為含有羥基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三甲二醇、四乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-丁二醇、3-甲基-1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-二甲基三甲二醇、四甲二醇、3-甲基-4,3-戊二醇、3-甲基-4,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,4-己二醇、2,5-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基甲烷、聚四甲二醇、聚乙二醇及聚丙二醇等。從控制反應的觀點來看,作為含有羥基之化合物,相較3官能以上者,較佳為使用2官能(二醇)者。又,作為含有羥基之化合物,更佳為聚四甲二醇。
尚,上述的硬化劑可組合2種以上使用。硬化劑的組合雖並未特別限定,但較佳為後述之組合。
硬化劑之活性氫當量(例如NH 2當量及OH當量)並未特別限定,例如可為50以上5000以下,亦可為100以上4000以下,亦可為130以上3000以下。又,含有羥基之化合物的硬化劑的OH當量可為100以上5000以下,亦可為200以上4000以下,亦可為300以上3000以下。含有胺基之化合物的硬化劑的NH 2當量可為50以上2000以下,亦可為75以上1000以下,亦可為100以上300以下。
在混合步驟,使用至少2種的硬化劑。作為硬化劑的組合,較佳為使用彼此相溶性低,及/或反應性不同,及/或活性氫當量不同的硬化劑。根據這般的態樣,有可更加確實地得到微相分離結構的傾向。作為反應性不同的硬化劑的組合之例,例如可列舉活性氫基不同的硬化劑的組合,更具體而言,例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物的組合。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑時,亦即,使用2種以上含有羥基之化合物,或使用2種以上含有胺基之化合物時,較佳為該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑。更佳為該2種以上的硬化劑包含活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑時,活性氫當量較小的硬化劑的使用量與活性氫當量較大的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量較小的硬化劑:活性氫當量較大的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~15:1,更佳為1:1~10:1。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑時,活性氫當量為200以上500以下的硬化劑的使用量與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量為200以上500以下的硬化劑:活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~15:1,更佳為1:1~10:1。
作為具體的較佳的硬化劑的組合,至少2種的硬化劑較佳為包含含有胺基之化合物、與含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物,或包含2種以上之含有胺基之化合物、與1種的含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑,再更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物之NH 2當量、與含有羥基之化合物之OH當量之差雖並未特別限定,但以含有羥基之化合物之OH當量者較大較佳,含有羥基之化合物之OH當量與含有胺基之化合物之NH 2當量相比較,更佳為大100以上2000以下。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物的硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量的全體的比例以官能基數比,較佳為35%以上95%以下,更佳為40%以上90%以下。
作為較佳的硬化劑的組合之一例,例如至少2種的硬化劑包含:NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑(含有胺基之化合物)、與OH當量為200以上600以下之第2硬化劑(含有羥基之化合物)、與OH當量為1000以上2000以下之第3硬化劑(含有羥基之化合物)。第1硬化劑的使用量、與第2硬化劑的使用量、與第3硬化劑的使用量之比,雖並未特別限定,但第1硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為30%以上95%以下,更佳為40%以上90%以下。第2硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為1%以上70%以下,更佳為5%以上60%以下。第3硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為3%以上60%以下,更佳為5%以上50%以下。
一般而言,硬化劑的使用量的合計係藉由將預聚物所具有之官能基之數定為1時之存在於硬化劑之活性氫基(胺基及羥基)的當量比之R值規定。硬化劑的使用量的合計較佳為以R值成為0.7以上1.3以下的方式調整。R值更佳為0.8以上1.2以下。
尚,藉由將上述之較佳的硬化劑的組合以適當的使用量使用,可更加確實地在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布,得到於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下之樹脂薄片,及/或具有微相分離結構的樹脂薄片。尚,作為硬化劑的組合,使用彼此相溶性低之2種以上的硬化劑,或使用彼此反應性不同之2種以上的硬化劑,及/或可使用活性氫當量不同的硬化劑。假設即使為藉由這般的組合,亦得不到具有清晰之微相分離結構的樹脂薄片的情況下,藉由進行以提高彼此的相溶性的方式,變更硬化劑的種類、以成為彼此之反應性類似者的方式,變更硬化劑,及/或以接近彼此之活性氫當量的方式,變更硬化劑等之調整,有得到具有微相分離結構的樹脂薄片的傾向。
(預聚物) 作為在混合步驟使用之預聚物,雖並未特別限定,但例如可列舉胺基甲酸酯預聚物。作為胺基甲酸酯預聚物,例如可列舉六亞甲基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與兒茶酚(Brenz Catechol)的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與聚(氧基四亞甲基)甘醇與二乙二醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;二甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;六亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;及異氰脲酸與六亞甲基二異氰酸酯的加成物。又,亦可使用此以外的藉由聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物的反應所調製之含有異氰酸酯基之化合物,或市售中之多樣的胺基甲酸酯預聚物。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之聚異氰酸酯化合物,若為於分子內具有2個以上之異氰酸酯基,則並非被特別限定者。例如作為於分子內具有2個異氰酸酯基之二異氰酸酯化合物,可列舉m-伸苯基二異氰酸酯、p-伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(2,4-TDI)、萘-1,4-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)、4,4’-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)、3,3’-二甲氧基-4,4’-聯苯二異氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二甲伸苯基-1、4-二異氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、伸丙基-1,2-二異氰酸酯、伸丁基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,4-二異氰酸酯、p-伸苯基二異硫氰酸酯、二甲伸苯基-1,4-二異硫氰酸酯及次乙基二異硫氰酸酯等。
此等之聚異氰酸酯化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。作為聚異氰酸酯化合物,較佳為二異氰酸酯化合物,更佳為2,4-TDI及2,6-TDI、MDI。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之多元醇化合物,例如可列舉乙二醇、二乙二醇(DEG)、丁二醇等之二醇化合物、三醇化合物等;聚丙二醇(PPG)及聚(氧基四亞甲基)甘醇(PTMG)等之聚醚多元醇化合物;乙二醇與己二酸的反應物或丁二醇與己二酸的反應物等之聚酯多元醇化合物;聚碳酸酯多元醇化合物、以及聚己內酯多元醇化合物等。又,亦可使用加成環氧乙烷之3官能性丙二醇。多元醇化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
胺基甲酸酯預聚物之NCO當量,較佳為150以上700以下,更佳為200以上600以下,再更佳為200以上500以下。所謂「NCO當量」,係表示以“(聚異氰酸酯化合物的質量份+多元醇化合物的質量份)/[(聚異氰酸酯化合物每一分子之官能基數×聚異氰酸酯化合物的質量份/聚異氰酸酯化合物的分子量)-(多元醇化合物每一分子之官能基數×多元醇化合物的質量份/多元醇化合物的分子量)]”求出之NCO基每一個之胺基甲酸酯預聚物的分子量之數值。
在混合步驟,使用至少1種的預聚物。預聚物雖可組合2種以上之上述者使用,但較佳為單獨使用1種。根據這般的態樣,有可輕易控制硬化反應,且可輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。作為預聚物,較佳為單獨使用將甲伸苯基二異氰酸酯作為主成分之胺基甲酸酯預聚物。
預聚物的使用量雖並未特別限定,但相對於混合液全體,較佳為30質量份以上80質量份以下,更佳為40質量份以上75質量份以下。
(添加劑) 在混合步驟,可將預聚物及硬化劑以外的成分作為添加劑混合。作為添加劑,可列舉如聚丙二醇之溶劑(稀釋劑);如聚矽氧系消泡劑之消泡劑;觸媒;如水或中空微粒子之發泡劑;如聚矽氧系整泡劑之整泡劑;以及如氧化鈰之填料(研磨粒);染料;顏料;中實微粒子;阻燃劑;親水化劑;疏水化劑;耐光劑;抗氧化劑;抗靜電劑等。從將所得之樹脂薄片的密度定為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下的觀點來看,較佳為不添加發泡劑或將添加量定為少量,更佳為使用消泡劑。
在混合步驟,可藉由調整添加之觸媒的種類及使用量,控制硬化反應的反應速度,並控制所形成之微相分離結構。
(成形步驟) 成形步驟藉由硬化如上述般進行所得之混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。成形步驟,例如將藉由混合步驟所得之混合液流入預熱至30℃~150℃的模板內,並以30℃~150℃左右加熱10分鐘~5小時左右即可。藉此,藉由預聚物與硬化劑進行反應,形成樹脂,來硬化上述混合液。又,進而,可藉由烤箱,藉由以50℃~180℃左右加熱10分鐘~12小時左右,進行2次硬化。於本實施形態的研磨墊之製造方法,由於混合液為上述者,故可得到具有微相分離結構的樹脂塊。
尚,使在成形步驟之混合液硬化時之反應溫度,可藉由使用之預聚物、硬化劑及添加劑的種類或摻合比等適當調整,有藉由調整反應溫度,可控制硬化反應的反應速度,並可控制所形成之微相分離結構的傾向。
又,於成形步驟,從如上述般進行所得之樹脂塊,切出適當厚度的樹脂薄片,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片。所得之樹脂薄片以30℃~150℃進行1小時~24小時左右老化即可。
如此進行所得之樹脂薄片,例如然後於單面貼附兩面膠帶,切成指定形狀,較佳為切成圓板狀,作為本實施形態之研磨墊完成。作為兩面膠帶,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶當中任意選擇使用。
又,本實施形態之研磨墊可為僅由樹脂薄片所構成之單層結構,亦可為由於樹脂薄片的單面貼附其他層(緩衝層或基板層)之複層所構成。具有複層結構的情況下,使用兩面膠帶或接著劑等,將複數之層彼此視必要一邊加壓一邊接著、固定即可。作為所使用之兩面膠帶及接著劑,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶及接著劑當中任意選擇使用。
進而,本實施形態之研磨墊,如有必要可於表面實施溝加工、壓花加工及/或鑽孔加工(沖孔加工)。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型、放射型等之形狀。
又,研磨墊可對樹脂薄片的表面及/或背面實施壓平(研削處理)。在本實施形態的研磨墊之製造方法之樹脂薄片,雖為高密度,但由於具有連通之細孔,故可以壓平性優異,容易的條件進行壓平處理。作為壓平處理,並未特別限定,可藉由以金鋼石修整器之研削等之公知的方法進行壓平。
[研磨加工物之製造方法] 本實施形態之研磨加工物之製造方法具有:於研磨漿料的存在下,使用上述之研磨墊,研磨被研磨物,而得到研磨加工物之研磨步驟。研磨步驟可為一次研磨(粗研磨),亦可為拋光研磨,亦可為兼具該等兩方的研磨者。
在本實施形態的研磨加工物之製造方法,與研磨漿料的供給一同以保持定盤,一邊將被研磨物按壓在研磨墊側,一邊相對性回轉保持定盤與研磨用定盤,被研磨物之加工面以研磨墊藉由化學機械研磨進行研磨加工。保持定盤與研磨用定盤可彼此以不同回轉速度往同方向回轉,亦可往不同方向回轉。又,被研磨物可一邊於研磨加工中,於框架部分的內側移動(自轉),一邊進行研磨加工。
研磨漿料因應被研磨物或研磨條件等,可包含水、過氧化氫所代表之氧化劑、酸成分、鹼成分等之化學成分、添加劑、以及研磨粒(研磨粒子;例如SiC、SiO 2、Al 2O 3及CeO 2)等。
又,作為被研磨物,雖並未特別限定,但例如可列舉如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、半導體晶圓、半導體裝置、硬碟用基板、金屬、以及陶瓷等之材料。
<第3實施形態> 於此,針對有關本實施形態之第3態樣(本說明書中亦稱為「第3實施形態」),進行詳細說明。尚,於<第3實施形態>使用之用語或符號,定為自後述之<第1實施形態>、<第2實施形態>及<第4實施形態>的內容獨立而使用者。
(包覆墊) 本實施形態(以後,除非另有說明,在<第3實施形態>之「本實施形態」係意指第3實施形態)的包覆墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的包覆墊,在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下,前述樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。本實施形態的包覆墊由於為如上述般構成,壓平性優異,表面難以平滑化。
本實施形態的包覆墊若為具備在本實施形態之樹脂薄片者,則並未特別限定,包覆墊可為具有樹脂薄片以外的構成者。作為在包覆墊之樹脂薄片以外的構成,可列舉以往公知之包覆層、緩衝層及接著層等。
本實施形態的包覆墊較佳為將上述之樹脂薄片作為包覆層具有者。所謂「將樹脂薄片作為包覆層具有」,係意指本實施形態的包覆墊的至少1個的表面已對應在本實施形態之樹脂薄片的表面,該樹脂薄片的表面成為於本實施形態之包覆加工時被按壓在被加工物的包覆面。據此,本實施形態的包覆墊較佳為至少單面藉由在本實施形態之樹脂薄片構成而成。又,本實施形態的包覆墊可為僅由在本實施形態之樹脂薄片所構成。
本實施形態的包覆墊如有必要可對包覆面實施溝加工、壓花加工及/或鑽孔加工(沖孔加工),可具備光透過部。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型及放射型等之形狀。
(樹脂薄片) (密度) 在本實施形態之樹脂薄片係密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。在本實施形態之樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上時,由於包覆墊成為對於壓力難以變形者,故在包覆加工,從包覆墊對於被加工物所給予之力在包覆面方向成為均一。其結果,在使用具備這般的樹脂薄片的包覆墊的包覆加工,可將被加工物的表面變更加平坦。尚,在本實施形態,所謂「被加工物的表面平坦」,係意指被加工物被包覆加工的表面作為全體更為平坦。此點亦可說是總體平坦性良好。從同樣的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片的密度,較佳為0.4g/cm 3以上,更佳為0.45g/cm 3以上。 另一方面,在本實施形態之樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以下時,可抑制研磨粒與被加工物強烈接觸而給予刮痕。又,有降低樹脂薄片的硬度的傾向,從這般的觀點看,亦有可抑制刮痕的產生的傾向。 在本實施形態之樹脂薄片的密度可藉由以往公知之方法測定,例如將樹脂薄片的質量及體積藉由通常之方法測定,從所得之值求出密度即可。又,作為控制樹脂薄片的密度之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的包覆墊之製造方法得到包覆墊即可。尤其是在本實施形態之樹脂薄片之製造步驟中,減少發泡劑的量時,有提高樹脂薄片的密度的傾向。
(樹脂薄片的細孔分布) (累積細孔容積V) 在本實施形態之樹脂薄片具有細孔,且在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下。 尚,以下,在本實施形態,除非另有說明,所謂「細孔分布」,定為意指藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布者。水銀壓入法為可藉由一邊掃描施加之壓力,一邊對測定試料表面的細孔注滿水銀,測定在測定試料表面之細孔分布之方法。據此,針對發泡材料,藉由水銀壓入法測定細孔分布時,該細孔分布主要為反映連通氣泡(一般亦稱為「連續氣泡」)的細孔分布者,獨立氣泡的細孔分布的幫助小。
關於本實施形態的包覆墊,本發明者們發現在藉由水銀壓入法測定之細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上時,與在包覆墊之漿料的親和性成為充分良好者。此點推測是因為累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上時,具有0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的連通氣泡成為分布在樹脂薄片的全體般,在包覆加工時,漿料透過該連通氣泡,成為均等浸透在樹脂薄片內部般。惟,藉由累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上,與包覆墊之漿料的親和性變充分良好者的原因不限於上述。 從更一層提昇與漿料的親和性的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V,較佳為0.30cm 3/g以上,更佳為0.40cm 3/g以上。 在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V為1.00cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V為1.00cm 3/g以下,有樹脂薄片的密度容易成為上述的範圍內的傾向,在使用具備這般的樹脂薄片的包覆墊的包覆加工,可將被加工物的表面變更加平坦。從同樣的觀點來看,累積細孔容積V較佳為0.90cm 3/g以下。 累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下的範圍內時,樹脂薄片成為壓平性優異般。尚,所謂「壓平」或「壓平處理」,係意指於包覆加工被加工物之前,使用固定研磨粒等之壓平治具(例如金鋼石修整器或砂紙),調整包覆墊之包覆面的表面粗糙度,或調整平坦度之處理。又,所謂「壓平性優異」,係意指藉由比較容易之條件的處理,可進行充分之壓平處理。所謂「包覆面」,係意指藉由於包覆墊包覆加工被加工物時,包覆墊與被加工物接觸的面,或假定有接觸的面。
(累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例) 在本實施形態的包覆墊,從更加提昇賦予在被加工物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,在樹脂薄片的細孔分布,於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V相對於在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例,較佳為50%以上。換言之,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0之比(V/V 0),較佳為0.50以上。根據這般的態樣,樹脂薄片由於增加具有相對性小之細孔徑的細孔的比例,故可將密度與以往品保持同等,並且可更一層增多樹脂薄片內之連通氣泡之數。 從同樣的觀點來看,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例,更佳為60%以上,再更佳為65%以上,又再更佳為70%以上。累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例的上限並未特別限定,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例可為100%以下,亦可為99%以下,亦可為95%以下,亦可為90%以下,亦可為85%以下,亦可為80%以下。
(最大峰值的峰值位置) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,較佳為在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內。一般而言,在水銀壓入法,細孔分布作為來自測定範圍之最大的細孔徑之累積細孔容積測定。據此,所謂「在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置」,係意指從以水銀壓入法所得之細孔分布所算出之Log微分細孔容積分布(dV/d(logD))的最大峰值之位置(細孔徑)。又,所謂最大峰值,係意指在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之極大點為複數時,極大值最大之極大點。 藉由在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內,樹脂薄片於0.010μm以上1.0μm以下的範圍,由於成為具有分布更一層均一之細孔,故有更一層提昇與包覆墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。從更一層提昇與包覆墊之漿料的親和性及壓平性的觀點看,更佳為0.010μm以上0.5μm以下,再更佳為0.030μm以上0.5μm以下,又再更佳為0.050μm以上0.5μm以下之細孔徑的範圍內。 從同樣的觀點來看,在1.0μm以上360μm以下的範圍內之最大峰值的位置,更佳為50μm以上200μm以下之細孔徑的範圍內。
(峰值之數及峰值高度) 在本實施形態之樹脂薄片的Log微分細孔容積分布中,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之峰值之數,較佳為2以上4以下,更佳為2,再更佳為於0.010μm以上1.0μm以下為1,且於1.0μm以上360μm以下為1。藉由峰值之數為上述的範圍內,由於成為具有分布更一層均一之細孔,有更一層提昇與包覆墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。 從同樣的觀點來看,在Log微分細孔容積分布,在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值高度與在1.0μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值高度相比較,較佳為2倍以上,更佳為2.5倍以上,再更佳為3倍以上。
(累積細孔容積V 0) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0,較佳為0.1cm 3/g以上2.0cm 3/g以下,更佳為0.4cm 3/g以上2.0cm 3/g以下,再更佳為0.5cm 3/g以上1.5cm 3/g以下,又再更佳為0.6cm 3/g以上1.2cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V 0為上述的範圍內,有更一層提昇可賦予在被加工物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的傾向。
在本實施形態,累積細孔容積V及累積細孔容積V 0,雖可從藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布算出,但更詳細之水銀壓入法的測定條件可參照實施例所記載之方法。又,作為控制累積細孔容積V、累積細孔容積V 0、累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例、最大峰值的峰值位置、峰值之數及峰值高度之值之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的包覆墊之製造方法得到包覆墊即可。
(樹脂薄片的結構) 在本實施形態之樹脂薄片較佳為具有微相分離結構。在本實施形態,「微相分離結構」係意指經由微相分離所形成之相分離結構。又,在本實施形態,所謂「微相分離」,係意指在宏觀上為均質之物體,微觀的(通常而言為微米級)結構圖型具有至少1次元之周期性並如重複般產生之相分離。微相分離,例如可藉由採用在後述之本實施形態的包覆墊之製造方法的較佳的製造條件而產生。作為微相分離結構之典型例,雖並非被限定於以下,但可列舉球狀結構(海島結構)、圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構。在本實施形態之微相分離結構較佳為包含圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構,更佳為三維網狀結構。 在本實施形態,三維網狀結構係意指於三維方向形成網狀的網絡的結構。作為源自微相分離之三維網狀結構,可為包含單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構者。在本實施形態,單螺旋結構通常而言,係意指組合絞合2個三叉路並成對之細線結構,形成單位胞,該單位胞並周期性重複之網絡結構,雙(多重)螺旋結構係意指2個以上之單螺旋結構組合在嵌套的結構。 具有源自以往之發泡劑或惰性氣體的注入等之連續發泡結構之樹脂薄片的剖面,有觀察到略球狀的發泡剖面與樹脂平坦部(亦即樹脂之海與空隙之島的海島狀)的傾向。另一方面,在本實施形態之樹脂薄片具有雙(多重)螺旋結構時,於該剖面,通常而言,有觀察到以2個以上之樹脂以微米級組入斑駁狀相分離的結構的傾向。又,在本實施形態之樹脂薄片具有單螺旋結構時,於該剖面,通常而言,觀察到不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面。樹脂骨架部與空隙比較,充分大的情況下,雖有未觀察到樹脂骨架部,實質上觀察到樹脂的海狀的情況,但此情況下,在本實施形態之樹脂薄片的空隙相互連通成三維網狀而形成。 尚,觀察在本實施形態之樹脂薄片的剖面時,觀察到2個以上之樹脂的斑駁狀模樣、與不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面雙方的特徵,亦即,雙(多重)螺旋結構與單螺旋結構的界限雖亦有無法明確區別的情況,但此情況可評估為包含單螺旋結構及雙(多重)螺旋結構的至少一個者。 在本實施形態之樹脂薄片即使為具有單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構的情況下,通常而言,在Log微分細孔容積分布,亦於0.010μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內計測到尖銳之峰值(極大值)。
在本實施形態之樹脂薄片可包含組成不同之2個以上之相。在本實施形態,所謂相之「組成」,為包含相之主成分的樹脂及相所包含之主成分以外的成分雙方,且亦進一步考量此等之摻合比者。據此,在本實施形態之樹脂薄片所具有之微相分離結構可包含相之主成分的樹脂,及相所包含之主成分以外的成分之至少任一者彼此相異之2個以上的相,通常而言,可包含相之主成分的樹脂的結構、平均分子量,及官能基之至少1個以上不同之2個以上的相。
作為組成不同之2個相的例示,例如可列舉於一個相與另一個相,構成相之樹脂的種類不同的情況;於一個相與另一個相,含有之添加物的含量不同的情況;以及樹脂薄片為由AB塊聚合物所構成的情況下,一個相為將A塊作為主成分之相,另一個相為將B塊作為主成分之相的情況。
作為包含組成彼此不同之2個相的微相分離結構之典型的例示,可列舉第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與在第1相的硬化劑的相的情況;第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化在第1相之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況;以及第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況等。
在本實施形態之樹脂薄片可具有起因於微相分離之空隙。該空隙可說是構成微相分離結構之空隙,作為其具體例,雖並非被限定於以下,但可列舉藉由給予螺旋結構之樹脂骨架所定義之空隙等。尚,在本實施形態,空隙可為源自細孔者,並可為源自連通複數的細孔之連通孔者。
具有在本實施形態之微相分離結構的樹脂薄片,例如可藉由後述之本實施形態的包覆墊之製造方法獲得。又,樹脂薄片具有微相分離結構可藉由以倍率300倍~3000倍左右,並以掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察來確認。
尚,樹脂薄片具有包含組成不同之2個以上之相的微相分離結構,或具有前述之空隙,可使用如光學顯微鏡及位相差顯微鏡之光學性方法、使用如掃描型電子顯微鏡及透過型電子顯微鏡之電子顯微鏡之方法、使用如光散射、中子束小角散射及X光小角散射之粒子的散射之方法、X光繞射法、螢光法、以及脈衝NMR測定法等之方法觀測。
(樹脂薄片的平均開孔徑) 在本實施形態之樹脂薄片中,將10μm以上之開孔作為對象測定之平均開孔徑,雖並未特別限定,但較佳為50μm以上300μm以下,更佳為50μm以上200μm以下。 上述平均開孔徑,例如可藉由後述之實施例所記載之方法測定。又,上述平均開孔徑,例如可藉由發泡劑或整泡劑的種類及/或添加量,調整至上述的範圍。
(樹脂薄片的平均厚度) 在本實施形態之樹脂薄片的平均厚度,雖並未特別限定,但較佳為0.5mm以上10.0mm以下,更佳為0.6mm以上8.0mm以下,再更佳為0.7mm以上5.0mm以下。
(樹脂薄片的物性) 在本實施形態之樹脂薄片的壓縮率,雖並未特別限定,但較佳為0.1%以上5.0%以下,更佳為0.3%以上3.0%以下。尚,樹脂薄片的壓縮率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮率(%)=100×(t0-t1)/t0
在本實施形態之樹脂薄片的壓縮彈性率,雖並未特別限定,但較佳為70%以上100%以下,更佳為75%以上95%以下。尚,樹脂薄片的壓縮彈性率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,進而,再次測定從厚度t1的狀態排除全部荷重,至成為5分鐘放置(無荷重狀態)後,施加初荷重30秒後的厚度t0’,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1)
在本實施形態之樹脂薄片的肖氏D硬度,雖並未特別限定,但較佳為10以上70以下,更佳為20以上60以下。尚,樹脂薄片的肖氏D硬度可依照日本產業規格(JIS K 7311),使用D型硬度計求出。
(樹脂薄片的材料) 在本實施形態之樹脂薄片的材料並未特別限定。作為樹脂薄片的材料,例如可列舉聚胺基甲酸酯樹脂。作為聚胺基甲酸酯樹脂,雖並未特別限定,但例如可列舉聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂,及聚碳酸酯系聚胺基甲酸酯樹脂。此等可1種單獨或組合2種以上使用。
此等當中,在本實施形態之樹脂薄片的材料,較佳為包含聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂及聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂之至少任一者。尤其是在本實施形態的包覆墊之製造方法,較佳為包含:包含後述之胺基甲酸酯預聚物、與至少2種的硬化劑之混合液的硬化物之聚胺基甲酸酯樹脂。藉由使用這般的樹脂,有可簡便地將密度及細孔分布定為上述的範圍內的傾向。
又,在本實施形態之樹脂薄片可於樹脂成分以外含有源自添加劑之成分。作為這般的添加劑,例如可列舉在本實施形態的包覆墊之製造方法中,後述之消泡劑、觸媒、發泡劑、整泡劑、研磨粒、染料、顏料、中實微粒子、阻燃劑、親水化劑、疏水化劑、耐光劑、抗氧化劑及抗靜電劑等。
[包覆墊之製造方法] 本實施形態的包覆墊之製造方法包含:藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。根據這般的方法,可簡便地製造本實施形態的包覆墊。以下,詳述包覆墊之製造方法的各步驟。
(混合步驟) 本實施形態的包覆墊之製造方法可包含:調製至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液之混合步驟。在混合步驟,藉由使用至少2種的硬化劑,在混合步驟之後的成形步驟,可得到具有微相分離結構的樹脂薄片。尤其是藉由使用2種以上的硬化劑,形成微相分離結構,相較使用2種以上預聚物,形成微相分離結構的情況,有可更容易控制硬化反應,且可更輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。
混合步驟,例如將加溫至30℃~90℃之至少1種的預聚物、與至少2種的硬化劑投入附可溫度調整之夾套(Jacket)的混合機,於30℃~130℃攪拌即可。此時,如有必要可於附攪拌機並附夾套之槽接受混合液並熟成。攪拌時間雖可藉由混合機之齒數或回轉數、間隙等適當調整,但例如為0.1秒~60秒。
(硬化劑) 在混合步驟使用的硬化劑雖並未特別限定,但例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物。作為含有胺基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)、乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4’-二胺、4-甲基-2,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2-甲基-4,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙[3-(異丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基戊基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙(3,5-二胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,6-二胺基-4-甲基酚、三甲基乙烯雙-4-胺基苯甲酸酯及聚氧化四亞甲-二-p-胺基苯甲酸酯等。作為含有胺基之化合物,較佳為4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)。
作為含有羥基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三甲二醇、四乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-丁二醇、3-甲基-1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-二甲基三甲二醇、四甲二醇、3-甲基-4,3-戊二醇、3-甲基-4,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,4-己二醇、2,5-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基甲烷、聚四甲二醇、聚乙二醇及聚丙二醇等。從控制反應的觀點來看,作為含有羥基之化合物,相較3官能以上者,較佳為使用2官能(二醇)者。又,作為含有羥基之化合物,更佳為聚四甲二醇。
尚,上述的硬化劑可組合2種以上使用。硬化劑的組合雖並未特別限定,但較佳為後述之組合。
硬化劑的活性氫當量(例如NH 2當量及OH當量)並未特別限定,例如可為50以上5000以下,亦可為100以上4000以下,亦可為130以上3000以下。又,含有羥基之化合物的硬化劑的OH當量可為100以上5000以下,亦可為200以上4000以下,亦可為300以上3000以下。含有胺基之化合物的硬化劑的NH 2當量可為50以上2000以下,亦可為75以上1000以下,亦可為100以上300以下。
在混合步驟,使用至少2種的硬化劑。作為硬化劑的組合,較佳為使用彼此相溶性低,及/或反應性不同,及/或活性氫當量不同的硬化劑。根據這般的態樣,有可更加確實地得到微相分離結構的傾向。作為反應性不同的硬化劑的組合之例,例如可列舉活性氫基不同的硬化劑的組合,更具體而言,例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物的組合。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑時,亦即,使用2種以上含有羥基之化合物,或使用2種以上含有胺基之化合物時,較佳為該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑。更佳為該2種以上的硬化劑包含活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑時,活性氫當量較小的硬化劑的使用量與活性氫當量較大的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量較小的硬化劑:活性氫當量較大的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~1:15,更佳為1:1~1:10。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑時,活性氫當量為200以上500以下的硬化劑的使用量與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量為200以上500以下的硬化劑:活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~1:15,更佳為1:1~1:10。
作為具體的較佳的硬化劑的組合,至少2種的硬化劑較佳為包含含有胺基之化合物、與含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物,或包含2種以上之含有胺基之化合物、與1種的含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑再更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物之NH 2當量、與含有羥基之化合物之OH當量之差,雖並未特別限定,但較佳為含有羥基之化合物之OH當量者較大,含有羥基之化合物之OH當量與含有胺基之化合物之NH 2當量相比較,更佳為大100以上2000以下。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物的硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量的全體的比例以官能基數比,較佳為35%以上95%以下,更佳為40%以上90%以下。
作為較佳的硬化劑的組合之一例,例如至少2種的硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑(含有胺基之化合物)、與OH當量為1000以上2000以下之第2硬化劑(含有羥基之化合物)。第1硬化劑的使用量、與第2硬化劑的使用量之比,雖並未特別限定,但第1硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為35%以上98%以下,更佳為35%以上95%以下,再更佳為40%以上90%以下。第2硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為2%以上60%以下,更佳為3%以上60%以下,再更佳為5%以上50%以下。又,第1硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以質量比,較佳為10%以上90%以下,更佳為15%以上80%以下。第2硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以質量比,較佳為10%以上50%以下,更佳為15%以上40%以下。
一般而言,硬化劑的使用量的合計係藉由將預聚物所具有之官能基之數定為1時之存在於硬化劑之活性氫基(胺基及羥基)的當量比之R值規定。硬化劑的使用量的合計較佳為以R值成為0.7以上1.3以下的方式調整。R值更佳為0.8以上1.2以下。
尚,藉由將上述之較佳的硬化劑的組合以適當的使用量使用,可更加確實地在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布,得到於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下之樹脂薄片,及/或具有微相分離結構的樹脂薄片。尚,作為硬化劑的組合,使用彼此相溶性低之2種以上的硬化劑,或使用彼此反應性不同之2種以上的硬化劑,及/或可使用活性氫當量不同的硬化劑。假設即使為藉由這般的組合,亦得不到具有清晰之微相分離結構的樹脂薄片的情況下,藉由進行以提高彼此的相溶性的方式,變更硬化劑的種類、以成為彼此之反應性類似者的方式,變更硬化劑,及/或以接近彼此之活性氫當量的方式,變更硬化劑等之調整,有得到具有微相分離結構的樹脂薄片的傾向。
(預聚物) 作為在混合步驟使用之預聚物,雖並未特別限定,但例如可列舉胺基甲酸酯預聚物。作為胺基甲酸酯預聚物,例如可列舉六亞甲基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與兒茶酚(Brenz Catechol)的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與聚(氧基四亞甲基)甘醇與二乙二醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;二甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;六亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;及異氰脲酸與六亞甲基二異氰酸酯的加成物。又,亦可使用此以外的藉由聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物的反應所調製之含有異氰酸酯基之化合物,或市售中之多樣的胺基甲酸酯預聚物。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之聚異氰酸酯化合物,若為於分子內具有2個以上之異氰酸酯基,則並非被特別限定者。例如,作為於分子內具有2個異氰酸酯基之二異氰酸酯化合物,可列舉m-伸苯基二異氰酸酯、p-伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(2,4-TDI)、萘-1,4-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)、4,4’-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)、3,3’-二甲氧基-4,4’-聯苯二異氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二甲伸苯基-1、4-二異氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、伸丙基-1,2-二異氰酸酯、伸丁基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,4-二異氰酸酯、p-伸苯基二異硫氰酸酯、二甲伸苯基-1,4-二異硫氰酸酯,及次乙基二異硫氰酸酯等。
此等之聚異氰酸酯化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。作為聚異氰酸酯化合物,較佳為二異氰酸酯化合物,更佳為2,4-TDI及2,6-TDI、MDI。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之多元醇化合物,例如可列舉乙二醇、二乙二醇(DEG)、丁二醇等之二醇化合物、三醇化合物等;聚丙二醇(PPG)及聚(氧基四亞甲基)甘醇(PTMG)等之聚醚多元醇化合物;乙二醇與己二酸的反應物或丁二醇與己二酸的反應物等之聚酯多元醇化合物;聚碳酸酯多元醇化合物、以及聚己內酯多元醇化合物等。又,亦可使用加成環氧乙烷之3官能性丙二醇。多元醇化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
胺基甲酸酯預聚物之NCO當量,較佳為150以上700以下,更佳為200以上600以下,再更佳為200以上500以下。所謂「NCO當量」,係表示以“(聚異氰酸酯化合物的質量份+多元醇化合物的質量份)/[(聚異氰酸酯化合物每一分子之官能基數×聚異氰酸酯化合物的質量份/聚異氰酸酯化合物的分子量)-(多元醇化合物每一分子之官能基數×多元醇化合物的質量份/多元醇化合物的分子量)]”求出之NCO基每一個之胺基甲酸酯預聚物的分子量之數值。
在混合步驟,使用至少1種的預聚物。預聚物雖可組合2種以上之上述者使用,但較佳為單獨使用1種。根據這般的態樣,有可輕易控制硬化反應,且可輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。作為預聚物,較佳為單獨使用將甲伸苯基二異氰酸酯作為主成分之胺基甲酸酯預聚物。
預聚物的使用量雖並未特別限定,但相對於混合液全體,較佳為30質量份以上80質量份以下,更佳為40質量份以上75質量份以下。
(添加劑) 在混合步驟,可將預聚物及硬化劑以外的成分作為添加劑混合。作為添加劑,可列舉如聚丙二醇之溶劑(稀釋劑);如聚矽氧系消泡劑之消泡劑;觸媒;如水或中空微粒子之發泡劑;如聚矽氧系整泡劑之整泡劑;以及如氧化鈰之填料(研磨粒);染料;顏料;中實微粒子;阻燃劑;親水化劑;疏水化劑;耐光劑;抗氧化劑;抗靜電劑等。從將所得之樹脂薄片的密度定為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下的觀點來看,為了密度調整,較佳為添加發泡劑,更佳為調整發泡劑的添加量。
在混合步驟,可藉由調整添加之觸媒的種類及使用量,控制硬化反應的反應速度,並控制所形成之微相分離結構。
(成形步驟) 成形步驟係藉由硬化如上述般進行所得之混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。成形步驟,例如將藉由混合步驟所得之混合液流入預熱至30℃~150℃的模板內,並以30℃~150℃左右加熱10分鐘~5小時左右即可。藉此,藉由預聚物與硬化劑進行反應,形成樹脂,來硬化上述混合液。又,進而,可藉由烤箱,藉由以50℃~180℃左右加熱10分鐘~10小時左右,進行2次硬化。於本實施形態的包覆墊之製造方法,由於混合液為上述者,故可得到具有微相分離結構的樹脂塊。
尚,使在成形步驟之混合液硬化時之反應溫度,可藉由使用之預聚物、硬化劑及添加劑的種類或摻合比等適當調整,有藉由調整反應溫度,可控制硬化反應的反應速度,並可控制所形成之微相分離結構的傾向。
又,於成形步驟,從如上述般進行所得之樹脂塊,切出適當厚度的樹脂薄片,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片。所得之樹脂薄片以30℃~150℃進行1小時~24小時左右老化即可。
如此進行所得之樹脂薄片,例如然後於單面貼附兩面膠帶,切成指定形狀,較佳為切成圓板狀,作為本實施形態的包覆墊完成。作為兩面膠帶,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶當中任意選擇使用。
又,本實施形態的包覆墊可為僅由樹脂薄片所構成之單層結構,亦可為由於樹脂薄片的單面貼附其他層(緩衝層或基板層)之複層所構成。具有複層結構的情況下,使用兩面膠帶或接著劑等,將複數之層彼此視必要一邊加壓一邊接著、固定即可。作為所使用之兩面膠帶及接著劑,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶及接著劑當中任意選擇使用。
進而,本實施形態的包覆墊,如有必要可於表面實施溝加工、壓花加工及/或鑽孔加工(沖孔加工)。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型、放射型等之形狀。
又,包覆墊可對樹脂薄片的表面及/或背面實施壓平(研削處理)。在本實施形態的包覆墊之製造方法的樹脂薄片雖為高密度,但由於具有連通之細孔,故可以壓平性優異,容易的條件進行壓平處理。作為壓平處理,並未特別限定,可藉由以金鋼石修整器之研削等之公知的方法進行壓平。
[包覆加工物之製造方法] 本實施形態之包覆加工物之製造方法,具有:於漿料的存在下,使用上述的包覆墊,包覆加工被加工物,而得到包覆加工物之包覆步驟。
在本實施形態的包覆加工物之製造方法,與研磨漿料的供給一同以保持定盤,一邊將被加工物按壓在包覆墊側,一邊相對性回轉保持定盤與包覆用定盤,被加工物之加工面受到包覆墊的作用而進行包覆加工。保持定盤與包覆用定盤可彼此以不同回轉速度往同方向回轉,亦可往不同方向回轉。又,被加工物可一邊於包覆加工中,於框架部分的內側移動(自轉),一邊進行包覆加工。
漿料因應被加工物或包覆條件等,可包含水、油等之液體成分、添加劑、以及研磨粒(研磨粒子;例如金鋼石、SiC、B 4C及Al 2O 3)等。
又,作為被加工物,雖並未特別限定,但例如可列舉如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、如SiC圓盤之半導體晶圓材料、結晶體、金屬、石材、木材、樹脂材、以及陶瓷等之材料。
<第4實施形態> 於此,針對有關本實施形態之第4態樣(本說明書中亦稱為「第4實施形態」),進行詳細說明。尚,於<第4實施形態>使用之用語或符號,定為自後述之<第1實施形態>、<第2實施形態>及<第3實施形態>的內容獨立而使用者。
(包覆墊) 本實施形態(以後,除非另有說明,在<第4實施形態>之「本實施形態」係意指第4實施形態)的包覆墊,具備具有細孔之樹脂薄片,藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在樹脂薄片的細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下,樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。本實施形態的包覆墊由於為如上述般構成,維持高密度的同時,漿料的液體保持性能及研磨粒保持性能雙方亦優異。 又,本實施形態的包覆墊從後述之累積細孔容積V’的觀點來看,亦可如以下般進行特定。亦即,本實施形態的包覆墊具備具有細孔之樹脂薄片,藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在樹脂薄片的細孔分布,於0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。如此特定之本實施形態的包覆墊,亦可對被加工物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。
本實施形態的包覆墊若為具備在本實施形態之樹脂薄片者,則並未特別限定,包覆墊可為具有樹脂薄片以外的構成者。作為在包覆墊之樹脂薄片以外的構成,可列舉以往公知之包覆層、緩衝層及接著層等。 尚,在本實施形態,稱為「在本實施形態之樹脂薄片」時,定為包含「一種樹脂薄片,其係具有細孔之樹脂薄片,其特徵為藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485 dyn/cm之水銀壓入法所測定之在該樹脂薄片的細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下,該樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下」及「一種樹脂薄片,其係具有細孔之樹脂薄片,其特徵為藉由定為水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在該樹脂薄片的細孔分布,於0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,該樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下」雙方者。
本實施形態的包覆墊較佳為將上述之樹脂薄片作為包覆層具有者。所謂「將樹脂薄片作為包覆層具有」,係意指本實施形態的包覆墊的至少1個的表面已對應在本實施形態之樹脂薄片的表面,該樹脂薄片的表面成為於本實施形態之包覆加工時被按壓在被加工物的包覆面。據此,本實施形態的包覆墊較佳為至少單面藉由在本實施形態之樹脂薄片構成而成。又,本實施形態的包覆墊可為僅由在本實施形態之樹脂薄片所構成。
本實施形態的包覆墊如有必要可對包覆面實施溝加工、壓花加工及/或鑽孔加工(沖孔加工),可具備光透過部。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型及放射型等之形狀。
(樹脂薄片) (密度) 在本實施形態之樹脂薄片係密度為0.9g/cm 3以上1.3 g/cm 3以下。在本實施形態之樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上,亦即,樹脂薄片為高密度時,可抑制於包覆加工時,研磨粒轉移至樹脂薄片內而無助於研磨。又,由於包覆墊成為對於壓力難以變形者,故在包覆加工,從包覆墊對於被加工物所給予之力在包覆面方向成為均一。其結果,在使用具備這般的樹脂薄片的包覆墊的包覆加工,可將被加工物的表面變更加平坦。尚,在本實施形態,所謂「被加工物的表面平坦」,係意指被加工物被包覆加工的表面作為全體更為平坦。此點亦可說是總體平坦性良好。 從同樣的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片的密度,較佳為超過0.9g/cm 3,更佳為1.0g/cm 3以上,再更佳為1.1g/cm 3以上。尚,所謂樹脂薄片的密度為超過0.9 g/cm 3,係意指以2位有效數字所測定之樹脂的密度為0.91 g/cm 3以上。 在本實施形態之樹脂薄片的密度為1.3g/cm 3以下時,提昇漿料的液體保持性能。又,有降低樹脂薄片的硬度的傾向,在使用具備這般的樹脂薄片的包覆墊的包覆加工,有可抑制刮痕的產生的傾向。 在本實施形態之樹脂薄片的密度可藉由以往公知之方法測定,例如將樹脂薄片的質量及體積藉由通常之方法測定,從所得之值求出密度即可。又,作為控制樹脂薄片的密度之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的包覆墊之製造方法得到包覆墊即可。尤其是在本實施形態之樹脂薄片之製造步驟中,藉由減少發泡劑的量或不使用發泡劑,可提高樹脂薄片的密度。
(樹脂薄片的細孔分布) (累積細孔容積V) 在本實施形態之樹脂薄片具有細孔,且藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下。 尚,以下,在本實施形態,除非另有說明,所謂「細孔分布」,定為意指藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布者。水銀壓入法為可藉由一邊掃描施加之壓力,一邊對測定試料表面的細孔注滿水銀,測定在測定試料表面之細孔分布之方法。據此,針對發泡材料,藉由水銀壓入法測定細孔分布時,該細孔分布主要為反映連通氣泡(一般亦稱為「連續氣泡」)的細孔分布者,獨立氣泡的細孔分布的幫助小。
關於本實施形態的包覆墊,本發明者們發現在藉由水銀壓入法測定之細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020 cm 3/g以上時,包覆墊之研磨粒保持性能成為充分良好者。此點推測是因為累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上時,具有0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的連通氣泡成為分布在樹脂薄片的全體般,藉由起因於該連通氣泡之凹凸而形成在樹脂薄片表面,在包覆加工時,該凹凸有助於研磨粒的保持,可效率良好地利用少量的漿料。惟,藉由累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上,與包覆墊之漿料的親和性變充分良好者的原因不限於上述。 從更一層提昇研磨粒保持性能的觀點來看,在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V較佳為0.030 cm 3/g以上,更佳為0.040cm 3/g以上,再更佳為0.050cm 3/g以上。又,累積細孔容積V為上述的範圍內時,樹脂薄片為高密度同時成為壓平性優異。尚,所謂「壓平」或「壓平處理」,係意指於包覆被加工物之前,使用固定研磨粒等之壓平治具(例如金鋼石修整器或砂紙),調整包覆墊之包覆面的表面粗糙度,或調整平坦度之處理。又,所謂「壓平性優異」,係意指藉由比較容易之條件的處理,可進行充分之壓平處理。所謂「包覆面」,係意指藉由於包覆墊包覆加工被加工物時,包覆墊與被加工物接觸的面,或假定有接觸的面。 在本實施形態之樹脂薄片中,上述累積細孔容積V為0.100cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V為0.100cm 3/g以下,有樹脂薄片的密度容易成為上述的範圍內的傾向,在使用具備這般的樹脂薄片的包覆墊的包覆加工,可將被加工物的表面變更加平坦。從同樣的觀點來看,累積細孔容積V,較佳為0.090cm 3/g以下,更佳為0.080cm 3/g以下。
(累積細孔容積V’) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’,通常而言,為0.000cm 3/g以上0.120cm 3/g以下,從更加提昇賦予在被加工物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,較佳為0.000cm 3/g以上0.100cm 3/g以下,更佳為0.000cm 3/g以上0.080cm 3/g以下。 從上述觀點來看,本實施形態的包覆墊可特定為具備具有細孔之樹脂薄片,藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之在樹脂薄片的細孔分布,於0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。尚,於在本實施形態之0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”,可特定作為在本實施形態之累積細孔容積V與累積細孔容積V’之和,從更加提昇賦予在被加工物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下,較佳為0.030cm 3/g以上0.130cm 3/g以下,更佳為0.050cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。
(累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例) 在本實施形態的包覆墊,從更加提昇賦予在被加工物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的觀點來看,在樹脂薄片的細孔分布,於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V相對於在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例,較佳為50%以上。換言之,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0之比(V/V 0),較佳為0.50以上。根據這般的態樣,樹脂薄片由於增加具有相對性小之細孔徑的細孔的比例,故可高密度保持密度,並且更一層增多樹脂薄片內的連通氣泡之數。 從同樣的觀點來看,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例,更佳為60%以上,再更佳為65%以上,又再更佳為70%以上。累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例的上限並未特別限定,累積細孔容積V相對於累積細孔容積V 0的比例可為100%以下,亦可為99%以下,亦可為95%以下,亦可為90%以下,亦可為80%以下。 又,在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,累積細孔容積V相對於在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’之比(V/V 0’),從與上述相同的觀點來看,較佳為50%以上,更佳為60%以上,再更佳為65%以上,又再更佳為70%以上。又,V/V 0’可為100%以下,亦可為99%以下,亦可為95%以下,亦可為90%以下,亦可為80%以下。
(最大峰值的峰值位置) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,較佳為在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。一般而言,在水銀壓入法,細孔分布作為來自測定範圍之最大的細孔徑之累積細孔容積測定。據此,所謂「在0.100 μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置」,係意指從於水銀壓入法所得之細孔分布所算出之Log微分細孔容積分布(dV/d(logD))的最大峰值之位置(細孔徑)。又,所謂最大峰值,係意指在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之極大點為複數時,極大值為最大之極大點。 藉由在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內,樹脂薄片於0.100μm以上10.0μm以下的範圍,由於成為具有分布更一層均一之細孔,故有更一層提昇與包覆墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。從更一層提昇與包覆墊之漿料的親和性及壓平性的觀點看,在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,更佳為在0.500μm以上5.00μm以下之細孔徑的範圍內。 又,在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置,較佳為在0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內,更佳為在0.050μm以上5.00μm以下之細孔徑的範圍內。
(峰值之數及峰值高度) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之峰值之數,較佳為1以上3以下,更佳為1以上2以下,再更佳為1。藉由峰值之數為上述的範圍內,由於成為具有分布更一層均一之細孔,有更一層提昇與包覆墊之漿料的親和性及壓平性的傾向。 從同樣的觀點來看,於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍,峰值為2個以上時,最大峰值的峰值高度與第2高之峰值的峰值高度相比較,較佳為2倍以上,更佳為5倍以上,再更佳為10倍以上。
(累積細孔容積V 0) 在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0,較佳為0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下,更佳為0.050cm 3/g以上0.110cm 3/g以下,再更佳為0.060cm 3/g以上0.100cm 3/g以下。藉由累積細孔容積V 0為上述的範圍內,有更一層提昇可賦予在被加工物之平坦性、與和漿料的親和性的平衡的傾向。 又,在本實施形態之樹脂薄片的細孔分布中,於0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’,可特定作為在本實施形態之累積細孔容積V 0與累積細孔容積V’之和,從與上述相同的觀點來看,較佳為0.040cm 3/g以上0.200cm 3/g以下,更佳為0.050cm 3/g以上0.180cm 3/g以下,再更佳為0.060cm 3/g以上0.160cm 3/g以下。
在本實施形態,累積細孔容積V、累積細孔容積V’、累積細孔容積V”、累積細孔容積V 0、累積細孔容積V 0’最大峰值的峰值位置、峰值之數及峰值高度之值,雖可從藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布算出,但更詳細之水銀壓入法的測定條件可參照實施例所記載之方法。又,作為控制累積細孔容積V、累積細孔容積V’、累積細孔容積V”、累積細孔容積V 0、累積細孔容積V 0’最大峰值的峰值位置、峰值之數,及峰值高度之值之方法,雖並未特別限定,但例如藉由後述之本實施形態的包覆墊之製造方法得到包覆墊即可。
(樹脂薄片的結構) 在本實施形態之樹脂薄片較佳為具有微相分離結構。在本實施形態,「微相分離結構」係意指經由微相分離所形成之相分離結構。又,在本實施形態,所謂「微相分離」,係意指在宏觀上為均質之物體,微觀的(通常而言為微米級)結構圖型具有至少1次元之周期性並如重複般產生之相分離。微相分離,例如可藉由採用在後述之本實施形態的包覆墊之製造方法的較佳的製造條件而產生。作為微相分離結構之典型例,雖並非被限定於以下,但可列舉球狀結構(海島結構)、圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構。在本實施形態之微相分離結構較佳為包含圓柱結構、層狀結構及三維網狀結構,更佳為三維網狀結構。 在本實施形態,三維網狀結構係意指於三維方向形成網狀的網絡的結構。作為源自微相分離之三維網狀結構,可為包含單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構者。在本實施形態,單螺旋結構通常而言,係意指組合絞合2個三叉路並成對之細線結構,形成單位胞,該單位胞並周期性重複之網絡結構,雙(多重)螺旋結構係意指2個以上之單螺旋結構組合在嵌套的結構。 具有源自以往之發泡劑或惰性氣體的注入等之連續發泡結構之樹脂薄片的剖面,有觀察到略球狀的發泡剖面與樹脂平坦部(亦即樹脂之海與空隙之島的海島狀)的傾向。另一方面,在本實施形態之樹脂薄片具有雙(多重)螺旋結構時,於該剖面,通常而言,有觀察到以2個以上之樹脂以微米級組入斑駁狀相分離的結構的傾向。又,在本實施形態之樹脂薄片具有單螺旋結構時,於該剖面,通常而言,觀察到不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面。樹脂骨架部與空隙比較,充分大的情況下,雖有未觀察到樹脂骨架部,實質上觀察到樹脂的海狀的情況,但此情況下,在本實施形態之樹脂薄片的空隙相互連通成三維網狀而形成。 尚,觀察在本實施形態之樹脂薄片的剖面時,觀察到2個以上之樹脂的斑駁狀模樣、與不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面雙方的特徵,亦即,雙(多重)螺旋結構與單螺旋結構的界限雖亦有無法明確區別的情況,但此情況可評估為包含單螺旋結構及雙(多重)螺旋結構的至少一個者。 在本實施形態之樹脂薄片即使為具有單螺旋結構及/或雙(多重)螺旋結構的情況下,通常而言,在Log微分細孔容積分布,亦於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內計測到尖銳之峰值(極大值)。 以下,雖針對在本實施形態的包覆墊所觀察到之較佳的結構進行詳述,但皆定為將源自微相分離的結構作為前提者。
在本實施形態之樹脂薄片可包含組成不同之2個以上之相。在本實施形態,所謂相之「組成」,為包含相之主成分的樹脂及相所包含之主成分以外的成分雙方,且亦進一步考量此等之摻合比者。據此,在本實施形態之樹脂薄片所具有之微相分離結構可包含相之主成分的樹脂,及相所包含之主成分以外的成分之至少任一者彼此相異之2個以上的相,通常而言,可包含相之主成分的樹脂的結構、平均分子量,及官能基之至少1個以上不同之2個以上的相。
作為組成不同之2個相的例示,例如可列舉於一個相與另一個相,構成相之樹脂的種類不同的情況;於一個相與另一個相,含有之添加物的含量不同的情況;以及樹脂薄片為由AB塊聚合物所構成的情況下,一個相為將A塊作為主成分之相,另一個相為將B塊作為主成分之相的情況。
作為包含組成彼此不同之2個相的微相分離結構之典型的例示,可列舉第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與在第1相的硬化劑的相的情況;第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化在第1相之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況;以及第1相為硬化指定之預聚物與指定的硬化劑的相,第2相為硬化與在第1相之預聚物不同之預聚物與和在第1相的硬化劑不同的硬化劑的相的情況等。
在本實施形態之樹脂薄片可具有起因於微相分離之空隙。該空隙可說是構成微相分離結構之空隙,作為其具體例,雖並非被限定於以下,但可列舉藉由給予螺旋結構之樹脂骨架所定義之空隙等。尚,在本實施形態,空隙可為源自細孔者,並可為源自連通複數的細孔之連通孔者。
具有在本實施形態之微相分離結構的樹脂薄片,例如可藉由後述之本實施形態的包覆墊之製造方法獲得。又,樹脂薄片具有微相分離結構可藉由以倍率300倍~3000倍左右,並以掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察來確認。
尚,樹脂薄片具有包含組成不同之2個以上之相的微相分離結構,或具有前述之空隙,可使用如光學顯微鏡及位相差顯微鏡之光學性方法、使用如掃描型電子顯微鏡及透過型電子顯微鏡之電子顯微鏡之方法、使用如光散射、中子束小角散射及X光小角散射之粒子的散射之方法、X光繞射法、螢光法、以及脈衝NMR測定法等之方法觀測。
(樹脂薄片的平均厚度) 在本實施形態之樹脂薄片的平均厚度,雖並未特別限定,但較佳為0.5mm以上10.0mm以下,更佳為0.6mm以上8.0mm以下,再更佳為0.7mm以上5.0mm以下。
(樹脂薄片的物性) 在本實施形態之樹脂薄片的壓縮率,雖並未特別限定,但較佳為0.1%以上10.0%以下,更佳為0.5%以上5.0%以下。尚,樹脂薄片的壓縮率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮率(%)=100×(t0-t1)/t0
在本實施形態之樹脂薄片的壓縮彈性率,雖並未特別限定,但較佳為65%以上98%以下,更佳為70%以上95%以下。尚,樹脂薄片的壓縮彈性率可依照日本產業規格(JIS L 1021),使用SHOPPER型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求出。具體而言,可藉由測定從無荷重狀態至施加初荷重30秒後的厚度t0,接著,測定從厚度t0的狀態至施加最終壓力30秒後的厚度t1,進而,再次測定從厚度t1的狀態排除全部荷重,至成為5分鐘放置(無荷重狀態)後,施加初荷重30秒後的厚度t0’,從以下之式算出。尚,初荷重為100g/cm 2,最終壓力為1120g/cm 2。 壓縮彈性率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1)
在本實施形態之樹脂薄片的肖氏D硬度,雖並未特別限定,但較佳為30以上90以下,更佳為40以上80以下。尚,樹脂薄片的肖氏D硬度可依照日本產業規格(JIS K 7311),使用D型硬度計求出。
(樹脂薄片的材料) 在本實施形態之樹脂薄片的材料並未特別限定。作為樹脂薄片的材料,例如可列舉聚胺基甲酸酯樹脂。作為聚胺基甲酸酯樹脂,雖並未特別限定,但例如可列舉聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂,及聚碳酸酯系聚胺基甲酸酯樹脂。此等可1種單獨或組合2種以上使用。
此等當中,在本實施形態之樹脂薄片的材料,較佳為包含聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂及聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂之至少任一者。尤其是在本實施形態的包覆墊之製造方法,較佳為包含:包含後述之胺基甲酸酯預聚物、與至少2種的硬化劑之混合液的硬化物之聚胺基甲酸酯樹脂。藉由使用這般的樹脂,有可簡便地將密度及細孔分布定為上述的範圍內的傾向。
又,在本實施形態之樹脂薄片可於樹脂成分以外含有源自添加劑之成分。作為這般的添加劑,例如可列舉在本實施形態的包覆墊之製造方法中,後述之消泡劑、觸媒、發泡劑、整泡劑、研磨粒、染料、顏料、中實微粒子、阻燃劑、親水化劑、疏水化劑、耐光劑、抗氧化劑及抗靜電劑等。
[包覆墊之製造方法] 本實施形態的包覆墊之製造方法,包含:藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。根據這般的方法,可簡便地製造本實施形態的包覆墊。以下,詳述包覆墊之製造方法的各步驟。
(混合步驟) 本實施形態的包覆墊之製造方法,可包含調製至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液之混合步驟。在混合步驟,藉由使用至少2種的硬化劑,在混合步驟之後的成形步驟,可得到具有微相分離結構的樹脂薄片。尤其是藉由使用2種以上的硬化劑,形成微相分離結構,相較使用2種以上預聚物,形成微相分離結構的情況,有可更容易控制硬化反應,且可更輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。
混合步驟,例如將加溫至30℃~90℃之至少1種的預聚物、與至少2種的硬化劑投入附可溫度調整之夾套(Jacket)的混合機,於30℃~130℃攪拌即可。此時,如有必要可於附攪拌機並附夾套之槽接受混合液並熟成。攪拌時間雖可藉由混合機之齒數或回轉數、間隙等適當調整,但例如為0.1秒~60秒。
(硬化劑) 在混合步驟使用的硬化劑雖並未特別限定,但例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物。作為含有胺基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)、乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4’-二胺、4-甲基-2,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2-甲基-4,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙[3-(異丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基戊基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙(3,5-二胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,6-二胺基-4-甲基酚、三甲基乙烯雙-4-胺基苯甲酸酯及聚氧化四亞甲-二-p-胺基苯甲酸酯等。作為含有胺基之化合物,較佳為4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)。
作為含有羥基之化合物,雖並未特別限定,但例如可列舉乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三甲二醇、四乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-丁二醇、3-甲基-1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-二甲基三甲二醇、四甲二醇、3-甲基-4,3-戊二醇、3-甲基-4,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,4-己二醇、2,5-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基甲烷、聚四甲二醇、聚乙二醇及聚丙二醇等。從控制反應的觀點來看,作為含有羥基之化合物,相較3官能以上者,較佳為使用2官能(二醇)者。又,作為含有羥基之化合物,更佳為聚四甲二醇。
尚,上述的硬化劑可組合2種以上使用。硬化劑的組合雖並未特別限定,但較佳為後述之組合。
硬化劑的活性氫當量(例如NH 2當量及OH當量)並未特別限定,例如可為50以上5000以下,亦可為100以上4000以下,亦可為130以上3000以下。又,含有羥基之化合物的硬化劑的OH當量可為100以上5000以下,亦可為200以上4000以下,亦可為300以上3000以下。含有胺基之化合物的硬化劑的NH 2當量可為50以上2000以下,亦可為75以上1000以下,亦可為100以上300以下。
在混合步驟,使用至少2種的硬化劑。作為硬化劑的組合,較佳為使用彼此相溶性低,及/或反應性不同,及/或活性氫當量不同的硬化劑。根據這般的態樣,有可更加確實地得到微相分離結構的傾向。作為反應性不同的硬化劑的組合之例,例如可列舉活性氫基不同的硬化劑的組合,更具體而言,例如可列舉含有胺基之化合物及含有羥基之化合物的組合。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑時,亦即,使用2種以上含有羥基之化合物,或使用2種以上含有胺基之化合物時,較佳為該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑。更佳為該2種以上的硬化劑包含:活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含活性氫當量之差為500以上2000以下之2個硬化劑時,活性氫當量較小的硬化劑的使用量與活性氫當量較大的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量較小的硬化劑:活性氫當量較大的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~15:1,更佳為1:1~10:1。
使用2種以上具有同一活性氫基的硬化劑的情況,且該2種以上的硬化劑包含:活性氫當量為200以上500以下的硬化劑、與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑時,活性氫當量為200以上500以下的硬化劑的使用量與活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑的使用量之比,係「活性氫當量為200以上500以下的硬化劑:活性氫當量為1000以上2000以下的硬化劑」以活性氫基數比,較佳為1:1~15:1,更佳為1:1~10:1。
作為具體的較佳的硬化劑的組合,至少2種的硬化劑較佳為包含含有胺基之化合物、與含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物,或包含2種以上之含有胺基之化合物、與1種的含有羥基之化合物。至少2種的硬化劑再更佳為包含1種的含有胺基之化合物、與2種以上之含有羥基之化合物。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物之NH 2當量、與含有羥基之化合物之OH當量之差雖並未特別限定,但較佳為含有羥基之化合物之OH當量者較大,含有羥基之化合物之OH當量與含有胺基之化合物之NH 2當量相比較,更佳為大100以上2000以下。
至少2種的硬化劑包含含有胺基之化合物與含有羥基之化合物時,含有胺基之化合物的硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量的全體的比例以官能基數比,較佳為35%以上95%以下,更佳為40%以上90%以下。
作為較佳的硬化劑的組合之一例,例如至少2種的硬化劑包含:NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑(含有胺基之化合物)、與OH當量為200以上600以下之第2硬化劑(含有羥基之化合物)、與OH當量為1000以上2000以下之第3硬化劑(含有羥基之化合物)。第1硬化劑的使用量、與第2硬化劑的使用量、與第3硬化劑的使用量之比,雖並未特別限定,但第1硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為30%以上95%以下,更佳為40%以上90%以下。第2硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為1%以上70%以下,更佳為5%以上60%以下。第3硬化劑的使用量相對於硬化劑的使用量全體,以官能基數比,較佳為3%以上60%以下,更佳為5%以上50%以下。
一般而言,硬化劑的使用量的合計係藉由將預聚物所具有之官能基之數定為1時之存在於硬化劑之活性氫基(胺基及羥基)的當量比之R值規定。硬化劑的使用量的合計較佳為以R值成為0.7以上1.3以下的方式調整。R值更佳為0.8以上1.2以下。
尚,藉由將上述之較佳的硬化劑的組合以適當的使用量使用,可更加確實地在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之細孔分布,得到於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下之樹脂薄片,及/或具有微相分離結構的樹脂薄片。尚,作為硬化劑的組合,使用彼此相溶性低之2種以上的硬化劑,或使用彼此反應性不同之2種以上的硬化劑,及/或可使用活性氫當量不同的硬化劑。假設即使為藉由這般的組合,亦得不到具有清晰之微相分離結構的樹脂薄片的情況下,藉由進行以提高彼此的相溶性的方式,變更硬化劑的種類、以成為彼此之反應性類似者的方式,變更硬化劑,及/或以接近彼此之活性氫當量的方式,變更硬化劑等之調整,有得到具有微相分離結構的樹脂薄片的傾向。
(預聚物) 作為在混合步驟使用之預聚物,雖並未特別限定,但例如可列舉胺基甲酸酯預聚物。作為胺基甲酸酯預聚物,例如可列舉六亞甲基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與兒茶酚(Brenz Catechol)的加成物;2,4-甲伸苯基二異氰酸酯與聚(氧基四亞甲基)甘醇與二乙二醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與己烷三醇的加成物;甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;二甲伸苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;六亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷的加成物;及異氰脲酸與六亞甲基二異氰酸酯的加成物。又,亦可使用此以外的藉由聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物的反應所調製之含有異氰酸酯基之化合物,或市售中之多樣的胺基甲酸酯預聚物。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之聚異氰酸酯化合物,若為於分子內具有2個以上之異氰酸酯基,則並非被特別限定者。例如,作為於分子內具有2個異氰酸酯基之二異氰酸酯化合物,可列舉m-伸苯基二異氰酸酯、p-伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(2,4-TDI)、萘-1,4-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)、4,4’-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)、3,3’-二甲氧基-4,4’-聯苯二異氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二甲伸苯基-1、4-二異氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、伸丙基-1,2-二異氰酸酯、伸丁基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,2-二異氰酸酯、環伸己基-1,4-二異氰酸酯、p-伸苯基二異硫氰酸酯、二甲伸苯基-1,4-二異硫氰酸酯及次乙基二異硫氰酸酯等。
此等之聚異氰酸酯化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。作為聚異氰酸酯化合物,較佳為二異氰酸酯化合物,更佳為2,4-TDI及2,6-TDI、MDI。
作為使用在含有異氰酸酯基之化合物的調製之多元醇化合物,例如可列舉乙二醇、二乙二醇(DEG)、丁二醇等之二醇化合物、三醇化合物等;聚丙二醇(PPG),及聚(氧基四亞甲基)甘醇(PTMG)等之聚醚多元醇化合物;乙二醇與己二酸的反應物或丁二醇與己二酸的反應物等之聚酯多元醇化合物;聚碳酸酯多元醇化合物、以及聚己內酯多元醇化合物等。又,亦可使用加成環氧乙烷之3官能性丙二醇。多元醇化合物可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
胺基甲酸酯預聚物之NCO當量較佳為150以上700以下,更佳為200以上600以下,再更佳為200以上500以下。所謂「NCO當量」,係表示以“(聚異氰酸酯化合物的質量份+多元醇化合物的質量份)/[(聚異氰酸酯化合物每一分子之官能基數×聚異氰酸酯化合物的質量份/聚異氰酸酯化合物的分子量)-(多元醇化合物每一分子之官能基數×多元醇化合物的質量份/多元醇化合物的分子量)]”求出之NCO基每一個之胺基甲酸酯預聚物的分子量之數值。
在混合步驟,使用有至少1種的預聚物。預聚物雖可組合2種以上之上述者使用,但較佳為單獨使用1種。根據這般的態樣,有可輕易控制硬化反應,且可輕易控制微相分離結構的形狀的傾向。作為預聚物,較佳為單獨使用將甲伸苯基二異氰酸酯作為主成分之胺基甲酸酯預聚物。
預聚物的使用量雖並未特別限定,但相對於混合液全體,較佳為30質量份以上80質量份以下,更佳為40質量份以上75質量份以下。
(添加劑) 在混合步驟,可將預聚物及硬化劑以外的成分作為添加劑混合。作為添加劑,可列舉如聚丙二醇之溶劑(稀釋劑);如聚矽氧系消泡劑之消泡劑;觸媒;如水或中空微粒子之發泡劑;如聚矽氧系整泡劑之整泡劑;以及如氧化鈰之填料(研磨粒);染料;顏料;中實微粒子;阻燃劑;親水化劑;疏水化劑;耐光劑;抗氧化劑;抗靜電劑等。從將所得之樹脂薄片的密度定為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下的觀點來看,較佳為不添加發泡劑或將添加量定為少量,更佳為使用消泡劑。
在混合步驟,可藉由調整添加之觸媒的種類及使用量,控制硬化反應的反應速度,並控制所形成之微相分離結構。
(成形步驟) 成形步驟係藉由硬化如上述般進行所得之混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。成形步驟,例如將藉由混合步驟所得之混合液流入預熱至30℃~150℃的模板內,並以30℃~150℃左右加熱10分鐘~5小時左右即可。藉此,藉由預聚物與硬化劑進行反應,形成樹脂,來硬化上述混合液。又,進而,可藉由烤箱,藉由以50℃~180℃左右加熱10分鐘~12小時左右,進行2次硬化。於本實施形態的包覆墊之製造方法,由於混合液為上述者,可得到具有微相分離結構的樹脂塊。
尚,使在成形步驟之混合液硬化時之反應溫度,可藉由使用之預聚物、硬化劑及添加劑的種類或摻合比等適當調整,有藉由調整反應溫度,可控制硬化反應的反應速度,並可控制所形成之微相分離結構的傾向。
又,於成形步驟,從如上述般進行所得之樹脂塊,切出適當厚度的樹脂薄片,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片。所得之樹脂薄片以30℃~150℃進行1小時~24小時左右老化即可。
如此進行所得之樹脂薄片,例如然後於單面貼附兩面膠帶,切成指定形狀,較佳為切成圓板狀,作為本實施形態的包覆墊完成。作為兩面膠帶,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶當中任意選擇使用。
又,本實施形態的包覆墊可為僅由樹脂薄片所構成之單層結構,亦可為由於樹脂薄片的單面貼附其他層(緩衝層或基板層)之複層所構成。具有複層結構的情況下,使用兩面膠帶或接著劑等,將複數之層彼此視必要一邊加壓一邊接著、固定即可。作為所使用之兩面膠帶及接著劑,並未特別限定,可從以往公知之兩面膠帶及接著劑當中任意選擇使用。
進而,本實施形態的包覆墊如有必要,如有必要可對表面實施溝加工、壓花加工及/或鑽孔加工(沖孔加工)。對溝加工及壓花加工的形狀並未特別限定,例如可列舉格子型、同心圓型、放射型等之形狀。
又,包覆墊可對樹脂薄片的表面及/或背面實施壓平(研削處理)。本實施形態的包覆墊之製造方法中之樹脂薄片雖為高密度,但由於具有連通之細孔,故可以壓平性優異,容易的條件進行壓平處理。作為壓平處理,並未特別限定,可藉由以金鋼石修整器之研削等之公知的方法進行壓平。
[包覆加工物之製造方法] 本實施形態之包覆加工物之製造方法,具有:於漿料的存在下,使用上述的包覆墊,包覆加工被加工物,而得到包覆加工物之包覆步驟。
在本實施形態的包覆加工物之製造方法,與漿料的供給一同以保持定盤,一邊將被加工物按壓在包覆墊側,一邊相對性回轉保持定盤與包覆用定盤,被加工物之加工面受到包覆墊的作用而進行包覆加工。保持定盤與包覆用定盤可彼此以不同回轉速度往同方向回轉,亦可往不同方向回轉。又,被加工物可一邊於包覆加工中,於框架部分的內側移動(自轉),一邊進行包覆加工。
漿料因應被加工物或包覆條件等,可包含水、過氧化氫所代表之氧化劑、酸成分、鹼成分等之化學成分、添加劑、以及研磨粒(研磨粒子;例如金鋼石、SiC、B 4C及Al 2O 3)等。
又,作為被加工物,雖並未特別限定,但例如可列舉如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、如SiC圓盤之半導體晶圓材料、結晶體、金屬、石材、木材、樹脂材、以及陶瓷等之材料。 [實施例]
以下,使用實施例及比較例,更具體說明本實施形態。本實施形態並非因以下之實施例而有任何限定者。 尚,於以下,將對應<第1實施形態>之實施例及比較例定為<實施例群1>,將對應<第2實施形態>之實施例及比較例定為<實施例群2>,將對應<第3實施形態>之實施例及比較例定為<實施例群3>,將對應<第4實施形態>之實施例及比較例定為<實施例群4>,分別進行說明。
<實施例群1> 在實施例及比較例之各評估方法係如以下。
[藉由水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定] 樹脂薄片之累積細孔容積(細孔分布)係藉由水銀壓入法測定。從厚度2mm之樹脂薄片,切出10mm平方之試料片並使用在測定。累積細孔容積的測定係以接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm的條件,使用Micromeristics公司製之製品名「Auto Pore III」進行。藉由將水銀壓從0.5psia掃描至30000psia,求出從細孔徑360μm至細孔徑0.005μm為止之累積細孔容積。細孔分布係使用孔度計用數據處理軟體(島津製作所製、製品名「POREPLOT-PCW」)求出。尚,針對各測定結果,表示從細孔徑360μm至細孔徑0.010μm為止的細孔分布。
[樹脂薄片的觀察] 有關樹脂薄片是否具有微相分離結構,藉由以掃描型電子顯微鏡(SEM)之觀察確認。SEM觀察的倍率定為300倍~3000倍左右。
[平均開孔徑的測定] 以顯微鏡(VH-6300、KEYENCE製),將研磨墊表面之約1.3mm四方的範圍擴大至175倍進行觀察,並將所得之畫像藉由畫像處理軟體(Image Analyzer V20LAB Ver.1.3、尼康製)進行二值化處理,確認氣泡個數,並從各個開孔的面積求出圓當量直徑,並將該等的平均值定為平均開孔徑(μm)。此時,藉由將開孔徑之臨界值(下限)定為10μm,作為10μm以上之開孔徑的平均值,而得到平均開孔徑。
[實施例1-1] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之NCO當量407的胺基甲酸酯預聚物。於此胺基甲酸酯預聚物61.83質量份混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)15.18質量份及聚丙二醇(OH當量1345)5.65質量份。藉由於此進一步添加聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧公司製、製品名「SH193」)0.15質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.03質量份、作為發泡劑之水0.16質量份,及作為研磨粒之碳酸鈣填料17質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
從切出自樹脂薄片之樣品的體積與重量算出密度的結果,所得之樹脂薄片的密度為0.55g/cm 3。將細孔分布的測定結果示於圖1-1。又,將從細孔分布求出之於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0、平均開孔徑、在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置示於表1。
又,將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,確認具有微相分離結構(三維網狀結構)。將SEM像之一例示於圖1-2(500倍)及圖1-3(A)(2000倍)。在圖1-3(B),由於以虛線包圍的方式,尤其是在同圖之左上部分,確認具有不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面,評估為至少具有單螺旋結構。
[實施例1-2] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之NCO當量382之胺基甲酸酯預聚物。於此胺基甲酸酯預聚物55.26質量份混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)15.27質量份及聚四甲二醇(OH當量972)7.04質量份及聚丙二醇(OH當量1345)4.24質量份。藉由於此進一步添加聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧公司製、製品名「SH193」)0.11質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.03質量份、作為發泡劑之水0.05質量份,及作為研磨粒之碳酸鈣填料18質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
從切出自樹脂薄片之樣品的體積與重量算出密度的結果,所得之樹脂薄片的密度為0.89g/cm 3。將細孔分布的測定結果示於圖1-4。又,將從細孔分布求出之於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0、平均開孔徑、在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置示於表1。又,將SEM像之一例示於圖1-5。
[比較例1-1] 與實施例1-1相同,於胺基甲酸酯預聚物61.59質量份混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)9.24質量份及粗製MOCA(NH 2當量189)9.24質量份。藉由於此進一步添加聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧公司製、製品名「SH193」)0.18質量份、作為稀釋劑之聚醚(OH當量1007)2.58質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.04質量份、作為發泡劑之水0.13質量份,及作為研磨粒之碳酸鈣填料17質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
從切出自樹脂薄片之樣品的體積與重量算出密度的結果,所得之樹脂薄片的密度為0.53g/cm 3。將細孔分布的測定結果示於圖1-6。又,將從細孔分布求出之於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0、平均開孔徑、在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置示於表1。
又,比較例1-1之將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,未確認到微相分離結構。將SEM像之一例示於圖1-7。於比較例1-1,認為至少起因於OH當量為1000以上2000以下的硬化劑使用量不足,無法進行所期望之硬化反應,而未產生微相分離。
[表1]
   累積細孔 容積V (cm 3/g) 累積細孔容積 V 0(cm 3/g) 比V/V 0(%) 平均 開孔徑 (μm) 最大峰值之 峰值位置 (μm)
實施例1-1 0.662 0.904 73.2 172 0.0822
實施例1-2 0.223 0.278 80.5 88 0.0411
比較例1-1 0.194 0.930 20.9 77 10.2
在實施例1-1之1.0μm以上360μm以下的範圍內之最大峰值的位置為129μm,其高度為0.40cm 3/g。又,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的位置為0.0822μm,其高度為1.65cm 3/g。 由以上的測定結果,確認到實施例1-1之樹脂薄片包含源自發泡劑之空隙、與源自微相分離結構之空隙兩者,後者的空隙通過研磨墊全體彼此連通。
在實施例1-2之1.0μm以上360μm以下的範圍內之最大峰值的位置為77μm,其高度為0.075cm 3/g。又,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的位置為0.0411μm,其高度為0.447cm 3/g。 由以上的測定結果,確認到實施例1-2之樹脂薄片包含源自發泡劑之空隙、與源自微相分離結構之空隙兩者,後者的空隙通過研磨墊全體彼此連通。
使用實施例1-1及實施例1-2之研磨墊,進行研磨試驗及與漿料的親和性之評估試驗。使用比較例1-1之研磨墊作為對照,並以同條件進行研磨試驗及與漿料的親和性的評估試驗。其結果,瞭解到實施例1-1及實施例1-2之研磨墊與比較例1-1之研磨墊相比較,可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。
<實施例群2> 在實施例及比較例之各評估方法係如以下。
[藉由水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定] 樹脂薄片之累積細孔容積(細孔分布)係藉由水銀壓入法測定。從厚度2mm之樹脂薄片,切出10mm平方之試料片並使用在測定。累積細孔容積的測定係以接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm的條件,使用Micromeristics公司製之製品名「Auto Pore III」進行。藉由將水銀壓從0.5 psia掃描至30000psia,求出從細孔徑360μm至細孔徑0.005 μm為止之累積細孔容積。細孔分布係使用孔度計用數據處理軟體(島津製作所製、製品名「POREPLOT-PCW」)求出。尚,針對各測定結果,表示從細孔徑360μm至細孔徑0.100μm為止的細孔分布。
[樹脂薄片的觀察] 有關樹脂薄片是否具有微相分離結構,藉由以掃描型電子顯微鏡(SEM)之觀察確認。SEM觀察的倍率定為300倍~3000倍左右。
[實施例2-1] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之NCO當量407的胺基甲酸酯預聚物。
於上述之胺基甲酸酯預聚物48.7質量份,混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)14.1質量份、聚四甲二醇(OH當量325)5.7質量份及聚丙二醇(OH當量1345)11.3質量份。進而,藉由於上述混合液,添加聚矽氧系消泡劑(DOW CORNING公司製、製品名「71additive」)0.25質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.01質量份,及作為研磨粒之氧化鈰填料20.0質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為1.1。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
所得之樹脂薄片的密度為1.2g/cm 3,肖氏D硬度為54度,壓縮率為0.8%,壓縮彈性率為85%。將細孔分布的測定結果示於圖2-1。又,將從細孔分布求出之於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’、於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0示於表1。
又,將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,確認具有微相分離結構(三維網狀結構)。具體而言,觀察到組成不同之至少2種的樹脂組入斑駁狀的結構,評估為至少具有雙螺旋結構者。更具體而言,將SEM像之一例示於圖2-2(A)。在圖2-2(B),以虛線包圍的方式,在複數個點確認出微相分離結構。
[實施例2-2] 混合與實施例2-1相同之胺基甲酸酯預聚物54.0質量份、4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)9.6質量份、聚四甲二醇(OH當量325)22.9質量份、聚丙二醇(OH當量1345)13.2質量份、聚矽氧系消泡劑(DOW CORNING公司製、製品名「71additive」)0.33質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.01質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。尚,混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至70℃之模板,在10分鐘、70℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以15分鐘、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
所得之樹脂薄片的密度為1.1g/cm 3,肖氏D硬度為64度,壓縮率為1.3%,壓縮彈性率為80%。所得之樹脂薄片的累積細孔容積V、於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’、累積細孔容積V 0、比V/V 0之值,分別為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下、0.000cm 3/g以上0.120cm 3/g以下、0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下及50%以上。將該樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,未觀察到樹脂的海部與空隙的島部的結構,評估為至少具有單螺旋結構者。將SEM像之一例示於圖2-3。
[比較例2-1] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之第1胺基甲酸酯預聚物(NCO當量400),及將六亞甲基二異氰酸酯作為主成分之第2胺基甲酸酯預聚物(NCO當量200)。
於第1胺基甲酸酯預聚物51.6質量份及第2胺基甲酸酯預聚物17.2質量份,混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)23.3質量份及聚四甲二醇(OH當量500)4.7質量份。進而,藉由於上述混合液,添加作為稀釋劑之聚醚1.39質量份、聚矽氧系消泡劑(DOW CORNING公司製、製品名「71additive」)1.67質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.04質量份、作為發泡劑之水0.07質量份,及聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧股份有限公司製、製品名「SH193」)0.10質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
所得之樹脂薄片的密度為1.1g/cm 3,肖氏D硬度為69度,壓縮率為1.1%,壓縮彈性率為90%。將細孔分布的測定結果示於圖2-4。又,將從細孔分布求出之於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0示於表1。
又,將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,未確認到微相分離結構。將SEM像之一例示於圖2-5。於比較例2-1,認為至少起因於OH當量為1000以上2000以下的硬化劑不足,無法進行所期望之硬化反應,而未產生微相分離。
[表2]
   累積細孔容積V (cm 3/g) 累積細孔容積V’ (cm 3/g) 累積細孔容積V 0(cm 3/g) 比V/V 0(%)
實施例2-1 0.058 0.003 0.080 72.5
比較例2-1 0.003 0.005 0.026 11.5
使用實施例2-1~2-2之研磨墊,進行研磨試驗及與漿料的親和性的評估試驗。使用比較例2-1之研磨墊作為對照,以同條件進行研磨試驗及與漿料的親和性的評估試驗。其結果,瞭解到實施例2-1~2-2之研磨墊與比較例2-1之研磨墊相比較,可對被研磨物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。
<實施例群3> 在實施例及比較例之各評估方法係如以下。
[藉由水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定] 樹脂薄片之累積細孔容積(細孔分布)係藉由水銀壓入法測定。從厚度2mm之樹脂薄片,切出10mm平方之試料片並使用在測定。累積細孔容積的測定係以接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm的條件,使用Micromeristics公司製之製品名「Auto Pore III」進行。藉由將水銀壓從0.5 psia掃描至30000psia,求出從細孔徑360μm至細孔徑0.005 μm為止之累積細孔容積。細孔分布係使用孔度計用數據處理軟體(島津製作所製、製品名「POREPLOT-PCW」)求出。尚,針對各測定結果,表示從細孔徑360μm至細孔徑0.010μm為止的細孔分布。
[樹脂薄片的觀察] 有關樹脂薄片是否具有微相分離結構,藉由以掃描型電子顯微鏡(SEM)之觀察確認。SEM觀察的倍率定為300倍~3000倍左右。
[平均開孔徑的測定] 以顯微鏡(VH-6300、KEYENCE製),將包覆墊表面之約1.3mm四方的範圍擴大至175倍進行觀察,並將所得之畫像藉由畫像處理軟體(Image Analyzer V20LAB Ver.1.3、尼康製)進行二值化處理,確認氣泡個數,並從各個開孔的面積求出圓當量直徑,並將該等的平均值定為平均開孔徑(μm)。此時,藉由將開孔徑之臨界值(下限)定為10μm,作為10μm以上之開孔徑的平均值,而得到平均開孔徑。
[實施例3-1] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之NCO當量407的胺基甲酸酯預聚物。於此胺基甲酸酯預聚物61.83質量份混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)15.18質量份及聚丙二醇(OH當量1345)5.65質量份。藉由於此進一步添加聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧公司製、製品名「SH193」)0.15質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.03質量份、作為發泡劑之水0.16質量份,及作為研磨粒之碳酸鈣填料17質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
從切出自樹脂薄片之樣品的體積與重量算出密度的結果,所得之樹脂薄片的密度為0.55g/cm 3。將細孔分布的測定結果示於圖3-1。又,將從細孔分布求出之於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0、平均開孔徑、在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置示於表1。
又,將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,確認具有微相分離結構(三維網狀結構)。將SEM像之一例示於圖3-2(500倍)及圖3-3(A)(2000倍)。在圖3-3(B),以虛線包圍的方式,尤其是在同圖之左上部分,由於確認具有不定形的空隙剖面與樹脂骨架/樹脂骨架剖面,評估為至少具有單螺旋結構。
[實施例3-2] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之NCO當量382之胺基甲酸酯預聚物。於此胺基甲酸酯預聚物55.26質量份,混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA) (NH 2當量134)15.27質量份,及聚四甲二醇(OH當量972)7.04質量份及聚丙二醇(OH當量1345)4.24質量份。藉由於此進一步添加聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧公司製、製品名「SH193」)0.11質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.03質量份、作為發泡劑之水0.05質量份,及作為研磨粒之碳酸鈣填料18質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
從切出自樹脂薄片之樣品的體積與重量算出密度的結果,所得之樹脂薄片的密度為0.89g/cm 3。將細孔分布的測定結果示於圖3-4。又,將從細孔分布求出之於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0、平均開孔徑、在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置示於表1。又,將SEM像之一例示於圖3-5。
[比較例3-1] 與實施例3-1相同,於胺基甲酸酯預聚物61.59質量份,混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)9.24質量份及粗製MOCA(NH 2當量189)9.24質量份。藉由於此進一步添加聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧公司製、製品名「SH193」)0.18質量份、作為稀釋劑之聚醚(OH當量1007)2.58質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.04質量份、作為發泡劑之水0.13質量份,及作為研磨粒之碳酸鈣填料17質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
從切出自樹脂薄片之樣品的體積與重量算出密度的結果,所得之樹脂薄片的密度為0.53g/cm 3。將細孔分布的測定結果示於圖3-6。又,將從細孔分布求出之於0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0、平均開孔徑、在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置示於表1。
又,比較例3-1之將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,未確認到微相分離結構。將SEM像之一例示於圖3-7。於比較例3-1,認為至少起因於OH當量為1000以上2000以下的硬化劑使用量不足,無法進行所期望之硬化反應,而未產生微相分離。
[表3]
   累積細孔 容積V (cm 3/g) 累積細孔 容積V 0(cm 3/g) 比V/V 0(%) 平均 開孔徑 (μm) 最大峰值的 峰值位置 (μm)
實施例3-1 0.662 0.904 73.2 172 0.0822
實施例3-2 0.223 0.278 80.5 88 0.0411
比較例3-1 0.194 0.930 20.9 77 10.2
在實施例3-1之1.0μm以上360μm以下的範圍內之最大峰值的位置為129μm,其高度為0.40cm 3/g。又,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的位置為0.0822μm,其高度為1.65cm 3/g。 由以上的測定結果,確認到實施例3-1之樹脂薄片包含源自發泡劑之空隙、與源自微相分離結構之空隙兩者,後者的空隙通過包覆墊全體彼此連通。
在實施例3-2之1.0μm以上360μm以下的範圍內之最大峰值的位置為77μm,其高度為0.075cm 3/g。又,在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的位置為0.0411μm,其高度為0.447cm 3/g。 由以上的測定結果,確認到實施例3-2之樹脂薄片包含源自發泡劑之空隙、與源自微相分離結構之空隙兩者,後者的空隙通過包覆墊全體彼此連通。
使用實施例3-1及實施例3-2的包覆墊,進行包覆加工試驗及與漿料的親和性的評估試驗。使用比較例3-1的包覆墊作為對照,並以同條件進行包覆加工試驗及與漿料的親和性的評估試驗。其結果,瞭解到實施例3-1及實施例3-2的包覆墊與比較例3-1的包覆墊相比較,可對被加工物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。
<實施例群4> 在實施例及比較例之各評估方法係如以下。
[藉由水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定] 樹脂薄片之累積細孔容積(細孔分布)係藉由水銀壓入法測定。從厚度2mm之樹脂薄片,切出10mm平方之試料片並使用在測定。累積細孔容積的測定係以接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm的條件,使用Micromeristics公司製之製品名「Auto Pore III」進行。藉由將水銀壓從0.5 psia掃描至30000psia,求出從細孔徑360μm至細孔徑0.005 μm為止之累積細孔容積。細孔分布係使用孔度計用數據處理軟體(島津製作所製、製品名「POREPLOT-PCW」)求出。尚,針對各測定結果,表示從細孔徑360μm至細孔徑0.100 μm為止的細孔分布。
[樹脂薄片的觀察] 有關樹脂薄片是否具有微相分離結構,藉由以掃描型電子顯微鏡(SEM)之觀察確認。SEM觀察的倍率定為300倍~3000倍左右。
[實施例4-1] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之NCO當量407的胺基甲酸酯預聚物。
於上述之胺基甲酸酯預聚物48.7質量份,混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)14.1質量份、聚四甲二醇(OH當量325)5.7質量份及聚丙二醇(OH當量1345)11.3質量份。進而,藉由於上述混合液添加聚矽氧系消泡劑(DOW CORNING公司製、製品名「71additive」)0.25質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.01質量份,及作為研磨粒之氧化鈰填料20.0質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為1.1。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
所得之樹脂薄片的密度為1.2g/cm 3,肖氏D硬度為54度,壓縮率為0.8%,壓縮彈性率為85%。將細孔分布的測定結果示於圖4-1。又,將從細孔分布求出之於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’、於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0示於表1。
又,將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,確認具有微相分離結構(三維網狀結構)。具體而言,觀察到組成不同之至少2種的樹脂組入斑駁狀的結構,評估為至少具有雙螺旋結構者。更具體而言,將SEM像之一例示於圖4-2(A)。在圖4-2(B),以虛線包圍的方式,在複數個點確認出微相分離結構。
[實施例4-2] 混合與實施例4-1相同之胺基甲酸酯預聚物54.0質量份、4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)9.6質量份、聚四甲二醇(OH當量325)22.9質量份、聚丙二醇(OH當量1345)13.2質量份、聚矽氧系消泡劑(DOW CORNING公司製、製品名「71additive」)0.33質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.01質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。尚,混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至70℃之模板,在10分鐘、70℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以15分鐘、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
所得之樹脂薄片的密度為1.1g/cm 3,肖氏D硬度為64度,壓縮率為1.3%,壓縮彈性率為80%。所得之樹脂薄片之累積細孔容積V、於0.050μm以上且未滿0.100 μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’、累積細孔容積V 0、比V/V 0之值,分別為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下、0.000cm 3/g以上0.120cm 3/g以下、0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下及50%以上。將該樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,未觀察到樹脂的海部與空隙的島部的結構,評估為至少具有單螺旋結構者。將SEM像之一例示於圖4-3。
[比較例4-1] 準備將2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)作為主成分之第1胺基甲酸酯預聚物(NCO當量400),及將六亞甲基二異氰酸酯作為主成分之第2胺基甲酸酯預聚物(NCO當量200)。
於第1胺基甲酸酯預聚物51.6質量份及第2胺基甲酸酯預聚物17.2質量份,混合4,4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量134)23.3質量份及聚四甲二醇(OH當量500)4.7質量份。進而,藉由於上述混合液,添加作為稀釋劑之聚醚1.39質量份、聚矽氧系消泡劑(DOW CORNING公司製、製品名「71additive」)1.67質量份、觸媒(東曹股份有限公司製、製品名「TOYOCAT ET」)0.04質量份、作為發泡劑之水0.07質量份,及聚矽氧系整泡劑(東麗道康寧股份有限公司製、製品名「SH193」)0.10質量份,而得到成為樹脂薄片之前驅體的混合液。混合液之R值為0.9。
將所得之混合液澆鑄在預熱至50℃之模板,在15分鐘、50℃進行1次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模板取出,在烤箱以8小時、120℃進行2次硬化,而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃後,實施切片處理,而得到厚度2.0mm之樹脂薄片。
所得之樹脂薄片的密度為1.1g/cm 3,肖氏D硬度為69度,壓縮率為1.1%,壓縮彈性率為90%。將細孔分布的測定結果示於圖4-4。又,將從細孔分布求出之於0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V、於0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0、比V/V 0示於表1。
又,將樹脂薄片的表面藉由掃描型電子顯微鏡觀察時,未確認到微相分離結構。將SEM像之一例示於圖4-5。於比較例4-1,認為至少起因於OH當量為1000以上2000以下的硬化劑不足,無法進行所期望之硬化反應,而未產生微相分離。
[表4]
   累積細孔容積V (cm 3/g) 累積細孔容積V’ (cm 3/g) 累積細孔容積V 0(cm 3/g) 比V/V 0(%)
實施例4-1 0.058 0.003 0.080 72.5
比較例4-1 0.003 0.005 0.026 11.5
使用實施例4-1~4-2的包覆墊,進行包覆加工試驗及與漿料的親和性的評估試驗。使用比較例4-1的包覆墊作為對照,並以同條件進行包覆加工試驗及與漿料的親和性的評估試驗。其結果,瞭解到實施例4-1~4-2的包覆墊與比較例4-1的包覆墊相比較,可對被加工物賦予良好的平坦性,且與漿料的親和性優異。
本申請案係根據2020年12月25日申請之日本專利申請案(日本特願2020-216946號、日本特願2020-216988號、日本特願2020-216952號及日本特願2020-217005號)、以及2021年12月17日申請之日本專利申請案(日本特願2021-205117號、日本特願2021-205047號、日本特願2021-205119號及日本特願2021-205051號)者,該等的內容於此作為參照納入。 [產業上之可利用性]
有關本發明之第1實施形態的研磨墊,作為使用在如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、半導體晶圓、半導體裝置、硬碟用基板、金屬、以及陶瓷等之材料的研磨(尤其是化學機械研磨(CMP))的研磨墊,係具有產業上之可利用性。
有關本發明之第2實施形態的研磨墊,作為使用在如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、半導體晶圓、半導體裝置、硬碟用基板、金屬、以及陶瓷等之材料的研磨(尤其是化學機械研磨(CMP))的研磨墊,係具有產業上之可利用性。
有關本發明之第3實施形態的包覆墊,作為如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、如SiC圓盤之半導體晶圓材料、使用在結晶體、金屬、石材、木材、樹脂材、以及陶瓷等之材料的包覆加工的包覆墊,具有產業上之可利用性。
有關本發明之第4實施形態的包覆墊,作為如鏡片、平行平面板及反光鏡之光學材料、如SiC圓盤之半導體晶圓材料、使用在結晶體、金屬、石材、木材、樹脂材、以及陶瓷等之材料的包覆加工的包覆墊,具有產業上之可利用性。
(對應第1實施形態之圖) [圖1-1]圖1-1為藉由實施例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖1-2]圖1-2為將實施例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 [圖1-3]圖1-3(A)為將實施例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以2000倍觀察之SEM像。圖1-3(B)為在圖1-3(A)中,將觀察到微相分離結構(螺旋結構(Gyroid structure))的部分以虛線包圍者。 [圖1-4]圖1-4為藉由實施例2之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖1-5]圖1-5為將實施例2之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 [圖1-6]圖1-5為藉由比較例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖1-7]圖1-6為將比較例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 (對應第2實施形態之圖) [圖2-1]圖2-1為藉由實施例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖2-2]圖2-2(A)為將實施例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。圖2-2(B)為在圖2-2(A)中,將觀察到微相分離結構(螺旋結構)的部分以虛線包圍者。 [圖2-3]圖2-3為將實施例2之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 [圖2-4]圖2-4為藉由比較例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖2-5]圖2-5為將比較例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 (對應第3實施形態之圖) [圖3-1]圖3-1為藉由實施例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖3-2]圖3-2為將實施例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 [圖3-3]圖3-3(A)為將實施例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以2000倍觀察之SEM像。圖3-3(B)為在圖3-3(A)中,將觀察到微相分離結構(螺旋結構)的部分以虛線包圍者。 [圖3-4]圖3-4為藉由實施例2之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖3-5]圖3-5為將實施例2之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 [圖3-6]圖3-6為藉由比較例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖3-7]圖3-7為將比較例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 (對應第4實施形態之圖) [圖4-1]圖4-1為藉由實施例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖4-2]圖4-2(A)為將實施例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。圖4-2(B)為在圖4-2(A)中,將觀察到微相分離結構(螺旋結構)的部分以虛線包圍者。 [圖4-3]圖4-3為將實施例2之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。 [圖4-4]圖4-4為藉由比較例1之樹脂薄片的水銀壓入法之累積細孔容積(細孔分布)的測定結果。 [圖4-5]圖4-5為將比較例1之樹脂薄片表面藉由掃描型電子顯微鏡以500倍觀察之SEM像。

Claims (46)

  1. 一種研磨墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010 μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。
  2. 如請求項1之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.010 μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。
  3. 如請求項1或2之研磨墊,其中,將在前述樹脂薄片之10μm以上的開孔作為對象測定之平均開孔徑為50μm以上200μm以下。
  4. 如請求項1~3中任一項之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.010μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內。
  5. 如請求項1~4中任一項之研磨墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。
  6. 如請求項1~5中任一項之研磨墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。
  7. 一種研磨墊之製造方法,其係製造如請求項1~6中任一項之研磨墊之方法,其特徵為包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。
  8. 如請求項7之研磨墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第2硬化劑。
  9. 一種研磨加工物之製造方法,其係具有:於研磨漿料的存在下,使用如請求項1~6中任一項之研磨墊,研磨被研磨物之研磨步驟。
  10. 一種研磨墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.100 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。
  11. 如請求項10之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’為0.000cm 3/g以上0.120 cm 3/g以下。
  12. 如請求項10或11之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。
  13. 如請求項10~12中任一項之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’的比例為50%以上。
  14. 如請求項10~13中任一項之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。
  15. 如請求項10~14中任一項之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。
  16. 如請求項10~15中任一項之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0為0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。
  17. 如請求項10~16中任一項之研磨墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’為0.040cm 3/g以上0.200cm 3/g以下。
  18. 如請求項10~17中任一項之研磨墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。
  19. 如請求項10~18中任一項之研磨墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。
  20. 一種研磨墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的研磨墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.050 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。
  21. 一種研磨墊之製造方法,其係製造如請求項10~20中任一項之研磨墊之方法,其特徵為包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。
  22. 如請求項21之研磨墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為200以上500以下之第2硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第3硬化劑。
  23. 一種研磨加工物之製造方法,其係具有:於研磨漿料的存在下,使用如請求項10~20中任一項之研磨墊,研磨被研磨物之研磨步驟。
  24. 一種包覆墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的包覆墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.010 μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.21cm 3/g以上1.00cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.3g/cm 3以上0.9g/cm 3以下。
  25. 如請求項24之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.010μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。
  26. 如請求項24或25之包覆墊,其中,將在前述樹脂薄片之10μm以上的開孔作為對象測定之平均開孔徑為50μm以上200μm以下。
  27. 如請求項24~26中任一項之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.010μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.010μm以上1.0μm以下之細孔徑的範圍內。
  28. 如請求項24~27中任一項之包覆墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。
  29. 如請求項24~28中任一項之包覆墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。
  30. 一種包覆墊之製造方法,其係製造如請求項24~29中任一項之包覆墊之方法,其特徵為包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。
  31. 如請求項30之包覆墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第2硬化劑。
  32. 一種包覆加工物之製造方法,其係具有:於漿料的存在下,使用如請求項24~29中任一項的包覆墊,包覆加工被加工物之包覆步驟。
  33. 一種包覆墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的包覆墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.100 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V為0.020cm 3/g以上0.100cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。
  34. 如請求項33之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上且未滿0.100μm的細孔徑的範圍之累積細孔容積V’為0.000cm 3/g以上0.120 cm 3/g以下。
  35. 如請求項33或34之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.100μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0的比例為50%以上。
  36. 如請求項33~35中任一項之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,前述累積細孔容積V相對於在0.050μm以上360μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’的比例為50%以上。
  37. 如請求項33~36中任一項之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.100μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。
  38. 如請求項33~37中任一項之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,在0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之最大峰值的峰值位置在0.050μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍內。
  39. 如請求項33~38中任一項之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.100μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0為0.040cm 3/g以上0.120cm 3/g以下。
  40. 如請求項33~39中任一項之包覆墊,其中,在前述樹脂薄片之前述細孔分布,於0.050μm以上360 μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V 0’為0.040cm 3/g以上0.200cm 3/g以下。
  41. 如請求項33~40中任一項之包覆墊,其中,前述樹脂薄片具有微相分離結構。
  42. 如請求項33~41中任一項之包覆墊,其中,前述樹脂薄片包含聚胺基甲酸酯。
  43. 一種包覆墊,其係具備具有細孔之樹脂薄片的包覆墊,其特徵為 在藉由定為接觸角130°、水銀表面張力485dyn/cm之水銀壓入法所測定之前述樹脂薄片的細孔分布,於0.050 μm以上10.0μm以下之細孔徑的範圍之累積細孔容積V”為0.020cm 3/g以上0.140cm 3/g以下, 前述樹脂薄片的密度為0.9g/cm 3以上1.3g/cm 3以下。
  44. 一種包覆墊之製造方法,其係製造如請求項33~43中任一項之包覆墊之方法,其特徵為包含: 藉由硬化至少1種的預聚物與至少2種的硬化劑的混合液,而得到具有微相分離結構的樹脂薄片之步驟。
  45. 如請求項44之包覆墊之製造方法,其中,前述硬化劑包含NH 2當量為100以上300以下之第1硬化劑、與OH當量為200以上500以下之第2硬化劑、與OH當量為1000以上2000以下之第3硬化劑。
  46. 一種包覆加工物之製造方法,其係具有:於漿料的存在下,使用如請求項33~43中任一項之包覆墊,包覆加工被加工物之包覆步驟。
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