JP2017105976A - 研磨パッド固定用粘着シート - Google Patents

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Abstract

【課題】研磨パッドを強固に固定し得る研磨パッド固定用粘着シートを提供する。【解決手段】研磨パッド固定用粘着シート1であって、基材15と、前記基材の第一面に設けられた第一粘着剤層11と、前記基材の第二面に設けられた第二粘着剤層12とを備え、前記第一粘着剤層の粘着面11Aは研磨パッド30に貼り付けられる面であり、前記第二粘着剤層の粘着面12Aは研磨装置定盤50に貼り付けられる面であり、前記第一粘着剤層および前記第二粘着剤層を構成する粘着剤は、いずれもアクリル系粘着剤であり、少なくとも前記第二粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤は、粘着剤Sであり、前記粘着剤Sは、アクリル系ポリマー100重量部に対して3重量部以上40重量部以下の重合ロジン系粘着付与樹脂を含む、粘着シート。【選択図】図1

Description

本発明は、研磨パッドを固定するために用いられる粘着シートに関する。
液晶用ガラスやシリコンウェハ、ハードディスク等における高度な表面平滑性は、一般に研磨によって実現される。上記研磨に用いられる研磨パッドは、通常、両面粘着テープを用いて研磨装置の定盤に取付け固定されている。研磨パッド固定手段として粘着シートを用いた従来技術を開示する文献として、特許文献1,2が挙げられる。
特開2012−57135号公報 特開2012−102165号公報
研磨装置定盤(以下、単に「定盤」ということもある。)への研磨パッドの取付け固定に用いられる粘着シート(研磨パッド固定用粘着シート)には、研磨パッドおよび定盤の双方に対して良好に接着する性能が求められる。また、使用により劣化した研磨パッドは定盤から剥がして新しい研磨パッドに交換されるため、研磨パッド固定用粘着シートには、使用後の研磨パッドを定盤から剥がしやすい性質が求められる。しかし、生産性向上やコスト低減等の観点から研磨パッドの使用時間(耐用時間)をより長くして研磨パッドの交換頻度を減らす要請のある状況下、従来の研磨パッド固定用粘着シートによっては上記要請に応えることが難しくなってきている。例えば、研磨パッドをより長時間にわたって信頼性よく固定するために、上述の剥がしやすさを大きく損なうことなく研磨パッドを定盤により強固に接着し得る粘着シートが求められている。
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、研磨パッドを定盤に強固に固定し得る研磨パッド固定用粘着シートを提供することを目的とする。
本発明によると、研磨パッド固定用の粘着シートが提供される。その粘着シートは、基材と、上記基材の第一面に設けられた第一粘着剤層と、上記基材の第二面に設けられた第二粘着剤層とを備える両面粘着シートとして構成されている。上記第一粘着剤層の粘着面は、研磨パッドに貼り付けられる面である。上記第二粘着剤層の粘着面は、研磨装置定盤に貼り付けられる面である。上記第一粘着剤層を構成する粘着剤(以下「研磨パッド側粘着剤」ともいう。)はアクリル系粘着剤である。上記第二粘着剤層を構成する粘着剤(以下「定盤側粘着剤」ともいう。)もまた、アクリル系粘着剤である。そして、少なくとも上記第二粘着剤層(定盤側粘着剤)を構成するアクリル系粘着剤は、粘着剤Sである。一態様において、この粘着剤Sは、アクリル系ポリマー100重量部に対して3重量部以上40重量部以下の重合ロジン系粘着付与樹脂を含むアクリル系粘着剤である。このように構成された粘着シートは、上記粘着剤Sにより構成された第二粘着剤層(定盤側粘着剤層)を備えることにより、定盤に対する良好な接着性と、研磨パッドの交換時における作業性とを両立することができる。また、第一粘着剤層(パッド側粘着剤層)をアクリル系粘着剤で構成することにより、上記第一粘着剤層を研磨パッドに良好に接着させ得る。したがって、本発明によると、研磨パッドを定盤に固定する用途に好適であり、研磨パッドの使用時間の長時間化にも適した研磨パッド固定用粘着シートが提供される。
ここに開示される技術の好ましい一態様において、上記粘着剤Sは、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、n−ブチル(メタ)アクリレートと、エステル末端に炭素原子数6〜9のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとを含む。このような組成の粘着剤Sによると、粘着力と保持力とを好適に両立することができる。また、かかる組成の粘着剤Sは、低温粘着力と保持力との両立にも適するため、第一粘着面および第二粘着面がいずれも粘着剤Sにより構成される態様でも好ましく実施され得る。
ここに開示される技術の他の好ましい一態様において、上記粘着剤Sは、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、n−ブチル(メタ)アクリレートを40重量%以上95重量%以下含む。このような組成の粘着剤Sによると、粘着力と保持力とを好適に両立することができる。また、かかる組成の粘着剤Sは、低温粘着力と保持力との両立にも適するため、第一粘着面および第二粘着面がいずれも粘着剤Sにより構成される態様でも好ましく実施され得る。
ここに開示される技術の他の好ましい一態様において、上記粘着剤Sは、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、カルボキシ基含有モノマーを1重量%以上5重量%以下含む。このような組成の粘着剤Sは、低温粘着力と保持力との両立に適する。したがって、第一粘着面および第二粘着面がいずれも粘着剤Sにより構成される態様でも好ましく実施され得る。
ここに開示される技術の他の好ましい一態様において、上記粘着剤Sは、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が水酸基含有モノマーを含む。このような組成の粘着剤Sは、低温粘着力と保持力との両立に適する。したがって、第一粘着面および第二粘着面がいずれも粘着剤Sにより構成される態様でも好ましく実施され得る。
ここに開示される技術は、上記粘着剤Sがイソシアネート系架橋剤により架橋している態様で好ましく実施され得る。このような組成の粘着剤Sによると、粘着力と保持力とを好適に両立することができる。また、上記粘着剤Sにより構成された粘着剤層は、基材に対して良好な投錨性を示す傾向にある。このことは、粘着シートを使用後の研磨パッドともに定盤から剥がす際の糊残り防止等の観点から好ましい。
ここに開示される粘着シートは、上記第一粘着剤層の粘着面(パッド側粘着面)の低温粘着力F1が、上記第二粘着剤層の粘着面(定盤側粘着面)の粘着力F2の0.7倍以上(例えば1.0倍より大)であることが好ましい。このように構成することは、粘着シートを使用後の研磨パッドとともに定盤から剥がす際の作業性の観点から好ましい。このことは、上記粘着シートを用いて固定される研磨パッドが硬質の(例えば硬質ウレタン系の)研磨パッドである場合や、大面積の研磨パッド等である場合には、特に有意義である。
ここに開示される技術は、上記第二粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤(定盤側粘着剤)および上記第一粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤(パッド側粘着剤)がいずれも粘着剤Sである態様で好ましく実施され得る。このように定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤がいずれも粘着剤Sである態様によると、研磨パッドの使用に伴う粘着シートの変質が該粘着シートの両面で概ね同じように進行する傾向がある。このことは、粘着シートを使用後の研磨パッドとともに定盤から剥がす際の作業性の観点から好ましい。
定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤がいずれも粘着剤Sである態様において、定盤側粘着剤とパッド側粘着剤とは、同組成の粘着剤Sであってもよく、異なる組成の粘着剤Sであってもよい。ここに開示される技術は、上記第一粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤と上記第二粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤とが同組成の粘着剤Sである態様で好ましく実施され得る。かかる構成の粘着シートは、研磨パッドの使用に伴う粘着シートの変質が該粘着シートの両面で同じように進行する傾向がある。このことは、粘着シートを使用後の研磨パッドとともに定盤から剥がす際の作業性の観点から好ましい。
この明細書によると、研磨パッドと、ここに開示されるいずれかの粘着シートとを備え、該粘着シートの上記第一粘着剤層の粘着面(パッド側粘着面)が上記研磨パッドに貼り付けられている研磨部材が提供される。かかる構成の研磨部材によると、上記粘着シートの第二粘着剤層の粘着面(定盤側粘着面)を研磨装置定盤に貼り付けることにより、上記研磨パッドを上記定盤に強固に固定することができる。
上記研磨部材(粘着シート付き研磨パッド)は、典型的には、ここに開示されるいずれかの粘着シートの第一粘着面を研磨パッドに圧着することにより得ることができる。したがって、本明細書によると、本発明の他の側面として、ここに開示されるいずれかの粘着シートの第一粘着面を研磨パッドに圧着する(典型的には常温、例えば40℃未満の温度で圧着する)ことを含む粘着シート付き研磨パッドの製造方法が提供される。
一実施形態に係る研磨パッド固定用粘着シートおよび研磨部材の適用例を示す模式的側面図である。 一実施形態に係る粘着シートの構成を示す模式的断面図である。 せん断接着力の測定方法を模式的に示す説明図である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、本明細書に記載された発明の実施についての教示と出願時の技術常識とに基づいて当業者に理解され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、製品として実際に提供される粘着シートのサイズや縮尺を正確に表したものではない。
この明細書において「粘着剤」とは、室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する材料をいう。ここでいう粘着剤は、「C. A. Dahlquist, “Adhesion : Fundamental and Practice”, McLaren & Sons, (1966) P. 143」に定義されているとおり、一般的に、複素引張弾性率E(1Hz)<10dyne/cmを満たす性質を有する材料(典型的には、25℃において上記性質を有する材料)であり得る。ここに開示される技術における粘着剤は、粘着剤組成物の固形分(不揮発分)または粘着剤層の構成成分としても把握され得る。
この明細書において、粘着剤の「ベースポリマー」とは、該粘着剤に含まれるゴム状ポリマーの主成分をいう。上記ゴム状ポリマーとは、室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマーをいう。また、この明細書において「主成分」とは、特記しない場合、50重量%を超えて含まれる成分を指す。
この明細書において、「アクリル系ポリマー」とは、該ポリマーを構成するモノマー単位として、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーに由来するモノマー単位を含む重合物をいう。以下、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを「アクリル系モノマー」ともいう。したがって、この明細書におけるアクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来するモノマー単位を含むポリマーとして定義される。アクリル系ポリマーの典型例として、該アクリル系ポリマーの合成に用いられる全モノマー成分のうちアクリル系モノマーの割合が50重量%より多いアクリル系ポリマーが挙げられる。
また、この明細書において、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。同様に、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートおよびメタクリレートを、「(メタ)アクリル」とはアクリルおよびメタクリルを、それぞれ包括的に指す意味である。
<粘着シートの適用対象>
ここに開示される粘着シートは、基材の両面(第一面および第二面)にそれぞれ第一粘着剤層および第二粘着剤層が設けられた両面粘着シートの形態を有しており、上記第一粘着剤層の粘着面が研磨パッドに貼り付けられることで研磨部材(粘着シート付き研磨パッド)を構成し、または研磨パッドを他の部材(典型的には研磨装置定盤)に固定するために用いられる粘着シートである。ここで研磨パッドとは、研磨対象物の研磨において用いられる部材であって、研磨対象物に押しつけられつつ相対移動することで該研磨対象物に研磨力を適用する研磨パッド(研磨布と称されることもある。)と、研磨対象物を支持する研磨パッド(バックパッドと称されることもある。)との双方を包含する概念である。ここに開示される粘着シートは、研磨布固定用としてもバックパッド固定用としても使用され得る。
ここに開示される粘着シートの貼り付け対象である研磨パッドの材質は、特に限定されず、例えば、ウレタンフォーム(発泡ポリウレタン)系、ポリオレフィンフォーム(発泡ポリオレフィン)系その他の発泡樹脂系研磨パッドや、無発泡樹脂系研磨パッド、不織布系研磨パッド等であり得る。上述した研磨パッドの少なくとも一層を含む積層構造を有する研磨パッドであってもよい。
ここに開示される粘着シートは、ウレタンフォーム系研磨パッドの固定に好ましく用いられる。特に限定するものではないが、例えば密度0.3〜1.2g/cm(典型的には0.4〜1.0g/cm)のウレタンフォーム系研磨パッドに対して、ここに開示される粘着シートを好ましく適用することができる。
上記研磨パッドの硬さ(JIS K6400−2(2004)A法)について特に制限はない。ここに開示される粘着シートは、例えば、上記硬さが60〜120N(典型的には70〜100N)程度である研磨パッド(ウレタンフォーム系研磨パッドの場合、硬質ウレタン系研磨パッドともいう。)の固定に好ましく使用され得る。なお、研磨パッドは、砥粒をパッド内に固定したものであってもよい。
ここに開示される粘着シートの好ましい適用例を図1に示す。粘着シート1は、基材15と、基材15の一方の表面(第一面)に配置された第一粘着剤層11と、基材15の他方の表面(第二面)に配置された第二粘着剤層12とを備える。第一粘着剤層11の粘着面(第一粘着面)11Aは、研磨パッド30の裏面30Bに貼り付けられている。これにより、研磨パッド30とこれに貼り付けられた粘着シート1とを備える研磨部材(粘着シート付き研磨パッド)90が構成されている。第二粘着剤層12の粘着面(第二粘着面)12Aは、研磨装置40に備えられた研磨装置定盤50の表面50Aに貼り付けられている。このようにして、研磨パッド30は、粘着シート1を介して研磨装置定盤50に固定される。すなわち、研磨部材90が研磨装置定盤50に固定される。
上記のような研磨パッド30を用いた研磨は、例えば、回転軸Aの回転とともに研磨液(図示せず)が供給された状態で、研磨装置定盤50に固定された研磨パッド30の研磨面30Aに研磨対象物(図示せず)を押しつける態様で行うことができる。また、例えば、研磨対象物(図示せず)の一方の面を吸着等により研磨パッド30上に保持し、その研磨対象物の他方の面に図示しない研磨パッド(研磨布)を押しつける態様で行うことができる。研磨パッド30は、所定期間使用された後、研磨装置定盤50から取り外され(典型的には研磨装置定盤50と第二粘着面12Aとの間にて取り外され)、新しい研磨パッドに取り換えられる。
<粘着シートの構造例>
ここに開示される粘着シート(テープ状等の長尺状の形態であり得る。)は、例えば、図2に示す断面構造を有する両面粘着シートの形態であり得る。この両面粘着シート1は、基材15と、基材15の両面にそれぞれ支持された第一粘着剤層11および第二粘着剤層12とを備える。より詳しくは、基材15の第一面15Aおよび第二面15B(いずれも非剥離性)に、第一粘着剤層11および第二粘着剤層12がそれぞれ設けられている。使用前(被着体への貼り付け前)の両面粘着シート1は、図2に示すように、前面21Aおよび背面21Bがいずれも剥離面である剥離ライナー21と重ね合わされて渦巻き状に巻回された形態であり得る。かかる形態の両面粘着シート1は、第二粘着剤層12の表面(第二粘着面12A)が剥離ライナー21の前面21Aにより、第一粘着剤層11の表面(第一粘着面11A)が剥離ライナー21の背面21Bにより、それぞれ保護されている。あるいは、第一粘着面11Aおよび第二粘着面12Aが2枚の独立した剥離ライナーによりそれぞれ保護された形態であってもよい。
ここに開示される粘着シートは、生産性向上等の観点から大型化傾向にある研磨パッドや研磨装置定盤のサイズに適合したサイズを有するものであることが好ましい。そのような粘着シートとして、例えば、幅が600mm以上(典型的には1050mm以上)の粘着シートや、上記幅を有する研磨パッドに貼り付けられる粘着シートが挙げられる。研磨パッドの大型化(広幅化)に伴い、研磨パッドの交換頻度低減の要請は強くなる傾向にあるため、ここに開示される技術を適用する意義が大きくなる。粘着シートまたは該粘着シートが貼り付けられる研磨パッドの幅の上限は特に制限されないが、通常は3000mm以下であり、典型的には2500mm以下である。
<基材>
ここに開示される粘着シートを構成する基材は特に限定されず、例えば、ポリエチレン(PE)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等のポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルム;ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリクロロプレンフォーム等の発泡体からなる発泡体シート;各種の繊維状物質(麻、綿等の天然繊維、ポリエステル、ビニロン等の合成繊維、アセテート等の半合成繊維、等であり得る。)の単独または混紡等による織布および不織布(和紙、上質紙等の紙類を包含する意味である。);アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;等を適宜選択して用いることができる。上記プラスチックフィルム(典型的には非多孔質のプラスチック膜を指し、織布や不織布とは区別される概念である。)としては、無延伸フィルムおよび延伸(一軸延伸または二軸延伸)フィルムのいずれも使用可能である。基材には、下塗剤の塗布、コロナ放電処理等の表面処理(典型的には、粘着剤の基材への投錨性を高めるための処理)が施されていてもよい。
研磨パッドへの貼り付け作業性や、粘着シートが貼り付けられた研磨パッド(粘着シート付き研磨パッド、すなわち研磨部材)の取扱い性等の観点から、基材としてはプラスチックフィルムを好ましく採用し得る。なかでも好ましいプラスチックフィルムとして、ポリエステルフィルム(典型的にはPETフィルム)が挙げられる。ここで、上記研磨部材の取扱い性には、例えば、該研磨部材の定盤への貼付け作業性や、使用後の研磨パッドを粘着シートとともに定盤から取り外す際の剥離作業性等が含まれる。
基材の厚さは目的に応じて適宜選択できるが、一般的には概ね10μm以上(典型的には概ね25μm以上、例えば概ね50μm以上)であり、概ね300μm以下(典型的には概ね250μm以下、例えば概ね200μm以下)である。好ましい一態様において、厚さが凡そ50μm以上凡そ100μm以下の基材(例えばプラスチックフィルム、典型的にはPETフィルム)を好ましく採用し得る。このような厚さの基材を用いた粘着シートは、該基材が有する剛性を生かして、より大型の研磨パッドに貼り付けやすいものとなり得る。また、このような粘着シートが貼り付けられた研磨パッド(研磨部材)は、より大型であっても取扱い性のよいものとなり得る。
<アクリル系粘着剤>
ここに開示される粘着シートにおいて、第一粘着剤層を構成する粘着剤(パッド側粘着剤)および第二粘着剤層を構成する粘着剤(定盤側粘着剤)は、いずれもアクリル系粘着剤である。ここで「アクリル系粘着剤」とは、アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含む粘着剤をいう。パッド側粘着剤の組成と定盤側粘着剤の組成とは、同一であってもよく異なってもよい。ここに開示される粘着シートの典型的な態様では、該一粘着剤層および第二粘着剤層のうち少なくとも第二粘着剤層(定盤側粘着剤層)が、所定の要件を満たすアクリル系粘着剤Sにより構成されている。第一粘着剤層(パッド側粘着剤層)を構成する粘着剤および定盤側粘着剤層を構成する粘着剤が、いずれも粘着剤Sであってもよい。この場合において、定盤側粘着剤とパッド側粘着剤とは、同一の粘着剤Sであってもよく、粘着剤Sの要件を満たす粘着剤から選択された異なる粘着剤であってもよい。
(アクリル系ポリマー)
アクリル系ポリマーとしては、例えば、アルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとして含み、該主モノマーと共重合性を有する副モノマーをさらに含み得るモノマー原料(モノマー成分)の重合物が好ましい。ここで主モノマーとは、上記モノマー原料におけるモノマー組成の50重量%超を占める成分をいう。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば下記式(1)で表される化合物を好適に用いることができる。
CH=C(R)COOR (1)
ここで、上記式(1)中のRは水素原子またはメチル基である。また、Rは炭素原子数1〜20のアルキル基である。以下、このような炭素原子数の範囲を「C1−20」と表すことがある。粘着剤の貯蔵弾性率等の観点から、RがC1−14(例えばC2−10、典型的にはC4−9)のアルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、Rが水素原子であってRがC4−9のアルキル基であるアルキルアクリレート(以下、単にC4−9アルキルアクリレートともいう。)がより好ましい。
がC1−14のアルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらアルキル(メタ)アクリレートは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましいアルキル(メタ)アクリレートとして、n−ブチルアクリレート(BA)および2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)が挙げられる。
アクリル系ポリマーの合成に用いられる全モノマー成分に占めるアルキル(メタ)アクリレートの割合は、好ましくは凡そ70重量%以上、より好ましくは凡そ85重量%以上、さらに好ましくは凡そ90重量%以上である。アルキル(メタ)アクリレートの割合の上限は特に限定されないが、通常は凡そ99.5重量%以下(例えば凡そ99重量%以下)とすることが好ましい。あるいは、アクリル系ポリマーは実質的にアルキル(メタ)アクリレートのみを重合したものであってもよい。また、モノマー成分としてC4−8アルキルアクリレートを使用する場合、該モノマー成分中に含まれるアルキル(メタ)アクリレートのうちC4−8アルキルアクリレートの割合は、通常、凡そ50重量%以上とすることが適当であり、凡そ70重量%以上であることが好ましく、凡そ90重量%以上であることがより好ましく、凡そ95重量%以上(典型的には凡そ99〜100重量%)であることがさらに好ましい。
上記アクリル系ポリマーの一好適例として、少なくともBAが共重合されたアクリル系ポリマー(すなわち、全モノマー成分におけるBAの含有量が0重量%より多いアクリル系ポリマー)が挙げられる。このようなBA共重合アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含む粘着剤は、研磨パッド固定用粘着剤として、粘着性と凝集性とを好適に両立するものとなり得る。ここに開示される技術は、少なくとも定盤側粘着剤層を構成する粘着剤(粘着剤S)のベースポリマーがBA共重合アクリル系ポリマーである態様で好ましく実施され得る。
上記BA共重合アクリル系ポリマーにおけるBAの共重合割合は、例えば、全モノマー成分の凡そ30重量%以上とすることができ、凡そ40重量%以上とすることが好ましい。研磨パッド固定用粘着剤としての粘着性と凝集性とをより好適に両立する観点から、好ましい一態様において、BA共重合アクリル系ポリマーにおけるBAの共重合割合は、全モノマー成分の凡そ50重量%以上(典型的には凡そ50重量%超、例えば凡そ60重量%以上)とすることができ、凡そ65重量%以上としてもよい。また、BA共重合アクリル系ポリマーにおけるBAの共重合割合は、全モノマー成分の100重量%であってもよいが、通常は凡そ99.5重量%以下が適当であり、凡そ99重量%以下(典型的には凡そ98重量%以下、例えば95重量%以下)が好ましい。ここに開示される技術の好ましい一態様として、少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)のベースポリマーを構成するモノマー成分が、BAを凡そ40重量%以上凡そ95重量%以下(例えば凡そ60重量%以上凡そ95重量%以下)含む態様が挙げられる。また、上記BAの共重合割合は、例えば凡そ60重量%以上凡そ90重量%以下であってもよい。
ここに開示される技術の他の好ましい一態様として、少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)のベースポリマーを構成するモノマー成分が、BAと、上記式(1)におけるRがC6−9のアルキル基であるアルキル(メタ)アクリレート(すなわち、C6−9アルキル(メタ)アクリレート)とを含む態様が挙げられる。C6−9アルキル(メタ)アクリレートとしては、後述するガラス転移温度(Tg)がBAよりも低いものを好ましく採用し得る。そのようなC6−9アルキル(メタ)アクリレートの具体例として、2EHAおよびイソノニルアクリレートが挙げられる。例えば、上記モノマー成分がBAおよび2EHAを含む組成のアクリル系ポリマーが好ましい。かかる組成のアクリル系ポリマーにおいて、2EHAの使用量は、通常、BAより少ない量とすることが適当であり、例えば、BAと2EHAとの合計量を100重量%として、そのうち2EHAの割合は、凡そ45重量%以下、典型的には凡そ40重量%以下、例えば凡そ35重量%以下とすることが好ましく、また、凡そ5重量%以上、典型的には凡そ10重量%以上、例えば凡そ20重量%以上とすることが好ましい。
BAおよびC6−9アルキル(メタ)アクリレートを含む態様において、それらの合計量が全モノマー成分に占める割合は、例えば70重量%以上とすることができ、典型的には80重量%以上、好ましくは85重量%以上であり、90重量%以上であってもよい。また、上記合計量が全モノマー成分に占める割合は、100重量%であってもよく、典型的には99.5重量%以下、好ましくは99重量%以下、例えば98重量%以下である。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーには、本発明の効果を顕著に損なわない範囲で、上記以外のモノマー(その他モノマー)が共重合されていてもよい。上記その他モノマーは、例えば、アクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)の調整、粘着性能の調整等の目的で使用することができる。例えば、粘着剤の凝集力や耐熱性を向上させ得るモノマーとして、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、ビニルエステル類、芳香族ビニル化合物等が挙げられる。これらのうちの好適例として、ビニルエステル類が挙げられる。ビニルエステル類の具体例としては、酢酸ビニル(VAc)、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等が挙げられる。なかでもVAcが好ましい。
また、アクリル系ポリマーに架橋基点となり得る官能基を導入し、あるいは接着力の向上に寄与し得るその他モノマーとして、水酸基(OH基)含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、イミド基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエーテル類等が挙げられる。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーの一好適例として、上記その他モノマーとしてカルボキシ基含有モノマーが共重合されたアクリル系ポリマーが挙げられる。カルボキシ基含有モノマーとしては、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が例示される。なかでも、好ましいカルボキシ基含有モノマーとして、AAおよびMAAが挙げられる。これらは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーの他の一好適例として、上記その他モノマーとして水酸基含有モノマーが共重合されたアクリル系ポリマーが挙げられる。水酸基含有モノマーの例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。なかでも好ましい水酸基含有モノマーとして、アルキル基が炭素原子数2〜4の直鎖状であるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。好ましい具体例として、2−ヒドロキシエチルアクリレートおよび4−ヒドロキシブチルアクリレートが挙げられる。このように水酸基含有ポリマーが共重合されたアクリル系ポリマーは、例えば、後述するイソシアネート系架橋剤と組み合わせて好ましく用いられ得る。
上記「その他モノマー」は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。その他モノマーの合計含有量は特に限定されない。例えば、全モノマー成分の凡そ40重量%以下(典型的には、凡そ0.001重量%以上凡そ40重量%以下)とすることができ、通常は凡そ30重量%以下(典型的には凡そ0.01重量%以上凡そ30重量%以下)とすることがより好ましく、例えば凡そ10重量%以下(典型的には凡そ0.1重量%以上凡そ10重量%以下)とすることができる。
特に限定するものではないが、上記その他モノマーとしてカルボキシ基含有モノマーを用いる場合、その含有量は、通常、全モノマー成分の凡そ0.1重量%以上(例えば凡そ0.2重量%以上、典型的には凡そ0.5重量%以上、好ましくは凡そ1重量%以上)とすることが適当であり、また、凡そ10重量%以下(例えば凡そ8重量%以下、典型的には凡そ5重量%以下、好ましくは凡そ4重量%以下)とすることが適当である。ここに開示される技術は、少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)のベースポリマーを構成するモノマー成分が、カルボキシ基含有モノマーを凡そ0.5重量%以上凡そ5重量%以下(より好ましくは凡そ1重量%以上凡そ4重量%以下)含む態様で好ましく実施され得る。
特に限定するものではないが、上記その他モノマーとして水酸基含有モノマーを用いる場合、その含有量は、通常、全モノマー成分の凡そ0.001重量%以上(例えば凡そ0.01重量%以上、典型的には凡そ0.02重量%以上)とすることが適当であり、また、凡そ10重量%以下(好ましくは凡そ5重量%以下、典型的には凡そ2重量%以下、例えば凡そ1重量%以下)とすることが適当である。水酸基含有モノマーの含有量を全モノマー成分の凡そ0.5重量%以下(例えば凡そ0.2重量%以下、さらには凡そ0.1重量%未満)としてもよい。ここに開示される技術は、少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)のベースポリマーを構成するモノマー成分が、水酸基含有モノマーを凡そ0.01重量%以上凡そ1重量%以下(より好ましくは凡そ0.02重量%以上凡そ0.2重量%以下)含む態様で好ましく実施され得る。
アクリル系ポリマーの共重合組成は、該ポリマーのガラス転移温度(Tg)が概ね−15℃以下(典型的には概ね−70℃以上概ね−15℃以下)となるように設計されていることが適当であり、好ましくは概ね−25℃以下(例えば概ね−65℃以上概ね−25℃以下)、より好ましくは概ね−40℃以下(例えば概ね−65℃以上概ね−40℃以下)である。アクリル系ポリマーのTgを上述した上限値以下とすることは、粘着剤の低温における粘着性や研磨パッドへの接着性を向上する観点から好ましい。アクリル系ポリマーのTgは、モノマー組成(すなわち、該ポリマーの合成に使用するモノマーの種類や使用量比)を適宜変えることにより調整することができる。
ここで、アクリル系ポリマーのTgとは、該ポリマーの合成に用いられるモノマー成分の組成に基づいて、Foxの式により求められるTgをいう。Foxの式とは、以下に示すように、共重合体のTgと、該共重合体を構成するモノマーのそれぞれを単独重合したホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。
Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度としては、公知資料に記載の値を用いるものとする。例えば、以下に挙げるモノマーについては、該モノマーのホモポリマーのガラス転移温度として、以下の値を使用する。
2−エチルヘキシルアクリレート −70℃
ブチルアクリレート −55℃
2−ヒドロキシエチルアクリレート −15℃
4−ヒドロキシブチルアクリレート −40℃
酢酸ビニル 32℃
アクリル酸 106℃
メタクリル酸 228℃
上記で例示した以外のモノマーのホモポリマーのガラス転移温度については、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons, Inc., 1989)に記載の数値を用いるものとする。本文献に複数種類の値が記載されている場合は、最も高い値を採用する。
上記Polymer Handbookにもホモポリマーのガラス転移温度が記載されていないモノマーについては、以下の測定方法により得られる値を用いるものとする(日本国特許出願公開2007−51271号公報参照)。具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部および重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間攪拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ARES、レオメトリックス社製)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域−70〜150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度をホモポリマーのTgとする。
アクリル系ポリマーを得る方法は特に限定されず、溶液重合法、エマルション重合法、バルク重合法、懸濁重合法、光重合法等の、アクリル系ポリマーの合成手法として知られている各種の重合方法を適宜採用することができる。例えば、溶液重合法を好ましく用いることができる。溶液重合を行う際のモノマー供給方法としては、全モノマー原料を一度に供給する一括仕込み方式、連続供給(滴下)方式、分割供給(滴下)方式等を適宜採用することができる。重合温度は、使用するモノマーおよび溶媒の種類、重合開始剤の種類等に応じて適宜選択することができ、例えば凡そ20℃以上(典型的には凡そ40℃以上)とすることができ、また、凡そ170℃以下(典型的には凡そ140℃以下)とすることができる。
溶液重合に用いる溶媒(重合溶媒)は、従来公知の有機溶媒から適宜選択することができる。例えば、トルエン、キシレン等の芳香族化合物類(典型的には芳香族炭化水素類);酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類;イソプロピルアルコール等の低級アルコール類(例えば、炭素原子数1〜4の一価アルコール類);tert−ブチルメチルエーテル等のエーテル類;メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類;等から選択されるいずれか1種の溶媒、または2種以上の混合溶媒を用いることができる。
重合に用いる開始剤は、重合方法の種類に応じて、従来公知の重合開始剤から適宜選択することができる。例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等のアゾ系重合開始剤の1種または2種以上を好ましく使用し得る。重合開始剤の他の例としては、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;ベンゾイルパーオキサイド、過酸化水素等の過酸化物系開始剤;フェニル置換エタン等の置換エタン系開始剤;芳香族カルボニル化合物;等が挙げられる。重合開始剤のさらに他の例として、過酸化物と還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤が挙げられる。このような重合開始剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。重合開始剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、全モノマー成分100重量部に対して0.005〜1重量部(典型的には0.01〜1重量部)程度の範囲から選択することができる。
ここに開示される技術において、アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は特に限定されず、例えば凡そ10×10以上凡そ500×10以下であり得る。研磨パッド固定用途に適した粘着性と凝集性とを好適に両立する観点から、アクリル系ポリマーのMwは、凡そ20×10以上(典型的には凡そ35×10以上)であることが好ましく、また、塗工性等の観点から通常は凡そ150×10以下(典型的には凡そ100×10以下、好ましくは凡そ70×10未満、より好ましくは凡そ65×10以下、例えば凡そ60×10以下)であることが適当である。ここでMwとは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により得られた標準ポリスチレン換算の値をいう。GPC装置としては、例えば機種名「HLC−8320GPC」(カラム:TSKgel GMH−H(S)、東ソー社製)を用いることができる。上記Mwは、少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)のアクリル系ポリマーに好ましく適用され得る。定盤側粘着剤のベースポリマーおよびパッド側粘着剤のアクリル系ポリマーがいずれも上記Mwを有していてもよい。
(粘着付与樹脂)
ここに開示される技術におけるアクリル系粘着剤は、上記アクリル系ポリマー(ベースポリマー)に加えて、必要に応じて粘着付与樹脂を含み得る。少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)が粘着付与樹脂を含むことが好ましい。定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤のいずれもが粘着付与樹脂を含んでもよい。この場合において、定盤側粘着剤に含まれる粘着付与樹脂の種類および量と、パッド側粘着剤に含まれる粘着付与樹脂の種類および量とは、同一でもよく異なってもよい。粘着付与樹脂の含有量(複数種類の粘着付与樹脂を含む場合はそれらの合計含有量)は特に限定されない。例えば、アクリル系ポリマー100重量部に対して凡そ3重量部以上(好ましくは凡そ5重量部以上、より好ましくは凡そ9.5重量部以上、典型的には凡そ10重量部以上、例えば凡そ15重量部以上)とすることができる。また、粘着付与樹脂の含有量は、通常、アクリル系ポリマー100重量部に対して凡そ50重量部未満(典型的には凡そ45重量部以下、例えば凡そ43重量部以下)とすることが適当であり、凡そ40重量部以下(例えば凡そ40重量部未満)とすることが好ましく、凡そ35重量部以下としてもよい。
粘着付与樹脂としては、ロジン系樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、フェノール系樹脂、石油樹脂、スチレン系樹脂、クマロン・インデン樹脂、ケトン系樹脂等の、公知の各種粘着付与樹脂から選択される1種または2種以上を用いることができる。
ここでいうロジン系樹脂の概念には、ロジン類およびロジン誘導体樹脂の双方が包含される。ロジン類の例には、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の未変性ロジン(生ロジン);これらの未変性ロジンを水素添加、不均化、重合等により変性した変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、その他の化学的に修飾されたロジン等);が含まれる。
ロジン誘導体樹脂は、典型的には上記のようなロジン類の誘導体である。ここでいうロジン系樹脂の概念には、未変性ロジンの誘導体および変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジンおよび重合ロジンを包含する。)の誘導体が包含される。
ロジン誘導体樹脂としては、例えば、未変性ロジンとアルコール類とのエステルである未変性ロジンエステル、変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)とアルコール類とのエステルである変性ロジンエステル等のロジンエステル類;例えば、ロジン類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;例えば、ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類;例えば、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体(ロジンエステル類、不飽和脂肪酸変性ロジン類および不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類を包含する。)のカルボキシ基を還元処理したロジンアルコール類;例えば、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体の金属塩;ロジン類(未変性ロジン、変性ロジン、各種ロジン誘導体等)にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジンフェノール樹脂;等が挙げられる。
テルペン樹脂の例には、α−ピネン、β−ピネン、d−リモネン、l−リモネン、ジペンテン等のテルペン類(典型的にはモノテルペン類)の重合体が含まれる。1種のテルペン類の単独重合体であってもよく、2種以上のテルペン類の共重合体であってもよい。1種のテルペン類の単独重合体としては、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体等が挙げられる。
変性テルペン樹脂の例としては、上記テルペン樹脂を変性したものが挙げられる。具体的には、スチレン変性テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂等が例示される。
フェノール系樹脂の例には、テルペンフェノール樹脂、水素添加テルペンフェノール樹脂およびアルキルフェノール樹脂が含まれる。テルペンフェノール樹脂とは、テルペン類とフェノール化合物との共重合体(テルペン−フェノール共重合体樹脂)と、テルペン類の単独重合体または共重合体をフェノール変性したもの(フェノール変性テルペン樹脂)との双方を包含する概念である。水素添加テルペンフェノール樹脂とは、このようなテルペンフェノール樹脂を水素化した構造を有する樹脂をいう。アルキルフェノール樹脂は、アルキルフェノールとホルムアルデヒドから得られる樹脂であり、ノボラックタイプおよびレゾールタイプのものが例示される。
ここに開示される粘着シートは、典型的には、少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)が重合ロジン系粘着付与樹脂を含む。定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤のいずれもが重合ロジン系粘着付与樹脂を含んでもよい。ここでいう重合ロジン系粘着付与樹脂の概念には、未変性ロジンの重合変性物である重合ロジンと、重合ロジン誘導体とが含まれる。上記重合ロジン誘導体の非限定的な例には、重合ロジンとアルコール類とのエステルである重合ロジンエステル、重合ロジンを不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性重合ロジン、重合ロジンエステルを不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性重合ロジンエステル、これらの重合ロジン類(重合ロジン、重合ロジンエステル、不飽和脂肪酸変性重合ロジンおよび不飽和脂肪酸変性重合ロジンエステルを包含する。)のカルボキシ基を還元処理した重合ロジンアルコール類等が含まれる。
一態様において、重合ロジン系粘着付与樹脂としては、重合ロジンとアルコール類とのエステルである重合ロジンエステルを好ましく使用し得る。上記アルコール類としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール等の1価アルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の2価アルコール;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の3価アルコール;ペンタエリスリトール、ジグリセリン等の4価アルコール;ジペンタエリスリトール等の6価のアルコール;等が挙げられる。ここに開示される技術において用いられる重合ロジンエステルの一好適例として、重合ロジンのペンタエリスリトールエステルが挙げられる。
ここに開示される技術における粘着付与樹脂としては、研磨パッド固定用途に適した粘着性と凝集性とを好適に両立する観点から、軟化点が凡そ60℃以上(典型的には凡そ80℃以上、好ましくは凡そ100℃以上、より好ましくは凡そ110℃以上、例えば凡そ120℃以上)のものが適当であり、また、軟化点が凡そ180℃以下(好ましくは凡そ160℃以下、より好ましくは凡そ150℃未満、例えば凡そ140℃未満)のものが適当である。好ましい一態様において、軟化点が凡そ130℃未満(典型的には凡そ100℃以上凡そ130℃未満、例えば凡そ120℃以上凡そ130℃未満)の粘着付与樹脂を採用することができる。ここに開示される粘着シートは、少なくとも定盤側粘着剤(好ましくは定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤の両方)が上記軟化点を有する重合ロジン系粘着付与樹脂(例えば、重合ロジンエステル)を含む態様で好ましく実施され得る。なお、粘着付与樹脂の軟化点は、JIS K2207に規定する軟化点試験方法(環球法)に基づいて測定することができる。
ここに開示される技術における粘着剤S(すなわち、少なくとも定盤側粘着剤層を構成し、好ましくは定盤側粘着剤層およびパッド側粘着剤層を構成する粘着剤)は、アクリル系ポリマー100重量部に対して重合ロジン系粘着付与樹脂を凡そ3重量部以上含有することが好ましい。より高い粘着力(例えば、定盤に対する粘着力)を得る観点から、アクリル系ポリマー100重量部に対する重合ロジン系粘着付与樹脂の量は、好ましくは凡そ5重量部以上(例えば7重量部以上)、より好ましくは凡そ9.5重量部以上(典型的には凡そ10重量部以上、例えば凡そ15重量部以上)である。また、使用後の研磨パッドを定盤から剥がす際の作業性の観点から、アクリル系ポリマー100重量部に対する重合ロジン系粘着付与樹脂の量は、通常、凡そ50重量部未満とすることが適当であり、好ましくは凡そ45重量部以下、より好ましくは凡そ40重量部以下(例えば凡そ40重量部未満)であり、凡そ38重量部以下としてもよく、さらに凡そ35重量部以下としてもよい。ここに開示される粘着シートは、粘着剤Sがアクリル系ポリマー100重量部に対して重合ロジン系粘着付与樹脂を凡そ5重量部以上凡そ40重量部以下(より好ましくは凡そ9.5重量部以上凡そ40重量部未満、例えば凡そ15重量部以上凡そ38重量部以下)含む態様で好ましく実施され得る。
重合ロジン系粘着付与樹脂の含有量を上記範囲とすることは、研磨パッドに対する接着性の観点からも有利となり得る。したがって、ここに開示される技術は、定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤がいずれもアクリル系ポリマー100重量部に対して上記の量の重合ロジン系粘着付与樹脂を含む粘着剤Sである態様で好ましく実施され得る。
上記粘着剤Sは、重合ロジン系粘着付与樹脂に加えて他の粘着付与樹脂を含んでいてもよい。この場合、粘着剤Sに含まれる全粘着付与樹脂の凡そ30重量%以上(好ましくは凡そ50重量%以上、より好ましくは凡そ70重量%以上)を重合ロジン系粘着付与樹脂とすることが適当である。ここに開示される技術は、粘着剤Sが粘着付与樹脂として1種類または2種類以上の(典型的には1種類の)重合ロジン系粘着付与樹脂のみを含有する態様で好ましく実施され得る。
(架橋剤)
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物は、必要に応じて架橋剤を含んでもよい。すなわち、粘着剤層を構成する粘着剤は、上記架橋剤により架橋した構造を有していてもよい。架橋剤の種類は特に制限されず、従来公知の架橋剤から適宜選択して用いることができる。そのような架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、アミン系架橋剤等が挙げられる。架橋剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。架橋剤の使用量は特に制限されない。例えば、アクリル系ポリマー100重量部に対して凡そ10重量部以下とすることができ、好ましくは凡そ0.001重量部以上(例えば凡そ0.01重量部以上)、凡そ10重量部以下(例えば凡そ5重量部以下)の範囲から選択することができる。
研磨パッド固定用途に適した粘着性と凝集性とを好適に両立する観点や、基材(特に、PETフイルム等のプラスチックフィルム基材)に対する投錨性の観点から、イソシアネート系架橋剤を好ましく採用し得る。例えば、少なくとも定盤側粘着剤(粘着剤S)がイソシアネート系架橋剤により架橋された粘着剤であることが好ましい。
イソシアネート系架橋剤としては、各種の多官能イソシアネート(1分子当たり平均2個以上のイソシアネート基を有する化合物をいい、イソシアヌレート構造を有するものを包含する。)が好ましく使用され得る。多官能イソシアネートとしては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する各種のイソシアネート化合物(ポリイソシアネート)から選択される1種または2種以上を用いることができる。かかる多官能イソシアネートの例として、脂肪族ポリイソシアネート類、脂環族ポリイソシアネート類、芳香族ポリイソシアネート類等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート類の具体例としては、1,2−エチレンジイソシアネート;1,2−テトラメチレンジイソシアネート、1,3−テトラメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート等のテトラメチレンジイソシアネート;1,2−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−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、2,5−ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサメチレンジイソシアネート;2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネート類の具体例としては、イソホロンジイソシアネート;1,2−シクロヘキシルジイソシアネート、1,3−シクロヘキシルジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート等のシクロヘキシルジイソシアネート;1,2−シクロペンチルジイソシアネート、1,3−シクロペンチルジイソシアネート等のシクロペンチルジイソシアネート;水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネート類の具体例としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレ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、2,4’−ジフェニルメタ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、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、2,2’−ジフェニルプロパン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ジイソシアネート等が挙げられる。
好ましいイソシアネート系架橋剤として、1分子当たり平均して3個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネートが例示される。かかる3官能以上のイソシアネートは、2官能または3官能以上のイソシアネートの多量体(典型的には2量体または3量体)、誘導体(例えば、多価アルコールと2分子以上の多官能イソシアネートとの付加反応生成物)、重合物等であり得る。例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートの2量体や3量体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(イソシアヌレート構造の3量体付加物)、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート、等の多官能イソシアネートが挙げられる。かかる多官能イソシアネートの市販品としては、旭化成ケミカルズ社製の商品名「デュラネートTPA−100」、東ソー社製の商品名「コロネートL」、同「コロネートHL」、同「コロネートHK」、同「コロネートHX」、同「コロネート2096」等が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤を用いる場合、その使用量は特に限定されないが、例えばアクリル系ポリマー100重量部に対して凡そ10重量部以下(好ましくは凡そ5重量部以下、例えば凡そ3重量部以下)とすることができ、また、通常はアクリル系ポリマー100重量部に対して凡そ0.01重量部以上(典型的には凡そ0.1重量部以上、好ましくは凡そ0.5重量部以上、より好ましくは凡そ1重量部以上、例えば凡そ1.5重量部以上)とすることが適当である。かかる範囲でイソシアネート系架橋剤を用いることにより、特に性能バランスに優れた研磨パッド固定用粘着シートが実現され得る。
(その他成分)
ここに開示される粘着剤は、必要に応じて、レベリング剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料、染料等)、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等の、粘着剤の分野において一般的な各種の添加剤を含有するものであり得る。このような各種添加剤については、従来公知のものを常法により使用することができる。
好ましい一態様において、上記粘着剤は、アクリル系ポリマーと粘着付与樹脂との合計量が、該粘着剤の全重量(すなわち、この粘着剤により構成される粘着剤層の重量)の凡そ90重量%以上(典型的には凡そ90重量%以上100重量%以下)を占める組成であり得る。上記粘着剤は、アクリル系ポリマーと粘着付与樹脂との合計量が該粘着剤の全重量の凡そ95重量%以上(典型的には凡そ95重量%を超えて100重量%以下、例えば凡そ97.5重量%以上100重量%以下)であってもよい。
好ましい一態様において、上記粘着剤Sは、アクリル系ポリマーと重合ロジン系粘着付与樹脂との合計量が、該粘着剤Sの全重量の凡そ90重量%以上(典型的には凡そ90重量%以上100重量%以下)を占める組成であり得る。上記粘着剤Sは、アクリル系ポリマーと重合ロジン系粘着付与樹脂との合計量が該粘着剤Sの全重量の凡そ95重量%以上(典型的には凡そ95重量%を超えて100重量%以下、例えば凡そ97.5重量%以上100重量%以下)であってもよい。ここに開示される粘着シートは、このような組成の粘着剤Sにより構成された定盤側粘着剤層およびパッド側粘着剤層を備える形態で好ましく実施され得る。
(粘着剤層の形成)
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物の形態は特に限定されず、例えば、上述のような組成の粘着剤(粘着成分)を有機溶媒中に含む形態(溶剤型)の粘着剤組成物、粘着剤が水性溶媒に分散した形態(水分散型、典型的には水性エマルション型)の粘着剤組成物、ホットメルト型の粘着剤組成物等であり得る。塗工性および基材の選択自由度等の観点から、溶剤型または水分散型の粘着剤組成物を好ましく採用し得る。より高い粘着性能を実現する観点から、溶剤型の粘着剤組成物が特に好ましい。かかる溶剤型粘着剤組成物は、典型的には、上述した各成分を有機溶媒中に含む溶液の形態に調製される。上記有機溶媒は、公知ないし慣用の有機溶媒(例えば、溶液重合に用いる溶媒として上記で例示した有機溶媒)から適宜選択することができる。特に限定するものではないが、通常は、上記溶剤型粘着剤組成物を固形分(NV)凡そ30重量%以上(例えば凡そ40重量%以上)、凡そ65重量%以下(例えば凡そ55重量%以下)に調製することが適当である。NVが低すぎると製造コストが高くなりがちであり、NVが高すぎると塗工性等の取扱い性が低下することがある。
粘着剤組成物から粘着シートを得る方法としては、従来公知の種々の方法を適用し得る。例えば、粘着剤組成物を基材に直接付与(典型的には塗布)して乾燥させることにより粘着剤層を形成する方法(直接法)を好ましく採用することができる。また、上記粘着剤組成物を剥離性のよい表面(例えば、剥離ライナーの表面、離型処理された支持基材背面等)に付与して乾燥させることにより該表面上に粘着剤層を形成し、その粘着剤層を基材に転写する方法(転写法)を採用してもよい。
粘着剤組成物の塗布は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の、公知ないし慣用のコーターを用いて行うことができる。架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、目的および用途によっては点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成されてもよい。
特に限定するものではないが、粘着剤層の厚さは、良好な粘着力を発揮する観点から、凡そ10μm以上(より好ましくは凡そ20μm以上、典型的には凡そ30μm以上、例えば凡そ40μm以上)であることが好ましい。また、粘着剤層の厚さが大きくなりすぎると、保持力等が低下する傾向がある。このようなことを考慮すると、粘着剤層の厚さは凡そ300μm以下(好ましくは凡そ150μm以下、典型的には凡そ100μm以下、例えば凡そ80μm以下)とすることが適当である。
第一粘着剤層(パッド側粘着剤層)の厚さと第二粘着剤層(定盤側粘着剤層)の厚さとは、同一であってもよく、異なっていてもよい。好ましい一態様において、研磨パッドに対する粘着力をより強力なものとするため、第一粘着剤層の厚さを、第二粘着剤層の厚さの少なくとも0.6倍を超える厚さとすることができる。すなわち、第二粘着剤層の厚さ(T2)に対する第一粘着剤層の厚さ(T1)の比(T1/T2)を0.6より大きくすることができる。上記厚さの比(T1/T2)は、例えば1.0以上(典型的には1.0より大)とすることができ、好ましくは1.2以上である。パッドと定盤の双方に対して良好に接着し、かつ粘着シートの厚さが過大になることを避ける観点から、上記厚さの比(T1/T2)は、通常、5.0以下とすることが適当であり、4.0以下(例えば3.0以下)とすることが好ましい。
特に限定するものではないが、粘着剤層のゲル分率は、例えば凡そ1重量%以上凡そ60重量%以下であり得る。研磨パッド固定用粘着剤としての粘着性と凝集性とをより好適に両立する観点から、上記ゲル分率は、通常、凡そ3重量%以上(より好ましくは凡そ5重量%以上、典型的には凡そ10重量%以上、例えば凡そ20重量%以上)であることが好ましく、また、凡そ60重量%以下(より好ましくは凡そ55重量%以下、例えば凡そ50重量%以下)であることが好ましい。粘着剤のゲル分率は、例えば、アクリル系ポリマーの組成や分子量、架橋剤の使用の有無およびその種類ならびに使用量の選択等により調節することができる。なお、ゲル分率の上限は、原理上、100重量%である。
ここで、粘着剤のゲル分率は、重さW1の測定サンプルをテトラフルオロエチレン樹脂製多孔質シートに包んで室温で1週間酢酸エチルに浸漬した後、その測定サンプルを乾燥させて酢酸エチル不溶解分の重さW2を計測し、W1およびW2を次式:ゲル分率[%]=W2/W1×100;に代入することにより求められる。上記テトラフルオロエチレン樹脂製多孔質シートとしては、日東電工社製の商品名「ニトフロン(登録商標)NTF1122」またはその相当品を使用することができる。
好ましい一態様において、第二粘着剤層を構成する粘着剤(定盤側粘着剤)のゲル分率G2を、第一粘着剤層を構成する粘着剤(パッド側粘着剤)のゲル分率G1と概ね同等またはそれ以上とすることができる。例えば、パッド側粘着剤のゲル分率G1に対する定盤側粘着剤のゲル分率G2の比(G2/G1)は、0.8以上(例えば0.9以上)とすることができ、好ましくは1.0以上(典型的には1.0より大)であり、1.1以上(さらには1.2以上)であってもよい。上記比(G2/G1)の上限は特に限定されないが、通常は5.0以下とすることが適当であり、4.0以下(典型的には3.0以下)とすることが好ましい。
<粘着シートの総厚>
ここに開示される技術における粘着シートの総厚(剥離ライナーを含まない粘着シートの厚さ)は特に限定されない。粘着シートの厚さは、例えば凡そ50μm以上(典型的には凡そ75μm以上、好ましくは凡そ100μm以上、より好ましくは凡そ120μm以上)とすることができ、また、例えば凡そ500μm以下(典型的には凡そ450μm以下、好ましくは凡そ400μm以下、例えば凡そ350μm以下)とすることができる。上記の総厚を有する粘着シートは、例えば、より大型の研磨パッドに貼り付けやすいものとなり得る。また、より大型の研磨パッドに貼り付けて使用される態様において、研磨パッドを定盤に貼り付ける際や、使用後の研磨パッドを粘着シートとともに定盤から剥がす際の作業性のよいものとなり得る。
<剥離ライナー>
ここに開示される剥離ライナーとしては、慣用の剥離紙等を使用することができ、特に限定されない。例えば、剥離ライナーを構成する支持体用基材(剥離処理対象)としては、各種の樹脂フィルム類、紙類、布類、ゴムシート類、発泡体シート類、金属箔、これらの複合体(例えば、紙の両面にオレフィン樹脂がラミネートされた積層構造のシート)等を適宜選択して用いることができる。剥離処理は、公知または慣用の剥離処理剤(例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系等の剥離処理剤)を用いて常法により行うことができる。例えば、両面にPE樹脂がラミネートされた上質紙をシリコーン系剥離剤で処理してなる剥離ライナーを好ましく採用し得る。また、オレフィン系樹脂(例えば、PE、PP、エチレン−プロピレン共重合体、PE/PP混合物)、フッ素系ポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン)等の低接着性の基材を、該基材の表面に剥離処理を施すことなく剥離ライナーとして用いてもよい。あるいは、かかる低接着性の基材に剥離処理を施したものを用いてもよい。剥離ライナーの厚さは、作業性等の観点から凡そ10μm以上(例えば凡そ50μm以上、典型的には凡そ60μm以上)、凡そ300μm以下(例えば凡そ200μm以下、典型的には凡そ160μm以下)とすることが適当である。
<粘着シートの特性>
ここに開示される粘着シートは、第二粘着剤層の粘着面(定盤側粘着面)の粘着力F2が10N/20mmを超える値であることが好ましい。研磨パッドの定盤への固定をより強固に行う観点から、上記粘着力F2は、好ましくは11N/20mm以上、より好ましくは12N/20mm以上(例えば13N/20mm以上)である。また、使用後の研磨パッドを粘着シートとともに定盤から剥がす際の作業性の観点から、上記粘着力F2は、通常、30N/20mm以下が適当であり、25N/20mm以下が好ましい。粘着力F2は、23℃、50%RHの環境下にて、上記粘着面を被着体としてのステンレス鋼(SUS)板の表面に2kgのローラを1往復させて圧着し、30分間放置した後、JIS Z0237に準じて、剥離角度180度、引張速度300mm/分の条件で測定される。より詳しくは、後述する実施例に記載の方法にしたがって測定される。
ここに開示される粘着シートは、第一粘着剤層の粘着面(パッド側粘着面)の低温粘着力F1が8N/20mm以上であることが好ましい。低温粘着力F1がより高い粘着面は、被着体表面に対する密着性に優れることから、概して、研磨パッド(例えば、硬質ウレタン系研磨パッド等のウレタンフォーム系研磨パッド)に対してより良好な接着性を示す傾向にある。かかる観点から、低温粘着力F1は、好ましくは10N/20mm以上、より好ましくは12N/20mm以上(例えば14N/20mm以上)である。低温粘着力F1の上限は特に制限されないが、他の粘着特性(例えば保持力)とのバランスを考慮すると、通常は30N/20mm以下が適当であり、25N/20mm以下が好ましい。低温粘着力F1は、測定環境を−10℃とする他は粘着力F2の測定と同様にして測定される。より詳しくは、後述する実施例に記載の方法にしたがって測定される。
ここに開示される粘着シートは、上記低温粘着力F1[N/20mm]が上記粘着力F2[N/20mm]の0.6倍以上(例えば0.7倍以上)となるように構成することができる。このように構成することにより、粘着シートを研磨パッドとともに定盤から剥がす際の作業性が良好なものとなり得る。例えば、第一粘着面の研磨パッドへの粘着力に比べて第二粘着面の定盤に対する粘着力が高すぎると、粘着シートを研磨パッドとともに定盤から剥がす際に、第一粘着面と研磨パッドとの間に部分的な浮きが生じ、その部分において剥離が不安定になり、定盤への糊残りが生じやすくなることがあり得る。あるいは、研磨パッドの一端から該研磨パッドを粘着シートとともに定盤から剥がし始めても、上記剥がす操作の途中で粘着シートが研磨パッドから離れて垂れ下がり、剥離作業性を低下させることがあり得る。低温粘着力F1が上記粘着力F2よりも高くなるように構成することにより、粘着シートの第一粘着面を研磨パッドに密着させたまま該粘着シートを研磨パッドとともに定盤から剥がしやすくなる傾向にある。このことは、固定される研磨パッドが硬質ウレタン系の研磨パッドや大面積の研磨パッドである場合には特に有意義である。ここに開示される技術の好ましい一態様において、粘着力F2[N/20mm]に対する低温粘着力F1[N/20mm]の比(F1/F2)は、0.8以上とすることができ、1.0以上(典型的には1.0より大、例えば1.1以上)であることがより好まく、1.2以上であってもよい。また、低温粘着力F1から粘着力F2を減算した値(F1−F2)は、−5.0N/20mm以上であることが好ましく、より好ましくは−3.0N/20mm以上、典型的には1.0N/20mmより大、例えば3.0N/20mm以上である。低温粘着力F1および粘着力F2は、例えば、粘着剤層の厚さ、アクリル系ポリマーの共重合組成(モノマー成分の組成や組成比)、アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)、粘着付与樹脂の種類や使用量、架橋剤の使用の有無、架橋剤を使用する場合における架橋剤の種類や使用量、粘着剤層のゲル分率、等により調節することができる。
ここに開示される粘着シートは、定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤がいずれも粘着剤Sである態様で好ましく実施され得る。このような粘着シートを用いて研磨パッドを研磨装置定盤に固定すると、研磨環境(例えば、使用される研磨液の組成に応じて、酸性、アルカリ性、金属塩含有、酸化剤含有等の研磨液が研磨パッド固定用粘着シートに接触し得る環境)において、粘着シートの変質が該粘着シートの両面で概ね同じように進行する傾向がある。したがって、例えば上述のように低温粘着力F1と粘着力F2とが所定の関係を満たすように設計された粘着シートにおいて、該粘着シートが研磨環境において変質しても、上記F1とF2との相対的な関係が損なわれにくい。このことは、様々な研磨液に対して、粘着シートを使用後の研磨パッドとともに定盤から剥がす際における良好な作業性を実現しやくする観点から好ましい。ここに開示される技術は、例えば、定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤がいずれも粘着剤Sであって、定盤側粘着剤層に比べてパッド側粘着剤が厚い態様(例えば、上記厚さの比(T1/T2)が1.0より大きく5.0以下である態様)で好ましく実施され得る。
ここに開示される粘着シートにおいて、定盤側粘着剤とパッド側粘着剤とは、同組成の粘着剤Sであってもよく、異なる組成の粘着剤Sであってもよい。好ましい一態様において、定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤として同組成の粘着剤Sを採用することができる。このように構成された粘着シートは、粘着シートを使用後の研磨パッドとともに定盤から剥がす際の作業性の観点から好ましい。ここで、定盤側粘着剤とパッド側粘着剤とが同組成であるとは、典型的には、少なくとも両粘着剤を構成するアクリル系ポリマーの共重合組成、粘着付与樹脂の種類および使用量が同じであることをいう。好ましい一態様において、両粘着剤がいずれも架橋剤を含み、該架橋剤の種類が同じ(より好ましくは、さらに架橋剤の使用量が同じ)構成とすることができる。同一の粘着剤組成物から形成された定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤を基材の両面に有する粘着シートは、定盤側粘着剤とパッド側粘着剤とが同組成の粘着剤Sである態様の一典型例である。ここに開示される技術は、例えば、定盤側粘着剤とパッド側粘着剤とが同組成の粘着剤Sであって、定盤側粘着剤層に比べてパッド側粘着剤が厚い態様(例えば、上記厚さの比(T1/T2)が1.0より大きく5.0以下である態様)で好ましく実施され得る。
好ましい一態様に係る粘着シートは、少なくとも定盤側粘着面(好ましくは、定盤側粘着面およびパッド側粘着面の両方)が1時間以上の保持力を有する。上記保持力を有する粘着シートによると、研磨による応力に耐えて、研磨パッドの定盤への良好な固定状態がよりよく維持される傾向にある。ここで、上記保持力は、粘着シートにおける評価対象の粘着面を、被着体としてのフェノール樹脂板に、幅10mm、長さ20mmの接着面積にて圧着し、40℃の環境下に垂下して30分間放置した後、500gの荷重を付与して同環境下に1時間放置する保持力試験により評価することができる。上記保持力試験は、より詳しくは、後述する実施例に記載の方法にしたがって行われる。上記保持力試験において、上記荷重を付与してから1時間後の粘着シートのズレ距離(mm)が6mm以下(例えば5mm以下、典型的には4mm以下)である粘着シートがより好ましい。
<研磨部材>
ここに開示される研磨部材(粘着シート付き研磨パッド)は、典型的には、ここに開示されるいずれかの粘着シートの第一粘着面を研磨パッドの裏面に圧着することにより得ることができる。ここに開示される粘着シートは、上記圧着を常温で(例えば、40℃程度またはそれ以上の温度に加熱することなく)行うことによっても、上記研磨パッドに適切に貼り付けられ、ここに開示される研磨部材を構成することができる。このことは、広幅の(例えば、幅が600mm以上、さらには1050mm以上の)粘着シートまたは対応するサイズの研磨パッドを用いた研磨部材において特に有意義である。
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。
<実験例1>
(例1)
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのn−ブチルアクリレート(BA)70部、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)30部、アクリル酸(AA)3部および4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)0.05部と、重合開始剤としての2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.08部と、重合溶媒としてのトルエン150部とを仕込み、65℃で8時間溶液重合してアクリル系ポリマーP1のトルエン溶液を得た。上記アクリル系ポリマーP1のMwは44×10であった。
上記アクリル系ポリマーP1のトルエン溶液に、その固形分100部に対して2部のイソシアネート系架橋剤(東ソー社製品、商品名「コロネートL」)を加えて、アクリル系粘着剤組成物A1を調製した。
基材として、厚さ50μmのPETフィルムを用意した。この基材の第一面に粘着剤組成物A1を塗布し、乾燥処理を行い、厚さ50μmの第一粘着剤層を形成した。その第一粘着剤層に、シリコーン系剥離剤により剥離処理された剥離ライナー(第一剥離ライナー)を貼り合わせた。次いで、上記第一剥離ライナーと同じ構成の剥離ライナー(第二剥離ライナー)を別に用意し、この第二剥離ライナーの表面に粘着剤組成物A1を塗布し、乾燥処理を行って厚さ50μmの第二粘着剤層を形成し、この第二粘着剤層側表面を上記PETフィルム基材の第二面(第一面とは反対側の面)に積層(転写)した。このようにして例1に係る両面粘着シート(基材としてのPETフィルムの両面に厚さ50μmの第一粘着剤層および厚さ50μmの第二粘着剤層を有する粘着シート)を作製した。この粘着剤層のゲル分率(上述した方法による測定値。以下同じ。)は52.5%であった。
(例2〜例7)
上記アクリル系ポリマーP1のトルエン溶液に、その固形分100部に対して表1に示す量の粘着付与樹脂R1(荒川化学社製の重合ロジンペンタエリスリトールエステル、商品名「ペンセルD125」、軟化点125℃)と2部のイソシアネート系架橋剤(東ソー社製品、商品名「コロネートL」)とを加えて、アクリル系粘着剤組成物A2〜A7をそれぞれ調製した。粘着剤組成物A1に代えて粘着剤組成物A2〜A7を用いた他は例1と同様にして、例2〜例7に係る両面粘着シートをそれぞれ作製した。粘着剤層のゲル分率は、例2では46.9%、例3では39.6%、例4では25.0%、例7では0.9%であった。
(例8)
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのBA100部およびAA5部と、重合開始剤としてのベンゾイルパーオキサイド0.2部と、重合溶媒としてのトルエン120部とを仕込み、60℃で7時間溶液重合してアクリル系ポリマーP2のトルエン溶液を得た。上記アクリル系ポリマーP2のMwは55×10であった。
上記アクリル系ポリマーP2のトルエン溶液に、その固形分100部に対して30部の粘着付与樹脂R1と2部のイソシアネート系架橋剤(東ソー社製品、商品名「コロネートL」)とを加えて、アクリル系粘着剤組成物A8を調製した。粘着剤組成物A1に代えて粘着剤組成物A8を用いた他は例1と同様にして、例8に係る両面粘着シートを作製した。粘着剤層のゲル分率は1.6%であった。
(例9)
上記アクリル系ポリマーP1のトルエン溶液に、その固形分100部に対して30部の粘着付与樹脂R2(ヤスハラケミカル社製のテルペンフェノール樹脂、商品名「YSポリスターT145」)と2部のイソシアネート系架橋剤(東ソー社製品、商品名「コロネートL」)とを加えて、アクリル系粘着剤組成物A9を調製した。粘着剤組成物A1に代えて粘着剤組成物A9を用いた他は例1と同様にして、例9に係る両面粘着シートを作製した。粘着剤層のゲル分率は40.0%であった。
(例10)
ベースポリマーとしての天然ゴム(ムーニー粘度75)100部およびスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、商品名「クインタック3460C」)30部と、粘着付与樹脂R3(日本ゼオン社製、無水マレイン酸変性C5,C9レジン、商品名「クイントンD−200」)40部と、粘着付与樹脂R4(住友ベークライト社製、フェノール変性ロジン、商品名「スミライトPR12603N」)40部と、フェノール系老化防止剤(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラックNS−6」)1部とをトルエンに溶解させた後、イソシアネート系架橋剤(東ソー社製品、商品名「コロネートL」)3部を加えてゴム系粘着剤組成物A10を調製した。粘着剤組成物A1に代えて粘着剤組成物A10を用いた他は例1と同様にして、例10に係る両面粘着シートを作製した。
(評価)
[粘着力]
各例に係る両面粘着シートの第一粘着面(第一粘着剤層の粘着面)に厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせ、幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。23℃、50%RHの標準環境下にて、上記測定サンプルの第二粘着面(第二粘着剤層の粘着面)を露出させ、該第二粘着面を被着体の表面に、2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TCM−1kNB」ミネベア社製)を使用して、JIS Z0237に準じて、剥離角度180度、引張速度300mm/分の条件で剥離強度を測定した。被着体としてはステンレス鋼板(SUS304板)を使用した。測定は3回行い、その平均値を記録した。結果を表1に示す。
[低温粘着力]
上記粘着力測定において、被着体に粘着シートを圧着する環境、圧着後に保持する環境および剥離強度測定を行う環境を、いずれも上記標準環境から−10℃の環境に変更した。その他の点は上記粘着力測定と同様にして低温粘着力を測定した。結果を表1に示す。
[せん断接着力]
各例に係る両面粘着シートを20mm×20mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの第一粘着面(第一粘着剤層の粘着面)および第二粘着面(第二粘着剤層の粘着面)の各々にステンレス鋼板(SUS304BA板、30mm×100mm×0.4mm厚)を重ね、5kgのローラを1往復させて圧着した。これを23℃、50%RHの標準環境下に1時間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TCM−1kNB」ミネベア社製)を用いて、引張速度50mm/分、剥離角度0度の条件で引き剥がし、そのときの最大強度をせん断接着力(N)として記録した。具体的には図3に示すように、測定サンプル100の第一粘着面100Aおよび第二粘着面100Bをステンレス鋼板201,202に貼り合わせて上記の条件で圧着した。これを、上記温度雰囲気下に1時間放置した後、ステンレス鋼板201,202を上述の速度で図3中の矢印方向(すなわち、せん断方向)に引っ張り、20mm×20mm(400mm)の貼付け面積における剥離強度(N)を測定した。測定は3回行い、その平均値を記録した。結果を表1に示す。
[保持力]
各例に係る両面粘着シートの第一粘着面(第一粘着剤層の粘着面)に厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせた後、幅10mmにカットして、各例に係る粘着シートからそれぞれ3つの試験片を作製した。これらの試料片の第二粘着面を被着体としてのフェノール樹脂板に、幅10mm、長さ20mmの接着面積にて2kgのローラを1往復させて圧着し、このフェノール樹脂板を40℃の環境下に垂下して30分間放置した後、試料片の自由端に500gの荷重を付与した。JIS Z 0237に準じて、該荷重が付与された状態で40℃の環境下に1時間放置した。1時間経過後、3つの試験片のうち一つでも試料片が落下していた場合には、保持時間1時間未満と判定した(表1では「落下」と表示)。それ以外の場合には、3つの試験片につき、それぞれ最初の貼り付け位置からの試験片のズレ距離(mm)を測定し、それらの算術平均値を求めた。結果を表1に示す。
Figure 2017105976
表1に示されるように、定盤側粘着剤およびパッド側粘着剤がいずれもアクリル系粘着剤である例1〜例9のうち、適切な量の重合ロジン系粘着付与樹脂を含む粘着剤層を両面に有する例2〜5および8の粘着シートによると、定盤側粘着剤として好適な粘着力が得られた。これらの粘着シートは、例6,7,9,10の粘着シートに比べて高い低温粘着力を示し、したがって研磨パッドに対してより良好な接着性を示すと考えられる。
<実験例2>
(例11)
基材として、厚さ50μmのPETフィルムを用意した。この基材の第一面に粘着剤組成物A4を塗布し、乾燥処理を行い、厚さ60μmの第一粘着剤層(パッド側粘着剤層)を形成した。その第一粘着剤層に、シリコーン系剥離剤により剥離処理された剥離ライナー(第一剥離ライナー)を貼り合わせた。次いで、上記第一剥離ライナーと同じ構成の剥離ライナー(第二剥離ライナー)を別に用意し、この第二剥離ライナーの表面に粘着剤組成物A4を塗布し、乾燥処理を行って厚さ40μmの第二粘着剤層(定盤側粘着剤層)を形成し、この第二粘着剤層側表面を上記PETフィルム基材の第二面(第一面とは反対側の面)に積層(転写)した。このようにして例11に係る両面粘着シートを作製した。
(例12〜例18)
パッド側粘着剤層および定盤側粘着剤層の形成に用いる粘着剤組成物として、それぞれ表2に示す粘着剤組成物を使用した。その他の点については例11と同様にして、例12〜例18に係る両面粘着シートをそれぞれ作製した。
(評価)
[低温粘着力(F1)]
各例に係る両面粘着シートの第二粘着面に厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせ、幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。−10℃の環境下にて、上記測定サンプルの第一粘着面(パッド側粘着剤層の表面)を露出させ、該第一粘着面を被着体の表面に2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TCM−1kNB」ミネベア社製)を使用して、JIS Z0237に準じて、剥離角度180度、引張速度300mm/分の条件で剥離強度を測定した。被着体としてはステンレス鋼板(SUS304板)を使用した。測定は3回行い、その平均値を記録した。結果を表2に示す。
[粘着力(F2)]
各例に係る両面粘着シートの第一粘着面に厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせ、幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。23℃、50%RHの標準環境下にて、上記測定サンプルの第二粘着面(定盤側粘着剤層の表面)を露出させ、該第二粘着面を被着体の表面に2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TCM−1kNB」ミネベア社製)を使用して、JIS Z0237に準じて、剥離角度180度、引張速度300mm/分の条件で剥離強度を測定した。被着体としてはステンレス鋼板(SUS304板)を使用した。測定は3回行い、その平均値を記録した。結果を表2に示す。
Figure 2017105976
表2に示されるように、例11〜例14に係る粘着シートは、定盤側粘着剤として好適な粘着力F2を示し、低温粘着力F1も良好であった。また、これらの粘着シートは、低温粘着力F1が粘着力F2の0.7以上であり、したがって該粘着シートを用いて固定された研磨パッドを上記粘着シートとともに定盤から剥がす際に良好な作業性を示すと考えられる。一方、例15〜例18に係る粘着シートは、定盤側または研磨パッド側の粘着力が低く、または定盤側と研磨パッド側との粘着力のバランスに欠けるものであった。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
1,2,3 粘着シート
11 第一粘着剤層
11A 第一粘着面
12 第二粘着剤層
12A 第二粘着面
15 基材
21,22 剥離ライナー
30 研磨パッド
40 研磨装置
50 研磨装置定盤
90 研磨部材(粘着シート付き研磨パッド)

Claims (10)

  1. 研磨パッド固定用粘着シートであって、
    基材と、前記基材の第一面に設けられた第一粘着剤層と、前記基材の第二面に設けられた第二粘着剤層とを備え、
    前記第一粘着剤層の粘着面は研磨パッドに貼り付けられる面であり、前記第二粘着剤層の粘着面は研磨装置定盤に貼り付けられる面であり、
    前記第一粘着剤層および前記第二粘着剤層を構成する粘着剤は、いずれもアクリル系粘着剤であり、
    少なくとも前記第二粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤は、粘着剤Sであり、
    前記粘着剤Sは、アクリル系ポリマー100重量部に対して3重量部以上40重量部以下の重合ロジン系粘着付与樹脂を含む、粘着シート。
  2. 前記粘着剤Sは、前記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、n−ブチル(メタ)アクリレートと、エステル末端に炭素原子数6〜9のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとを含む、請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記粘着剤Sは、前記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、n−ブチル(メタ)アクリレートを40重量%以上95重量%以下含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記粘着剤Sは、前記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、カルボキシ基含有モノマーを1重量%以上5重量%以下含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の粘着シート。
  5. 前記粘着剤Sは、前記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が水酸基含有モノマーを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の粘着シート。
  6. 前記粘着剤Sは、イソシアネート系架橋剤により架橋している、請求項1から5のいずれか一項に記載の粘着シート。
  7. 前記第一粘着剤層の粘着面の低温粘着力F1が、前記第二粘着剤層の粘着面の粘着力F2よりも高い、請求項1から6のいずれか一項に記載の粘着シート。
  8. 前記第二粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤および前記第一粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤がいずれも前記粘着剤Sである、請求項1から7のいずれか一項に記載の粘着シート。
  9. 前記第一粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤と前記第二粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤とが同組成である、請求項1から8のいずれか一項に記載の粘着シート。
  10. 研磨パッドと、
    前記第一粘着剤層の粘着面が前記研磨パッドに貼り付けられている請求項1から9のいずれか一項に記載の粘着シートと
    を含む、研磨部材。
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