JP2007077207A - Method for producing fine cell polyurethane foam and polishing pad made of fine cell polyurethane foam - Google Patents

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一幸 小川
Atsushi Kazuno
淳 数野
Takeshi Kimura
毅 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for stably producing a fine cell polyurethane foam containing uniformly dispersed cells and provide a polishing pad having excellent polishing performance and produced by using the fine cell polyurethane foam. <P>SOLUTION: The fine cell polyurethane foam is produced by using a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen-containing compound as main components, adding a silicon-based surfactant to at least one of the first component and the second component, stirring the product together with a non-reactive gas to prepare a foam-dispersed liquid containing the gas in the form of fine cells, mixing the remaining components to the foam-dispersed liquid and curing the mixture. The time (pot life) from the mixing of the first component and the second component to the state to start the hardening and lose the fluidity is 2-5 min. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエハ表面の凹凸をケミカルメカニカルポリシングで平坦化する際に使用される研磨パッドの研磨層に最適な微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法、及び研磨パッドに関する。 The present invention relates to a method for producing a fine-cell polyurethane foam that is optimal for a polishing layer of a polishing pad used when planarizing unevenness on a wafer surface by chemical mechanical polishing, and a polishing pad.

半導体装置を製造する際には、ウエハ表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー、エッチング等をすることにより配線層を形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウエハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウエハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。 When manufacturing a semiconductor device, a process of forming a conductive layer on the wafer surface and forming a wiring layer by photolithography, etching, or the like, a process of forming an interlayer insulating film on the wiring layer, etc. These steps are performed, and irregularities made of a conductor such as metal or an insulator are generated on the wafer surface. In recent years, miniaturization of wiring and multilayer wiring have been advanced for the purpose of increasing the density of semiconductor integrated circuits, and along with this, technology for flattening the irregularities on the wafer surface has become important.

ウエハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にケミカルメカニカルポリシング(Chemical Mechanical Polishing:以下CMPという)法が採用されている。CMPは、ウエハの被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤(以下スラリーという)を用いて研磨する技術である。 As a method for flattening the unevenness of the wafer surface, a chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP) method is generally employed. CMP is a technique of polishing using a slurry-like polishing agent (hereinafter referred to as slurry) in which abrasive grains are dispersed in a state where the surface to be polished of a wafer is pressed against the polishing surface of a polishing pad.

高精度の研磨に使用される研磨パッドとしては、特許第3013105号(特許文献1)に記載されているような、ポリウレタン等のマトリックス樹脂に、高圧ガス内包の中空微小球体を分散させた研磨パッドが広く知られている。 As a polishing pad used for high-precision polishing, a polishing pad in which hollow microspheres containing high-pressure gas are dispersed in a matrix resin such as polyurethane as described in Japanese Patent No. 3013105 (Patent Document 1). Is widely known.

その他に、特開平11−322877公報(特許文献2)、特開平11−322878公報(特許文献3)ではポリウレタン中に加熱膨張性微小中空球体や発泡済みポリスチレン系ビーズを分散させた研磨パッドを提案し、特開2000−343412公報(特許文献4)、特開2000−344850公報(特許文献5)、特開2000−344902公報(特許文献6)では、ポリウレタン中に膨張済み微小中空球体、加熱膨張性微小中空球体及び、水を組み合わせて、異なる径を有する気泡を分散させた研磨パッドを提案している。 In addition, JP-A-11-322877 (Patent Document 2) and JP-A-11-322878 (Patent Document 3) propose a polishing pad in which heat-expandable micro hollow spheres and expanded polystyrene beads are dispersed in polyurethane. In JP-A-2000-343412 (Patent Document 4), JP-A-2000-344850 (Patent Document 5), and JP-A 2000-344902 (Patent Document 6), micro hollow spheres expanded in polyurethane, heated and expanded. A polishing pad in which bubbles having different diameters are dispersed by combining a water-soluble hollow sphere and water is proposed.

これら研磨パッドを形成する気泡分散ポリウレタンの製造手段としては、イソシアネート基含有化合物に気泡となる成分(微小中空球体等)を予め混ぜておき、活性水素基含有化合物を加えて反応させる方法が一般的である。この際、気泡をポリウレタン中に均一に分散させるためには、イソシアネート基含有化合物と活性水素基含有化合物が反応を始めて、流動性を失うまでの時間(ポットライフ)は非常に重要なファクターと言える。しかし、上記特許第3013105号や特開平11−322877公報等では、詳細な議論はされていない。 As a means for producing the cell-dispersed polyurethane for forming these polishing pads, a general method is a method in which an isocyanate component-containing compound is mixed in advance with a component (such as a fine hollow sphere) that becomes a bubble, and an active hydrogen group-containing compound is added and reacted. It is. At this time, in order to uniformly disperse the bubbles in the polyurethane, it can be said that the time (pot life) until the isocyanate group-containing compound and the active hydrogen group-containing compound start to react and lose fluidity is a very important factor. . However, detailed discussion is not made in the above-mentioned Japanese Patent No. 3013105, Japanese Patent Laid-Open No. 11-322877, and the like.

また、これら従来の微小中空球体等を分散させたポリウレタンだけでなく、気体を機械的に取り込ませた微細気泡ポリウレタン発泡体からも、研磨パッドの研磨層に最適なポリウレタンシートが作製できるが、この微細気泡ポリウレタン発泡体の製造においても、同様にイソシアネート基含有化合物と活性水素基含有化合物が反応を始めて、流動性を失うまでの時間(ポットライフ)は非常に重要なファクターと言える。 In addition to the polyurethane in which these conventional micro hollow spheres are dispersed, a polyurethane sheet optimal for the polishing layer of the polishing pad can be produced from a micro-bubble polyurethane foam in which a gas is mechanically taken. Similarly, in the production of a microcellular polyurethane foam, the time (pot life) until the isocyanate group-containing compound and the active hydrogen group-containing compound start to react and lose fluidity can be said to be a very important factor.

しかし、上記研磨パッドについて、ポットライフに関して、詳細な議論はされていない。
特許第3013105号公報 特開平11−322877号公報 特開平11−322878号公報 特開2000−343412号公報 特開2000−344850号公報 特開2000−344902号公報
However, the polishing pad is not discussed in detail regarding pot life.
Japanese Patent No. 3013105 Japanese Patent Laid-Open No. 11-322877 Japanese Patent Laid-Open No. 11-322878 JP 2000-343412 A JP 2000-344850 A JP 2000-344902 A

研磨パッドは、研磨特性が安定していることが強く望まれている。そのためには、研磨パッド(研磨層)が気泡分散タイプのポリウレタンからできている場合、その気泡はポリウレタン中に均一に分散されている必要があり、このようなポリウレタンを安定的に生産する必要がある。特に、気泡分散ポリウレタンを作った後、所定の厚みにスライスしていく場合には、より気泡の均一分散性が要求される。 It is strongly desired that the polishing pad has stable polishing characteristics. For that purpose, when the polishing pad (polishing layer) is made of a cell-dispersed polyurethane, the cells need to be uniformly dispersed in the polyurethane, and it is necessary to stably produce such polyurethane. is there. In particular, when the cell-dispersed polyurethane is made and then sliced to a predetermined thickness, more uniform cell dispersibility is required.

よって、本発明の目的は、安定した生産が可能な、気泡(気泡)を均一に分散させた微細気泡ポリウレタン発泡体を提供することにある。さらに、この微細気泡ポリウレタン発泡体から、研磨特性が優れている研磨パッドを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fine-cell polyurethane foam in which bubbles (bubbles) are uniformly dispersed and can be stably produced. Furthermore, another object of the present invention is to provide a polishing pad having excellent polishing characteristics from this microcellular polyurethane foam.

本発明者等は、上述のような現状に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、研磨パッド(研磨層)を形成する微細気泡ポリウレタン発泡体を得るのに、イソシアネート基含有化合物と活性水素基含有化合物が反応を始めて、流動性を失うまでの時間(ポットライフ)がある特定範囲内にすることにより、上記課題を解決できることを見出した。   As a result of intensive studies in view of the above situation, the present inventors have obtained an isocyanate group-containing compound and an active hydrogen group-containing compound in order to obtain a fine-cell polyurethane foam that forms a polishing pad (polishing layer). It has been found that the above-mentioned problem can be solved by setting the time (pot life) until loss of fluidity within a certain range after starting the reaction.

即ち、本発明は、イソシアネート基含有化合物を含む第1成分と活性水素基含有化合物を含む第2成分を主成分とし、第1成分もしくは第2成分の少なくとも一方に、シリコン系界面活性剤を第1成分と第2成分の合計量に対して、0.1〜6重量%添加し、さらに前記界面活性剤を添加した成分を非反応性気体と撹拌して、前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調整した後、前記気泡分散液に残りの成分を混合して硬化させることを特徴とする微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法であって、第1成分と第2成分を混合し、硬化が始まって流動性を失うまでの時間(ポットライフ)が2〜5分であることを特徴とする微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法に関する。 That is, the present invention mainly comprises a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen group-containing compound, and a silicon-based surfactant is added to at least one of the first component or the second component. 0.1 to 6% by weight is added to the total amount of the first component and the second component, and the component to which the surfactant is further added is stirred with a non-reactive gas, and the non-reactive gas is made into fine bubbles. A method for producing a microcellular polyurethane foam, comprising: adjusting a cell dispersion dispersed as follows; and mixing and curing the remaining components in the cell dispersion, wherein the first component and the second component It is related with the manufacturing method of the fine foam polyurethane foam characterized by the time (pot life) until mixing loses fluidity | liquidity after mixing is 2-5 minutes.

本発明では、微細気泡を形成するために、シリコン系界面活性剤を用いる。シリコン系界面活性剤としては、ポリウレタンの物理特性が損なわれることなく、また気泡が微細で均一であるという理由から、水酸基を有しないシリコン系ノニオン界面活性剤が望ましい。 In the present invention, a silicon surfactant is used to form fine bubbles. As the silicon-based surfactant, a silicon-based nonionic surfactant having no hydroxyl group is desirable because the physical properties of the polyurethane are not impaired and the bubbles are fine and uniform.

前記シリコン系界面活性剤の添加量は、第1成分と第2成分の合計量に対して、0.1〜6重量%である。0.1重量%未満では、気泡が微細な発泡体が得られない場合がある。一方、6重量%を越えると、微細気泡ポリウレタン発泡体中のセル数が多くなり、高硬度のポリウレタン発泡体が得がたい。また、可塑化効果により、硬度が低下する傾向にあり、シリコン界面活性剤の添加量は、0.1〜6重量%とするのが好ましい。 The addition amount of the silicon-based surfactant is 0.1 to 6% by weight with respect to the total amount of the first component and the second component. If it is less than 0.1% by weight, a foam having fine bubbles may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 6% by weight, the number of cells in the fine-cell polyurethane foam increases, making it difficult to obtain a polyurethane foam with high hardness. Further, the hardness tends to decrease due to the plasticizing effect, and the addition amount of the silicon surfactant is preferably 0.1 to 6% by weight.

前記非反応性気体は、イソシアネート基または活性水素基と反応しない常温気体成分のみから構成されている気体である。気体は積極的に液中に送り込んでも良く、また撹拌中に気体が自然に巻き込まれる状況のみであっても良い。微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気がコスト的に最も好ましい。 The non-reactive gas is a gas composed only of a normal temperature gas component that does not react with an isocyanate group or an active hydrogen group. The gas may be actively sent into the liquid, or only the situation where the gas is naturally involved during the stirring may be used. As the non-reactive gas used to form the fine bubbles, non-flammable gases are preferable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. Air that has been dried to remove moisture is most preferred in terms of cost.

微細気泡ポリウレタン発泡体が有する気泡は、気泡径(セル径)が平均70μm以下のもの、好ましくは50μm以下である。 The fine cell polyurethane foam has air bubbles having an average cell diameter (cell diameter) of 70 μm or less, preferably 50 μm or less.

本発明の微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法では、第1成分と第2成分を混合し、硬化が始まって流動性を失うまでの時間(ポットライフ)が2〜5分である。2分未満であると、第1成分と第2成分を混合し、ポリウレタン発泡体の形状に流し込むまでの時間が短すぎて、混合不良で均一なポリウレタンが得られ難く、また操作性が非常に悪くなるため、好ましくない。一方、5分を超えると、第1成分と第2成分を混合し、ポリウレタン発泡体の形状に流し込んだ後、硬化させるまでの時間が長すぎるため、微細気泡の分散が、ポリウレタン発泡体の厚み方向で不均一となり好ましくない。以上より、ポットライフは2〜5分の範囲であることが望ましい。 In the manufacturing method of the microcellular polyurethane foam of this invention, the time (pot life) until it mixes a 1st component and a 2nd component and hardening starts and loses fluidity is 2 to 5 minutes. If it is less than 2 minutes, the time until the first component and the second component are mixed and poured into the shape of the polyurethane foam is too short, and it is difficult to obtain a uniform polyurethane due to poor mixing, and the operability is very high. Since it gets worse, it is not preferable. On the other hand, if the time exceeds 5 minutes, the first component and the second component are mixed and poured into the shape of the polyurethane foam, and then the time until curing is too long. It is not preferable because it becomes uneven in the direction. From the above, the pot life is desirably in the range of 2 to 5 minutes.

なお、ポットライフは、JIS K 7301に準じて測定した値である。 The pot life is a value measured according to JIS K 7301.

本発明の微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法では、イソシアネート基含有化合物がイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーであって、前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを構成するイソシアネート化合物が、芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)と脂肪族ポリイソシアネート化合物(A2)の混合物であり、A1/A2の割合が、95/5〜50/50(モル比)である。ウレタン・ウレア化反応においては、芳香族イソシアネートの方が、脂肪族イソシアネートに比べて、反応が速い。そのため、イソシアネート基含有化合物を含む第1成分と活性水素基含有化合物を含む第2成分の反応のポットライフを2〜5分に調整するために、A1とA2を混合する必要がある。A1の割合が95モル%を超えると、ポットライフが短くなるため好ましくない。A1の割合が50モル%未満だと、ポットライフが長くなりすぎるため好ましくない。 In the method for producing a microcellular polyurethane foam of the present invention, the isocyanate group-containing compound is an isocyanate group-terminated urethane prepolymer, and the isocyanate compound constituting the isocyanate group-terminated urethane prepolymer is an aromatic polyisocyanate compound (A1). And an aliphatic polyisocyanate compound (A2), and the ratio of A1 / A2 is 95/5 to 50/50 (molar ratio). In the urethane / ureaization reaction, aromatic isocyanate is faster in reaction than aliphatic isocyanate. Therefore, in order to adjust the pot life of the reaction between the first component containing the isocyanate group-containing compound and the second component containing the active hydrogen group-containing compound to 2 to 5 minutes, it is necessary to mix A1 and A2. When the ratio of A1 exceeds 95 mol%, the pot life is shortened, which is not preferable. If the proportion of A1 is less than 50 mol%, the pot life becomes too long, which is not preferable.

本発明では、前記脂肪族ポリイソシアネート化合物が脂環式構造を有する化合物であることが望ましい。上記したように、芳香族ポリイソシアネート化合物と脂肪族ポリイソシアネート化合物を混合することで、ポットライフを最適な範囲に調整することが可能になる。しかし、その反面、脂肪族ポリイソシアネート化合物を混合することにより、芳香族ポリイソシアネート化合物だけからなるポリウレタンに比べ、高硬度のポリウレタンを得難くなる。研磨パッドの研磨層に最適な微細気泡ポリウレタン発泡体を得るためには、ポリウレタンは高硬度であることが望ましい。ただし、脂肪族ポリイソシアネート化合物が脂環式構造を有していれば、比較的高硬度のポリウレタンを得ることができる。 In the present invention, the aliphatic polyisocyanate compound is desirably a compound having an alicyclic structure. As described above, the pot life can be adjusted to the optimum range by mixing the aromatic polyisocyanate compound and the aliphatic polyisocyanate compound. On the other hand, however, mixing an aliphatic polyisocyanate compound makes it difficult to obtain a polyurethane having a high hardness as compared with a polyurethane composed only of an aromatic polyisocyanate compound. In order to obtain a microcellular polyurethane foam optimal for the polishing layer of the polishing pad, it is desirable that the polyurethane has a high hardness. However, if the aliphatic polyisocyanate compound has an alicyclic structure, a polyurethane having a relatively high hardness can be obtained.

本発明は、前記微細気泡ポリウレタン発泡体からなる研磨パッド用ポリウレタンシート(研磨層)に関する。研磨層が微細気泡ポリウレタン発泡体であることにより、研磨操作時にパッド表面にスラリー中の砥粒を保持することができるため、満足のできる研磨速度が得られる。前記微細気泡ポリウレタン発泡体を所定の研磨パッド用ポリウレタンシートのサイズに裁断すると研磨層として使用できる。 The present invention relates to a polyurethane sheet (polishing layer) for a polishing pad comprising the fine-cell polyurethane foam. Since the polishing layer is a fine-cell polyurethane foam, the abrasive grains in the slurry can be held on the pad surface during the polishing operation, so that a satisfactory polishing rate can be obtained. When the fine-cell polyurethane foam is cut into a predetermined size of a polyurethane sheet for a polishing pad, it can be used as a polishing layer.

本発明では、前記研磨パッド用ポリウレタンシートは表面に溝構造を有している。溝構造の一部が裏面まで貫通していても良い。微細気泡ポリウレタン発泡体を用いていることにより、研磨表面に多くの開口を有し、スラリーを保持する働きを持っているが、更なるスラリーの保持性とスラリーの更新を効率よく行うため、また被研磨対象物との吸着による被研磨体の破壊を防ぐためにも、研磨層表面に溝構造(表面凹凸)を有することが好ましい。スラリーを保持・更新する表面形状であれば、特に限定されるものではなく、例えば、XY格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝やこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、これらの表面凹凸は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。 In the present invention, the polishing pad polyurethane sheet has a groove structure on the surface. A part of the groove structure may penetrate to the back surface. By using a fine foam polyurethane foam, it has many openings on the polishing surface and has the function of holding the slurry. However, in order to efficiently maintain the slurry and renew the slurry, In order to prevent destruction of the object to be polished due to adsorption with the object to be polished, it is preferable that the surface of the polishing layer has a groove structure (surface irregularities). There is no particular limitation as long as the surface shape holds and renews the slurry. For example, XY lattice grooves, concentric circular grooves, through holes, non-through holes, polygonal columns, cylinders, spiral grooves, eccentric circles And a combination of these grooves. These surface irregularities are generally regular, but the groove pitch, groove width, groove depth, etc. must be changed for each range to make the slurry retention and renewability desirable. Is also possible.

本発明は、前記研磨パッド用ポリウレタンシートの裏面に下地層を貼り合せることにより得た研磨パッドに関する。該下地層は、研磨層の特性を補うものである。下地層は、CMPにおいて、トレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために重要な役割を果たす。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のある被研磨対象物を研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、被研磨対象物全体の均一性をいう。研磨層の特性によって、プラナリティを改善し、下地層の特性によってユニフォーミティを改善することを行う。本発明の研磨パッドにおいては、下地層は研磨層より柔らかいものを用いる。 The present invention relates to a polishing pad obtained by bonding an underlayer to the back surface of the polyurethane sheet for polishing pad. The underlayer supplements the characteristics of the polishing layer. The underlying layer plays an important role in CMP in order to achieve both planarity and uniformity that are in a trade-off relationship. Planarity refers to the flatness of a pattern portion when an object to be polished having minute irregularities generated during pattern formation is polished, and uniformity refers to the uniformity of the entire object to be polished. The planarity is improved by the characteristics of the polishing layer, and the uniformity is improved by the characteristics of the underlayer. In the polishing pad of the present invention, the underlayer is softer than the polishing layer.

本発明は、前記研磨パッド用ポリウレタンシートの裏面に下地層を貼り合わせるのに両面テープを用いた研磨パッドに関する。両面テープを使用する利点としては、研磨層と下地層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することが可能となる。 The present invention relates to a polishing pad that uses a double-sided tape to bond a base layer to the back surface of the polyurethane sheet for polishing pad. As an advantage of using the double-sided tape, the composition of the polishing layer and the base layer may be different, so that the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive strength of each layer can be optimized.

本発明は、下地層の、研磨パッド用ポリウレタンシートが貼り合わされている面の反対面にさらに、両面テープが貼り合わされたこと研磨パッドに関する。両面テープを使用する利点としては、下地層とプラテンは組成が異なることが多く、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、下地層、プラテンへの接着力を適正化することが可能となる。 The present invention relates to a polishing pad in which a double-sided tape is further bonded to the surface of the base layer opposite to the surface to which the polyurethane sheet for polishing pad is bonded. The advantage of using double-sided tape is that the composition of the base layer and the platen are often different, and the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force to the base layer and the platen can be optimized. Become.

本発明の微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法は、イソシアネート基含有化合物を含む第1成分と活性水素基含有化合物を含む第2成分を主成分としている。 The manufacturing method of the microcellular polyurethane foam of this invention has as a main component the 1st component containing an isocyanate group containing compound and the 2nd component containing an active hydrogen group containing compound.

本発明に使用するイソシアネート基含有化合物としては、ポリウレタン分野において公知の有機ポリイソシアネート化合物は、限定なく使用可能である。特に、ジイソシアネート化合物とその誘導体、とりわけイソシアネート基末端プレポリマーの使用が、得られる微細気泡ポリウレタン発泡体の物理的特性が優れており、好適である。ちなみにポリウレタンの製造方法としては、プレポリマー法、ワンショット法が知られているが、本発明においてはいずれの方法も使用可能である。 As the isocyanate group-containing compound used in the present invention, an organic polyisocyanate compound known in the polyurethane field can be used without limitation. In particular, the use of a diisocyanate compound and a derivative thereof, particularly an isocyanate group-terminated prepolymer, is preferable because the physical properties of the resulting microcellular polyurethane foam are excellent. Incidentally, as a method for producing polyurethane, a prepolymer method and a one-shot method are known, but any method can be used in the present invention.

本発明に使用可能な有機ポリイソシアネートとしては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,2’− ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’− ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類、エチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート類等が挙げられる。 Examples of the organic polyisocyanate usable in the present invention include 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, Aromatic diisocyanates such as 1,5-naphthalene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1 Aliphatic diisocyanates such as 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate Isocyanate, isophorone diisocyanate, alicyclic diisocyanates such as norbornane diisocyanate and the like.

有機ポリイソシアネートとしては、上記ジイソシアネート化合物の他に、3官能以上の多官能ポリイソシアネート化合物も使用可能である。多官能のイソシアネート化合物としては、デスモジュール−N(バイエル社製)や商品名デュラネート(旭化成工業社製)として一連のジイソシアネートアダクト体化合物が市販されている。これら3官能以上のポリイソシアネート化合物は、単独で使用するとプレポリマー合成に際して、ゲル化しやすいため、ジイソシアネート化合物に添加して使用することが好ましい。 As the organic polyisocyanate, a trifunctional or higher polyfunctional polyisocyanate compound can be used in addition to the diisocyanate compound. As a polyfunctional isocyanate compound, a series of diisocyanate adduct compounds are commercially available as Desmodur-N (manufactured by Bayer) or trade name Duranate (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.). These trifunctional or higher functional polyisocyanate compounds are preferably used by adding to the diisocyanate compound because they are easily gelled during prepolymer synthesis when used alone.

これら有機ポリイソシアネート化合物の使用は、前記したように芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)/脂肪族ポリイソシアネート化合物(A2)=95/5〜50/50(モル比)の範囲を満足する必要がある。 Use of these organic polyisocyanate compounds needs to satisfy the range of aromatic polyisocyanate compound (A1) / aliphatic polyisocyanate compound (A2) = 95/5 to 50/50 (molar ratio) as described above. .

本発明において第1成分として使用が好適なイソシアネート基含有化合物は、上記のイソシアネート化合物と活性水素基含有化合物との反応物であるイソシアネートプレポリマーである。このような活性水素基含有化合物としては、後述するポリオール化合物や鎖延長剤が使用され、イソシアネート基(NCO)と活性水素(H)の当量比NCO/Hが1.2〜5.0、好ましくは1.6〜2.6の範囲で加熱反応して、イソシアネート基末端のオリゴマーであるイソシアネートプレポリマーが製造される。市販品のイソシアネートプレポリマーの使用も好適である。 In the present invention, the isocyanate group-containing compound suitable for use as the first component is an isocyanate prepolymer which is a reaction product of the above-described isocyanate compound and an active hydrogen group-containing compound. As such an active hydrogen group-containing compound, a polyol compound and a chain extender described later are used, and an equivalent ratio NCO / H * of the isocyanate group (NCO) and the active hydrogen (H * ) is 1.2 to 5.0. The isocyanate prepolymer which is an oligomer having an isocyanate group terminal is produced by a heat reaction in the range of preferably 1.6 to 2.6. The use of commercially available isocyanate prepolymers is also suitable.

本発明に使用する活性水素基含有化合物は、少なくとも2以上の活性水素原子を有する有機化合物であり、ポリウレタンの技術分野において通常ポリオール化合物、鎖延長剤と称される化合物である。 The active hydrogen group-containing compound used in the present invention is an organic compound having at least two or more active hydrogen atoms, and is a compound usually referred to as a polyol compound or a chain extender in the technical field of polyurethane.

活性水素基とはイソシアネート基と反応する水素を含む官能基であり、水酸基、第1級もしくは第2級アミノ基、チオール基(SH)などが例示される。 The active hydrogen group is a functional group containing hydrogen that reacts with an isocyanate group, and examples thereof include a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, and a thiol group (SH).

ポリオール化合物としては、ポリウレタンの技術分野において、通常ポリオール化合物として用いられるものを挙げることができる。例えば、ポリテトラメチレンエ−テルグリコ−ル、ポリエチレングリコール等に代表されるポリエ−テルポリオール、ポリブチレンアジペ−トに代表されるポリエステルポリオ−ル、ポリカプロラクトンポリオ−ル、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコ−ルとアルキレンカ−ボネ−トとの反応物などで例示されるポリエステルポリカ−ボネ−トポリオ−ル、エチレンカ−ボネ−トを多価アルコ−ルと反応させ、次いでえられた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカ−ボネ−トポリオ−ル、ポリヒドキシル化合物とアリ−ルカ−ボネ−トとのエステル交換反応により得られるポリカ−ボネ−トポリオ−ルなどが挙げられる。これらは1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。 Examples of the polyol compound include those usually used as a polyol compound in the technical field of polyurethane. For example, polyester polyols such as polytetramethylene ether glycol and polyethylene glycol, polyester polyols such as polybutylene adipate, polycaprolactone polyol, and polyesters such as polycaprolactone A polyester polycarbonate polyol or an ethylene carbonate exemplified by a reaction product of glycol and alkylene carbonate is reacted with a polyhydric alcohol, and then the obtained reaction mixture is reacted. Examples thereof include polyester polycarbonate polyol reacted with an organic dicarboxylic acid, and polycarbonate polycarbonate obtained by transesterification of a polyhydroxyl compound with aryl carbonate. These may be used alone or in combination of two or more.

なお、これらポリオール化合物の数平均分子量は、特に限定するものではないが、得られる微細気泡ポリウレタン発泡体の弾性特性等の観点から、500から2000までであることが望ましい。 The number average molecular weights of these polyol compounds are not particularly limited, but are preferably 500 to 2,000 from the viewpoint of the elastic characteristics of the resulting fine-cell polyurethane foam.

ポリオール化合物の数平均分子量が500未満であると、これを用いて得られる微細気泡ポリウレタン発泡体は十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなり易く、この微細気泡ポリウレタン発泡体からなる研磨層が硬くなりすぎ、研磨対象である加工物の研磨面のスクラッチの原因となる場合がある。また摩耗しやすくなるため、研磨パッドの寿命の観点からも好ましくない。 When the number average molecular weight of the polyol compound is less than 500, the fine-cell polyurethane foam obtained by using the polyol compound does not have sufficient elastic properties and easily becomes a brittle polymer. It may become too hard and may cause scratches on the polished surface of the workpiece to be polished. Moreover, since it becomes easy to wear, it is not preferable from the viewpoint of the life of the polishing pad.

一方、数平均分子量が2000を超えると、これを用いて得られる微細気泡ポリウレタン発泡体からなる研磨層が軟らかくなり、十分に満足のいくプラナリティーが得られないため好ましくない。 On the other hand, if the number average molecular weight exceeds 2000, the polishing layer made of a fine-cell polyurethane foam obtained by using this becomes soft, and a sufficiently satisfactory planarity cannot be obtained.

また、ポリオール化合物としては、上述した高分子量ポリオールの他に、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の低分子量ポリオールを併用しても構わない。これらポリオール化合物は1種で用いてもよく、2種以上を混合しても良い。 Examples of the polyol compound include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, in addition to the above-described high molecular weight polyol. 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene and other low molecular weight polyols may be used in combination. . These polyol compounds may be used alone or in combination of two or more.

活性水素基含有化合物のうちで、鎖延長剤と称されるものは、分子量が500程度以下の化合物である。具体的には、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等に代表される脂肪族系低分子グリコールやトリオール類、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、m−キシリレンジオール等に代表される芳香族系ジオール類、4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)、2,6−ジクロロ−p−フェニレンジアミン、4,4’−メチレンビス(2,3−ジクロロアニリン)、3,5−ビス(メチルチオ)−2,4−トルエンジアミン、3,5−ビス(メチルチオ)−2,6−トルエンジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,6−ジアミン、トリメチレングリコール−ジ−p−アミノベンゾエート、1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン等に代表されるポリアミン類等を挙げることができる。これらは1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。 Among the active hydrogen group-containing compounds, what is called a chain extender is a compound having a molecular weight of about 500 or less. Specifically, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3- Aliphatic low molecular weight glycols and triols typified by methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, trimethylolpropane, etc., 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, m-xylylene diene Aromatic diols represented by ol, etc., 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline), 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (2,3-dichloroaniline) 3,5-bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, 3,5 Bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine, trimethylene glycol-di-p-aminobenzoate, 1 , 2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyldiphenylmethane, and other polyamines. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明における有機ポリイソシアネート、ポリオール化合物、鎖延長剤の比は、各々の分子量やこれらから製造されるポリウレタンの用途(例えば研磨パッド)の所望物性などにより種々変え得る。所望する研磨特性を有する研磨パッドを得るためには、ポリオール化合物と鎖延長剤の合計官能基数に対する有機ポリイソシアネートのイソシアネート基数は、0.95〜1.15の範囲が望ましく、好ましくは、0.99〜1.10であることがより望ましい。 The ratio of the organic polyisocyanate, the polyol compound, and the chain extender in the present invention can be variously changed depending on the molecular weight of each and the desired physical properties of a polyurethane (for example, a polishing pad) produced therefrom. In order to obtain a polishing pad having desired polishing characteristics, the number of isocyanate groups of the organic polyisocyanate with respect to the total number of functional groups of the polyol compound and the chain extender is desirably in the range of 0.95 to 1.15. It is more desirable that it is 99 to 1.10.

ポリウレタンは、溶融法、溶液法など公知のウレタン化技術を応用して製造することができるが、本発明の微細気泡ポリウレタン発泡体に関しては、気泡をポリウレタン中に取り込む必要があること、さらにコスト、作業環境などを考慮した場合、溶融法で製造することが好ましい。 Polyurethane can be produced by applying known urethanization techniques such as a melting method and a solution method, but for the fine-celled polyurethane foam of the present invention, it is necessary to incorporate bubbles into the polyurethane, and further, the cost, In consideration of working environment and the like, it is preferable to manufacture by a melting method.

前記微細気泡ポリウレタン発泡体は、イソシアネート基含有化合物を含む第1成分及び、活性水素基含有化合物を含む第2成分を混合して硬化させるものである。プレポリマー法では、イソシアネート末端プレポリマーがイソシアネート基含有化合物となり、鎖延長剤が活性水素基含有化合物となる。ワンショット法では、有機ポリイソシアネートがイソシアネート基含有化合物となり、鎖延長剤及びポリオール化合物が活性水素基含有化合物となる。 The said microcellular polyurethane foam mixes and hardens the 1st component containing an isocyanate group containing compound and the 2nd component containing an active hydrogen group containing compound. In the prepolymer method, the isocyanate-terminated prepolymer becomes an isocyanate group-containing compound, and the chain extender becomes an active hydrogen group-containing compound. In the one-shot method, the organic polyisocyanate becomes an isocyanate group-containing compound, and the chain extender and the polyol compound become active hydrogen group-containing compounds.

本発明において、ポリウレタンに対して、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、界面活性剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、その他の添加剤を加えても差し支えない。 In the present invention, a stabilizer such as an antioxidant, a surfactant, a lubricant, a pigment, a filler, an antistatic agent, and other additives may be added to the polyurethane as necessary.

前記微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法としては、中空ビーズを添加させる方法、化学的発泡法等により発泡体とする方法もあるが、気泡の均一分散性、コスト等の観点より、機械的発泡法が望ましい。機械的発泡法では、ポリウレタン原料(イソシアネート基含有化合物を含む第1成分及び、活性水素基含有化合物を含む第2成分)を混合、撹拌する前に、または混合、撹拌する際にポリウレタン原料中に、非反応性気体からなる気泡を取り込んだ後、硬化・発泡させ、微細気泡ポリウレタン発泡体を作製する手法を採用するのが一般的である。 As a method for producing the fine foam polyurethane foam, there is a method of adding hollow beads, a foaming method by a chemical foaming method, etc., but from the viewpoint of uniform dispersibility of the bubbles, cost, etc., the mechanical foaming method Is desirable. In the mechanical foaming method, a polyurethane raw material (a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen group-containing compound) is mixed or stirred before mixing or stirring into the polyurethane raw material. Generally, a method of taking a bubble made of a non-reactive gas and then curing and foaming to produce a fine-cell polyurethane foam is adopted.

その際に、ポリウレタン原料(イソシアネート基含有化合物を含む第1成分及び/または、活性水素基含有化合物を含む第2成分)に整泡剤としてシリコン系界面活性剤を添加しておき、前記界面活性剤を添加した成分を非反応性気体と撹拌して、微細気泡として分散させた後、これに残りの成分を混合することが、微細気泡を安定的に作るのに非常に有効な手段である。 At that time, a silicone-based surfactant is added as a foam stabilizer to the polyurethane raw material (the first component containing the isocyanate group-containing compound and / or the second component containing the active hydrogen group-containing compound), and the surface activity is increased. Stirring the component to which the agent is added with a non-reactive gas and dispersing it as fine bubbles, then mixing the remaining components with this is a very effective means for stably producing fine bubbles. .

整泡剤としては、ポリウレタン原料と反応しないで、微細な気泡を安定的に形成するものは、限定無く使用可能であるが、ポリウレタンの物性が損なわれず、均一的な微細気泡を安定的に作るという観点より、シリコン系界面活性剤が好ましい。特に、シリコンとポリエーテルの共重合体の界面活性剤が良い。ここでポリエーテルとしては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、これらの共重合体などが例示できる。かかるシリコン系界面活性剤としては、SH−192(東レダウコーニングシリコン製)等が好適な化合物として例示される。 A foam stabilizer that does not react with the polyurethane raw material and can stably form fine bubbles can be used without limitation, but the physical properties of polyurethane are not impaired, and uniform fine bubbles are stably produced. From this point of view, a silicon-based surfactant is preferable. In particular, a surfactant of a copolymer of silicon and polyether is preferable. Here, examples of the polyether include polyethylene oxide, polypropylene oxide, and copolymers thereof. As such a silicon surfactant, SH-192 (manufactured by Toray Dow Corning Silicon) and the like are exemplified as a suitable compound.

前記整泡剤の添加量は、上記したように、ポリウレタンに対して、0.1〜6重量%であることが好ましい。0.1重量%未満では、気泡の微細な発泡体が得られない場合がある。かかる観点から、整泡剤の添加量は1重量%以上とするのが好ましい。一方、6重量%を越えるとポリウレタン微発泡体中のセル数が多くなり、高硬度のポリウレタン発泡体を得にくい。かかる観点から、整泡剤の添加量は6重量%以下とするのが好ましい。 As described above, the addition amount of the foam stabilizer is preferably 0.1 to 6% by weight with respect to the polyurethane. If it is less than 0.1% by weight, a fine foam having bubbles may not be obtained. From this viewpoint, it is preferable that the amount of foam stabilizer added is 1% by weight or more. On the other hand, if it exceeds 6% by weight, the number of cells in the polyurethane fine foam increases, and it is difficult to obtain a polyurethane foam with high hardness. From this point of view, the amount of foam stabilizer added is preferably 6% by weight or less.

前記非反応性気体は、イソシアネート基または活性水素基と反応しない常温気体成分のみから構成されている気体である。気体は積極的に液中に送り込んでも良く、また撹拌中に気体が自然に巻き込まれる状況のみであっても良い。微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気がコスト的に最も好ましい。 The non-reactive gas is a gas composed only of a normal temperature gas component that does not react with an isocyanate group or an active hydrogen group. The gas may be actively sent into the liquid, or only the situation where the gas is naturally involved during the stirring may be used. As the non-reactive gas used to form the fine bubbles, non-flammable gases are preferable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. Air that has been dried to remove moisture is most preferred in terms of cost.

非反応性気体を微細気泡状にしてシリコン系界面活性剤を含むポリウレタン原料、特にイソシアネート基含有化合物に、分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置は特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、2軸遊星型ミキサー(プラネタリーミキサー)等が例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼の使用が、微細気泡が得られ好ましい。 As a stirring device for dispersing non-reactive gas into a polyurethane raw material containing a silicon-based surfactant, particularly an isocyanate group-containing compound, in the form of fine bubbles, a known stirring device can be used without any particular limitation. Is exemplified by a homogenizer, a dissolver, a two-axis planetary mixer (planetary mixer), and the like. The shape of the stirring blade of the stirring device is not particularly limited, but the use of a whipper type stirring blade is preferable because fine bubbles can be obtained.

なお、気泡分散イソシアネート基含有化合物液を作製する分散工程における攪拌と、鎖延長剤を添加する混合工程における撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。特に混合工程における撹拌は気泡を形成する撹拌でなくてもよく、大きな気泡を巻き込まない撹拌装置の使用が好ましい。このような撹拌装置としては、遊星型ミキサーが好適である。分散工程と混合工程の撹拌装置を同一の撹拌装置を使用しても支障はなく、必要に応じて撹拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の調整を行って使用することも好適である。 In addition, it is also a preferable aspect that the stirring in the dispersion | distribution process which produces a cell dispersion | distribution isocyanate group containing compound liquid and the stirring in the mixing process which adds a chain extension agent use a different stirring apparatus. In particular, the stirring in the mixing step may not be stirring that forms bubbles, and it is preferable to use a stirring device that does not involve large bubbles. As such an agitator, a planetary mixer is suitable. There is no problem even if the same stirring device is used as the stirring device for the dispersion step and the mixing step, and it is also preferable to use the stirring device by adjusting the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blade as necessary. .

微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法においては、気泡分散液を型に流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。金型に気泡分散液を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行う条件としてもよく、そのような条件下でもすぐに反応成分に熱が伝達されないので、気泡径が大きくなることはない。硬化反応は常圧で行うことが、気泡形状が安定するために好ましい。 In the method for producing a microcellular polyurethane foam, heating and post-curing the foam that has reacted until the cell dispersion is poured into the mold and no longer flows has the effect of improving the physical properties of the foam, Very suitable. The bubble dispersion may be poured into the mold and immediately placed in a heating oven for post-cure. Under such conditions, heat is not immediately transferred to the reaction components, so the bubble diameter does not increase. . The curing reaction is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stable.

微細気泡ポリウレタン発泡体の製造において、第3級アミン系、有機スズ系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、所定形状の型に流し込む流動時間を考慮して選択し、特に、ポットライフが長すぎる場合に、その使用が有効である。 In the production of the fine-cell polyurethane foam, a known catalyst for promoting a polyurethane reaction such as tertiary amine or organic tin may be used. The type and amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for pouring into a mold having a predetermined shape after the mixing step, and its use is particularly effective when the pot life is too long.

微細気泡ポリウレタン発泡体の製造は、容器に各成分を計量して投入し、撹拌するバッチ方式であっても、また撹拌装置に各成分と非反応性気体を連続して供給して撹拌し、気泡分散液を送り出して成形品を製造する連続生産方式であってもよい。 The production of the fine-cell polyurethane foam is a batch method in which each component is weighed and put into a container and stirred. Alternatively, each component and a non-reactive gas are continuously supplied to the stirring device and stirred. It may be a continuous production method in which a cell dispersion is sent out to produce a molded product.

微細気泡ポリウレタン発泡体は、研磨パッド用シート(研磨層)に適した厚みにスライスされる。研磨層の厚さは、0.8mm〜2mm程度であり、通常は1.2mm程度の厚さのシートが使用される。また、この方法とは別に、目的とする研磨層の厚みと同じキャビティーを備えた金型にポリウレタン成分を流し込んで作製しても良い。 The microcellular polyurethane foam is sliced to a thickness suitable for a polishing pad sheet (polishing layer). The thickness of the polishing layer is about 0.8 mm to 2 mm, and a sheet having a thickness of about 1.2 mm is usually used. In addition to this method, the polyurethane component may be poured into a mold having a cavity having the same thickness as the target polishing layer.

研磨層表面には、スラリーの保持性とスラリーの更新を効率よく行うため、また被研磨対象物との吸着による被研磨体の破壊を防ぐためにも、溝構造(表面凹凸)を有することが好ましい。スラリーを保持・更新する表面形状であれば、特に限定されるものではなく、例えば、XY格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝やこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、これらの溝構造は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。条溝の形状は、特に限定されるものではないが、断面が矩形、三角形、U字型、半円状等が例示され、微粉末が通過する断面積を有したものでよい。 The surface of the polishing layer preferably has a groove structure (surface irregularities) in order to efficiently maintain the slurry and renew the slurry, and also to prevent destruction of the object to be polished due to adsorption with the object to be polished. . There is no particular limitation as long as the surface shape holds and renews the slurry. For example, XY lattice grooves, concentric circular grooves, through holes, non-through holes, polygonal columns, cylinders, spiral grooves, eccentric circles And a combination of these grooves. In addition, these groove structures are generally regular, but the groove pitch, groove width, groove depth, etc. may be changed for each range in order to make the slurry retention and renewability desirable. Is also possible. The shape of the groove is not particularly limited, but the cross section may be rectangular, triangular, U-shaped, semicircular, etc., and may have a cross-sectional area through which fine powder passes.

研磨層表面の溝構造の作製方法は特に限定されるものではないが、例えば、所定サイズのバイトのような治具を用い機械切削する方法、所定の表面形状を有した金型に硬化前の微細気泡ポリウレタンを流しこみ、硬化させることにより作製する方法、所定の表面形状を有したプレス板で微細気泡ポリウレタン発泡体をプレスし作製する方法、フォトリソグラフィを用いて作製する方法、印刷手法を用いて作製する方法、炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー光による作製方法などが挙げられる。 The method for producing the groove structure on the surface of the polishing layer is not particularly limited. For example, a method of machine cutting using a jig such as a tool of a predetermined size, or a mold having a predetermined surface shape before curing. Using a method in which microcellular polyurethane is poured and cured, a method in which microcellular polyurethane foam is pressed by a press plate having a predetermined surface shape, a method in which photolithography is used, and a printing method And a production method using a laser beam using a carbon dioxide laser or the like.

研磨パッド用ポリウレタンシート(研磨層)の裏面に貼り合わせる下地層としては、研磨層より柔らかいものであれば限定されることはない。例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布などの繊維不織布やポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム性樹脂、感光性樹脂などが挙げられる。 The underlayer to be bonded to the back surface of the polishing pad polyurethane sheet (polishing layer) is not limited as long as it is softer than the polishing layer. For example, fiber nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric, nylon nonwoven fabric and acrylic nonwoven fabric, resin impregnated nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane, polymer resin foams such as polyurethane foam and polyethylene foam, rubber properties such as butadiene rubber and isoprene rubber Examples thereof include resins and photosensitive resins.

研磨パッド用ポリウレタンシート(研磨層)と下地層を貼り合わせる両面テープとしては、基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を取ったものを用いることができる。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。下地層へのスラリーの浸透等を防ぐことを考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、研磨層と下地層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。 As the double-sided tape for bonding the polyurethane sheet for the polishing pad (polishing layer) and the base layer, one having a general configuration in which an adhesive layer is provided on both sides of the substrate can be used. As a base material, a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example. In consideration of preventing the slurry from penetrating into the underlayer, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low. In addition, since the composition of the polishing layer and the undercoat layer may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force of each layer can be optimized.

下地層の、研磨層とは反対面に貼る両面テープとしては、上述と同様に基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を取ったものである。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。研磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、下地層とプラテンは組成が異なることが多く、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、下地層、プラテンへの接着力を適正化することも可能である。 The double-sided tape to be applied to the surface of the underlayer opposite to the polishing layer has a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of the substrate as described above. As a base material, a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example. In consideration of peeling from the platen after use of the polishing pad, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low. In addition, the composition of the base layer and the platen is often different, and the composition of each adhesive layer of the double-sided tape is made different so that the adhesive force to the base layer and the platen can be optimized.

本発明の微細気泡ポリウレタン発泡体は、気泡分散性が優れ、安定した生産が可能であるといえる。また、本発明の研磨パッドは、研磨レートが高く、平坦性も優れた研磨特性を有する。 It can be said that the microcellular polyurethane foam of the present invention has excellent cell dispersibility and can be stably produced. In addition, the polishing pad of the present invention has a polishing property with a high polishing rate and excellent flatness.

以下、本発明を実施例を上げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[測定方法]
(ポットライフ測定)
JIS K 7301(熱硬化性ウレタンプレポリマー用トリレンジイソシアネート型プレポリマー試験方法 7.1 ポットライフ)に準じて測定した。硬化剤としては、4,4‘−メチレンビス(o−クロロアニリン)(イハラケミカル社製 イハラキュアミンMT)を用いた。
[Measuring method]
(Pot life measurement)
Measured according to JIS K 7301 (Test Method 7.1 Pot Life for Tolylene Diisocyanate Type Prepolymer for Thermosetting Urethane Prepolymer). As a curing agent, 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (Iharacamine MT manufactured by Ihara Chemical Co., Ltd.) was used.

(平均気泡径測定)
サンプルを1mm以下になるべく薄くミクロトームカッターで平行に切り出したものを平均気泡径測定用試料とした。試料をスライドガラス上に固定し、画像処理装置(東洋紡社製 Image Analyzer V10)を用いて測定した。
(Average bubble diameter measurement)
A sample cut in parallel with a microtome cutter as thin as possible to 1 mm or less was used as an average bubble diameter measurement sample. The sample was fixed on a slide glass and measured using an image processing apparatus (Image Analyzer V10 manufactured by Toyobo Co., Ltd.).

(比重測定)
JIS Z8807−1976に準拠して行った。4cm×8.5cmの短冊状(厚み:任意)に切り出したものを比重測定用試料とし、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置した。測定には比重計(ザルトリウス社製)を用い、比重を測定した。
(Specific gravity measurement)
This was performed according to JIS Z8807-1976. A sample cut into a 4 cm × 8.5 cm strip (thickness: arbitrary) was used as a sample for measuring specific gravity, and allowed to stand for 16 hours in an environment of temperature 23 ° C. ± 2 ° C. and humidity 50% ± 5%. The specific gravity was measured using a hydrometer (manufactured by Sartorius).

(硬度測定)
JIS K6253−1997に準拠して行った。2cm×2cm(厚み:任意)の大きさに切り出したものを硬度測定用試料とし、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み6mm以上とした。硬度計(高分子計器社製 アスカーD型硬度計)を用い、硬度を測定した。
(Hardness measurement)
This was performed in accordance with JIS K6253-1997. A sample cut into a size of 2 cm × 2 cm (thickness: arbitrary) was used as a sample for hardness measurement, and allowed to stand for 16 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 50% ± 5%. At the time of measurement, the samples were overlapped to a thickness of 6 mm or more. The hardness was measured using a hardness meter (Asker D-type hardness meter manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.).

(貯蔵弾性率測定)
JIS K7198−1991に準拠して行った。3mm x 40mmの短冊状(厚み;任意)に切り出したものを動的粘弾性測定用試料とし、23℃の環境条件で、シリカゲルを入れた容器内に4日間静置した。切り出した後の各シートの正確な幅および厚みの計測は、マイクロメータにて行った。測定には動的粘弾性スペクトロメーター(岩本製作所製、現アイエス技研)を用い、貯蔵弾性率E'、を測定した。その際の測定条件を下記に示す。
測定条件
測定温度 ; 40℃
印加歪 ; 0.03%
初期荷重 ; 20g
周波数 ; 1Hz
(Storage elastic modulus measurement)
This was performed in accordance with JIS K7198-1991. A 3 mm x 40 mm strip (thickness; arbitrary) cut out was used as a sample for dynamic viscoelasticity measurement, and was allowed to stand in a container containing silica gel for 4 days under an environmental condition of 23 ° C. The accurate width and thickness of each sheet after cutting was measured with a micrometer. The storage elastic modulus E ′ was measured using a dynamic viscoelastic spectrometer (manufactured by Iwamoto Seisakusho, currently IS Engineering Co., Ltd.). The measurement conditions at that time are shown below.
Measurement conditions Measurement temperature: 40 ° C
Applied strain; 0.03%
Initial load: 20g
Frequency: 1 Hz

(気泡分散性評価)
微細気泡ポリウレタン発泡体を研磨層に最適な厚みのシートにスライスした際、厚み方向に見て、最上部に近い位置のシート、中間部位のシート、最下部に近い位置のシートの比重がどの程度揃っているかを見た。バラツキとしては、3部位の測定値の最大値と最小値の差を用いた。
(Bubble dispersibility evaluation)
When slicing microcellular polyurethane foam into a sheet with the optimum thickness for the polishing layer, what is the specific gravity of the sheet near the top, the sheet at the middle part, and the sheet near the bottom when viewed in the thickness direction? I saw if they were ready. As the variation, the difference between the maximum value and the minimum value of the measured values at the three sites was used.

(研磨特性の評価)
研磨装置としてSPP600S(岡本工作機械社製)を用い、作製した研磨パッドを用いて、研磨特性の評価を行った。研磨レートは、8インチのシリコンウエハに熱酸化膜を1μm製膜したものを、約0.5μm研磨して、このときの時間から算出した。酸化膜の膜厚測定には、干渉式膜厚測定装置(大塚電子社製)を用いた。研磨条件としては、スラリーとして、シリカスラリー(SS12 キャボット社製)を研磨中に流量150ml/min添加した。研磨荷重としては350g/cm2、研磨定盤回転数35rpm、ウエハ回転数30rpmとした。
(Evaluation of polishing characteristics)
Using SPP600S (manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.) as a polishing apparatus, polishing characteristics were evaluated using the prepared polishing pad. The polishing rate was calculated from the time obtained by polishing about 0.5 μm of a 1-μm thermal oxide film formed on an 8-inch silicon wafer. An interference type film thickness measuring device (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was used for measuring the thickness of the oxide film. As the polishing conditions, silica slurry (SS12 Cabot) was added as a slurry at a flow rate of 150 ml / min during polishing. The polishing load was 350 g / cm 2, the polishing platen rotation number was 35 rpm, and the wafer rotation number was 30 rpm.

平坦化特性の評価では、8インチシリコンウエハに熱酸化膜を0.5μm堆積させた後、所定のパターニングを行った後、p−TEOSにて酸化膜を1μm堆積させ、初期段差0.5μmのパターン付きウエハを作製し、このウエハを前述条件にて研磨を行い、研磨後、各段差を測定し平坦化特性を評価した。平坦化特性としては2つの段差を測定した。一つはローカル段差であり、これは幅270μmのラインが30μmのスペースで並んだパターンにおける段差であり、1分後の段差を測定した。もう一つは削れ量であり、幅270μmのラインが30μmのスペースで並んだパターンと幅30μmのラインが270μmのスペースで並んだパターンにおいて、上記の2種のパターンの、ライン上部の段差が2000Å以下になるときの、270μmのスペースの削れ量を測定した。ローカル段差の数値が低いとウエハ上のパターン依存により発生した酸化膜の凹凸に対し、ある時間において平坦になる速度が速いことを示す。また、スペースの削れ量が少ないと削れて欲しくない部分の削れ量が少なく平坦性が高いことを示す。   In the evaluation of the planarization characteristics, after depositing a thermal oxide film of 0.5 μm on an 8-inch silicon wafer and performing predetermined patterning, an oxide film of 1 μm is deposited by p-TEOS, and an initial step of 0.5 μm is formed. A wafer with a pattern was prepared, this wafer was polished under the above-mentioned conditions, and after polishing, each step was measured to evaluate the planarization characteristics. Two steps were measured as the flattening characteristics. One is a local step, which is a step in a pattern in which lines having a width of 270 μm are arranged in a space of 30 μm, and the step after one minute was measured. The other is the amount of shaving. In the pattern in which lines with a width of 270 μm are arranged in a space of 30 μm and the pattern in which lines with a width of 30 μm are arranged in a space of 270 μm, the above two types of patterns have a step height of 2000 mm The amount of scraping of the 270 μm space was measured as follows. When the numerical value of the local step is low, it indicates that the flattening speed in a certain time is high with respect to the unevenness of the oxide film caused by the pattern dependence on the wafer. Further, when the amount of scraping of the space is small, the amount of shaving of a portion that is not desired to be shaved is small and flatness is high.

実施例1
イソシアネート基含有化合物1
トルエンジイソシアネート(2,4−体/2,6−体=80/20の混合物:以下、TDIと略す)33.9重量部、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート(以下、HMDIと略す)5.7重量部、数平均分子量が1008のポリテトラメチレングリコール(以下、PTMGと略す)54.6重量部、ジエチレングリコール(以下、DEGと略す)5.7重量部から得たイソシアネート末端プレポリマー(以下、イソシアネート基含有化号物1と略す)の組成モル比及び、4,4‘−メチレンビス(o−クロロアニリン)との反応のポットライフは表1に示す通りであった。
Example 1
Isocyanate group-containing compound 1
Toluene diisocyanate (mixture of 2,4-isomer / 2,6-isomer = 80/20: hereinafter abbreviated as TDI) 33.9 parts by weight, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as HMDI) An isocyanate-terminated prepolymer (5.7 parts by weight) obtained from 54.6 parts by weight of polytetramethylene glycol (hereinafter abbreviated as PTMG) having a number average molecular weight of 1008 and 5.7 parts by weight of diethylene glycol (hereinafter abbreviated as DEG) ( Hereinafter, the composition molar ratio of the isocyanate group-containing compound 1 and the pot life of the reaction with 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) are as shown in Table 1.

微細気泡ポリウレタン発泡体の製造
テフロン(登録商標)コーティングした反応容器内に、フィルタリングしたイソシアネート基含有化合物1(イソシアネート基濃度 2.17meq/g)100重量部とフィルタリングしたシリコン系界面活性剤(東レ・ダウコーニングシリコーン社製 SH192)3重量部とを混合し、反応温度を80℃に調整した。テフロン(登録商標)コーティングした撹拌翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気泡を取り込むように激しく攪拌を行った。そこへ予め120℃で溶融させ、フィルタリングした4,4‘−メチレンビス(o−クロロアニリン)(イハラケミカル社製 イハラキュアミンMT:以下MBOCAと略す)を27.0重量部添加した。約1分間撹拌を続けた後、テフロン(登録商標)コーティングしたパン型のオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。この反応溶液に流動性がなくなった時点で、オーブン内に入れ、110℃で6時間ポストキュアを行い微細気泡ポリウレタン発泡体を得た。
Production of microcellular polyurethane foam In a reaction vessel coated with Teflon (registered trademark), 100 parts by weight of filtered isocyanate group-containing compound 1 (isocyanate group concentration 2.17 meq / g) and filtered silicon-based surface activity 3 parts by weight of an agent (SH192 manufactured by Toray Dow Corning Silicone) was mixed, and the reaction temperature was adjusted to 80 ° C. Using a Teflon (registered trademark) -coated stirring blade, vigorous stirring was performed so that bubbles were taken into the reaction system at a rotation speed of 900 rpm. Thereto, 27.0 parts by weight of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (Iharacuamine MT: hereinafter abbreviated as MBOCA), which was previously melted at 120 ° C. and filtered, was added. After stirring for about 1 minute, the reaction solution was poured into a pan-type open mold coated with Teflon (registered trademark). When the fluidity of the reaction solution disappeared, it was placed in an oven and post-cured at 110 ° C. for 6 hours to obtain a microcellular polyurethane foam.

微細気泡ポリウレタン発泡体シート及び研磨パッドの製造
この微細気泡ポリウレタン発泡体からバンドソータイプのスライサー(フェッケン社製)を使用して研磨パッド用微細気泡ポリウレタン発泡体シートを得た。次にこのシートをバフ機(アミテック社製)を使用して、所定の厚さに表面バフをし、厚み精度を整えたシートとした。
Production of fine foam polyurethane foam sheet and polishing pad A fine foam polyurethane foam sheet for a polishing pad was obtained from this fine foam polyurethane foam using a band saw type slicer (manufactured by Fecken). Next, this sheet was subjected to surface buffing to a predetermined thickness using a buffing machine (manufactured by Amitech Co., Ltd.) to obtain a sheet with a precise thickness.

本発泡体の気泡分散性を表2に示す。 Table 2 shows the cell dispersibility of the foam.

代表特性として、発泡体の中間部位のシートを用いて、以下の評価に供した。得られた微細気泡ポリウレタン発泡体シートの平均気泡径、比重、硬度、貯蔵弾性率は、表3に示す通りであった。 As a representative characteristic, a sheet at an intermediate portion of the foam was used for the following evaluation. Table 3 shows the average cell diameter, specific gravity, hardness, and storage elastic modulus of the obtained microcellular polyurethane foam sheet.

このバフ処理をしたシートを所定の直径に打ち抜き、溝加工機を用いて表面に溝幅0.25mm、溝ピッチ1.50mm、溝深さ0.40mmの同心円状の溝加工を行い、研磨層となるシートを完成させた。このシートの溝加工面と反対の面(研磨面)にラミ機を使用して、両面テープ(積水化学工業社製 ダブルタックテープ)を貼った。更に、下地層として、表面をバフがけ、コロナ処理をしたポリエチレンフォーム(東レ社製 トーレペフ、厚み0.8mm)をラミ機を使用して貼り合わせ、下地層の、研磨層を貼り合わせた面と反対の面にラミ機を使用して両面テープを貼り合わせ、研磨パッドを作製した。 The buffed sheet is punched into a predetermined diameter, and a concentric groove with a groove width of 0.25 mm, a groove pitch of 1.50 mm, and a groove depth of 0.40 mm is formed on the surface using a groove processing machine. The sheet that will be completed. A double-sided tape (double tack tape manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface (polished surface) opposite to the grooved surface of this sheet using a laminator. Furthermore, as a base layer, a buffed and corona-treated polyethylene foam (Toray Pef manufactured by Toray Industries, Inc., thickness 0.8 mm) is bonded using a laminating machine, and the surface of the base layer bonded to the polishing layer A double-sided tape was bonded to the opposite surface using a laminator to prepare a polishing pad.

得られた研磨パッドの研磨特性は、表3に示す通りであった。 The polishing characteristics of the obtained polishing pad were as shown in Table 3.

実施例2
イソシアネート基含有化合物2
TDIを25.0重量部、HMDIを20.3重量部、数平均分子量が844のPTMGを48.6重量部、DEGを6.1重量部用いて得たイソシアネート末端プレポリマー(以下、イソシアネート基含有化号物2と略す)の組成モル比及び、ポットライフは表1に示す通りであった。
Example 2
Isocyanate group-containing compound 2
Isocyanate-terminated prepolymer (hereinafter referred to as isocyanate group) obtained by using 25.0 parts by weight of TDI, 20.3 parts by weight of HMDI, 48.6 parts by weight of PTMG having a number average molecular weight of 844, and 6.1 parts by weight of DEG. The composition molar ratio and pot life of abbreviated to compound 2 were as shown in Table 1.

微細気泡ポリウレタン発泡体、シート、及び研磨パッドの製造
イソシアネート基含有化合物1をイソシアネート基含有化合物2(イソシアネート基濃度 2.12meq/g)に変えた以外は、実施例1と同様に行った。評価結果は表2、3に示す。
Production of microcellular polyurethane foam, sheet, and polishing pad As in Example 1, except that the isocyanate group-containing compound 1 was changed to the isocyanate group-containing compound 2 (isocyanate group concentration 2.12 meq / g). went. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.

実施例3
イソシアネート基含有化合物3
TDIを30.8重量部、HMDIを19.9重量部、数平均分子量が645のPTMGを42.4重量部、DEGを7.0重量部用いて得たイソシアネート末端プレポリマー(以下、イソシアネート基含有化号物3と略す)の組成モル比及び、ポットライフは表1に示す通りであった。
Example 3
Isocyanate group-containing compound 3
Isocyanate-terminated prepolymer (hereinafter referred to as isocyanate group) obtained by using 30.8 parts by weight of TDI, 19.9 parts by weight of HMDI, 42.4 parts by weight of PTMG having a number average molecular weight of 645, and 7.0 parts by weight of DEG. The composition molar ratio and the pot life of the abbreviated compound 3 were as shown in Table 1.

微細気泡ポリウレタン発泡体、シート、及び研磨パッドの製造
イソシアネート基含有化合物1をイソシアネート基含有化合物3(イソシアネート基濃度 2.42meq/g)に、MBOCAの量を31.2重量部に変えた以外は、実施例1と同様に行った。評価結果は表2、3に示す。
Production of fine-cell polyurethane foam, sheet, and polishing pad: Isocyanate group-containing compound 1 to isocyanate group-containing compound 3 (isocyanate group concentration 2.42 meq / g), and MBOCA amount to 31.2 parts by weight The procedure was the same as in Example 1 except for the change. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.

実施例4
イソシアネート基含有化合物4
TDIを25.2重量部、HMDIを8.4重量部、数平均分子量が約1000のPTMGを54.0重量部、DEGを5.7重量部用いて得たイソシアネート末端プレポリマー(以下、イソシアネート基含有化号物4と略す)の組成モル比及び、ポットライフは表1に示す通りであった。
Example 4
Isocyanate group-containing compound 4
An isocyanate-terminated prepolymer (hereinafter referred to as isocyanate) obtained by using 25.2 parts by weight of TDI, 8.4 parts by weight of HMDI, 54.0 parts by weight of PTMG having a number average molecular weight of about 1000, and 5.7 parts by weight of DEG. The composition molar ratio and the pot life of the abbreviated group-containing compound 4 were as shown in Table 1.

微細気泡ポリウレタン発泡体、シート、及び研磨パッドの製造
イソシアネート基含有化合物1をイソシアネート基含有化合物4(イソシアネート基濃度 2.22meq/g)に、MBOCAの量を26.0重量部に変えた以外は、実施例1と同様に行った。評価結果は表2、3に示す。
Production of microcellular polyurethane foam, sheet, and polishing pad: Isocyanate group-containing compound 1 to isocyanate group-containing compound 4 (isocyanate group concentration 2.22 meq / g), and MBOCA amount to 26.0 parts by weight The procedure was the same as in Example 1 except for the change. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.

比較例1
イソシアネート基含有化合物5
TDIを37.5重量部、HMDIを1.2重量部、数平均分子量が1008のPTMGを55.5重量部、DEGを5.8重量部用いて得たイソシアネート末端プレポリマー(以下、イソシアネート基含有化号物5と略す)の組成モル比及び、ポットライフは表1に示す通りであった。
Comparative Example 1
Isocyanate group-containing compound 5
Isocyanate-terminated prepolymer (hereinafter referred to as isocyanate group) obtained by using 37.5 parts by weight of TDI, 1.2 parts by weight of HMDI, 55.5 parts by weight of PTMG having a number average molecular weight of 1008, and 5.8 parts by weight of DEG. The composition molar ratio and the pot life of the abbreviated compound 5 were as shown in Table 1.

微細気泡ポリウレタン発泡体、シート、及び研磨パッドの製造
イソシアネート基含有化合物1をイソシアネート基含有化合物5(イソシアネート基濃度 2.21meq/g)に変えた以外は、実施例1と同様に行った。しかし、モールドへの流し込み途中で、反応液の固化が始まり、微細気泡ポリウレタン発泡体を得ることができなかった。
Production of microcellular polyurethane foam, sheet, and polishing pad As in Example 1, except that the isocyanate group-containing compound 1 was changed to the isocyanate group-containing compound 5 (isocyanate group concentration 2.21 meq / g). went. However, solidification of the reaction solution started in the middle of pouring into the mold, and a fine-cell polyurethane foam could not be obtained.

比較例2
イソシアネート基含有化合物6
TDIを13.8重量部、HMDIを31.1重量部、数平均分子量が1008のPTMGを49.9重量部、DEGを5.2重量部用いて得たイソシアネート末端プレポリマー(以下、イソシアネート基含有化号物6と略す)の組成モル比及び、ポットライフは表1に示す通りであった。
Comparative Example 2
Isocyanate group-containing compound 6
Isocyanate-terminated prepolymer (hereinafter referred to as isocyanate group) obtained by using 13.8 parts by weight of TDI, 31.1 parts by weight of HMDI, 49.9 parts by weight of PTMG having a number average molecular weight of 1008, and 5.2 parts by weight of DEG. The composition molar ratio and pot life of the abbreviated compound 6) are as shown in Table 1.

微細気泡ポリウレタン発泡体、シート、及び研磨パッドの製造
イソシアネート基含有化合物1をイソシアネート基含有化合物6(イソシアネート基濃度 1.99meq/g)に、MBOCAの量を25.0重量部に変えた以外は、実施例1と同様に行った。評価結果は表2、3に示す。
Fine-cell polyurethane foam, sheet, and the production <br/> isocyanate group-containing compound 1 isocyanate group-containing compound of the polishing pad 6 (isocyanate group concentration 1.99meq / g), 25.0 parts by weight The amount of MBOCA The procedure was the same as in Example 1 except for the change. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 2007077207
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Figure 2007077207
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Figure 2007077207
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表2から明らかなように、本発明の微細気泡ポリウレタン発泡体は、気泡分散性が優れていることが分かる。すなわち、安定した生産が可能であるといえる。また、表3より、本発明の研磨パッドは、研磨レートが高く、平坦性も優れた研磨特性を有することが分かる。
As is apparent from Table 2, it can be seen that the microcellular polyurethane foam of the present invention has excellent cell dispersibility. That is, it can be said that stable production is possible. Moreover, it can be seen from Table 3 that the polishing pad of the present invention has a polishing property with a high polishing rate and excellent flatness.

Claims (4)

イソシアネート基含有化合物を含む第1成分と活性水素基含有化合物を含む第2成分を主成分とし、第1成分もしくは第2成分の少なくとも一方に、シリコン系界面活性剤を第1成分と第2成分の合計量に対して、0.1〜6重量%添加し、さらに前記界面活性剤を添加した成分を非反応性気体と撹拌して、前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調整した後、前記気泡分散液に残りの成分を混合して硬化させることを特徴とする微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法であって、第1成分と第2成分を混合し、硬化が始まって流動性を失うまでの時間(ポットライフ)が2〜5分であることを特徴とする微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法。 The main component is a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen group-containing compound, and at least one of the first component and the second component is a silicon surfactant as the first component and the second component. 0.1 to 6% by weight based on the total amount of the above, and further the component added with the surfactant is stirred with a non-reactive gas to disperse the non-reactive gas as fine bubbles After the liquid is adjusted, the remaining component is mixed and cured in the cell dispersion, and the method comprises the steps of mixing the first component and the second component, and curing the mixture. A method for producing a microcellular polyurethane foam, characterized in that the time (pot life) from the start to loss of fluidity is 2 to 5 minutes. イソシアネート基含有化合物がイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーであって、
該イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを構成するイソシアネート化合物が、芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)と脂肪族ポリイソシアネート化合物(A2)の混合物であり、A1/A2の割合が、95/5〜50/50(モル比)であることを特徴とする請求項1記載の微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法。
The isocyanate group-containing compound is an isocyanate group-terminated urethane prepolymer,
The isocyanate compound constituting the isocyanate group-terminated urethane prepolymer is a mixture of an aromatic polyisocyanate compound (A1) and an aliphatic polyisocyanate compound (A2), and the ratio of A1 / A2 is 95/5 to 50/50. The method for producing a microcellular polyurethane foam according to claim 1, wherein the molar ratio is (molar ratio).
請求項2において、脂肪族ポリイソシアネート化合物が脂環式構造を有することを特徴とする微細気泡ポリウレタン発泡体の製造方法。 3. The method for producing a microcellular polyurethane foam according to claim 2, wherein the aliphatic polyisocyanate compound has an alicyclic structure. 請求項1〜3記載の製造方法で製造された微細気泡ポリウレタン発泡体からなる研磨パッド。
A polishing pad comprising a fine-cell polyurethane foam produced by the production method according to claim 1.
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