JP2844554B2 - 研磨材固定用テープ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、レンズ、ガラス、アルミディ
スク、ウェハーなどのラッピング、ポリッシングといっ
た研磨に用いられる研磨材を固定するためのテープに関
する。

【０００２】

【従来技術】従来、レンズ、ガラス、アルミディスク、
ウェハーなどを研磨するための材料としては、硬質のウ
レタン発泡体や、微細孔を有する合成皮革を研磨材とし
て、これをポリッシングマシンの定盤に溶液型のゴム系
接着剤で固定し使用している。しかし、この方法では、
ウレタン発泡体や合成皮革の裏面と、定盤に接着剤を塗
布し、溶剤を乾燥させてから貼合わせなければならず、
工程に時間がかかるといった問題があり、また研磨材が
摩耗し貼替えるとき、研磨材をはがすと接着剤が定盤側
に残り、これを除去するのに大変な手間がかかるという
欠点があった。またこれに代わり、両面テープを使う方
法が検討され始めており、この様なテープにはポリエス
テルフィルムにアクリル酸エステル系ポリマーを主とし
た粘着剤や、スチレンイソプレンスチレンまたはスチレ
ンブタジエンスチレン、スチレンエチレンブタジエンス
チレンなど、ブロックポリマーと称するゴム系ホットメ
ルト形の粘着剤層を設けたものが一部で使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】研磨材は、研磨砥粒
を含有する多孔質のポリウレタンであって、厚さ０．５
ｍｍから５ｍｍ程度のものが一般的に用いられるが、表
面がポーラスであるため、これらの従来から用いられて
いる粘着剤は、研磨材への接着性が充分でなく、ガラ
ス、レンズ、ウェハーなどの研磨においては、研磨砥粒
液による、ＰＨ９〜１３にも及ぶ強アルカリ存在下でポ
リッシングマシンの定盤の回転の応力、圧力、温度が、
研磨材とそれを接着している接着剤または両面接着テー
プにかかり、回転研磨中にパッドや合成皮革がテープか
らはがれ、研磨中のワークや定盤、その他の部品が破損
するといったトラブルが絶えなかった。こうしたトラブ
ルは、ワークやキャリヤ等高価な材料を用いている精密
研磨工程においてはきわめて大きな損失にいたるもので
あり、この問題を解決することは永年の大きな課題であ
った。こうした問題の改善として、実開昭６２−１５３
０５７公報に記載されているような粘着剤が提案されて
いるが、特定の研磨材には効果が認められるものの、広
汎な研磨材への適用はむずかしく、耐アルカリ性もより
一層の特性が求められていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明の目的は、前記の如く研磨材を強
固に接着し、酸・アルカリ性の研磨砥粒液存在下での加
熱、加圧によってもはがれを生ずることがない接着剤層
を有する、研磨材に強接着で、定盤から再はく離可能な
両面接着テープを提供することにある。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明は研磨材からのは
がれを防止可能な強固な接着を有するための両面接着テ
ープとして、プラスチックフィルム支持体の片側に、ゴ
ム系接着剤からなる接着剤層を設け、該接着剤層の上に
ポリエステルおよびまたはポリウレタンからなる熱活性
接着剤層を設け、該熱活性接着剤層が研磨材との貼合わ
せ面となり、プラスチックフィルム支持体の他方の面に
再はく離型の粘着剤層を設けてなることを特徴とする研
磨材固定用両面接着テープに関するものである。使用に
際しては、熱活性接着剤面をヒートプレスまたはヒート
ラミネートにより研磨材に接着する。これらの熱活性接
着剤はポリウレタン研磨材への優れた接着性を有するも
のである。ゴム系接着剤層をフィルム上に設けることに
より、ゴム組成物がフィルムに密着され、研磨工程の強
アルカリ液存在下においてフィルム面からはがれにく
く、耐久性を向上させるのに大きな効果を発揮する。プ
ラスチックフィルムは研磨砥粒液の接着剤層への浸透防
止、接着剤層の平滑化及び使用後の再はく離のため使用
される。以下、本発明について詳細に説明する。第２層
は更にこの上に第３層を設けるため、本質的接着性を有
する前記のような接着剤であればその組成、配合に多く
の限定を必要としないが、研磨工程において強アルカリ
のスラリーにさらされた時にフィルム支持体の面から容
易にはがれてはならず、耐薬品性のよい材料としてゴム
系接着剤が用いられ、クロロプレンゴム、ニトリルブタ
ジエンゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、
スチレンイソプレンスチレン、スチレンブタジエンスチ
レン、スチレンエチレンブタジエンスチレン、ブチルゴ
ム、ポリイソブチレンゴム、天然ゴム、ポリイソプレン
ゴム、などが使用可能である。これらの接着剤には、接
着付与樹脂としてフェノール系樹脂、テルペンフェノー
ル樹脂、ロジンフェノール樹脂、カシュー変性フェノー
ル樹脂といった変性フェノール樹脂、キシレンホルムア
ルデヒド樹脂、シクロヘキサノンホルムアルデヒド重合
体などのケトン樹脂、アルキッド樹脂、ロジン系樹脂、
クマロン樹脂、スチレン系樹脂、石油樹脂、塩化ゴム、
塩ビ酢ビ共重合物のような塩化ビニル系樹脂、塩素化ポ
リオレフィン、また、特殊なフェノール系樹脂としてハ
ーキュレス社のビンゾールレジン、ビンゾールエステル
ガムレジンなどが挙げられる。また、その他の添加物と
してタキネスの向上にＤＯＰ，ＴＣＰ，ＤＢＰ，エステ
ル類、液状ニトリルのような軟化剤も用いられ、接着剤
の被膜強度の向上などを目的として、亜鉛華、含水珪
酸、珪酸カルシウム、酸化チタン、クレー等の充填剤も
用いることができる。そのほか各種老化防止剤、着色
剤、加硫剤等は適宜選択して用いることができる。これ
らの材料は、ゴムとは粉末状添加物がロール練り、シー
ティングされてから裁断され、溶剤にアセトン、ＭＥ
Ｋ、ジクロルエタン、酢酸エチル、トルエンなどを用い
常法により溶解、その他の材料と混合して溶液として塗
布加工可能な状態となされる。第３層に用いられるポリ
エステルまたはポリウレタンの熱活性接着剤は、使用す
る多価アルコール、多価カルボン酸、およびイソシアネ
ート成分の組合せにより種々の組成物が得られる。本発
明におけるポリエステルは多価アルコールと、多価カル
ボン酸またはその低級アルキルエステルもしくは無水物
と多価アルコールとのエステル化反応またはエステル交
換によって合成される。多価アルコールとしてはエチレ
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、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコ
ール、１，４ブタンジオール、１，５ペンタンジオー
ル、１，６ヘキサンジオール、１，４シクロヘキサンジ
オール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパンなど、またはこれらのアルキレンオキ
サイド付加物などの１種または２種以上と、多価カルボ
ン酸としてマロン酸、マレイン酸、テレフタル酸、イソ
フタル酸、オルトフタル酸、２，６ナフタレンジカルボ
ン酸、パラフェニレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ト
リメリット酸、１，４シクロヘキサンジカルボン酸など
の１種または２種以上とからの組合せによりなるポリエ
ステルポリオール、またはε−カプロラクトン、プロピ
オラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトンなどの環
状エステルを開環重合したポリオール、さらに前記ポリ
オール、多価カルボン酸、環状エステルの三種からのポ
リエステルポリオールも使用できる。熱活性接着剤組成
物として用いるものであるから、ガラス転移点は低めで
あることが好ましく、平均分子量は２，０００〜１０
０，０００、より好ましくは５，０００〜３０，０００
であり、ガラス転移点は−６０℃〜７０℃、より好まし
くは−４０℃〜５０℃の範囲である。ポリウレタン系接
着剤は、上記多価アルコールと多価カルボン酸からなる
ポリエステルポリオール、またはポリカプロラクトンポ
リエステルポリオール、もしくは前記両者を主鎖中に有
するポリエステルポリオールまたは、ポリエチレングリ
コール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラ
メチレンエーテルグリコール、エチレンオキシド・プロ
ピレンオキシド共重合体などのポリエーテルポリオー
ル、あるいはポリカーボネートジオール、ヒマシ油等と
いった各種のポリオールと、イソシアネート化合物の反
応によって得られるもので、イソシアネート化合物とし
ては例えばジフェニルメタンジイソシアネート、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、フェニレンジイソシアネート、１，５ナフチレ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ト
ルイレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート
や、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、４，４，ジシクロヘキシルメタンジイソ
シアネート等の脂肪族、または脂環族ジイソシアネート
があげられる。またポリウレタンの合成工程においては
鎖延長剤として活性水素を分子内に有する低分子化合物
が一般的に用いられるが、本発明においてもこれらエチ
レングリコール、、ブタンジオール、プロピレングリコ
ール、１，６ヘキサンジオール、キシレングリコールな
どのジオール、水、エチレンジアミン、イソホロンジア
ミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ヒドラ
ジン、ピペラジンなどが１種または２種以上で混合され
て用いることができる。イソシアネートと反応させる各
種ポリオールは平均分子量が３００〜５，０００程度の
ものが好ましく、イソシアネート１モルに対しポリオー
ルと鎖延長剤を合計して１〜２モルになるように設計す
るのが好ましい。ウレタンの合成はトルエン、メチルエ
チルケトン、アセトン、酢酸エチル、シクロヘキサン、
ジオキサン、メチルセロソルプアセテートなどの溶液中
で反応生成物の濃度が３５％以上になるように仕込み、
窒素気流中で加熱付加反応させ反応終了後に希釈を行
う。このようにして得られたポリウレタンの熱活性接着
剤としての好ましい平均分子量は６，０００〜２００，
０００、より好ましくは８，０００〜１００，０００で
あり、ガラス転移点は−６０℃〜７０℃、より好ましく
は−４０℃〜６０℃の範囲である。熱活性接着剤として
は、これらのポリエステル、ポリウレタンの末端にある
水酸基、カルボン酸などの活性水素と、三官能以上のイ
ソシアネートなどをごくわずかに反応させ、部分硬化さ
せて熱活性接着後の耐熱性、耐久性などを向上させるこ
とも可能である。第１層に用いる再はく離型粘着剤は、
研磨材を研磨工程中の強い剪断力に対し常に保持し、か
つ研磨材が摩耗し、交換が必要になったときテープごと
研磨機の定盤からひきはがすため、糊残りの無いことが
求められる。粘着剤に用いられるものとしては、天然ゴ
ム系粘着剤、ブチルゴム系粘着剤、ポリイソブチレン系
粘着剤、スチレン系ブロックポリマー粘着剤、アクリル
酸エステル系粘着剤などである。テープ支持体に使用さ
れる材料としては、それ自身が平滑であり、再はく離時
に切れて定盤に糊残りをしないよう一定の強度が要求さ
れるため、プラスチックフィルムである必要がある。プ
ラスチックフィルムとしては、ポリエステル、ポリエチ
レン、ＣＰＰ、ＯＰＰ、ポリ塩化ビニルなどが一般的で
あるが、これに限定されるものではない。なおこのプラ
スチックフィルムは、単一層である必要はなく、２種以
上のプラスチックや金属箔などの多層ラミネートフィル
ムであっても差し仕えはない。これらのフィルムによる
支持体の厚みは、２０〜２００μ程度が好適である。本
発明の接着テープの製造方法は、常法により両面テープ
状のテープを製造し、しかるのちに２層の上に３層を塗
工するのが好ましい。両面テープの製造は特に制限を受
けるものでなく、各接着剤、粘着剤をナイフ、リバー
ス、グラビア等によりフィルム面に直接塗布、あるいは
はく離紙に塗布してフィルムに転写するなど任意の方法
が可能である。フィルムの一面にこのようにして再はく
離粘着剤を塗布・乾燥し、他方の面にゴム系接着剤を塗
布・乾燥、両面はく離紙で保護し、巻回してテープとな
したのち、別のはく離紙上にポリエステルまたはポリウ
レタンの接着剤溶液を塗布・乾燥し、この接着剤面と前
記粘着剤または接着剤の面を合わせ、常温またはヒート
ロールラミネートによりポリエステルまたはポリウレタ
ン接着剤皮膜を転写して製造するのであるが、特にこの
方法に限定される必要はなく、ポリエステル接着剤をホ
ットメルト型として押し出し塗工して、ラミネートする
などの方法を用いても一向に差し支えない。このように
して得られた研磨材固定用両面接着テープは、市販の合
成皮革状スエード、ベロア、といったポリッシング用研
磨材シートや、酸化セリウム等の研磨砥粒を含有した硬
質ウレタン発泡体などのラッピング用研磨材シートに対
して熱接着される。熱活性接着剤層を、該研磨材シート
の裏面、もしくは表裏のない場合そのいずれかの面に仮
付けし、ホットプレスまたはロールラミネートにより接
着を行うが、前記のような研磨材は、接着時においては
約９０℃以上になると変形・歪が大きくなり被研磨物へ
の影響が大きくなる傾向を持つので、これ以下の接着温
度で行うのが望ましい。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明をより具休的に示すための実
施例を挙げる。

【０００７】

【実施例１】ゴム系接着剤としてクロロプレンＡ９０
（電気化学工業（株）製、ムーニー値４８；ＭＳ２＋
２．５、１００℃）６０部、ネオプレンＷＨＶ（昭和電
工・デュポン（株）製、ムーニー値１２０；ＭＬ１＋
４、１００℃）４０部に対し、酸化マグネシウム３部、
亜鉛華２部とを加えてロールで混練りし、シート化、裁
断した。この全量に対し、ヒタノール２１８１（日立化
成工業（株）製アルキルフェノール樹脂、軟化点１００
℃）２０部、スミライトレジンＰＲ１２６０３（住友デ
ュレズ（株）製テルペン変性フェノール樹脂、軟化点１
４０℃）３０部、ショーノールＣＫＭ１６３４（昭和高
分子（株）製フェニルフェノール樹脂、軟化点９６℃）
１０部、エステルガムＨ（理化ハーキュレス（株）製水
添ロジンエステル、軟化点７０℃）１０部、スミライザ
ーＢＨＴ（住友化学（株）製フェノール系老化防止剤）
１部を添加し、トルエン３００部、ｎ−ヘキサン１００
部に加えて溶解混合した。得られた接着剤は粘度２２０
０ｃｐｓ，固形分３１％であった。（組成物Ｃ）このゴ
ム系接着剤をエンブレットＳ−２５（ポリエステルフィ
ルム、２５μ、ユニチカ（株）製）上に溶液で塗付乾燥
し、接着層を形成した。熱活性接着剤として下記組成モ
ノマー混合物を、フラスコに撹拌しながら仕込み、減圧
下で２５０℃に２時間縮合反応せしめた。 テレフタル酸 １６０部 アジピン酸 １２０部 １，６ヘキサンジオール ２００部 ポリカプロラクトンジオール ５０部 得られたポリエステルは平均分子量が１４，０００のポ
リマーであッた。（組成物Ｂ）組成物Ｂをトルエンに溶
解し、固形分２５％の溶液とした。これをＯＰＰフィル
ム上に均一に塗付乾燥し、ドライ厚が２０μになるよう
にし、この接着剤面と上記のゴム系接着剤面を合わせ、
接着剤上に熱活性接着剤層を形成した。つぎに、再はく
離型粘着剤を下記のように作成した。酢酸エチル８００
部（部数はすべて重量部を表す）と、下記組成モノマー
混合物を、四つ口フラスコに撹拌しながら仕込み、８０
℃に８時間加熱還流後、ハイドロキノン０．５部を添加
して反応を停止させた。 アクリル酸ブチル ６８０部 酢酸ビニル ２４０部 アクリル酸 ８０部 ２−ヒドロキシプロピルアクリレート ３部 アゾビス イソブチロニトリル １部 得られた重合物に酢酸エチル７００部を加え、希釈した
ところ、重合物の溶液は粘度３５００ｃｐｓ，固形分３
８．５％であった。（組成物Ａ）組成物Ａの１００部に
対し、コロネートＬ（日本ポリウレタン（株）製ポリイ
ソシアネート）を２．０部添加し、よく混合して再はく
離型粘着剤とした。この再はく離型粘着剤を、シリコン
離型剤を塗布してあるはく離紙上にドライ厚４５μとな
るように塗布乾燥し、エンブレットＳ−２５のもう一方
の面と常温でラミネートし、転写してテープとした。

【０００８】

【実施例２】接着剤として、素練りしたニポール１０４
２（日本ゼオン（株）製ニトリルブタジエンゴム、ＡＮ
＝２９％）１００部に対し、亜鉛華２部を加えて練り、
シート化、裁断した。この全量に対し、ヒタノールＨ１
５０１（日立化成工業（株）製アルキルフェノール樹
脂、軟化点９０℃）５０部、クイントンＤ１００（日本
ゼオン（株）製石油樹脂、軟化点１００℃）３０部、イ
ルガノックス１０１０（チバ・ガイギー（株）製フェノ
ール系老化防止剤）１部とを、メチルエチルケトン８０
０部に加えて溶解混合した。得られた接着剤は粘度２６
００ｃｐｓ，固形分１８％であった。この接着剤をスミ
ライトＶＳＳ６７０１（住友ベークライト（株）製塩化
ビニルフィルム、５０μ）の上にドライ厚４０μとなる
ように直接塗付し、乾燥して塗膜とした。熱活性接着剤
として下記組成モノマー混合物を、フラスコに撹拌しな
がら仕込み、１２０℃に３時間、減圧下で１９０℃に１
８時間縮合反応せしめた。 セバシン酸 ２００部 アジピン酸 ７０部 ジプロピレングリコール １５０部 １，４ブタンジオール ６０部 得られたポリエステルポリオール３００部に対し、ジエ
チレングリコール２０部、トリレンジイソシアネート５
０部、トルエン５００部をフラスコに仕込み、１２０℃
にて１時間反応させ、、メチルエチルケトン６５０部を
添加して固形分２４％のポリウレタン熱活性接着剤を得
た。（組成物Ｄ）これを上記のゴム系接着剤面に直接塗
付乾燥し、熱活性接着剤層がドライ厚４０μになるよう
にし、接着剤層とあわせて７０μの層を形成した。他方
の面に実施例１の再はく離型粘着剤をドライ厚３０μと
なるように塗付乾燥し、両面接着テープとした。

【０００９】

【比較例１】実施例１の熱活性接着剤層をのぞいたテー
プを、比較例１として用いた。

【００１０】

【比較例２】実施例２の熱活性接着剤層をのぞいたテー
プを、比較例２として用いた。前記各両面接着テープ
の、熱活性接着剤を用いた研磨材接着面を、硬質ウレタ
ン発泡体状研磨材ＬＰパッドＬＰ７７（ジェイムス・Ｈ
・ローデス社製、１．０ｍｍ厚）に、８０℃２Ｋｇ／ｃ
ｍ^２で２０秒熱圧着Ｌ、接着した。再はく離粘着剤面は
はく離紙で保護しておいた。また、同様に硬質ウレタン
発泡体状研磨材ＫＳＰ６６（九重電気（株）製、１．２
ｍｍ厚）に、８５℃２Ｋｇ／ｃｍ^２２で３０秒熱圧着
し、接着した。これらの接着試験片を幅２５ｍｍ長さ２
５０ｍｍに裁断し、はく離紙をはがして、再はく離粘着
剤面を幅３０ｍｍ長さ１２５ｍｍの冷間圧延鋼板ＪＩＳ
Ｇ３１４１規定のＳＰＣＣ−ＳＤに貼合わせ、２Ｋｇの
ゴムローラーで圧着した。貼合わせ後常温で１日放置
し、研磨材貼合わせ面から強制的に両面接着テープをは
がし、１８０度はく離接着強さを測定した。また、前記
貼合わせ試験片を、ポリッシング用研磨砥粒液酸化セリ
ウム微粉末（ロックス；東北金属化学工業（株）製）の
水酸化カリウムでＰＨ１０に調製した２０％水溶液の、
５０℃に加温したなかに浸漬し、５日間放置した。これ
を取り出した後常温中で直ちに１８０度はく離接着強さ
を測定した。

【００１１】

【第１表】 破壊記号：Ａ 研磨材からのテープの界面はく離 Ｓ ポリエステルまたはポリウレタン層と接着剤層と
の界面はく離 Ｂ ウレタンパッドの材質破壊

【００１２】

【効果】本発明の両面接着テープは、ポリエステル、ま
たはポリウレタン熱活性接着剤を用いて各種の研磨材に
対し接着させるため、比較的低温で接着作業が可能であ
り、特にウレタンパッドへの接着力にすぐれ、かつテー
プのフィルム支持体面からの接着剤のはがれもなく、定
盤と貼合わせたのち被研磨物、キャリヤ材と密着され、
研磨砥粒液を流しながら高速で回転・揺動の応力や摩擦
熱を長時間にわたって受けても、テープが研磨材からは
がれる事なく、すぐれた接着性が維持できるものであ
る。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチックフィルム支持体の片側に、ゴ
   ム系接着剤からなる接着剤層を設け、該接着剤層の上に
   ポリエステルおよびまたはポリウレタンからなる熱活性
   接着剤層を設け、該熱活性接着剤層が研磨材との貼合わ
   せ面となり、プラスチック支持体の他方の面に再はく離
   型の粘着剤層を設けてなることを特徴とする研磨材固定
   用両面接着テープ。