JPH0356870B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0356870B2 JPH0356870B2 JP60284072A JP28407285A JPH0356870B2 JP H0356870 B2 JPH0356870 B2 JP H0356870B2 JP 60284072 A JP60284072 A JP 60284072A JP 28407285 A JP28407285 A JP 28407285A JP H0356870 B2 JPH0356870 B2 JP H0356870B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyurethane
- polishing
- porous composite
- composite sheet
- abrasive cloth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 41
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 35
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 35
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 24
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 23
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 20
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 8
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 51
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- -1 cathode ray tubes Substances 0.000 description 2
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920006264 polyurethane film Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/007—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by mechanical or physical treatments
- D06N3/0075—Napping, teasing, raising or abrading of the resin coating
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/007—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by mechanical or physical treatments
- D06N3/0072—Slicing; Manufacturing two webs at one time
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/04—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06N3/042—Acrylic polymers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/04—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06N3/045—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds with polyolefin or polystyrene (co-)polymers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
- D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N2205/00—Condition, form or state of the materials
- D06N2205/10—Particulate form, e.g. powder, granule
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
この発明は、合成繊維からなる不織布にポリウ
レタンを含浸して得られる研磨布の製造法に関
し、得られた研磨布は、被加工面に研磨液を流し
ながら研磨するために使用され、特に集積回路素
子用半導体基板、例えば高純度シリコンおよび化
合物半導体からなるウエハーの鏡面加工に好適で
ある。 (従来の技術) 天然繊維、再生繊維または合成繊維からなる不
織布を基材とし、この基材にポリウレタンを主体
とする溶液を含浸したのち、上記ポリウレタンを
主体とする溶液中のポリウレタン及びその他の混
合樹脂に非溶性で、溶液中のジメチルホルムアミ
ドなどの溶媒に相溶性のある水及び溶媒の水希釈
液などの凝固液に浸漬してポリウレタンなどの樹
脂を湿式凝固させて、不織布にポリウレタンなど
の樹脂が付着した多孔質複合シートを得ることは
周知であり、このものは多数の微細な連続気泡を
内包し、柔軟性、通気性などが要求される合成皮
革などに好適である。上記の多孔質複合シートが
微細な連続気泡を有することを利用して多孔質複
合シートを研磨布として使用し、レンズ、板ガラ
ス、ブラウン管などのガラス製品、シリコン、ゲ
ルマニウム、セラミツクなどの半導体部品または
ステンレス鋼、種々の合金などの金属製品の被研
磨面に上記の多孔質複合シートを圧接し、かつ上
から砥粒と水とからなる研磨液を供給し、研磨液
中の砥粒を多孔質複合シートの連続気泡中に流動
状態に保持して研磨する場合には、上記多孔質複
合シートの硬度が不足するので、上記多孔質複合
シートを加熱圧縮することによつて、硬度を60度
以上に向上させた研磨布(特公昭54−30158号公
報参照)が提案されている。 (発明が解決しようとする問題点) 上記提案の研磨布は、研磨に必要な硬度80度以
上にすることはできても、加熱圧縮されたもので
あるため、気泡が小さくなり通気度が低下する。
従つて、上記の研磨布を被研磨面に圧接し、上か
ら砥粒を含む研磨液を流しながら研磨する最中に
この研磨布の連続気泡が上記の砥粒で塞がつて目
づまりが生じ、短時間に研磨性能が低下しかつ加
工傷を発生させる。特に最近のように、高圧、高
速度で研磨する場合には、研磨布が軟いと研磨物
の表面に面ダレ現象が生じて面精度を低下させ、
被研磨面が半導体基板の場合にフラツトネスが不
十分となる。 この発明は、上記の目づまりおよび面ダレ現象
の生じない研磨布の製造法を提供するものであ
る。 (問題点を解決するための手段) この発明は、ポリウレタンより高い融点の合成
繊維からなる不織布にポリウレタンを主体とする
溶液を含浸させ、この溶液を湿式凝固させて得ら
れた多孔質複合シートを、無加圧下又は軽度の加
圧下でポリウレタンの軟化温度以上で2〜45分間
加熱して、硬度が80度以上、通気度が25c.c./cm2/
秒以上の研磨布を得ることを特徴とする研磨布の
製造法である。 この発明に使用される不織布は、ポリウレタン
より高い融点を有する合成繊維であり、ポリエチ
レンテレフタレートもしくはその共重合体などの
ポリエステル、またはナイロン6、ナイロン66な
どのナイロンからなる短繊維又はフイラメント糸
で形成されるものである。不織布の厚みは2〜10
mm、目付量は300〜1500g/m2であることが好ま
しい。 不織布に含浸されるポリウレタンを主体とする
溶液中のポリウレタンおよびその溶媒は従来の湿
式凝固法による合成皮革の製造に使用されている
ものである。上記ポリウレタンには、ポリ塩化ビ
ニル、ポリメチルメタクリレート、アクリロニト
リル・スチレンラバーなどの樹脂を、ポリウレタ
ン100重量部に対して10〜100重量部の比率で混合
してもよい。ポリウレタンを主体とする溶液中の
ポリウレタンなどの樹脂濃度は、5〜30重量%が
好ましく、このポリウレタン濃度を変更すること
によつて、不織布に付着される固形分付量が決定
され、固形分付量は不織布に対して40〜260重量
%が好ましい。固形分付量は研磨布の使用目的に
応じて適宜に決定される。 上記ポリウレタンを主体とする溶液を含浸した
不織布は、周知の湿式凝固、水洗および乾燥によ
つて微細な連続気泡を有する多孔質複合シートに
形成される。この多孔質複合シートの表面層を切
り剥がして除去したのち、必要に応じて2〜3枚
に切り剥がして厚み0.5〜5mmとする。なお上記
の工程において多孔質複合シートの表面層は、加
熱処理したのちに切り剥がして除去されてもよ
い。 この発明の重点は、多孔質複合シートに無加圧
下または軽度の加圧下でポリウレタンの軟化温度
以上に加熱処理を施すことによつて、繊維に付着
しているポリウレタンを軟化、溶融させ、部分的
に融合させることによつて硬度を増大させると共
に、気泡を大きくして通気度を増大させることで
ある。ポリウレタンを部分的に融合させるには、
加熱温度と加熱時間とに関連し、加熱温度が180
〜250℃、加熱時間は2〜45分間であり、温度が
高いと時間を短かく、温度が低いと時間を長くす
る。加熱温度および加熱時間の上限値および下限
値は、不織布を形成する合成繊維の種類、ポリウ
レタン溶液の濃度によつて若干調整されるが、
上、下限値をはずれると通気度の向上が不十分と
なる。なお加熱温度が、不織布を形成する合成繊
維の溶融温度より高くなると合成繊維が溶融する
ので避けるべきである。 上記多孔質複合シートの加熱は、多孔質複合シ
ートに圧力をかけないか、または厚みの減少分が
10%未満になるような軽度の圧力下で、空気また
は不活性ガスの加熱気流中で行なうことが好まし
い。上記加熱処理を施したのち、表面層が除去さ
れている多孔質複合板の表面に更にバフを掛け
て、表面を平滑にすることは好ましいことであ
る。上記の加熱処理によつて、多孔質複合シート
の硬度を80度以上にして加熱処理前の1.02倍以
上、好ましくは1.05〜1.2倍となし、また通気度
を25c.c./cm2/秒以上にして加熱処理前の1.5倍以
上、好ましくは1.6〜2.3倍とする。硬度が80度未
満では、研磨に使用した場合、研磨布の目づまり
防止に僅かな効果は認められるが、やわらかいた
め最近のように高圧、高速度で研磨する時には、
被研磨物の表に面ダレ現象が生じ、面精度を低下
させ、例えば被研磨物が半導体基板の場合にはフ
ラツトネスが不十分となる。また、通気度が25
c.c./cm2/秒未満の場合は、必然的に気泡が小さい
ために、研磨材に使用した場合に気泡に目づまり
を生じ、十分な研磨速度が得られないし、また研
磨中に加工傷などの発生を伴う。 (作 用) 加熱処理前の多孔質複合シートは、1本1本の
繊維にポリウレタン皮膜が付着して微細な気泡が
形成されているが、加熱気流中で圧縮されない状
態で加熱することにより、ポリウレタン皮膜が溶
融し、繊維間の空隙で気泡の境界を形成していた
皮膜が溶融により破れて繊維側に引き寄せられ、
そのためポリウレタンの樹脂層の繊維に付着する
部分が増大し、繊維の交差部の接着が強化されて
上記多孔質複合シートの硬度が増す一方、上記気
泡の境界が破れて気泡が大きくなることによつて
通気度が向上されるが、空隙率は変化しないと考
えられる。しかるに加熱圧縮された場合は、ポリ
ウレタンの微細な気泡が圧縮されて一部消失して
しまうと同時に、不織布自体の加熱圧縮による見
掛密度が向上することにより、通気度、空隙率が
低下する。 実施例 1 ポリエステル短繊維からなる厚さ5mm、目付量
700g/m2の不織布に、ジメチルホルムアミドを
溶媒とする各種濃度のポリウレタン溶液(ポリウ
レタン商品名TC−66、大日本インキ化学工業社
製)6.1Kg/m2を含浸させ、この含浸シートをジ
メチルホルムアミドの水希釈液(濃度7重量%)
に浸漬してポリウレタンを湿式凝固させ、次いで
水洗によつて溶媒を完全に除いたのち乾燥して多
孔質複合シートを製造する。次いでこの多孔質複
合シートの表面層および厚み中央部をスライス機
で切り剥がして、厚さ2mmの2枚にスライスされ
たスライスシートを得た。このスライスシート
を、230℃の加熱空気で4分間加熱処理して多孔
質複合板とし、次いでその表面をバフ掛けして表
面を平滑とした(実験No.1〜3)。なお、上記ポ
リウレタン溶液の代わりに、ポリウレタンとポリ
塩化ビニルとの混合樹脂(混合比8:2)の樹脂
溶液濃度18%をもつて含浸し上記と同様にして研
磨布を得た(実験No.4)。 比較例 1 上記実施例1(実験No.1〜3)のスライスシー
トを特公昭54−30158号公報記載の方法に準じて
ホツトプレス機を使用し圧力8Kg/cm2、熱板温度
165℃、加熱時間30秒にて圧縮率53%に加熱圧縮
処理して研磨布を得た(実験No.5〜7)。 上記実施例1と比較例1の加熱処理前後の各物
性および加熱前に対する加熱後の倍数(後/前)
を下記第1表に示した。
レタンを含浸して得られる研磨布の製造法に関
し、得られた研磨布は、被加工面に研磨液を流し
ながら研磨するために使用され、特に集積回路素
子用半導体基板、例えば高純度シリコンおよび化
合物半導体からなるウエハーの鏡面加工に好適で
ある。 (従来の技術) 天然繊維、再生繊維または合成繊維からなる不
織布を基材とし、この基材にポリウレタンを主体
とする溶液を含浸したのち、上記ポリウレタンを
主体とする溶液中のポリウレタン及びその他の混
合樹脂に非溶性で、溶液中のジメチルホルムアミ
ドなどの溶媒に相溶性のある水及び溶媒の水希釈
液などの凝固液に浸漬してポリウレタンなどの樹
脂を湿式凝固させて、不織布にポリウレタンなど
の樹脂が付着した多孔質複合シートを得ることは
周知であり、このものは多数の微細な連続気泡を
内包し、柔軟性、通気性などが要求される合成皮
革などに好適である。上記の多孔質複合シートが
微細な連続気泡を有することを利用して多孔質複
合シートを研磨布として使用し、レンズ、板ガラ
ス、ブラウン管などのガラス製品、シリコン、ゲ
ルマニウム、セラミツクなどの半導体部品または
ステンレス鋼、種々の合金などの金属製品の被研
磨面に上記の多孔質複合シートを圧接し、かつ上
から砥粒と水とからなる研磨液を供給し、研磨液
中の砥粒を多孔質複合シートの連続気泡中に流動
状態に保持して研磨する場合には、上記多孔質複
合シートの硬度が不足するので、上記多孔質複合
シートを加熱圧縮することによつて、硬度を60度
以上に向上させた研磨布(特公昭54−30158号公
報参照)が提案されている。 (発明が解決しようとする問題点) 上記提案の研磨布は、研磨に必要な硬度80度以
上にすることはできても、加熱圧縮されたもので
あるため、気泡が小さくなり通気度が低下する。
従つて、上記の研磨布を被研磨面に圧接し、上か
ら砥粒を含む研磨液を流しながら研磨する最中に
この研磨布の連続気泡が上記の砥粒で塞がつて目
づまりが生じ、短時間に研磨性能が低下しかつ加
工傷を発生させる。特に最近のように、高圧、高
速度で研磨する場合には、研磨布が軟いと研磨物
の表面に面ダレ現象が生じて面精度を低下させ、
被研磨面が半導体基板の場合にフラツトネスが不
十分となる。 この発明は、上記の目づまりおよび面ダレ現象
の生じない研磨布の製造法を提供するものであ
る。 (問題点を解決するための手段) この発明は、ポリウレタンより高い融点の合成
繊維からなる不織布にポリウレタンを主体とする
溶液を含浸させ、この溶液を湿式凝固させて得ら
れた多孔質複合シートを、無加圧下又は軽度の加
圧下でポリウレタンの軟化温度以上で2〜45分間
加熱して、硬度が80度以上、通気度が25c.c./cm2/
秒以上の研磨布を得ることを特徴とする研磨布の
製造法である。 この発明に使用される不織布は、ポリウレタン
より高い融点を有する合成繊維であり、ポリエチ
レンテレフタレートもしくはその共重合体などの
ポリエステル、またはナイロン6、ナイロン66な
どのナイロンからなる短繊維又はフイラメント糸
で形成されるものである。不織布の厚みは2〜10
mm、目付量は300〜1500g/m2であることが好ま
しい。 不織布に含浸されるポリウレタンを主体とする
溶液中のポリウレタンおよびその溶媒は従来の湿
式凝固法による合成皮革の製造に使用されている
ものである。上記ポリウレタンには、ポリ塩化ビ
ニル、ポリメチルメタクリレート、アクリロニト
リル・スチレンラバーなどの樹脂を、ポリウレタ
ン100重量部に対して10〜100重量部の比率で混合
してもよい。ポリウレタンを主体とする溶液中の
ポリウレタンなどの樹脂濃度は、5〜30重量%が
好ましく、このポリウレタン濃度を変更すること
によつて、不織布に付着される固形分付量が決定
され、固形分付量は不織布に対して40〜260重量
%が好ましい。固形分付量は研磨布の使用目的に
応じて適宜に決定される。 上記ポリウレタンを主体とする溶液を含浸した
不織布は、周知の湿式凝固、水洗および乾燥によ
つて微細な連続気泡を有する多孔質複合シートに
形成される。この多孔質複合シートの表面層を切
り剥がして除去したのち、必要に応じて2〜3枚
に切り剥がして厚み0.5〜5mmとする。なお上記
の工程において多孔質複合シートの表面層は、加
熱処理したのちに切り剥がして除去されてもよ
い。 この発明の重点は、多孔質複合シートに無加圧
下または軽度の加圧下でポリウレタンの軟化温度
以上に加熱処理を施すことによつて、繊維に付着
しているポリウレタンを軟化、溶融させ、部分的
に融合させることによつて硬度を増大させると共
に、気泡を大きくして通気度を増大させることで
ある。ポリウレタンを部分的に融合させるには、
加熱温度と加熱時間とに関連し、加熱温度が180
〜250℃、加熱時間は2〜45分間であり、温度が
高いと時間を短かく、温度が低いと時間を長くす
る。加熱温度および加熱時間の上限値および下限
値は、不織布を形成する合成繊維の種類、ポリウ
レタン溶液の濃度によつて若干調整されるが、
上、下限値をはずれると通気度の向上が不十分と
なる。なお加熱温度が、不織布を形成する合成繊
維の溶融温度より高くなると合成繊維が溶融する
ので避けるべきである。 上記多孔質複合シートの加熱は、多孔質複合シ
ートに圧力をかけないか、または厚みの減少分が
10%未満になるような軽度の圧力下で、空気また
は不活性ガスの加熱気流中で行なうことが好まし
い。上記加熱処理を施したのち、表面層が除去さ
れている多孔質複合板の表面に更にバフを掛け
て、表面を平滑にすることは好ましいことであ
る。上記の加熱処理によつて、多孔質複合シート
の硬度を80度以上にして加熱処理前の1.02倍以
上、好ましくは1.05〜1.2倍となし、また通気度
を25c.c./cm2/秒以上にして加熱処理前の1.5倍以
上、好ましくは1.6〜2.3倍とする。硬度が80度未
満では、研磨に使用した場合、研磨布の目づまり
防止に僅かな効果は認められるが、やわらかいた
め最近のように高圧、高速度で研磨する時には、
被研磨物の表に面ダレ現象が生じ、面精度を低下
させ、例えば被研磨物が半導体基板の場合にはフ
ラツトネスが不十分となる。また、通気度が25
c.c./cm2/秒未満の場合は、必然的に気泡が小さい
ために、研磨材に使用した場合に気泡に目づまり
を生じ、十分な研磨速度が得られないし、また研
磨中に加工傷などの発生を伴う。 (作 用) 加熱処理前の多孔質複合シートは、1本1本の
繊維にポリウレタン皮膜が付着して微細な気泡が
形成されているが、加熱気流中で圧縮されない状
態で加熱することにより、ポリウレタン皮膜が溶
融し、繊維間の空隙で気泡の境界を形成していた
皮膜が溶融により破れて繊維側に引き寄せられ、
そのためポリウレタンの樹脂層の繊維に付着する
部分が増大し、繊維の交差部の接着が強化されて
上記多孔質複合シートの硬度が増す一方、上記気
泡の境界が破れて気泡が大きくなることによつて
通気度が向上されるが、空隙率は変化しないと考
えられる。しかるに加熱圧縮された場合は、ポリ
ウレタンの微細な気泡が圧縮されて一部消失して
しまうと同時に、不織布自体の加熱圧縮による見
掛密度が向上することにより、通気度、空隙率が
低下する。 実施例 1 ポリエステル短繊維からなる厚さ5mm、目付量
700g/m2の不織布に、ジメチルホルムアミドを
溶媒とする各種濃度のポリウレタン溶液(ポリウ
レタン商品名TC−66、大日本インキ化学工業社
製)6.1Kg/m2を含浸させ、この含浸シートをジ
メチルホルムアミドの水希釈液(濃度7重量%)
に浸漬してポリウレタンを湿式凝固させ、次いで
水洗によつて溶媒を完全に除いたのち乾燥して多
孔質複合シートを製造する。次いでこの多孔質複
合シートの表面層および厚み中央部をスライス機
で切り剥がして、厚さ2mmの2枚にスライスされ
たスライスシートを得た。このスライスシート
を、230℃の加熱空気で4分間加熱処理して多孔
質複合板とし、次いでその表面をバフ掛けして表
面を平滑とした(実験No.1〜3)。なお、上記ポ
リウレタン溶液の代わりに、ポリウレタンとポリ
塩化ビニルとの混合樹脂(混合比8:2)の樹脂
溶液濃度18%をもつて含浸し上記と同様にして研
磨布を得た(実験No.4)。 比較例 1 上記実施例1(実験No.1〜3)のスライスシー
トを特公昭54−30158号公報記載の方法に準じて
ホツトプレス機を使用し圧力8Kg/cm2、熱板温度
165℃、加熱時間30秒にて圧縮率53%に加熱圧縮
処理して研磨布を得た(実験No.5〜7)。 上記実施例1と比較例1の加熱処理前後の各物
性および加熱前に対する加熱後の倍数(後/前)
を下記第1表に示した。
【表】
【表】
実施例 2および比較例 2
上記実施例1および比較例1におけるポリエス
テル短繊維からなる不織布の代わりに、ナイロン
6短繊維からなる不織布を使用し、かつ加熱温度
を210℃、加熱時間4分間としたほかは、実施例
1および比較例1と同様にして研磨布を作り、そ
れらの加熱処理前後の各物性および加熱前に対す
る加熱後の倍数(後/前)を下記第2表に示し
た。なお実施例2の実験No.11および比較例2の実
験No.15は、ナイロン6短繊維とポリエステル短繊
維とを50:50の割合で配合した不織布を使用した
ものである。
テル短繊維からなる不織布の代わりに、ナイロン
6短繊維からなる不織布を使用し、かつ加熱温度
を210℃、加熱時間4分間としたほかは、実施例
1および比較例1と同様にして研磨布を作り、そ
れらの加熱処理前後の各物性および加熱前に対す
る加熱後の倍数(後/前)を下記第2表に示し
た。なお実施例2の実験No.11および比較例2の実
験No.15は、ナイロン6短繊維とポリエステル短繊
維とを50:50の割合で配合した不織布を使用した
ものである。
【表】
【表】
上記第1表および第2表でみられるように、硬
度は実施例、比較例ともに加熱処理後に向上され
るが、通気度、気泡の大きさ、気泡面積は、加熱
処理後に実施例は大きく向上するが比較例は反対
に著しく低下する。空隙率は、加熱処理後に実施
例はほとんど変化しないが比較例は約半減する。 上記における硬度はJIS−K6301に準じてゴム
硬度計(C型、高分子計器社製)による測定値で
ある。通気度はJIS−L1096の6−27に規定する
フラジール型通気度試験器による測定値である。
空隙率は、メスシリンダにメタノールを基準値ま
で注入し、このメタノールに試料を浸漬し、基準
値からのメタノール液面の増加量をnccとし、引
続き試料を取り出したときの基準値からの液面の
減少量をmccとして下式で算出した値である。 空隙率=m/n+m×100 上表における気泡の大きさは、気泡の長さ方向
の大きさの平均値であり、気泡面積も平均値であ
り、いずれも電子顕微鏡写真から測定した値であ
る。 実施例 3 ポリエステル繊維を使用した実施例1の樹脂溶
液濃度10%(実験No.1)および樹脂溶液濃度18%
(実験No.3)について、加熱温度、および加熱時
間を変化させた場合の硬度および通気度の加熱処
理前に対する加熱処理後の向上倍数を下記第3表
に示す。なお加熱処理前の硬度は実験No.1が69
度、実験No.3が82度、加熱処理前の通気度は実験
No.1が22.0c.c./cm2/秒、実験No.3が13.4c.c./cm2
/
秒である(第1表)。
度は実施例、比較例ともに加熱処理後に向上され
るが、通気度、気泡の大きさ、気泡面積は、加熱
処理後に実施例は大きく向上するが比較例は反対
に著しく低下する。空隙率は、加熱処理後に実施
例はほとんど変化しないが比較例は約半減する。 上記における硬度はJIS−K6301に準じてゴム
硬度計(C型、高分子計器社製)による測定値で
ある。通気度はJIS−L1096の6−27に規定する
フラジール型通気度試験器による測定値である。
空隙率は、メスシリンダにメタノールを基準値ま
で注入し、このメタノールに試料を浸漬し、基準
値からのメタノール液面の増加量をnccとし、引
続き試料を取り出したときの基準値からの液面の
減少量をmccとして下式で算出した値である。 空隙率=m/n+m×100 上表における気泡の大きさは、気泡の長さ方向
の大きさの平均値であり、気泡面積も平均値であ
り、いずれも電子顕微鏡写真から測定した値であ
る。 実施例 3 ポリエステル繊維を使用した実施例1の樹脂溶
液濃度10%(実験No.1)および樹脂溶液濃度18%
(実験No.3)について、加熱温度、および加熱時
間を変化させた場合の硬度および通気度の加熱処
理前に対する加熱処理後の向上倍数を下記第3表
に示す。なお加熱処理前の硬度は実験No.1が69
度、実験No.3が82度、加熱処理前の通気度は実験
No.1が22.0c.c./cm2/秒、実験No.3が13.4c.c./cm2
/
秒である(第1表)。
【表】
実施例 4
ナイロン繊維を使用した実施例2の樹脂溶液濃
度10%(実験No.8)および樹脂溶液濃度18%(実
験No.10)について、加熱温度および加熱時間を変
化させた場合の硬度および通気度の加熱処理によ
る向上倍数を下記第4表に示す。なお加熱処理前
の硬度は実験No.8が72度、実験No.10が83度、加熱
処理前の通気度は実験No.8が18.5c.c./cm2/秒、実
験No.10が12.8c.c./cm2/秒である(第2表)。
度10%(実験No.8)および樹脂溶液濃度18%(実
験No.10)について、加熱温度および加熱時間を変
化させた場合の硬度および通気度の加熱処理によ
る向上倍数を下記第4表に示す。なお加熱処理前
の硬度は実験No.8が72度、実験No.10が83度、加熱
処理前の通気度は実験No.8が18.5c.c./cm2/秒、実
験No.10が12.8c.c./cm2/秒である(第2表)。
【表】
第4表において加熱温度220℃、加熱時間5分
間の場合は、ナイロン6繊維の不織布が溶融し、
通気度は0となつた。 研磨試験 実施例1(実験No.3)および比較例1(実験No.
7)で得られた樹脂溶液濃度18%の研磨布を用い
て、集積回路素子製造用の高品度シリコンウエハ
ーの研磨試験を行なつた。研磨機は、テクノ製
LM−600型を使用し、その研磨条件は以下に示
すものである。 研磨材……コロイダルシリカ 研磨濃度……研磨材:水=1:19 研磨液PH……10.3 研磨液温度……23℃ 研磨液流量……2.3/min 冷却水流量……1/min 定盤回転数……100rpm 押付圧力……400g/cm2 ドレツシング……研磨30分毎に実施 研磨した結果の研磨時間と研磨速度との関係を
図面のグラフに示す。 図面のグラフから判るように、実施例1は研磨
時間が5時間を経過しても研磨速度が低下せず、
また精度の高い加工傷の全くないシリコンウエハ
ーが得られた。一方比較例1は研磨時間が1時間
を経過した後は多孔質板に目づまりが生じて研磨
速度が低下し、かつ研磨面に加工傷を発生した。 (発明の効果) この発明の方法によつて得られた研磨布は、通
気度の向上に関連して気泡が大きいので、実施例
に記載したように薄くスライスして研磨機に取付
け、研磨液を流しながら研磨に使用した際、砥粒
による気泡の目づまりが減少して、経時的な研磨
性能が向上する。また圧縮することなく加熱され
るので、その設備が簡単となり、加熱処理条件の
調整が容易であり、連続操作が可能である。
間の場合は、ナイロン6繊維の不織布が溶融し、
通気度は0となつた。 研磨試験 実施例1(実験No.3)および比較例1(実験No.
7)で得られた樹脂溶液濃度18%の研磨布を用い
て、集積回路素子製造用の高品度シリコンウエハ
ーの研磨試験を行なつた。研磨機は、テクノ製
LM−600型を使用し、その研磨条件は以下に示
すものである。 研磨材……コロイダルシリカ 研磨濃度……研磨材:水=1:19 研磨液PH……10.3 研磨液温度……23℃ 研磨液流量……2.3/min 冷却水流量……1/min 定盤回転数……100rpm 押付圧力……400g/cm2 ドレツシング……研磨30分毎に実施 研磨した結果の研磨時間と研磨速度との関係を
図面のグラフに示す。 図面のグラフから判るように、実施例1は研磨
時間が5時間を経過しても研磨速度が低下せず、
また精度の高い加工傷の全くないシリコンウエハ
ーが得られた。一方比較例1は研磨時間が1時間
を経過した後は多孔質板に目づまりが生じて研磨
速度が低下し、かつ研磨面に加工傷を発生した。 (発明の効果) この発明の方法によつて得られた研磨布は、通
気度の向上に関連して気泡が大きいので、実施例
に記載したように薄くスライスして研磨機に取付
け、研磨液を流しながら研磨に使用した際、砥粒
による気泡の目づまりが減少して、経時的な研磨
性能が向上する。また圧縮することなく加熱され
るので、その設備が簡単となり、加熱処理条件の
調整が容易であり、連続操作が可能である。
図面は実施例1および比較例1の研磨試験によ
る研磨速度と研磨時間との関係を示すグラフであ
る。
る研磨速度と研磨時間との関係を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ポリウレタンより高い融点の合成繊維からな
る不織布にポリウレタンを主体とする溶液を含浸
させ、この溶液を湿式凝固させて得られた多孔質
複合シートを、無加圧下又は軽度の加圧下でポリ
ウレタンの軟化温度以上で2〜45分間加熱して、
硬度が80度以上、通気度が25c.c./cm2/秒以上の研
磨布を得ることを特徴とする研磨布の製造法。 2 ポリウレタンを主体とする溶液は、ポリウレ
タンのみ、またはポリウレタン100重量部に対し
てポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、
アクリロニトリル・スチレンラバーなどの樹脂の
10〜100重量部を混合したものからなる特許請求
の範囲第1項記載の研磨布の製造法。 3 不織布の厚みは2〜10mm、目付量は300〜
1500g/m2である特許請求の範囲第1項または第
2項記載の研磨布の製造法。 4 多孔質複合シートを加熱気流中で加熱する特
許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記
載の研磨布の製造法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60284072A JPS62140769A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 研磨布の製造法 |
US06/832,295 US4708891A (en) | 1985-12-16 | 1986-02-24 | Method for manufacturing polishing cloths |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60284072A JPS62140769A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 研磨布の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62140769A JPS62140769A (ja) | 1987-06-24 |
JPH0356870B2 true JPH0356870B2 (ja) | 1991-08-29 |
Family
ID=17673917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60284072A Granted JPS62140769A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 研磨布の製造法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4708891A (ja) |
JP (1) | JPS62140769A (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4927432A (en) * | 1986-03-25 | 1990-05-22 | Rodel, Inc. | Pad material for grinding, lapping and polishing |
AT394964B (de) * | 1990-07-23 | 1992-08-10 | Swarovski Tyrolit Schleif | Schleifkoerper |
US5114438A (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-19 | Ppg Industries, Inc. | Abrasive article |
US5733175A (en) * | 1994-04-25 | 1998-03-31 | Leach; Michael A. | Polishing a workpiece using equal velocity at all points overlapping a polisher |
US5607341A (en) * | 1994-08-08 | 1997-03-04 | Leach; Michael A. | Method and structure for polishing a wafer during manufacture of integrated circuits |
US6099954A (en) | 1995-04-24 | 2000-08-08 | Rodel Holdings, Inc. | Polishing material and method of polishing a surface |
US20030083003A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-01 | West Thomas E. | Polishing pads and manufacturing methods |
WO2003082524A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-09 | Thomas West, Inc | Smooth pads for cmp and polishing substrates |
JP4647892B2 (ja) * | 2003-08-19 | 2011-03-09 | 日本バイリーン株式会社 | 精密研磨材 |
JP4730045B2 (ja) * | 2005-10-05 | 2011-07-20 | 東レ株式会社 | 人工皮革およびその製造方法 |
CN101778718B (zh) * | 2007-08-13 | 2013-07-31 | 3M创新有限公司 | 涂覆层压磨盘及其制备方法 |
JP6951895B2 (ja) * | 2017-07-25 | 2021-10-20 | ニッタ・デュポン株式会社 | 研磨布 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5726228A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-12 | Sanshin Ind Co Ltd | Engine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4511605A (en) * | 1980-09-18 | 1985-04-16 | Norwood Industries, Inc. | Process for producing polishing pads comprising a fully impregnated non-woven batt |
US4535008A (en) * | 1981-07-24 | 1985-08-13 | Yasushi Naka | Moisture-permeable waterproof coated fabric having a microporous polyurethane layer |
DE3200942A1 (de) * | 1982-01-14 | 1983-07-21 | Hasso von 4000 Düsseldorf Blücher | Wasser- und luftdichtes, feuchtigkeitsleitendes textilmaterial |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60284072A patent/JPS62140769A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-24 US US06/832,295 patent/US4708891A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5726228A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-12 | Sanshin Ind Co Ltd | Engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62140769A (ja) | 1987-06-24 |
US4708891A (en) | 1987-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6099954A (en) | Polishing material and method of polishing a surface | |
JP2559730B2 (ja) | 多孔質パツド材料およびその製造方法 | |
KR100790217B1 (ko) | 미공질 연마 패드 | |
US5510175A (en) | Polishing cloth | |
TWI327503B (en) | Porous polishing pads, use thereof and methods of preparing porous polishing pads | |
US6095902A (en) | Polyether-polyester polyurethane polishing pads and related methods | |
US7267601B2 (en) | Method of producing polishing cloth | |
JPH0356870B2 (ja) | ||
WO2014051104A1 (ja) | 研磨パッド | |
JP2006255828A (ja) | 研磨布およびその製造方法 | |
JP6178190B2 (ja) | 研磨パッド | |
JP2004291155A (ja) | 仕上げ研磨用研磨布 | |
JP2021053748A (ja) | 研磨パッド及び研磨加工物の製造方法 | |
US20070155268A1 (en) | Polishing pad and method for manufacturing the polishing pad | |
JPH03234475A (ja) | 研磨布 | |
JP6626694B2 (ja) | 研磨パッド及びその製造方法 | |
JPH1190836A (ja) | 研磨布 | |
JP7137505B2 (ja) | 研磨パッド、研磨パッドの製造方法、光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法、及び研磨パッドの評価方法 | |
JP2010253665A (ja) | 研磨シートおよび研磨パッドの製造方法 | |
JP6587464B2 (ja) | 研磨パッド | |
JP2003124166A (ja) | 研磨パッドおよびそれを用いた研磨装置及び研磨方法 | |
JPH02218561A (ja) | 研磨布の製造法 | |
JPS62156365A (ja) | スエード様シート材からなる研磨布の製造方法 | |
JPH01146666A (ja) | 精密研磨用研磨布 | |
JP2006144156A (ja) | 研磨用クロス |