CN104797639A - 聚氨酯支撑垫的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚氨酯支撑垫的制备方法，其包括：对包含具有重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和DMF溶剂的树脂组合物进行湿法凝固的步骤；以及将湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液中的步骤。根据制备方法，提供一种聚氨酯支撑垫，其中所制备的垫片的内部可均匀地形成长且大的孔，并且实现低硬度、优异的压缩率等，而且在其整个区域也实现更均匀的厚度、压力分布或张力分布等，从而达到更均匀和更高效的抛光。

Description

聚氨酯支撑垫的制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯支撑垫(pad)的制备方法，更具体而言，涉及一种聚氨酯支撑垫的制备方法，其中垫片在其内部均匀地形成有长且大的孔，并且具有低硬度、优异的压缩率、和高弹性模量(elastic modulus)，从而可实现更均匀和高效率的抛光效果。

背景技术

在要求高集成度的半导体设备或显示器设备中所使用的基板，由于其需要具备微细且精密的表面，因此采用了各种各样的平整化方法。特别地，随着半导体设备或显示器设备高集成化和高性能化的趋势，通常采用如下抛光方法：通过相对地移动抛光垫和被抛光物，并同时在抛光垫和被抛光物之间供应包含抛光颗粒和各种化学成分的浆料组合物。在该抛光方法中，为了使抛光更加精密，将被抛光物固定在支撑垫上，以使在抛光或加工过程中保持规定的位置和状态。

特别地，对于用作显示器设备的玻璃基板而言，玻璃基板表面的粗糙度(roughness)和总厚度变化(total thickness variation；TTV)成为主要的控制因素，且必须将它控制在从亚微米(sub-micron)至十几微米的范围内。此外，其波度(waviness)必须被控制为40nm的水准。尤其是，为了使玻璃基板适用于TFT用玻璃基板，其波度需控制为20nm内外。

对于如此精密的抛光，必须调节抛光工艺条件和抛光装置，并且所使用的支撑垫必须具有高压缩率和高压缩恢复率(compressionrecovery rate)，并且支撑垫的整个区域必须具有更均匀的厚度、压力分布和张力分布。

然而，对于现有的支撑垫而言，由于在其内部形成的孔具有不均匀的大小和分布，物理性质例如压缩率和压缩恢复率等较差，因此将其应用于需要更均匀且精密的抛光的领域中(例如，显示器用玻璃基板的抛光过程中)是令人不满意的。

因此，亟需开发一种聚氨酯支撑垫的制备方法，其中垫片内部具有均匀的规则形状的孔，和改良的物理性质例如压缩率和压缩恢复率等，从而实现更均匀和高效率的抛光效果。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种聚氨酯支撑垫的制备方法，其中：在所制备的垫片内部均匀形成的长且大的孔，并改善了压缩率和压缩恢复率等性质，从而可实现更均匀和高效率的抛光效果。

此外，本发明的另一个目的是提供一种在内部均匀形成有椭圆形的孔并表现出低硬度和优异压缩率的聚氨酯支撑垫。

技术解决

本发明提供一种聚氨酯支撑垫的制备方法，其包括：对包含重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和DMF溶剂的树脂组合物进行湿法凝固的步骤；以及将湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液的步骤。

此外，本发明提供一种聚氨酯支撑垫，所述聚氨酯支撑垫在其内部包括最长直径为50μm至2mm且长宽比为3至10的孔，并具有50,000至150,000的重均分子量。

在下文中，将详细阐述本发明具体实施方案的聚氨酯支撑垫的制备方法及聚氨酯支撑垫。

如本文中使用的，术语“支撑垫”是指，在制造用于半导体或显示器设备中的基板的过程中，在抛光工艺中将待抛光对象粘附或固定至载体的垫片。

根据本发明的一个实施方案，提供一种聚氨酯支撑垫的制备方法，其包括：对包含重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和DMF溶剂的树脂组合物进行湿法凝固的步骤；以及将湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液的步骤。

为了使现有的聚氨酯支撑垫的内部容易形成长的椭圆形孔，在制备支撑垫的过程中使用具有高分子量的聚氨酯树脂。从形成孔的观点来看，使用这种具有高分子量的聚氨酯树脂来制备支撑垫时多少是有利的，但是所制备的支撑垫的硬度大幅增加，并且不能确保压缩率和压缩恢复率适用于商用产品的水准。

而且，目前已尝试通过减少支撑垫的硬度来增加抛光工艺中的冲击吸收性能。然而，在先前的方法中，仅使用低分子量的聚氨酯树脂或其他的添加剂。因此，存在所制备的支撑垫不能具有充分的机械性能或不能在支撑垫内部充分形成孔的局限性。

因此，本发明人对聚氨酯支撑垫的制备进行了指导性的研究，并确认：当对聚氨酯树脂组合物进行湿法凝固时，在其内部可均匀地形成长的椭圆形孔，并且若将湿法凝固步骤的产物浸渍于特定温度的浸渍溶液，则保持所述孔的形状，同时可降低最终制备的聚氨酯支撑垫的重均分子量和密度，从而完成本发明。

依据本发明的一个实施方案的制备方法，最终制备的聚氨酯支撑垫能够保持孔的形状或外形，同时也具有低密度、硬度和重均分子量，所述的孔通过对具有一定程度以上分子量的聚氨酯树脂进行湿法凝固而形成，从而可更容易确保作为支撑垫的物理性质。

即，聚氨酯支撑垫可在其内部均匀地包括孔(即，具有与聚氨酯支撑垫同等水准的重均分子量的聚氨酯支撑垫所难以包括的孔)，例如，具有高长宽比的、长的椭圆形孔。此外，支撑垫可具有与通过先前已知的典型方法获得的聚氨酯树脂相比更低的密度和硬度，从而可以实现更高的压缩率、压缩恢复率等性能。

因此，在本发明的一个实施方案中所提供的聚氨酯支撑垫的内部，分布有许多长的椭圆形孔，由此陷入(trap)在支撑垫和被抛光物之间的空气可轻易地向内部传递，并且将在抛光步骤中所施加的压力均匀地分布于支撑垫和被抛光物的整个区域，从而可实现更均匀且精密的抛光。即，聚氨酯支撑垫可具有更高的压缩率、压缩恢复率和优异的支撑性能等。

聚氨酯树脂可具有220,000至1,000,000的重均分子量，优选重均分子量的范围为300,000至500,000。如果用重均分子量低于220,000的聚氨酯树脂制备支撑垫，则在支撑垫的内部无法均匀地形成孔，或者孔无法具有长的椭圆形，因此，会降低压缩率或压缩恢复率。如果用重均分子量高于1,000,000的聚氨酯树脂，则聚氨酯树脂的粘度高，由此使在共混和涂覆步骤中的加工性能变差，并且通过浸渍步骤来将树脂的分子量降低至所期望的范围内需要耗费较多的时间。

在对包含重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和DMF溶剂的树脂组合物进行湿法凝固的步骤之后，可进行将湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液中的步骤。

如上所述，在浸渍步骤中，维持聚氨酯树脂组合物的湿法凝固物内部所形成的孔形状，并且聚氨酯树脂的氨酯键(urethane bonds)或者酯键，在浸渍步骤中的浸渍溶液内发生水解(hydrolysis)或酯交换(trans-esterification)反应，从而可降低最终所获得的聚氨酯支撑垫的重均分子量和密度。

所述浸渍步骤中的浸渍溶液可包含水、丙三醇水溶液、醇类水溶液或其混合物。所述水可没有限制地使用一般的水，且可以使用蒸馏水、超纯水等。此外，丙三醇水溶液表示包含部分丙三醇的水溶液，所使用的丙三醇浓度没有限制。优选地，可使用0.1至50％的丙三醇水溶液。醇类水溶液的具体实例可包括乙醇、异丙醇(IPA)水溶液等。如果醇类浓度高，则垫片表面可能发生溶胀(swelling)现象。因此，醇类浓度优选为10％以下。

具体地，由于聚氨酯树脂在水或丙三醇水溶液中容易发生水解反应，因此，优选地，在一个实施方案的聚氨酯支撑垫的制备方法中，使用含有水或者丙三醇水溶液的浸渍溶液。

浸渍步骤可在温度为40至90℃，优选温度为50℃至80℃下进行。如果浸渍步骤在非常低的温度下进行，则不能将分子量充分地降低至可获得高压缩率的范围之内，从而难以制备具有均匀的压力分布或张力分布的聚氨酯支撑垫。因此，如果使用所得的聚氨酯支撑垫，则可引起不均匀的抛光或产品不良。此外，如果浸渍步骤在非常高的温度下进行，则聚氨酯树脂层可能会发生变形，并且可另行使用的粘合层等也可能会发生挥发或变形。

浸渍步骤可进行1小时至4周，优选为1天至3周。如果浸渍步骤的进行少于1小时，则不能充分降低分子量。如果浸渍步骤的进行多于4周，则支撑垫的物理性能可能降低。

在所述浸渍步骤之后，聚氨酯树脂的重均分子量可减少10至80％。聚氨酯树脂的重均分子量的减少随着浸渍时间的增加而增加，且当浸渍3周或更长的时间，聚氨酯树脂的重均分子量可减少65至80％。如上所述，在浸渍步骤中，可维持孔的形状和尺寸，并且聚氨酯树脂组合物的凝固产物的重均分子量减少，由此可降低最终支撑垫的密度，而且所述的支撑垫可具有更高的压缩率、压缩恢复率和优异的支撑性能等。

此外，在浸渍步骤之后，聚氨酯树脂的玻璃化转变温度可降低5至50℃，优选可降低10至40℃。当浸渍步骤进行时，可降低聚氨酯树脂的玻璃化转变温度，从而使获得的压缩率和压缩恢复率高于通过已知的通常方法所得到的聚氨酯树脂的压缩率和压缩恢复率。

同时，通过一个实施方案的制备方法制备的聚氨酯支撑垫，可不同于其他通常的聚氨酯板，例如聚氨酯抛光垫、聚氨酯合成革等。具体地，聚氨酯抛光垫需具有高耐磨损性和高硬度，因此，使用发生了交联反应的聚氨酯树脂。此外，聚氨酯抛光垫不是通过湿法凝固来制备的，而是通过在原位(in situ)混合预聚物(Prepolymer)和其他单体，并在模具(mold)中使混合物进行反应和固化的一般方法来制备的。

聚氨酯支撑垫的制备方法，除了对包含重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和溶剂DMF的树脂组合物进行湿法凝固的步骤、和将湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液中的步骤之外，可进一步包括：清洗和干燥湿法凝固物的步骤；对湿法凝固物的表面进行抛光的步骤；或在湿法凝固物的表面形成粘合层的步骤。

如果将包含聚氨酯树脂和如DMF溶剂的有机溶剂的组合物在含有有机溶剂和水的凝固浴中进行凝固，则树脂组合物的成分会发生相分离，例如聚氨酯树脂、水、和有机溶剂的相分离的现象，从而通过这种相分离来获得在其内形成有大量孔的聚氨酯树脂。

这种对包含聚氨酯树脂和DMF溶剂的树脂组合物进行湿法凝固的步骤，可包括：形成聚氨酯树脂组合物的步骤；在规定的基板或模具上施用或引入聚氨酯树脂组合物以形成涂层的步骤；和凝固所述涂层的步骤。

在对包含聚氨酯树脂和DMF溶剂的树脂组合物进行湿法凝固的步骤之后，可依次进行清洗、脱水、和干燥所述组合物的凝固物的步骤。在清洗凝固物的步骤中，可去除如DMF溶剂的有机溶剂或添加剂等，并且可无限制地使用在支撑垫的制备方法中所利用的已知的方法和设备。因此，可通过清洗树脂组合物表面的凝固物来移除有机溶剂和其他添加剂，并且如果将树脂组合物浸渍于40至90°的浸渍溶液中，则容易地降低聚氨酯树脂的重均分子量，而已形成的孔的形状不发生变形。

通过将形成有涂层的基板或模具投入到装有二甲基甲酰胺水溶液或水的凝固浴中，可进行凝固涂层的步骤。在凝固过程中，聚氨酯树脂内的二甲基甲酰胺被水替换的同时聚氨酯树脂缓慢地凝固，从而形成大量孔。对在所述凝固浴中所装有的水溶液的浓度和水溶液或者水的量无特别限制，并且可根据反应条件和将制备的支撑垫的物理性质进行适当地控制。在凝固过程之后，水和DMF溶剂可能会残留在抛光垫内部，且通过清洗这种凝固物并在烘箱中干燥，可以移除抛光垫内部的水、DMF溶剂和其他组分。

同时，聚氨酯支撑垫的制备方法，可包括对湿法凝固物表面进行抛光(或打磨(buffing))的步骤。抛光步骤是，使用高速旋转的、缠绕有砂纸卷的辊(Roll)对低硬度的聚氨酯薄膜(100％模量为1至10)的表面进行抛光的工艺，是施加高能量的工艺。

在抛光(或打磨(buffing))的工艺中，被抛光对象可一次性抛光几百微米，或者每次以几十微米抛光多次。当对低硬度的薄膜一次性抛光很多时，则在机器方向(machine direction，MD)上可能会发生厚度或抛光(打磨)程度的差异，并且不均匀地堆积在支撑垫中的能量不均匀地从抛光装置传递至被抛光对象，例如显示器设备的玻璃基板，从而产生横向方向(Transverse Direction，TD)上的线条(line)或条纹。

所述聚氨酯安装垫的制备方法，可进一步包括在已打磨的湿法凝固物的表面形成粘合层的步骤。可通过已知用于制备结构没有限制的支撑垫的最终产品的方法形成粘合层。例如，粘合层，可以通过在湿法凝固物的表面或表面已抛光的湿法凝固物的表面施用预定的粘合剂，例如压敏性粘合剂(PSA)等来形成，或可通过在湿法凝固物的表面或表面已抛光的湿法凝固物的表面层压压敏性粘合膜来形成。

同时，所述浸渍步骤的进行可不受工艺顺序的限制。例如，所述浸渍步骤，可在对聚氨酯树脂组合物进行湿法凝固的步骤、清洗聚氨酯树脂组合物的湿法凝固物的步骤、抛光表面的步骤、形成粘合层的步骤之后进行，但是为了在先前形成的孔的形状不会发生变形的情况下减少聚氨酯树脂的重均分子量，优选地，对已湿法凝固的树脂组合物进行清洗和浸渍。

树脂组合物可包含1至30重量％的聚氨酯树脂，优选包含5至25重量％。如果树脂组合物中的聚氨酯树脂的含量过低，则难以适当地形成支撑垫的本体，并且组合物的粘度可能会过低，从而不易将组合物应用于制备支撑垫的涂覆工艺中。如果树脂组合物中的聚氨酯树脂的含量过高，则所得的聚氨酯支撑垫的密度可能会高于所期望的密度，或者组合物的粘度会过高，从而不易于将组合物应用于制备支撑垫的涂覆工艺中。

树脂组合物可包含二甲基甲酰胺(DMF)溶剂，且二甲基甲酰胺(DMF)是指N,N’-二甲基甲酰胺(N,N’-dimethylmethanamide)。如果凝固聚氨酯树脂组合物，则树脂组合物中的成分会发生相分离，例如聚氨酯树脂、水和DMF溶剂的相分离，从而通过这种相分离来形成在其内部形成有孔的聚氨酯支撑垫。即，在树脂组合物的凝固过程中，存在于聚氨酯树脂内的DMF溶剂被凝固浴中的水替换，且如果凝固过程结束，则可以形成内部形成有孔的用于支撑垫的聚氨酯树脂。

树脂组合物可包含50至90重量％的DMF溶剂，优选包含50至85重量％。如果树脂组合物中的DMF溶剂的含量过低，则在凝固过程中树脂内部不能顺利地形成孔，并且如果含量过高，则聚氨酯树脂的比率大大降低，从而难以制备具有合适的物理性质的聚氨酯支撑垫。

树脂组合物可进一步包含阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂可增加待凝固的组合物中水的渗透率，并可防止聚氨酯树脂组合物中的各个成分不均匀地相分离，以容许内部孔均匀地形成于支撑垫中。考虑到待制备的支撑垫的物理性质或者工艺条件等，可适当地控制阴离子表面活性剂的含量，例如，基于用于支撑垫的聚氨酯树脂组合物，可包含0.01至5重量％的阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例可包括十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸衍生物、琥珀酸、琥珀酸衍生物、十二烷基硫酸盐、十二烷基硫酸盐衍生物、以及它们的一种或两种的混合物。优选地，使用十二烷基苯磺酸或其衍生物和琥珀酸或其衍生物的混合物作为阴离子表面活性剂，以恰当地控制形成在支撑垫内部的孔的形状或尺寸，并且改善待制备的支撑垫的物理性质。

树脂组合物可进一步包括非离子表面活性剂，以提高支撑垫的吸附力或使垫片的表面平整。非离子表面活性剂的实例可包括硅基聚合物、硅油、丙三醇基聚合物、烃基聚合物或类似物等。考虑到待制备的支撑垫的物理性质或工艺条件等，可适当地控制非离子表面活性剂的含量。例如，用于支撑垫的聚氨酯树脂组合物中，非离子表面活性剂的含量可以是0.01至5重量％。

此外，树脂组合物可进一步包括选自着色剂、防水剂、填料、孔径控制剂和颜料中的一种以上的添加剂。考虑到待制备的支撑垫的物理性质或工艺条件等，可适当地控制添加剂的含量。例如，树脂组合物中，各个添加剂的含量可以为0.01至10重量％。

同时，本发明的另一个实施方案，提供了一种聚氨酯支撑垫，在所述聚氨酯支撑垫的内部可包括最长直径为50μm至2mm且长宽比为3至10的孔，并且其重均分子量为50,000至200,000。优选地，最长直径可以为300μm至2mm、长宽比可以为4至9且重均分子量可以为50,000至150,000。

聚氨酯支撑垫的基于JIS L1021-16的压缩率可以为40％以上，或可以为50至70％。

此外，聚氨酯支撑垫可具有-50至-10℃和10至50℃的玻璃化转变温度。

同时，聚氨酯支撑垫可通过将包含重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和DMF溶剂的聚氨酯树脂组合物的湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液中来制备。通过浸渍过程，聚氨酯树脂组合物的重均分子量220,000至1,000,000可降低10至80％。

如果为了降低最终所制备的支撑垫的分子量而使用具有重均分子量为50,000至200,000的聚氨酯树脂，则难以在内部均匀地形成长的椭圆形的孔，从而在内部难以形成最长直径为50μm至2mm和长宽比为3至10的孔。此外，基于JIS L1021-16的压缩率难以达到为40％以上。然而，如上所述，如果对包含220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和DMF溶剂的聚氨酯树脂组合物进行湿法凝固，并且将所述湿法凝固物浸渍于特定温度范围的水溶液中，则分子量会降低，从而可以制备具有上述特征的支撑垫。

聚氨酯支撑垫包括在内部均匀形成的长且大的孔，并且重均分子量低，因此可以实现高压缩率、压缩恢复率、和弹性模量，并且充分吸收抛光时所施加的非均匀的冲击，从而获得均匀且精细的抛光效果。

有益的效果

本发明提供了一种聚氨酯支撑垫的制备方法，所述的制备方法能够使在制备过程中产生的产品不良降到最低，并且使得所制备的垫片的整个区域形成更均匀的厚度、压力分布或张力分布，而且能够实现更均匀和精细的抛光效果，也提供了一种通过该方法获得的聚氨酯支撑垫。

附图说明

图1是实施例1中制备的支撑垫的横截面的SEM图。

图2是对比实施例2中制备的支撑垫的横截面的SEM图。

图3是对比实施例3中制备的支撑垫的横截面的SEM图。

图4是对比实施例3中制备的支撑垫的横截面的SEM图。

图5是对比实施例3中制备的支撑垫的DMA测量的曲线图。

图6是实施例1中制备的支撑垫的DMA测量的曲线图。

具体实施方式

下面，通过实施例详细说明本发明。然而，这些实施例仅用于说明本发明，且本发明的范围并不局限于此。

<实施例和对比实施例：聚氨酯支撑垫的制备及其压缩率的测量>

<实施例1>

将包含下表1的成分的树脂组合物涂布在PET薄膜上，然后对涂布层进行湿法凝固、清洗、脱水、和干燥，由此获得了在内部形成有孔的聚氨酯树脂薄膜层。利用高速旋转的缠绕有砂纸卷的辊(Roll)对所得的聚氨酯树脂薄膜进行打磨处理，使得所得的聚氨酯树脂薄膜具有更均匀的厚度和高度的均匀性，并且在已打磨的聚氨酯树脂薄膜层的一面，层压压敏粘合剂双面胶带(tape)，从而得到聚氨酯支撑垫。

将所述支撑垫浸渍于50℃的水中，浸渍时间如下表2所示，并且在烘箱中干燥以制备最终的聚氨酯支撑垫。

[聚氨酯层:1200μm，粘合层:250μm]

按照浸渍时间，所制备的聚氨酯支撑垫的压缩率和最终重均分子量如表2所示，且支撑垫的横截面的SEM图如图1所示。

[表1]

*聚氨酯树脂SW-80LM:在聚氨酯树脂中具有20重量％DMF溶液

<实施例2>

通过与实施例1相同的方法制备聚氨酯支撑垫，不同之处在于将支撑垫浸渍于50℃的5％的丙三醇水溶液中，以代替50℃下的水中。

[聚氨酯层:1200μm，粘合层:250μm]

按照浸渍时间，所制备的聚氨酯支撑垫的压缩率和最终重均分子量如表2所示。

<对比实施例1>

通过与实施例1相同的方法制备聚氨酯支撑垫，不同之处在于在50℃的烘箱中以表2所示的时间进行支撑垫的老化(aging)以代替浸渍过程。

[聚氨酯层：1200μm，粘合层：250μm]

按照浸渍时间，所制备的聚氨酯支撑垫的压缩率和最终重均分子量如表2所示。

<对比实施例2>

通过与实施例1相同的方法制备聚氨酯支撑垫，不同之处在于使用分子量为210,000的聚氨酯树脂而不进行浸渍过程。

[聚氨酯层：600μm，粘合层：250μm]

按照浸渍时间，所制备的聚氨酯支撑垫的压缩率和最终重均分子量如表2所示，且支撑垫的横截面的SEM图如图2所示。

<对比实施例3>

通过与实施例1相同的方法制备聚氨酯支撑垫，不同之处在于不进行浸渍过程。

按照浸渍时间，所制备的聚氨酯支撑垫的压缩率和最终重均分子量如表2所示，且支撑垫的横截面的SEM图如图3所示。

<对比实施例4>

通过与实施例1相同的方法制备聚氨酯支撑垫，不同之处在于在低于40℃的温度下进行浸渍过程。

按照浸渍时间，所制备的聚氨酯支撑垫的压缩率和最终重均分子量如表2所示，且支撑垫的横截面的SEM图如图4所示。

[表2]

*压缩率的测量

在实施例和对比实施例中所得的聚氨酯支撑垫的压缩率是根据JISL1021-16进行测量的。详细地，对实施例和对比实施例中所得的聚氨酯支撑垫进行切割以形成尺寸为25mm*30mm的样品。以100g/cm²的起始负荷施加于所述样品上30秒，然后利用直读式厚度计测量起始厚度(TO)。然后以1120g/cm²负荷施加于所述样品上5分钟，然后在加压状态下测量厚度(T1)。将测量的每个厚度代入下式中以计算压缩率。

压缩率(％)＝(TO-T1)*100/T0

<实施例和对比实施例的比较>

如表2所示的对比实施例1和3在0天的结果，实施例1和2与对比实施例1和3的聚氨酯支撑垫具有的分子量为318,000，所述支撑垫是通过对浸渍过程前的聚氨酯树脂组合物进行湿法凝固、清洗、干燥和打磨处理并在其上形成粘合层来制备的。

实施例1和2中，将分子量为318,000的聚氨酯支撑垫通过浸渍以制备最终的聚氨酯支撑垫。对比实施例1中，代替浸渍步骤而在与浸渍步骤相同的温度的烘箱中进行老化(aging)，由此制备最终的聚氨酯支撑垫。对比实施例3中，省略浸渍步骤。对比实施例4中，在低于40℃的温度下进行浸渍以制备聚氨酯支撑垫。

通过所述各个工艺，可以确认：实施例1和2中的支撑垫的重均分子量分别为119,000和92,000，这表明通过浸渍过程可充分降低分子量。此外，压缩率分别为高的56％和57％，这表明在实际的抛光过程中作为被抛光膜的玻璃基板可被均匀地、有效地、及精细地抛光。

相反，对比实施例1和对比实施例3中的支撑垫的分子量的变化不明显且表现出低于50％的压缩率。从对比实施例的结果可以确认：浸渍步骤对压缩率有改善效果并且对分子量有降低效果。即，当省略浸渍工艺或在无浸渍的情况下与实施例相同的温度下进行老化(aging)，其分子量和压缩率没有太大的改变。因此，可以确认：分子量的降低和压缩率的提高的现象并不是归因于高温或时间，而是归因于浸渍步骤。

同时，对比实施例2中，将低分子量为210,000的聚氨酯树脂用作起始原料以制备支撑垫，由于不进行浸渍步骤，因此，分子量没有进一步地降低，但是起始原料的分子量等同于实施例的最终聚氨酯树脂的分子量，从而具有与实施例相同的密度和硬度。然而，实施例的支撑垫与对比实施例2相比，显示了显著的高压缩率和压缩恢复率，由此可以确认：通过实施例的制备方法，在内部有效地形成孔，并且这些孔显示了均匀的形状和分布，从而可达到上述的效果。

此外，从在低的温度下浸渍的对比实施例4的分子量和压缩率变化的结果来看，可以确认：在低的温度下进行浸渍的情况下，不能将分子量降低至能实现高压缩率的有效范围之内。

此外，如图1和2所示，与利用具有低分子量的聚氨酯来制备的对比实施例2的横截面形状相比，利用具有高分子量的聚氨酯来制备的实施例1的聚氨酯支撑垫，显示了包括长且均匀分布的孔的横截面形状，这表明了所形成的孔的形状有显著的改善。

图5和6所示的DMA测量图，对比实施例3中不进行浸渍工艺而制备的支撑垫，显示了玻璃化转变温度约为0℃和60℃，但是通过浸渍工艺制备的实施例1中的支撑垫显示了玻璃化转变温度为-20℃和30℃，这表明通过进行浸渍工艺降低了玻璃化转变温度。

Claims (18)

1.一种聚氨酯支撑垫的制备方法，其包括：

对包含重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂和DMF溶剂的树脂组合物进行湿法凝固的步骤；和

将湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液的步骤。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述浸渍溶液包含选自水、丙三醇水溶液、和醇类水溶液中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述聚氨酯树脂具有300,000至500,000的重均分子量。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中对湿法凝固物进行浸渍的步骤进行1小时至4周。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中在所述浸渍步骤之后，聚氨酯树脂的重均分子量减少10至80％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中在所述浸渍步骤之后，聚氨酯树脂的玻璃化转变温度降低5至50℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，在湿法凝固树脂组合物之后，进一步包括清洗树脂组合物的湿法凝固物的步骤。

8.根据权利要求1所述的制备方法，所述制备方法进一步包括：对所述湿法凝固物的表面进行抛光的步骤；或者在所述湿法凝固物表面形成粘合层的步骤。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述聚氨酯树脂在室温的30％DMF溶液中具有10,000至1,000,000cps的粘度。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述树脂组合物进一步包括选自阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种以上的表面活性剂。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中所述阴离子表面活性剂包括选自十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸衍生物、琥珀酸、琥珀酸衍生物、十二烷基硫酸盐、十二烷基硫酸盐衍生物中的一种以上的化合物。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其中所述阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸或其衍生物、和琥珀酸或其衍生物的混合物。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其中所述非离子表面活性剂包括选自硅基聚合物、硅油、丙三醇基聚合物、和烃基聚合物中的一种以上的化合物。

14.根据权利要求10所述的制备方法，其中所述树脂组合物包含：1至30重量％的聚氨酯树脂；50至90重量％的DMF溶剂；以及残留量的选自阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种以上的表面活性剂。

15.一种聚氨酯支撑垫，在其内部包括最长直径为50μm至2mm和长宽比为3至10的孔，并且所述聚氨酯支撑垫具有50,000至150,000的重均分子量。

16.根据权利要求15所述的聚氨酯支撑垫，其中基于JIS L1021-16测量的压缩率为40％以上。

17.根据权利要求15所述的聚氨酯支撑垫，其中所述聚氨酯支撑垫具有-50至-10℃和10至50℃的玻璃化转变温度。

18.根据权利要求15所述的聚氨酯支撑垫，所述聚氨酯支撑垫是通过将包含重均分子量为220,000至1,000,000的聚氨酯树脂、和DMF溶剂的聚氨酯树脂组合物的湿法凝固物浸渍于40至90℃的浸渍溶液中来制备的。