JP6976157B2

JP6976157B2 - 研磨パッド用研磨剤保持材、樹脂組成物、及び研磨パッド用研磨剤保持材の製造方法

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Publication number: JP6976157B2
Application number: JP2017242433A
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Inventors: 秀和藤田; 信行高橋
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Filing date: 2017-12-19
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Description

本発明は、研磨パッド用研磨剤保持材、樹脂組成物、及び研磨パッド用研磨剤保持材の製造方法に関するものである。

研磨パッド用研磨剤保持材の１種である研磨シートは、合成繊維及び合成ゴム等から製造された不織布や編織布、又はポリエステルフィルム等を基材とし、その上面にポリウレタン系溶液を塗布し、湿式凝固法により連続気孔を有する多孔層を形成し、必要に応じてその表皮層を研削、及び除去することにより（以下表面が研削された研磨シートをスエードと表現する）製造されている。このような研磨シートは、既に液晶ガラス、ガラスディスク、フォトマスクシリコンウエハ、ＣＣＤ、及びカバーグラス等の電子部品の表面精密研磨のための粗研磨から仕上げ研磨で用いられる研磨パッドにおいて広く使用されている。近年、精密研磨面の測定機器の発達とあいまって、ユーザーからの要求品質が高くなり、ますます精度の高い精密研磨ができる研磨パッドが求められている。

従来、磁気ディスク基板、光学レンズ、及び半導体ウエハ等の精密部品の平坦化処理には、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法が採用されている。ＣＭＰ法では、通常、砥粒（研磨粒子）をアルカリ溶液又は酸溶液に分散させたスラリ(研磨液)を被研磨物の加工面と研磨パッドとの間に供給する。研磨中、被研磨物は、スラリ中の砥粒による機械的研磨作用と、アルカリ溶液又は酸溶液による化学的研磨作用とによって平坦化される。

このようなＣＭＰ法において、特に仕上げ研磨に使用される研磨パッドとしては、耐摩耗性にすぐれた多孔質の軟質ポリウレタン発泡体を研磨層に使用したものが知られている。しかし、このタイプの研磨パッドでは、研磨層の柔軟性が高く圧縮変形しやすいため、研磨層が研磨中に被研磨物の端部の形状に追従し、被研磨物の端部が中央部より大きく研磨される「端部ダレ」という過研磨現象が発生する。また、研磨層の表面に存在する微細孔が研磨の過程で摩擦により一部閉塞して被研磨面に研磨傷が発生する、研磨レートが経時的に低下するといった問題が生じる。

端部ダレを防ぐための技術として、研磨パッドの研磨層の硬度を高くすることが検討されている。例えば特許文献１では、ポリエステル繊維に熱融着糸を混綿することにより交絡点を形成することで、不織布を高モジュラスとすることが検討されている。特許文献２では、発泡ポリウレタン中の気泡の構造を特定のものとすることにより、研磨層の硬度を一定の範囲に抑えて研磨傷の発生を抑制しつつ端部ダレを防ぐことが検討されている。

特開２００６−３５３２２号公報特開２０１２−７１４号公報

研磨シート内の気孔の大きさや分布が研磨精度に大きく影響することが判明しており、これらを制御する技術の開発は重要である。
しかし、特許文献１では、気孔の大きさや分布の制御については着目されておらず、研磨制度は低かった。

また、特許文献２におけるポリウレタン樹脂の発泡による気泡の構造の制御は限定的なものであり、実用的な技術とはいえなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、不飽和ポリエステル表面に精密に制御されたサイズ分布の気孔を有する研磨パッド用研磨剤保持材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、不飽和ポリエステル樹脂と、エチレン性不飽和化合物と、無機充填材と、中空体とを含む樹脂組成物を用いることにより、研磨パッド用研磨剤保持材表面の開口径を精密に制御することができることを見出し、本発明に想倒した。

すなわち、本発明は以下の態様を有する。

［１］（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物と、（Ｃ）無機充填材と、（Ｄ）中空体とを含む樹脂組成物の硬化物であることを特徴とする研磨パッド用研磨剤保持材。
［２］前記樹脂組成物が、無機繊維を含まないことを特徴とする［１］に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
［３］前記樹脂組成物が、前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物、及び（Ｃ）無機充填材の合計１００質量部に対して、前記（Ｄ）中空体を１０〜５０質量部含むことを特徴とする［１］又は［２］に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
［４］前記樹脂組成物が、前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して、前記（Ｂ）エチレン性不飽和化合物を８０〜１００質量部含むことを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
［５］前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量が６,０００〜３５,０００であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
［６］前記（Ｄ）中空体が、ガラスバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、セラミックバルーン、及びシラスバルーンから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
［７］前記（Ｄ）中空体が、ガラスバルーンであることを特徴とする［６］に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
［８］前記（Ｃ）無機充填材が、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、及び酸化カルシウムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれかに記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
［９］（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物と、（Ｃ）無機充填材と、（Ｄ）中空体とを含み、無機繊維を含まず、前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物、及び（Ｃ）無機充填材の合計１００質量部に対して、前記（Ｄ）中空体を１０〜５０質量部含む樹脂組成物。
［１０］（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物と、（Ｃ）無機充填材と、（Ｄ）中空体とを含む樹脂組成物を成形して硬化させること、及び硬化した樹脂組成物の表面を削って面出しすることを含む研磨パッド用研磨剤保持材の製造方法。

本発明によれば、不飽和ポリエステル表面に精密に制御されたサイズ分布の気孔を有する研磨パッド用研磨剤保持材を提供することができる。

以下、本発明の研磨パッド用研磨剤保持材、樹脂組成物、及び研磨パッド用研磨剤保持材の製造方法について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。

（樹脂組成物）
本発明の一実施形態は、（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物と、（Ｃ）無機充填材と、（Ｄ）中空体とを含む樹脂組成物である。

［(Ａ)不飽和ポリエステル樹脂］
（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと不飽和多塩基酸及び任意の飽和多塩基酸とを重縮合させて得られるものであり、その種類は特に限定されない。不飽和多塩基酸とは、エチレン性不飽和基を有する多塩基酸であり、飽和多塩基酸とは、エチレン性不飽和基を有さない多塩基酸である。（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂は、公知の合成方法により合成できる。

（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂の原料として用いられる多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンタンジオール、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡ、グリセリン等が挙げられる。中でも好ましくはプロピレングリコール及び水素化ビスフェノールＡである。多価アルコールは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂の原料として用いられる不飽和多塩基酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等が挙げられる。不飽和多塩基酸は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、無水マレイン酸及びフマル酸が好ましい。

飽和多塩基酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘット酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。中でも好ましくはフタル酸である。飽和多塩基酸は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、６,０００〜３５,０００が好ましく、より好ましくは６,０００〜２０,０００であり、さらに好ましくは８,０００〜１５,０００である。重量平均分子量が６,０００〜３５,０００であれば、成形性がより一層良好となる。重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した値である。測定方法は実施例に示す。

（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂の不飽和度は５０〜１００モル％であることが好ましく、より好ましくは６０〜１００モル％であり、さらに好ましくは７０〜１００モル％である。不飽和度が上記範囲であると、成形性がより良好である。不飽和ポリエステル樹脂の不飽和度は、原料として用いた不飽和多塩基酸及び飽和多塩基酸のモル数を用いて、以下の式により算出可能である。
不飽和度（モル％）＝｛（不飽和多塩基酸のモル数）／（不飽和多塩基酸のモル数＋飽和多塩基酸のモル数）｝×１００

(Ａ)不飽和ポリエステル樹脂の配合量は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは１０．０〜２０．０質量％、より好ましくは１０．０〜１８．０質量％、さらに好ましくは１０．０〜１７．０質量％である。（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂の配合量が１０．０質量％以上であれば機械的強度がより良好であり、２０．０質量％以下であれば取り扱いに適した粘度となる。

［(Ｂ)エチレン性不飽和化合物］
(Ｂ)エチレン性不飽和化合物は、エチレン性不飽和基を有する化合物である。（Ｂ）エチレン性不飽和化合物としては、(Ａ)不飽和ポリエステル樹脂と共重合可能な二重結合を有するものであれば、特に制限されることなく使用できる。

(Ｂ)エチレン性不飽和化合物としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルベンゼンなどの芳香族系モノマー、２-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアルキレンオキサイドのジアクリレート誘導体、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、メタクリル酸メチルなどのアクリル系モノマー、及び上記モノマーが複数個結合したオリゴマー等が挙げられる。中でも、(Ａ)不飽和ポリエステル樹脂との反応性の観点から、スチレン及びメタクリル酸メチルが好ましく、特にスチレンが好ましい。(Ｂ)エチレン性不飽和化合物は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

(Ｂ)エチレン性不飽和化合物の含有量は、(Ａ)不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して８０〜１００質量部であることが好ましく、より好ましくは８３〜９８質量部であり、さらに好ましくは８５〜９５質量部である。(Ｂ)エチレン性不飽和化合物の含有量が、(Ａ)不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して８０質量部以上であれば取り扱いに適した粘度となる。また、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物の含有量が（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して１００質量部以下であれば、より一層良好な機械的強度を有する樹脂組成物の硬化物が得られる。

（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂及び（Ｂ）エチレン性不飽和化合物の混合物の硬化物の荷重たわみ温度は、１００℃〜１４０℃であることが好ましい。荷重たわみ温度が１００℃以上であれば、研磨時の摩擦熱による摩耗の影響を受けにくく、研磨傷の発生をより抑制することができる。不飽和ポリエステル樹脂及び（Ｂ）エチレン性不飽和化合物の混合物の硬化物の荷重たわみ温度は、１４０℃を超えてもよい。荷重たわみ温度は、ＪＩＳＫ６９１１５．３５に準拠して測定される。

［（Ｃ）無機充填材］
(Ｃ)無機充填材は、例えば樹脂組成物の粘度を取り扱いに適した粘度に調整する機能、及び樹脂組成物の成形性を向上させる機能等を有する。

（Ｃ）無機充填材としては、当該技術分野において公知の無機充填材を用いることができ、例えば、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等が挙げられる。これらの中でもコストメリットがある炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム及びタルクが好ましく、より好ましくは炭酸カルシウム又は水酸化アルミニウムである。（Ｃ）無機充填材は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、後述の（Ｄ）中空体が無機物である場合は、（Ｃ）無機充填材ではなく（Ｄ）中空体に分類する。

（Ｃ）無機充填材の平均粒子径は、樹脂組成物の硬化物を形成する際における樹脂組成物の粘度の観点から、１〜１００μｍであることが好ましく、１〜６０μｍであることがより好ましく、１〜５０μｍであることがさらに好ましい。（Ｃ）無機充填材の平均粒子径が１μｍ以上であれば、無機充填材の凝集をより抑制でき、無機充填材の平均粒子径が１００μｍ以下であれば、成形性がより良好である。

（Ｃ）無機充填材の平均粒子径は、電子顕微鏡あるいは光学顕微鏡を用いてＮ＝１００で無機充填材の粒子径を測定し、その平均を算出することで決定できる。

（Ｃ）無機充填材の形状は、球状でもよいし、扁平状などでもよく、好ましくは球状である。（Ｃ）無機充填材が球状の粒子であると、比表面積が小さいため、樹脂組成物の硬化物を形成する際における樹脂組成物の粘度を効果的に下げることができ、未充填部分が生じることを効果的に防止できる。

（Ｃ）無機充填材の含有量は、（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して２５０〜４５０質量部であり、より好ましくは２７０〜４００質量部であり、さらに好ましくは３００〜３５０質量部である。（Ｃ）無機充填材の含有量が（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して２５０質量部以上であれば、取り扱いに適した粘度となり、成形性がより良好となる。一方で、（Ｃ）無機充填材の含有量が（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して４５０質量部以下であれば、硬化物の機械的強度がより良好となる。

［（Ｄ）中空体］
研磨層の表面に存在する（Ｄ）中空体由来の気孔は、砥粒（研磨粒子）である研磨剤を保持する役割を果たす。（Ｄ）中空体を適宜選択することで、研磨層の表面に存在する（Ｄ）中空体由来の気孔のサイズ分布及び単位面積当たりの数を精密かつ容易に制御することができる。被研磨物に応じた所望のサイズ分布及び単位面積当たりの数の気孔を有する研磨パッド用研磨剤保持材は、より良好な精密研磨性を提供することができる。例えば、サイズ分布の小さい（Ｄ）中空体を用いることにより、より均一な気孔を研磨層の表面に有する研磨剤保持材を得ることができる。このような研磨剤保持材は、被研磨物表面への負荷を均一にできるため、より精密な研磨面を提供することができる。

（Ｄ）中空体の素材は、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。例えば、ガラスバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、セラミックバルーン、シラスバルーン等が挙げられ、その中でもガラスバルーンが好ましい。

（Ｄ）中空体は、樹脂成分（（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂）との密着性を高める観点から、その大きさを制御することが好ましい。中空体は、一般に表面が平滑な真球状であるため、粒子径が大きすぎると、樹脂成分と中空体との接触面積が小さくなり、樹脂成分と中空体との間の密着性が低下する場合がある。密着性の低下は、樹脂組成物から得られる成形品の機械的強度等の特性の低下をもたらす場合がある。そのため、１１０〜１３０μｍの粒子径を有する（Ｄ）中空体の含有比率を、（Ｄ）中空体全体に対して、８０体積％以上とすることが好ましく、より好ましくは８４体積％以上、さらに好ましくは９０体積％以上とする。さらに、（Ｄ）中空体の含有比率を上記のように制御することにより、研磨剤保持材を、被研磨物表面への負荷にばらつきを生じさせる等の問題を生じさせる場合のあるマクロ気孔を実質的に含まず、研磨層表面に、平均孔径が１１０〜１３０μｍの均一な気孔を有するものとすることができる。１１０〜１３０μｍの粒子径を有する（Ｄ）中空体の比率を制御する方法としては、特に限定されず、例えば、当該比率が得られるように市販の中空体をブレンドすればよい。本明細書における「１１０〜１３０μｍの粒子径を有する（Ｄ）中空体の比率」はレーザ回折・散乱法によって求めた体積基準の粒径分布から算出することができる。１１０〜１３０μｍの粒子径を有する（Ｄ）中空体の比率が８０体積％以上であれば、より良好な精密研磨性が得られる。なお、１１０〜１３０μｍの粒子径を有する（Ｄ）中空体の比率の上限に特に制限はなく、（Ｄ）中空体のすべてが、１１０〜１３０μｍの粒子径を有するものであってもよい。

より均一な気孔を与える観点から、（Ｄ）中空体の粒子径の標準偏差は３．０〜１０．０μｍが好ましく、３．０〜８．０μｍがより好ましく、３．０〜６．０μｍがさらに好ましい。

（Ｄ）中空体の耐圧強度は、特に限定されないが、好ましくは１８ＭＰａ以上である。耐圧強度が１８ＭＰａ以上であれば、（Ｄ）中空体の機械的強度がより優れるため、不飽和ポリエステル樹脂組成物の製造時及び成形時の（Ｄ）中空体の破壊を低減することができる。さらに、ポリウレタン発泡体等の樹脂発泡体では、研磨層の表面に存在する気孔が研磨中に摩擦により閉塞し、研磨レートが経時的に低下するのに対し、耐圧強度が１８ＭＰａ以上である（Ｄ）中空体を含む研磨剤保持材では、研磨中の研磨層表面に存在する気孔の閉塞がより抑制され、研磨レートの経時的低下をより低減することができる。加えて、耐圧強度が１８ＭＰａ以上である（Ｄ）中空体を含む研磨剤保持材は、ポリウレタン発泡体等の樹脂発泡体と比べて圧縮強度に優れるため、研磨時に加わる力による変形が小さく、端部ダレを抑制することができる。本明細書における「（Ｄ）中空体の耐圧強度」とは、ＡＳＴＭＤ−３１０２に準拠して（Ｄ）中空体に圧力を加えた際に、（Ｄ）中空体の９０体積％が破壊されずに残存する圧力のことを意味する。

（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物、及び（Ｃ）無機充填材の合計１００質量部に対する（Ｄ）中空体の配合量は１０〜５０質量部であることが好ましく、２０〜４０質量部であることがより好ましい。（Ｄ）中空体の配合量が１０質量部以上であれば、研磨時に十分な量の研磨剤を保持できるため、良好な研磨レートを与えることができる。一方、（Ｄ）中空体の配合量が５０質量部以下であれば、研磨剤保持材の機械的強度が良好である。

［添加剤］
樹脂組成物は、上記（Ａ）、(Ｂ)、(Ｃ)及び（Ｄ）の各成分に加えて、硬化剤、低収縮剤、離型剤、増粘剤、着色剤、重合禁止剤等の添加剤を必要に応じて含有してもよい。これらの添加剤は、それぞれの目的に応じて本発明の効果を妨げない範囲で含有できる。

硬化剤としては、例えばｔ−ブチルパーオキシオクトエート、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化物が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。硬化剤は、（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、及び（Ｂ）エチレン性不飽和化合物の合計１００質量部に対して、０．５〜２．０質量部の範囲で添加することが好ましく、０．６質量部〜１．５質量部がより好ましい。

低収縮剤としては、公知の熱可塑性樹脂を使用することができ、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、飽和ポリエステル、ポリカプロラクトン等が挙げられる。低収縮剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。低収縮剤は、（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、及び（Ｂ）エチレン性不飽和化合物の合計１００質量部に対して、１０〜２０質量部の範囲で添加することが好ましい。

離型剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、シリコーンオイル、合成ワックス等が挙げられる。離型剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。離型剤は、（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、及び（Ｂ）エチレン性不飽和化合物の合計１００質量部に対して、３．０〜８．０質量部の範囲で添加することが好ましく、３．５〜７．０質量部がより好ましい。

増粘剤としては、（Ｃ）無機充填材以外の増粘効果を示す化合物であり、イソシアネート化合物が例示される。増粘剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

着色剤は、成形品を着色する必要のある場合等に用いるものであり、各種の無機顔料や有機顔料を使用することができる。着色剤は、所望の成形品の着色度合いによって適宜その使用量を調整できる。

重合禁止剤としては、ハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、ナフトキノン、t−ブチルハイドロキノン、カテコール、ｐ−ｔ−ブチルカテコール、２，６−ジ−t−ブチル−４−メチルフェノールなど従来公知のものを使用できる。

［無機繊維］
樹脂組成物は、好ましくは無機繊維を含まない。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等が挙げられる。樹脂組成物中に無機繊維が含まれていると、樹脂組成物の硬化物を研磨パッド用研磨剤保持材として使用した場合、被研磨物に研磨傷がつくおそれがある。

なお、本明細書及び特許請求の範囲において「無機繊維を含まず」とは、樹脂組成物又はその硬化物中の無機繊維の含有量が０．１質量％以下であることを意味し、不純物等の他の成分と共に混入するものまでを排除するものではない。

（樹脂組成物の製造方法）
樹脂組成物は、例えば、上記（Ａ）、(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)の各成分と必要に応じて含有される添加剤とを混練する方法より製造できる。混練方法としては特に制限はなく、例えば、双腕式ニーダー、加圧式ニーダー、プラネタリーミキサー等を用いることができる。混練温度は２０℃〜５０℃が好ましく、より好ましくは３０〜５０℃である。混練温度が２０℃以上であれば、混練性がより向上する。混練温度が５０℃以下であれば、樹脂組成物の重合反応をより抑制できる。混練時間は各成分及びその比率に応じて適宜選択することができる。

樹脂組成物を製造する際の各成分を混練する順番については特に制限はない。例えば、（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と（Ｂ)エチレン性不飽和化合物の一部又は全部を混合してから他の成分を混合すると、均一に混合された樹脂組成物が得られやすいため好ましい。

（研磨パッド用研磨剤保持材の製造方法）
研磨パッド用研磨剤保持材は、樹脂組成物の硬化物である。研磨パッド用研磨剤保持材は、樹脂組成物を成形して硬化させ、表面を削って面出しすることにより形成できる。（Ｄ）中空体を含む樹脂組成物の硬化物の表面を削ることで、表面に（Ｄ）中空体由来の気孔が形成される。

樹脂組成物の成形及び硬化方法としては、特に制限されないが、鋳型内に樹脂組成物を仕込んでプレス成形する方法を用いることが好ましい。プレス成形する場合の条件としては、特に制限はないが、例えば温度１３０〜１６０℃、圧力４〜２０ＭＰａ、及び加圧時間１〜８分間の条件である。

面出しの方法としては、平面研磨機を用いた方法が挙げられる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。

＜不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量の測定方法＞
不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（昭和電工株式会社製Ｓｈｏｄｅｘ（登録商標）ＧＰＣ−１０１）を用いて下記条件にて測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求める。
カラム：昭和電工製ＬＦ−８０４
カラム温度：４０℃
試料：不飽和ポリエステル樹脂の０．２質量％テトラヒドロフラン溶液
流量：１ｍＬ／分
溶離液：テトラヒドロフラン
検出器：ＲＩ−７１Ｓ

＜不飽和ポリエステル樹脂Ａ１の調製＞
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口及び還流冷却器を備えた四口フラスコに、フマル酸（川崎化成工業株式会社製）１００モルとプロピレングリコール（旭硝子株式会社製）１００モルとを仕込んだ。そして、窒素ガス気流下で加熱撹拌しながら２００℃まで昇温してエステル化反応を行ない、不飽和ポリエステル樹脂Ａ１を得た。

得られた不飽和ポリエステル樹脂Ａ１は、不飽和度１００モル％、重量平均分子量１２，０００であった。

＜不飽和ポリエステル樹脂Ａ２の調製＞
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口及び還流冷却器を備えた四口フラスコに、フマル酸１００モル（川崎化成工業株式会社製）とプロピレングリコール（旭硝子株式会社製）８０モルと、水素化ビスフェノールＡ２０モル（丸善石油化学株式会社製）とを仕込んだ。そして、窒素ガス気流下で加熱撹拌しながら２１０℃まで昇温してエステル化反応を行ない、不飽和ポリエステル樹脂Ａ２を得た。

得られた不飽和ポリエステル樹脂Ａ２は、不飽和度１００モル％、重量平均分子量１０，０００であった。

＜実施例１〜６＞
上記の不飽和ポリエステル樹脂Ａ１、Ａ２に、それぞれ重合禁止剤であるハイドロキノン０．０１５質量部を添加し、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物であるスチレンに溶解させ、不飽和ポリエステル樹脂Ａ１、Ａ２の固形分がそれぞれ６０質量％である、上記Ａ１又はＡ２とスチレンとを含む混合物を調製した。

その後、双腕式ニーダーを用いて表１に示す組成（比率）となるように、上記Ａ１又はＡ２とスチレンとを含む混合物と、表１に示す成分（Ｃ）、（Ｄ）及び添加剤とを３０℃の温度条件下で混練し、実施例１〜６の樹脂組成物を得た。

表１に示す（Ｂ）エチレン性不飽和化合物、（Ｃ）無機充填材、（Ｄ）中空体、低収縮剤、硬化剤、及び離型剤としては、以下のものを用いた。
（Ｂ）エチレン性不飽和化合物：スチレン（旭化成ケミカルズ製）
（Ｃ）無機充填材：水酸化アルミニウム（昭和電工製、平均粒子径７μｍ）
（Ｄ）中空体：アルミノシリケートバルーン（Ｅｘｔｅｎｄｏｓｐｈｅｒｅｓ（商標）ＳＧ、ポッターズ・バロティーニ製、平均粒子径１２０μｍ、粒子径の標準偏差４．３μｍ、耐圧強度１８．６ＭＰａ）
低収縮剤：ポリスチレン（スタイロン（商標）６７９、ＰＳジャパン社製、）
硬化剤：ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（日本油脂製）
離型剤：ステアリン酸カルシウム（淡南化学製）

実施例１〜６の樹脂組成物の硬化物について、それぞれ以下に示す方法により、成形収縮率、線膨張係数、比重、精密研磨性を評価した。評価結果を表１に示す。

（１）成形収縮率
成形温度１５０℃、射出圧力３０ＭＰａ、成形時間３分の条件下にて圧縮成形（株式会社テクノマルシチ製圧縮成形機）を行うことによってＪＩＳＫ６９１１５．７に規定される収縮円盤を作製し、ＪＩＳＫ６９１１５．７に準拠して成形収縮率を算出する。

（２）線膨張係数
得られた樹脂組成物を用いて、金型温度１５０℃、硬化時間１８０秒、プレス圧力７ＭＰａ、金型サイズ（８０ｍｍ×１０ｍｍ×厚み４ｍｍ）にて成形品を作製して、２０ｍｍ×４ｍｍ×厚み４ｍｍの試験片を切り出す。得られた試験片についてＴＭＡ８３１０（株式会社リガク製）を用い、昇温速度３℃／ｍｉｎ．の条件で１６０℃まで昇温し、線膨張係数を測定する。

（３）比重
成形温度１５０℃、射出圧力７ＭＰａ、成形時間３分の条件下にて圧縮成形（株式会社テクノマルシチ製圧縮成形機）を行うことによってＪＩＳＫ６９１１５．７に規定される収縮円盤を作製した後、試験片を切り出し、ＪＩＳＫ６９１１５．２８に準拠して比重を測定する。

（４）精密研磨性（外観評価）
成形温度１５０℃、射出圧力５ＭＰａ、成形時間１分の条件にて、トランスファー成形（株式会社テクノマルシチ製トランスファー成形機）を行うことによって、トランスファー成形品（円盤状、直径１１７ｍｍ、厚さ３ｍｍ（均一））を作製した。この成形品表面を平面研磨機（株式会社マルトー製）により表面から厚さ５０μｍ程度を切削することにより荒らし、研磨剤を保持するポケットを表面に出す。
ダイヤモンドスラリ（株式会社ナノファクター製、平均粒径４５μｍ）をなじませた状態で表面観察し、各ポケット（保持部）にダイヤモンド粒が均一に存在しているか観察する。１ｍｍ四方に存在するポケットの穴の個数をマイクロスコープ（株式会社キーエンス製ＶＨ−７０００型）で計測する。さらに、ポケットの穴の直径をマイクロスコープ（株式会社キーエンス製ＶＨ−７０００型）で観察（Ｎ＝３０）し、ポケットの穴の直径の平均及び標準偏差を算出する。

表１に示すように、実施例１〜６の樹脂組成物の硬化物は、樹脂組成物の成形収縮率及び線膨張係数が良好であることが確認できた。また、実施例１〜６の樹脂組成物の硬化物は、ポケットの穴の直径のサイズ分布が均一であった。実施例１〜６の樹脂組成物の硬化物は、ポケットの穴の直径のサイズ分布が均一であり、かつ、ダイヤモンド粒が均一に収容されていた。したがって、実施例１〜６の樹脂組成物の硬化物は精密な研磨が可能である。

特に、（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物、及び（Ｃ）無機充填材の合計１００質量部に対する（Ｄ）中空体の含有量が２０〜４０質量部である実施例１〜４の樹脂組成物の硬化物は、成形収縮率、線膨張係数、及びポケットの穴の個数のバランスが良好であり、精密研磨に適している。

Claims

（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物と、（Ｃ）無機充填材と、（Ｄ）中空体とを含む樹脂組成物の硬化物であることを特徴とする研磨パッド用研磨剤保持材。
前記樹脂組成物が、無機繊維を含まないことを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
前記樹脂組成物が、前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物、及び（Ｃ）無機充填材の合計１００質量部に対して、前記（Ｄ）中空体を１０〜５０質量部含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
前記樹脂組成物が、前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して、前記（Ｂ）エチレン性不飽和化合物を８０〜１００質量部含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量が６,０００〜３５,０００であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
前記（Ｄ）中空体が、ガラスバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、セラミックバルーン、及びシラスバルーンから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
前記（Ｄ）中空体が、ガラスバルーンであることを特徴とする請求項６に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
前記（Ｃ）無機充填材が、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、及び酸化カルシウムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の研磨パッド用研磨剤保持材。
（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物と、（Ｃ）無機充填材と、（Ｄ）中空体とを含み、無機繊維を含まず、前記（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物、及び（Ｃ）無機充填材の合計１００質量部に対して、前記（Ｄ）中空体を１０〜５０質量部含む樹脂組成物。
（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和化合物と、（Ｃ）無機充填材と、（Ｄ）中空体とを含む樹脂組成物を成形して硬化させること、及び硬化した樹脂組成物の表面を削って面出しすることを含む研磨パッド用研磨剤保持材の製造方法。