JP2007260884A - 研磨布 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】研磨パッド1は、研磨面Pを有するポリウレタンシート2と、ポリウレタンシート2の研磨面Pの反対面側に接合されたポリウレタンシート5とを備えている。ポリウレタンシート2は、内部に立体網目状に連通した発泡3が略均等に形成されている。ポリウレタンシート5は、内部にポリウレタンシート2に形成された発泡3より平均孔径が大きい気孔6が略均等に形成されている。ポリウレタンシート2の研磨面P側は、ポリウレタンシート2、5の全体の厚さが一様となるようにバフ処理されており、ポリウレタンシート2の発泡3は研磨面Pで開口している。研磨加工時に研磨液が発泡3内に浸入することでポリウレタンシート2が硬くなっても、ポリウレタンシート5の弾力性が維持される。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、研磨布(一般に研磨パッドと称されるため、以下、研磨パッドという。)1は、ポリウレタン樹脂で成膜され被研磨物を研磨加工するための研磨面Pを有する第1の軟質プラスチックシートとしてのポリウレタンシート2と、ポリウレタンシート2の研磨面Pの反対面側に接合されポリウレタン樹脂で成膜された第2の軟質プラスチックシートとしてのポリウレタンシート5とを備えている。
研磨パッド1は、図2に示す各工程を経て製造されるが、準備工程〜洗浄・乾燥工程でそれぞれ成膜されたポリウレタンシート2、5が接合工程で接合される。ポリウレタンシート2の作製、ポリウレタンシート5の作製の順に説明する。
次に、本実施形態の研磨パッド1の作用等について説明する。
実施例1では、ポリウレタンシート2、5の作製にポリウレタン樹脂としてポリエステルMDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)ポリウレタン樹脂を用いた。ポリウレタンシート2の作製では、30%ポリウレタン樹脂溶液100部に対して、親水性添加剤のラウリル硫酸ナトリウム(SLS)を1部添加し、更に、粘度調整用のDMFの45部、顔料のカーボンブラックを30%含むDMF分散液の40部、成膜安定剤の疎水性活性剤2部を添加し混合してポリウレタン樹脂溶液45を調製した。一方、ポリウレタンシート5の作製では、親水性添加剤を添加しない以外はポリウレタン樹脂溶液45の調製と同様にして樹脂エマルジョン49を調製した。また、洗浄工程での洗浄効果を高めるために凝固再生後の洗浄を温水で行った。ポリウレタンシート2の研磨面Pの反対面側にポリウレタンシート5のスキン層5aの反対面側を接合した。ポリウレタンシート2の研磨面P側をバフ処理量0.05mmとしバフ番手♯180のサンドペーパーを使用してバフ処理し、実施例1の研磨パッド1を製造した。
比較例1では、実施例1で作製したポリウレタンシート2のみを使用し、研磨面P側をバフ処理量0.05mmでバフ処理し、研磨面Pの反対面側に基材11、両面テープ12を貼り合わせて比較例1の研磨パッドを製造した。
次に、各実施例及び比較例で作製したポリウレタンシート2、ポリウレタンシート5及びポリウレタンシート2にポリウレタンシート5を接合し基材11を貼り合わせたもの(以下、プレシートという。)について、厚さ、かさ密度、圧縮率、圧縮弾性率及びA硬度の各物性値を測定した。厚さの測定は、ダイヤルゲージ(最小目盛り0.01mm)を使用し加重100g/cm2をかけて測定した。縦1m×横1mの各シートを縦横10cmピッチで最小目盛りの10分の1(0.001mm)まで読み取り、厚さの平均値、標準偏差σを求めた。かさ密度は、単位面積あたりの重量を測定し、厚さの測定結果を用いて算出した。圧縮率及び圧縮弾性率は、日本工業規格(JIS L 1021)に従い、ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を使用して求めた。具体的には、初荷重で30秒間加圧した後の厚さt0を測定し、次に最終圧力のもとで5分間放置後の厚さt1を測定した。全ての荷重を除き、5分間放置後、再び初荷重で30秒間加圧した後の厚さt0’を測定した。圧縮率は、圧縮率(%)=(t0−t1)/t0×100で算出し、圧縮弾性率は、圧縮弾性率(%)=(t0’−t1)/(t0−t1)×100で算出した。このとき、初荷重は100g/cm2、最終圧力は1120g/cm2であった。A硬度は、日本工業規格(JIS K 6253)に従い、バネを介して試験片表面へ押し付けられた押針の押し込み深さから求めた。厚さ、かさ密度、圧縮率、圧縮弾性率及びA硬度の測定結果を下表1に示す。なお、表1には、基材11に使用したPETフィルムの測定値も併記している。
ポリウレタンシート2、ポリウレタンシート5について、発泡3、気孔6の平均孔径を以下のようにして測定した。また、プレシートについて、研磨面での開口径及び開口率を測定した。成膜したポリウレタンシート2、5の断面写真(走査型電子顕微鏡)から、スキン層側から各シートの厚さの5%、10%、15%、20%、30%の位置に形成された発泡3又は気孔6の平均孔径を測定した。プレシートについては、研磨面の写真から開口径を測定し、単位面積あたりの開口面積の割合を算出した。平均孔径の測定結果を下表2に示した。
次に、各実施例及び比較例の研磨パッドを用いて、以下の研磨条件でアルミニウム基板の研磨加工を10回繰り返して行い、11回目の研磨加工での研磨量、研磨レート、うねりにより研磨性能を評価した。研磨量は、研磨加工前後のアルミニウム基板の重量減少を測定して求めた。研磨レートは、1分間当たりの研磨量を厚さで表したものであり、研磨量の測定値、アルミニウム基板の研磨面積及び比重から算出した。うねり(waviness)は、表面精度(平坦性)を評価するための測定項目の一つであり、光学式非接触表面粗さ計で観察した単位面積当たりの表面像のうねり量(Wa)を、オングストローム(Å)単位で表したものである。うねりの測定には、表面粗さ測定機(Zygo社製、型番New View 5022)を使用した。研磨量、研磨レート、うねりの測定結果を下表3に示す。
(研磨条件)
使用研磨機:スピードファム社製、9B−5Pポリッシングマシン
研磨速度(回転数):30rpm
加工圧力:100g/cm2
研磨時間:330秒
スラリー:アルミナスラリー
スラリー供給量:100cc/min
被研磨物:ハードディスク用アルミニウム基板
(外径95mmφ、内径25mm、厚さ1.27mm)
1 研磨パッド(研磨布)
2 ポリウレタンシート(第1の軟質プラスチックシート)
3 発泡
4 開口
5 ポリウレタンシート(第2の軟質プラスチックシート)
6 気孔
Claims (9)
- 被研磨物を研磨加工するための研磨面が形成され内部に立体網目状に連通した発泡が形成された第1の軟質プラスチックシートと、内部に気孔が略均等に形成された第2の軟質プラスチックシートとを備え、前記第1の軟質プラスチックシートは、前記研磨面の反対面側に前記第2の軟質プラスチックシートが接合されており、前記研磨面側が前記第1及び第2の軟質プラスチックシートの全体の厚さが一様となるようにバフ処理され前記発泡が開口していることを特徴とする研磨布。
- 前記第2の軟質プラスチックシートは、前記第1の軟質プラスチックシートより大きい弾力性を有することを特徴とする請求項1に記載の研磨布。
- 前記第2の軟質プラスチックシートは、該第2の軟質プラスチックシートの内部に形成された前記気孔が前記第1の軟質プラスチックシートの内部に形成された前記発泡より平均孔径が大きいことを特徴とする請求項2に記載の研磨布。
- 前記第1の軟質プラスチックシートは、該第1の軟質プラスチックシートの内部に形成された前記発泡が前記研磨面側で縮径されており、かつ、前記研磨面から内部の方向に前記第1の軟質プラスチックシートの厚さの少なくとも15%を超えるまで平均孔径が25μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の研磨布。
- 前記第2の軟質プラスチックシートは、前記第1の軟質プラスチックシートに接合された反対面側に前記第1の軟質プラスチックシートの発泡より平均孔径の小さい微多孔が形成された表面層を有していることを特徴とする請求項1に記載の研磨布。
- 前記第1及び第2の軟質プラスチックシートは、いずれもポリウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項1に記載の研磨布。
- 前記第1及び第2の軟質プラスチックシートは、ポリウレタン樹脂で接合されていることを特徴とする請求項6に記載の研磨布。
- 前記第2の軟質プラスチックシートの前記第1の軟質プラスチックシートが接合された反対面側に、定盤に装着するための両面テープの片面が更に貼り合わされていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の研磨布。
- 前記第2の軟質プラスチックシートと前記両面テープとの間に、少なくとも可撓性フィルム、不織布及び織布から選択される1種の基材が更に貼り合わされていることを特徴とする請求項8に記載の研磨布。
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