JP5810382B2

JP5810382B2 - 研磨保持用パッド

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Publication number: JP5810382B2
Application number: JP2010151566A
Authority: JP
Inventors: 範幸世良; 前田　裕司; 裕司前田
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: JP2012011516A

Description

本発明は、ハードディスク基板、半導体基板または半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用のガラス基板などの各種基板、ＬＣＤなどの表面を研磨する際に、研磨テーブルと研磨対象物との間に介在されて、前記研磨対象物を保持する研磨保持用パッドに関する。

コンピュータの記憶手段として用いられるハードディスク基板、シリコーン棒から切り出したシリコンウエハ、液晶ディスプレイ用のガラス基板などの研磨対象物を製造する場合には、高い精度での平坦性が求められる。このため、これらの基板の表面は研磨粒子を用いて研磨加工される。通常、これらの研磨対象物の研磨加工には片面研磨機が使用されている。従って、この研磨加工では研磨対象物を保持する必要があるが、研磨対象物と研磨テーブルを直接接触させると研磨対象物に傷が発生してしまう。この様な傷の発生を回避するために、従来から研磨対象物の保持に適する多孔質型のポリウレタン発泡体からなる研磨保持用パッドが広く用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。

また、前記ポリウレタン発泡体は、研磨対象物の吸着面に緻密で、しかも内部より密度の高い発泡表面層（スキン層）を持つことが好ましく、従って、このポリウレタン発泡体は、水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液をシート状の成膜基板に塗布した後、水系凝固液中で凝固再生させる、いわゆる湿式成膜法で製造されている（例えば、特許文献１
参照）。

一方、ポリエステルポリオール類、ポリイソシアネート類、発泡剤、触媒および撥水付与剤を含むポリウレタン発泡体の原料を反応させ、発泡および硬化させるに際して、発泡時における温度を低く設定することにより、表面に密度の高い前記スキン層を形成する研磨保持用パッドが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

更に、被着体とバッキング材との間に空気の咬み込みを防止すると共に、バッキング内部への水と研磨粒子のスラリーの浸入しない保持パッドとして、基材の上に弾性体を積層し、次いでこの弾性体の表面を研磨により平滑加工し、その平滑化された面に粘着性の樹脂をコーティングし、その樹脂が完全に硬化する前に凹凸を有するフィルムを圧着し、樹脂の硬化後フィルムを剥離することにより製造する研磨保持用パッドが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−０６２０５９特開２００６−３３４７４５特開２００２−３５５７５５

しかしながら、前記従来の（例えば、特許文献１に記載のような）湿式成膜法は湿式であるため発泡層の密度が高いものしかできず、また厚み精度も悪いために研磨を行う必要があった。さらに塗布された樹脂が水混和性有機溶媒の３０％液で現場発泡方式によって製造されたためか圧縮した場合の復元回復性が悪く、いわゆる「へたり」が生じ、その結果、長期使用ができないという不都合があった。また、生産性が悪く、コストが高くなるという課題もあった。これらの課題に加えて、湿式成膜法は生産時にＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの溶剤を大量に使用するため、環境汚染の面からもこれから大きな課題を負うことになる。

また、前記従来の低温での（例えば、特許文献２に記載のような）スキン形成技術にあっては、連続気泡のため表面皮膜がポーラスとなるため研磨砥粒が皮膜の気孔内に入り込んでしまう。このため、皮膜の密度を上げるために整泡剤を用いない組成でパッド体を製造しているが、弾性体としてのウレタン発泡体の密度が６００〜８００ｋｇ／ｍ^３と極めて高い製品となってしまい、重量大でしかも原料費が高くなるという課題があった。

さらに、前記従来の（例えば、特許文献３に記載のような）被着体とバッキング材との間に空気の咬み込みを防いで平らなバッキング面を得ようとするバッキング材では、前記の粘着性樹脂表面の凹凸形状により、被研磨物と、保持パッド間に噛み込まれたエアーはある程度分散される。しかし、上記弾性体の研磨加工面がスキン層の様に平滑で均一で無い為、樹脂コーティングが平滑にならない。更に、凹凸形状の圧着が場所によりバラツキがある為、出来た保持パッドの平滑性・均一性は劣る。その結果、大型化が進む液晶テレビ用のガラス基板などの面積の大きな被研磨物では、被研磨物と保持パッドの間に噛み込まれたエアー量が大きくなるとエアーの貯留が発生する。また、被研磨物と保持パッドの間の水量が一定で無い為、一定の保持力が発現できないという課題があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産コストを低減でき、低密度でありながら研磨砥粒を含むスラリーが気孔内に浸透することがなく、復元性に優れるため長期使用可能で、被研磨物との間にエアーの貯留の発生もなく、溶剤使用量が削減できるので環境汚染を改善できる研磨保持用パッドを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る研磨保持用パッドは、長径が１０μm以下の微細な開孔を有する連続気泡型発泡ウレタンシートの一面側に熱硬化性ウレタン発泡体が形成されており、研磨対象物を保持するための定盤に前記熱硬化性ウレタン発泡体の他面側を固着させて前記連続気泡型発泡ウレタンシートの他面側が前記研磨対象物に当接する研磨保持用パッドにおいて、前記連続気泡型発泡ウレタンシートは厚みが１１０μｍ以下であり、密度が９９０ｋｇ／ｍ^３以下であって、前記熱硬化性ウレタン発泡体は圧縮永久歪が５％以下であり、厚みが連続気泡型発泡ウレタンシートより大きく、密度が２００〜４００ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする。

この構成の研磨保持用パッドによれば、厚み１１０μｍ以下の薄い連続気泡型発泡ウレタンシート（Ａ）と厚みが連続気泡型発泡ウレタンシートより大きく密度の小さい熱硬化性ウレタン発泡体（Ｂ）が一体に形成されているので、熱硬化性ウレタン発泡体（Ｂ）単独では発現し難い耐摩耗性と発泡ウレタンシート（Ａ）の開孔度合いを１０μｍ以下に調整することにより被研磨物の吸着力を制御できると共に、吸着保持用パッドに研磨対象物（被研磨物）を貼着させる際に発泡ウレタンシート（Ａ）の連続気泡構造（密度９９０ｋｇ／ｍ^３以下）を通して空気を外部に逃すことができ、その結果、空気の咬み込みを防止することができる。
また、熱硬化性ウレタン発泡体（Ｂ）の永久圧縮歪を５％以下に抑えることにより、繰り返される被研磨物の脱着に対する耐久性を研磨保持用パッドに付与することもできる。

なお、連続気泡型発泡ウレタンシート（Ａ）の厚みが１１０μｍより厚いものを作成すると、最大径１ｍｍくらいの１０μｍと比較して巨大な開孔セルが形成され、平滑な発泡ウレタンシート（Ａ）が得られない。また、熱硬化性ウレタン発泡体（Ｂ）を前記連続気泡型発泡ウレタンシート（Ａ）の一面側に前記発泡体（Ｂ）を一体に形成する際にセルの合一により前記発泡体（Ｂ）のセルが荒れ、ボイド発生の原因にもなる。

また、本発明の請求項２に係る研磨保持用パッドは、前記連続気泡型発泡ウレタンシートが、ポリウレタン樹脂、２−ブタノン、トルエンおよび水を必須成分とする混合液を工程紙に塗布し、加温することにより得られることを特徴とする。
この構成により、２−ブタノン、トルエンの混合溶剤中に分子量十数万のポリウレタン樹脂を分散させて平滑なＰＥＴフィルムなどの工程紙に薄膜塗布を可能とし、水を用いて発泡構造を形成させ、その結果、被研磨物への吸着力を制御可能となり、更に、この発泡ウレタンシート（Ａ）に熱硬化性ウレタン発泡体（Ｂ）を一体に形成することにより、研磨保持用パッドに柔軟性、軽量性及び耐久性を付与させることができる。

更に、本発明の請求項３に係る研磨保持用パッドは、前記ウレタン発泡体の定盤への固着面が厚み調整平滑処理され、その平滑面に粘着剤が塗工されているか、又は粘着テープが貼り合わせられていることを特徴とする。
この構成により、その表面は比較的平滑であるので、表面精度が良く、基材付き粘着層が確実に貼着でき、ひいては定盤への装着性が向上する。

本発明の研磨保持用パッドによれば、次のような効果を奏する。
（１）開孔径が小さく厚みが薄くて密度が大きい連続気泡型発泡ウレタンシートと、厚みが大きくて密度の小さい熱硬化性ウレタン発泡体を一体に形成して研磨保持用パッドを構成しているので、より高圧力・高回転の研磨に対応できる高い被研磨物保持力を有すると共に、大面積のガラスや基板などの被研磨物の装着時に噛んだエアの貯留が少ない、セット時にエアが貯留しがたい研磨保持用パッドとなる。
（２）軽く扱い易く、低硬度パッドの要求に対応出来る。
（３）復元性に優れ長期使用でも「へたり」が少ない為、コスト低減が出来る。
（４）生産時のＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの溶剤使用量を削減できるので、環境面での寄与が出来る。
（５）発泡層は低密度のウレタン発泡体でよいので、安価に提供できる。

本発明に係る研磨保持用パッドの製造工程を工程順（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す断面説明図である。使用形態の一例を示す断面説明図である。

以下、本発明の実施形態にかかる研磨保持用パッドについて、図面を参照して詳細に説明する。
まず、工程１として図１（ａ）において連続気泡型発泡ウレタンシートの作製について説明する。基材１（リンテック株式会社製ＰＥＴ−１００ＧＳなど）に熟可塑性ポリウレタン樹脂（ＤｌＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ−５５０など）をスキージを用いて塗工し、例えば、６０℃×１〜５ｍｉｎ、更に１２０℃×１〜１０ｍｉｎ間乾燥させ、厚み１１０μｍ以下、密度９９０ｋｇ／ｍ^３以下の発泡ウレタンシート２を得る。あるいは、基材１に熱硬化性ウレタン発泡体原料を塗布したものを加熱し、発泡反応、架橋硬化させ、発泡ウレタンシート２を得る。
なお、図１中で１としては、片面に離型処理を行ったポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）フイルム、紙＋ポリプロピレンラミネート品などが使用でき、２は連続気泡型発泡ウレタンシート（熱可塑性ポリウレタン樹脂又は熱硬化性ポリウレタン樹脂）である。

次に図１（ｂ）の工程２の熱硬化性ウレタン発泡体の一体成形工程としては、基材１付き発泡ウレタンシート２の表面にポリウレタン原料を塗布し、さらに基材４を被せ、加熱し（８０℃×２ｍｉｎ、１２０℃×４ｍｉｎ）熱硬化性ポリウレタン発泡体３を得る。又は、基材４にポリウレタン原料を塗布し、更に基材１を被せ、加熱し（８０℃×２ｍｉｎ、１２０℃×４ｍｉｎ）発泡させても良い。
図１において、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の圧縮永久歪を５％以下にし、長期使用でも「へたり」を少なくするために、このタイプのウレタン発泡体を使用する。なお、４は熱硬化性ポリウレタン発泡体３から剥離可能な基材であって、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フイルムが好ましく使用され、この外にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロンフィルム等を使用可能な基材に挙げられる。

次の図１（ｃ）の工程３の熱硬化性ウレタン発泡体研磨工程においては、基材４を剥離して取除き、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の表面を研磨して均一厚みにする。
続く工程４（図１（ｄ））の粘着テープ貼り付け工程においては、研磨加工された熱硬化性ウレタン発泡体３の被研磨面に基材付き粘着層５を貼り合わせる。なお、基材付き粘着層は、粘着剤−ＰＥＴフィルム−粘着剤−セパレータによって構成されている。

更に、使用形態の一例を図２に示す。
前記図１（ｄ）の工程４で作成した研磨保持用パッドを所定の形状に切り取り、切断面（端部）を防水処理７する。なお、使用条件によってはこの端部の防水処理７は不要である。
このパッドを使用する際には、先ず基材１を剥離し、次いで基材付き粘着層５のセパレータを剥離したもの５’を定盤６に貼り付ける。そして、基材１が剥離された連続気泡型発泡ウレタンシート２上に水を介して研磨対象物として、例えば、ガラス基盤を水の表面張力により吸着させ、研磨に付される。

前記研磨保持用パッドの研磨対象物（被研磨物）と当接する連続気泡型発泡ウレタンシートは、請求項１に記載の特徴を有するものであれば、ジイソシアナートとポリオールの重付加で作られるポリウレタンである限り熱可塑性、熱硬化性のどちらの樹脂であってもよい。

この連続気泡型発泡ウレタンシートと定盤の間に介在させる熱硬化性ポリウレタン発泡体３は、請求項１に記載した圧縮永久歪が５％以下の熱硬化性ポリウレタン発泡体でなければならない。そのためには、密度が２００〜４００ｋｇ／ｍ^３近辺である必要がある。こうすることで、研磨保持用パッドとしての好適な圧縮応力や長期使用での「へたり」の少なさを維持できるばかりでなく、低吸水性にもなる。密度が２００ｋｇ／ｍ^３を可成り下回る場合にはフォーム体の吸水量が増加し、被研磨物との吸着性が低下する。さらに、密度が低くなるほど単位面積当りの塗布量が少なくなり、また発泡倍率も増すため、厚み精度が悪くなる。また、密度が４００ｋｇ／ｍ^３を大幅に超えると、フォーム体が硬くなり、十分なクッション性を得ることができなくなる。結果として、研磨時の衝撃で研磨対象のガラス基板が外れる惧れがある。従って、密度は２００〜４００ｋｇ／ｍ^３、望ましくは３００ｋｇ／ｍ^３前後が好ましい。

前記熱硬化性ポリウレタン発泡体３は、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒および必要に応じ架橋剤、着色剤、樹脂改質剤、難然剤、紫外線吸収剤、耐久性改良剤から選択される添加剤、等の配合物を混合撹拌して得られた反応原料を、剥離処理を施した工程紙（基材）４の剥離面に均一に塗布した後、この塗布原料の上面に基材１付き発泡シート２を被せ、連続気泡性ポリウレタン発泡体を形成することで製造できる。

前記ポリオール類としては、ポリエステルポリオールあるいはポリエーテルポリオールがあるが、疎水性のポリオールを用いることで、水との接触角が９０°以上のポリウレタン発泡体を得ることができ好ましい。例えば、ポリブタジエン系ポリオール、ダイマー酸系ポリオール、ヒマシ油系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール或いはポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどが挙げられる。この中でも、ポリテトラメチレングリコールは強度が出て、長期使用に耐えるため好ましい。また、ダイマー酸系ポリオールは特に疎水性が高くなり好ましい。

また、多官能性イソシアナートとしては、分子中にイソシアナート基を２個以上含有する芳香族イソシアナートおよび脂肪酸族イソシアナートそれらの変成物を用いることができる。具体的には、トルエンジイソシアナート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＤＩ）、キシレンジイソシアナート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアナート（ＴＭＸＤＩ）等、およびこれらの混合物等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらをプレポリマーにすることで伸びおよび強度、耐久性が向上し、長期の使用が可能になる。

前記発泡剤として、水、常圧で気体の窒素ガス、炭酸ガスおよび空気等の不活性ガス、モノフッ化トリ塩化メタンや塩化メタン等のハロゲン化アルカン、ブタンやペンタン等の低沸点アルカン、分解窒素ガス等を発生するアゾビスイソブチルニトリル等およびこれらの混合物が用いられるが、これらに限定されるものではない。

この発明の研磨保持用パッドの固定定盤６に装着するための弾性体としての熱硬化性ポリウレタン発泡体３は、前記実施の形態に示した製造方法だけでなく、前記のような諸原料を使用して、従来から知られているワンショット法、部分プレポリマー法等の方法によって製造してもよい。製造されるポリウレタン発泡体は、モールド成形、連続シート成形、メカニカルフロス成形等によってシート状に成形する。特に、前記実施の形態で示した上下面の離型紙と連続気泡型発泡ポリウレタンシートとの間にポリウレタン原液を挟み込んで発泡させる「シート状発泡法」が最も適する方法である。

次に、本発明を実施例及び比較例により詳細に説明する。以下において、「部」及び「％」は重量基準の単位とする。
なお、実施例および比較例の全てにおいて、連続気泡型発泡ウレタンシートの作製に使用したポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）はポリエーテル／ポリエステルであり、架橋剤（ＤＩＣ株式会社製Ｔ−８１Ｅ）はヘキサメチレンジイソシアネートプレポリマー／ヘキサメチレンジイソシアネートを使用し、触媒溶液（ＤＩＣ株式会社製ＣＬ−１５）は１％未満含有有機錫触媒（ジブチルチンジラウレート）酢酸エケル／２−ブタノン溶液を使用し、界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製サーフロンＳ４２０）はパーフルオロアルキルエチレンオキサイド共重合体を使用した。

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部に希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）を５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）を２０部、架橋剤及び触媒を各１．５部添加し、界面活性剤としてパーフルオロアルキレンエチレンオキシド共重合体（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製Ｓ４２０）１部を良く攪拌しながら添加し２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に１００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み５μｍで密度８６７ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。開孔径が最大３μｍの微細セルであった。
次にポリウレタン原料として、ポリオールとしてダイマー酸ポリエステルジオール（分子量１２３６、水酸基価１０４．４、ＤＩＣ株式会社製ＵＡ２８１２）１００部とポリイソシアネートとして４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートとＰＰＧとのプレポリマー（イソシアネート含有量１３．１ｗｔ％、日本ポリウレタン株式会社製ＤＣ６９７４）をＮＣＯ／ＯＨ比率＝１．０５で混合し、３５℃に温調した。更に触媒として１，８−ジアザ・ビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７有機酸塩（三洋化成工業株式会社製ＳＡ１０２）を０．４部、発泡剤として水を０．５部添加し、よく攪拌した後に離型処理したＰＥＴフィルム基材４上に塗布し、ＰＥＴフィルム基材１付き発泡ウレタンシート２をポリウレタン原料と発泡ウレタンシートが接するように被せ、８０℃×２ｍｉｎ、１２０℃×４ｍｉｎ加温し、厚み１ｍｍ、密度；３００ｋｇ／ｍ^３の熱硬化性ポリウレタン発泡体３を得た。更に基材４を取除き、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の表面を平滑研磨し、厚み公差±０．０１ｍｍに調整した後に基材付粘着層５を貼り付けた。

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部に希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）を５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）を８０部、架橋剤及び触媒を各１．５部添加し、界面活性剤としてパーフルオロアルキレンエチレンオキシド共重合体（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製Ｓ４２０）１部を良く攪拌しながら添加し２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に５００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み１１０μｍで密度５３８ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。開孔径が最大３μｍの微細セルであった。以降は実施例１と同じ作業を行い、粘着テープ付複合ウレタンシートを作製した。

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部に希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）を５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）を８０部、架橋剤及び触媒を各１．５部添加し、界面活性剤としてパーフルオロアルキレンエチレンオキシド共重合体（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製Ｓ４２０）１部を良く攪拌しながら添加し２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に２００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み４８μｍで密度４４４ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。開孔径が最大６μｍの微細セルであった。
次に、ポリオール成分のポリテトレメチレングリコール（分子量２０００、水酸基価５７、三菱化学株式会社製ＰＴＭＧ２０００）１００部及びトリメチロールプロパントリメタクリレート（三井化学株式会社製ＩＲ９４）５部とポリイソシアネートとして４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートとＰＰＧとのプレポリマー（イソシアネート含有量１３．１ｗｔ％、日本ポリウレタン株式会社製ＤＣ６９７４）をＮＣＯ／ＯＨ比率＝１．０５で混合し、３５℃で温調した。更に触媒として１，８−ジアザ・ビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７有機酸塩（三洋化成工業株式会社製ＳＡ１０２）を０．４部、発泡剤として水を０．５部添加し、よく攪拌した後に塗布し、ＰＥＴフィルム基材１付発泡ウレタンシート２をポリウレタン原料と発泡ウレタンシートが接するように被せ、８０℃×２ｍｉｎ、１２０℃×４ｍｉｎ加温し、厚み１ｍｍ、密度；３００ｋｇ／ｍ^３の弾性体を得た。更に基材４を取除き、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の表面を平滑研磨し、厚み公差±０．０１ｍｍに調整した後に基材付粘着層５を貼り付けた。

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部に希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）を５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）を２８部、架橋剤及び触媒を各１．５部添加し、界面活性剤としてパーフルオロアルキレンエチレンオキシド共重合体（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製Ｓ４２０）１部を良く攪拌しながら添加し２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に２００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み３０μｍで密度９８７ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。開孔径が最大３μｍの微細セルであった。
以降は実施例１と同じ作業を行い、粘着テープ付複合ウレタンシートを作製した。

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部に希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）を５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）４０部を良く攪拌しながら添加し２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に５００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み８６μｍで密度５８７ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。開孔径が最大７μｍの微細セルであった。
次にポリウレタン原料として、ポリオールとしてダイマー酸ポリエステルジオール（分子量１２３６、水酸基価１０４．４、ＤＩＣ株式会社製ＵＡ２８１２）１００部とポリイソシアネートとして４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートとＰＰＧとのプレポリマー（イソシアネート含有量１３．１ｗｔ％、日本ポリウレタン株式会社製ＤＣ６９７４）をＮＣＯ／ＯＨ比率＝１．０５で混ぜ、３５℃で温調した。更に触媒として１，８−ジアザ−ビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７有機酸塩（三洋化成工業株式会社製ＳＡ１０２）を０．４部、発泡剤として水を０．３部添加し、よく攪拌した後に離型処理したＰＥＴフィルム基材４上に塗布し、ＰＥＴフィルム基材１付き発泡ウレタンシート２をポリウレタン原料と発泡ウレタンシートが接するように被せ、８０℃×２ｍｉｎ、１２０℃×４ｍｉｎ加温し、厚み１ｍｍ、密度；４４３ｋｇ／ｍ^３の熱硬化性ポリウレタン発泡体３を得た。更にＰＥＴフィルム基材４を取除き、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の表面を平滑研磨し、厚み公差±０．０１ｍｍに調整した後に基材付粘着層５を貼り付けた。

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部と希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）４０部を良く攪拌しながら２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に２００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み４０μｍで密度６７０ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。開孔径が最大７μｍと微細セルであった。
次にポリウレタン原料として、ポリオールとしてダイマー酸ポリエステルジオール（分子量１２３６、水酸基価１０４．４、ＤＩＣ株式会社製ＵＡ２８１２）１００部とポリイソシアネートとして４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートとＰＰＧとのプレポリマー（イソシアネート含有量１３．１ｗｔ％、日本ポリウレタン株式会社製ＤＣ６９７４）をＮＣＯ／ＯＨ比率＝１．０５で混ぜ、３５℃で温調した。更に触媒として１，８−ジアザ−ビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７有機酸塩（三洋化成工業株式会社製ＳＡ１０２）を０．４部、発泡剤として水を０．８部添加し、よく攪拌した後に離型処理したＰＥＴフィルム基材４上に塗布し、ＰＥＴフィルム基材１付き発泡ウレタンシート２をポリウレタン原料と発泡ウレタンシートが接するように被せ、８０℃×２ｍｉｎ、１２０℃×４ｍｉｎ加温し、厚み１ｍｍ、密度；２３０ｋｇ／ｍ^３の熱硬化性ポリウレタン発泡体３を得た。更にＰＥＴフィルム基材４を取除き、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の表面を平滑研磨し、厚み公差±０．０１ｍｍに調整した後に基材付粘着層５を貼り付けた。

比較例１

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部に希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）を５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）を８０部、架橋剤及び触媒を各１．５部添加し、界面活性剤としてパーフルオロアルキレンエチレンオキシド共重合体（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製Ｓ４２０）１部を良く攪拌しながら添加し２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に６００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、密度４４８ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。発泡ウレタンシート厚み１２０μｍとなり、開孔径は表面に溶剤の突沸痕が観察されたため最大１２０μｍと粗大な穴が観察された、また、凹凸上の表面が観察された。以降は実施例１と同じ作業を行い、粘着テープ付複合ウレタンシートを作製した。

比較例２

２−ブタノン：トルエンの１：２の有機溶剤で熱可塑性ポリウレタン樹脂２（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ−５５０）の固形分が２０％になるように希釈し良く攪拌しながら２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後ＰＥＴフィルム基材１（リンテック株式会社製）に２００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み２６μｍの発泡ウレタンシート２を作製した。
更に実施例１と同様にその上に弾性体を発泡させた。更に基材４を取除き、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の表面を平滑研磨し、厚み公差±０．０１ｍｍに調整した後に基材付粘着層５を貼り付けた。

比較例３

ポリウレタン樹脂溶液（ＤＩＣ株式会社製ゾルテックスＰＸ５５０）１００部と希釈溶剤（トルエン／２−ブタノン＝２／１の重量比で配合）５０部、発泡剤（水／２−ブタノン＝９／１の重量比で配合）を２０部、架橋剤及び触媒を各３部添加し、界面活性剤としてパーフルオロアルキレンエチレンオキシド共重合体（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製Ｓ４２０）１部を良く攪拌しながら２５℃に調整した。調整した液を更に攪拌脱泡機（株式会社シンキー製あわとり錬太郎ＡＲ−３６０Ｍ、自転６００ｒｐｍ、公転２０００ｒｐｍ）にて５分間攪拌後、ＰＥＴフィルム基材１に２００μｍ間隙のスキージを用いて塗工し、６０℃×２．５ｍｉｎ、１２０℃×５ｍｉｎ間乾燥させ、厚み４４μｍで密度５６８ｋｇ／ｍ^３の発泡ウレタンシート２を得た。開孔径が最大５μｍと微細セルであった。
次にポリウレタン原料として、ポリオールとしてダイマー酸ポリエステルジオール（分子量１２３６、水酸基価１０４．４、ＤＩＣ株式会社製ＵＡ２８１２）１００部とポリイソシアネートとして４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートとＰＰＧとのプレポリマー（イソシアネート含有量１３．１ｗｔ％、日本ポリウレタン株式会社製ＤＣ６９７４）をＮＣＯ／ＯＨ比率＝９５で混ぜ、３５℃で温調した。更に触媒として１，８−ジアザ−ビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７有機酸塩（三洋化成工業株式会社製ＳＡ１０２）を０．４部、発泡剤として水を０．５部添加し、よく攪拌した後に離型処理したＰＥＴフィルム基材４上に塗布し、ＰＥＴフィルム基材１付き発泡ウレタンシート２をポリウレタン原料と発泡ウレタンシートが接するように被せ、８０℃×２ｍｉｎ、１２０℃×４ｍｉｎ加温し、厚み１ｍｍ、密度；２８８ｋｇ／ｍ^３の熱硬化性ポリウレタン発泡体３を得た。更にＰＥＴフィルム基材４を取除き、熱硬化性ポリウレタン発泡体３の表面を平滑研磨し、厚み公差±０．０１ｍｍに調整した後に基材付粘着層５を貼り付けた。
保持力値は、４．１Ｎと比較的良い値が得られたものの、復元性が１２％となり、繰返し脱着によるヘタリが発生した。

※開孔径値の−は、非発泡シートのためセルが無い状態を指す。

表１及び表２における各用語の意味を以下に示す。
保持力：試験治具に５０×５０ｍｍ角のサンプル片を貼付け、８ｇ／ｃｍ^２の荷重がかかるように調整する。５０μＬの水をガラス上に滴下し、その上にサンプル片を馴染ませ、静置させる。ガラス板と水平方向にサンプル片を引張り、サンプル片がずれる時の引張力のピーク値を測定した。単位；Ｎ（ニュートン）引張速度；１００ｍｍ／ｍｉｎ。試験機；ＵＴ４−５ＫＮ
エアー残留性：１００×１００ｍｍ角のガラス板を１００μｌの霧状の水で濡らした保持パッド材上に５°の傾きをつけた状態から静かに置く。ガラス上に４００ｇのおもりを１分置いた後、おもりを外し、エアーの有無を確認する。○；エアー残留無し、×；エアー残留有り。
スラリー残留性：１００×１００ｍｍ角のガラス板上に０．１ｍｌの研磨用スラリー液を滴下し、その上に５０×５０ｍｍ角のサンプル片を静置させる。８０ｇ／ｃｍ^２の荷重を繰返し１０回かけた後、流水でスラリーを洗い流す。保持パッド材表面にスラリー（研磨砥粒）を目視にて確認できなければ○、スラリーを目視にて確認できた場合を×とした。
乾燥時間：５０×５０ｍｍ角のガラス板を一定量の霧状の水で濡らした保持パッド材上に静置する。５０％圧縮率でガラス板を１０回／分で１分間上下した後、８０℃のオーブン中に１分間入れ、乾燥しているか否かを確認する。

復元性：７０℃オーブンにて促進した、５０％圧縮永久歪。
発泡ウレタンシート樹脂：熱可塑とは熱可塑性ポリウレタン樹脂を用いて作製したものをいい、熱硬化とは熱硬化性ポリウレタン樹脂を用いて作製したシートを言う。
厚み；非発泡ウレタンシートを株式会社ミツトヨ製ＩＤ−Ｈで測定した値である。
開孔径；電子顕微鏡にて３５００倍に拡大し、最大開孔径を測定した値である。電子顕微鏡としては電界放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４３００（日立製作所製）を使用した。
接触角：鏡面仕上げのＰＥＴ上に各ポリウレタン原料を塗布、乾燥し、平滑なフィルム状となしたものを接触角計で水との接触角を測定した値である。接触角計としては協和接触角計ＣＡ―Ａ型（協和科学社製）を使用した。
ポリウレタン発泡体：エステルとは、各種ポリエステルポリオール原料を使用し、所定の条件で発泡させたポリウレタン発泡体をいい、エーテルとはポリエーテルポリオール原料を使用し、所定の条件で発泡させたポリウレタン発泡体いう。
耐磨耗性；ＪＩＳＫ５６００−５−９＜塗膜・機械的性質（第９節；耐磨耗性（磨耗輪法））準拠磨耗輪；Ｈ−１８、荷重２５０ｇを用い、４００回試験サンプル後の重量減少率（％）を測定した値である。耐磨耗試験機はティーバー式（東洋精機製）を使用した。

表１に示した結果から、実施例１〜６は、研磨対象物を吸着保持する連泡気泡型発泡ウレタンシートの厚み、開孔径、接触角及び密度、並びにポリウレタン発泡体のタイプ、即ちエステルタイプ又はエーテルタイプにより保持力、復元性、耐摩耗性などに若干のバラツキが見られるものの満足できる範囲であり、エアー残留性（空気の咬み込み）、スラリー残留性、乾燥時間において十分満足できる結果が得られている。その上、表１の保持力の欄の数値から明らかなように、比較例に比べて保持力が大きいので、より高圧力・高回転の研磨に対応でき、大型画面の液晶テレビ用のガラス基板の研磨に好適な研磨保持用パッドとなる。

一方、表２に示した結果から比較例１は、発泡ウレタンシートの厚みが１２０μｍと厚く、表面には溶剤の突沸痕跡による最大１２０μｍの粗大穴も観察され、表面の平滑性が損なわれるため保持力が低下し、エアー残留性、スラリー残留性とも実用的に不合格な結果になってしまった。また、比較例２は非発泡シートのため、スラリーの残量性は問題なかったものの、表面がほぼ平坦なため保持力が２．８と実施例に比べて小さくなるだけでなく、エアー残留性が実用的に満足できない結果に終わった。また、比較例３は、保持力値は、４．１Ｎと比較的良い値が得られたものの、復元性が１２％となり、繰り返し脱着によるへたりが発生し好ましくない。

１基材
２連続気泡型発泡ウレタンシート
３熱硬化性ウレタン発泡体
３’ 研磨加工した熱硬化性ウレタン発泡体
４基材
５基材付き粘着層（セパレータを付けた状態）
５’ 基材付き粘着層（セパレータを剥離した状態）
６定盤
７端部の防水処理加工

Claims

長径が１０μm以下の微細な開孔を有する連続気泡型発泡ウレタンシートの一面側に熱硬化性ウレタン発泡体が形成されており、研磨対象物を保持するための定盤に前記熱硬化性ウレタン発泡体の他面側を固着させて前記連続気泡型発泡ウレタンシートの他面側が前記研磨対象物に当接する研磨保持用パッドにおいて、前記連続気泡型発泡ウレタンシートは厚みが１１０μｍ以下であり、密度が９９０ｋｇ／ｍ^３以下であって、前記熱硬化性ウレタン発泡体は圧縮永久歪が５％以下であり、厚みが連続気泡型発泡ウレタンシートより大きく、密度が２００〜４００ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする研磨保持用パッド。
前記連続気泡型発泡ウレタンシートが、ポリウレタン樹脂、２−ブタノン、トルエンおよび水を必須成分とする混合液を工程紙に塗布し、加温することにより得られることを特徴とする請求項１記載の研磨保持用パッド。
前記熱硬化性ウレタン発泡体の定盤への固着面が厚み調整平滑処理され、その平滑面に粘着材が塗工されているか、又は粘着テープが貼り合わせられていることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨保持用パッド。