KR101800650B1

KR101800650B1 - 연마 패드

Info

Publication number: KR101800650B1
Application number: KR1020167011150A
Authority: KR
Inventors: 료 마에다; 나오타카 고토; 히로유키 지지와
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2017-11-23
Also published as: WO2015098271A1; TWI638853B; JPWO2015098271A1; CN105745261B; KR20160067135A; TW201529720A; JP5867653B2; CN105745261A

Abstract

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 드레싱 가공 시나 연마 시에 있어서, 셀이 폐공(閉孔)하기 어려운 다공체를 제공하는 것이다. 본 발명은, 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)을 5∼80질량%의 범위로 함유하는 폴리올(a1), 폴리이소시아네이트(a2) 및 쇄신장제(a3)를 반응시켜서 얻어지는 우레탄 수지(A)와 유기 용제(B)를 함유하는 우레탄 수지 조성물을 습식 성막법에 의해 가공해서 얻어진 것을 특징으로 하는 다공체, 및, 그것을 드레싱 가공해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 연마 패드에 관한 것이다. 본 발명의 다공체는, 연마 패드로서 특히 호적(好適)하게 사용할 수 있고, 연마 라이프 및 연마 레이트를 향상시키며, 또한, 연마 시에 마모성을 향상시키기 위하여 사용하는 카본 블랙의 첨가량을 저감할 수 있기 때문에, 연마 시의 스크래치를 저감할 수 있다.

Description

연마 패드{POLISHING PAD}

본 발명은, 예를 들면, 합성 피혁, 인공 피혁 등의 피혁 모양 시트, 투습 방수 재료, 연마 패드 등에 사용할 수 있는 다공체에 관한 것이다.

액정 유리, 하드 디스크 유리, 실리콘 웨이퍼, 반도체 등의 고도인 표면 평탄성이 요구되는 분야에 있어서는, 우레탄 수지 조성물을 사용한 연마 패드가 널리 이용되고 있다. 그 중에서도, 최종의 마무리 연마에 있어서는, DMF(디메틸포름아미드) 등의 용제로 희석한 우레탄 수지를 수중에서 응고시키는 습식 성막법에 의해서 가공된 다공체가 사용되고 있다. 이 다공체는 표면을 드레서로 깎아(드레싱 가공), 다공셀을 개공(開孔)함으로써 연마 패드로 된다.

상기 연마 패드로서는, 폴리에테르 폴리올을 원료로 하는 우레탄 수지 조성물을 습식 성막법에 의해 가공해서 얻어진 연마 패드가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조). 그러나, 상기 연마 패드는, 드레싱 가공을 행했을 때에, 미세 셀이 폐색하기 쉬워, 연마 레이트의 저하를 초래하는 문제가 있었다. 또한, 연마 시에 있어서도, 미세 셀이 막히기 쉬워, 연마 레이트의 저하도 초래하고 있었다. 또한, 연마 패드용 습식 다공체에는 마모성을 향상시키기 위하여 카본 블랙을 첨가하고 있지만, 카본의 응집에 의한 스크래치도 과제로 되고 있다.

일본국 특개2007-169486호 공보

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 드레싱 가공 시나 연마 시에 있어서, 셀이 폐공(閉孔)하기 어려운(이하, 「내폐공성(耐閉孔性)」으로 약기(略記)한다) 다공체를 제공하는 것이다.

본 발명은, 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)을 5∼80질량%의 범위로 함유하는 폴리올(a1), 폴리이소시아네이트(a2) 및 쇄신장제(a3)를 반응시켜서 얻어지는 우레탄 수지(A)와 유기 용제(B)를 함유하는 우레탄 수지 조성물을 습식 성막법에 의해 가공해서 얻어진 것을 특징으로 하는 다공체, 및, 그것을 드레싱 가공해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 연마 패드에 관한 것이다.

또, 본 발명인 다공체의 「다공」이란, 상기 우레탄 수지 조성물을 습식 성막법에 의해 응고시키면 자연히 얻어지는 정도의 다수의 구멍을 갖는 것임을 가리킨다.

본 발명의 다공체는, 드레싱 가공 시나 연마 시에 있어서도, 셀이 폐공하기 어려우며, 내구성이나 마모성이 우수한 것이다. 또한, 본 발명의 다공체는 유연성도 가지므로, 의료, 차량 시트, 가구 시트, 신발, 가방 등에 사용되는 합성 피혁이나 인공 피혁 등의 피혁 모양 시트의 표피층이나 중간층; 연마 패드; 연마용 백패드; 수술의(手術衣), 베드 시트 등의 의료 위생 재료; 방풍·방수 시트나 결로 방지 시트 등의 건재용(建材用) 시트; 건조제, 제습제, 방향제 등의 포장 재료; 농업용 시트, 각종 세퍼레이터, 패킹 등을 구성하는 중간층이나 표피층 등의 다양한 용도로 사용할 수 있다.

그 중에서도, 본 발명의 다공체는, 연마 패드로서 특히 호적(好適)하게 사용할 수 있고, 연마 라이프 및 연마 레이트를 향상시키며, 또한, 연마 시에 마모성을 향상시키기 위하여 사용하는 카본 블랙의 첨가량을 저감할 수 있기 때문에, 연마 시의 스크래치를 저감할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 우레탄 수지 조성물은, 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)을 5∼80질량%의 범위로 함유하는 폴리올(a1), 폴리이소시아네이트(a2) 및 쇄신장제(a3)를 반응시켜서 얻어지는 우레탄 수지(A)와 유기 용제(B)를 함유하는 것이다.

상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)로서는, 예를 들면, 수산기를 갖는 화합물과 방향족 다염기산을 포함하는 다염기산과의 반응물을 호적하게 사용할 수 있다.

상기 수산기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 헵탄디올, 옥탄디올, 노난디올, 데칸디올, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 글리세린 등을 사용할 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 방향족 다염기산으로서는, 예를 들면, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 오르토프탈산 등의 프탈산 화합물; 트리멜리트산, 무수 트리멜리트산, 1,2,5-벤젠트리카르복시산, 2,5,7-나프탈렌트리카르복시산, 피로멜리트산, 무수 피로멜리트산 등을 사용할 수 있다. 이들 방향족 다염기산은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 내폐공성을 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 프탈산 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 방향족 다염기산에는 우레탄 수지 조성물의 점도나 경도를 조정할 목적으로, 상기 방향족 다염기산 이외의 그 밖의 다염기산을 병용해도 된다. 상기 그 밖의 다염기산으로서는, 예를 들면, 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 세바스산, 아젤라산, 1,12-도데칸디카르복시산 등을 사용할 수 있다. 이들 다염기산은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)의 원료로서 사용하는 다염기산 중에 있어서의 상기 방향족 다염기산의 함유량으로서는, 우레탄 수지 조성물의 점도, 경도 및 내폐공성을 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 20질량% 이상인 것이 바람직하며, 30질량% 이상이 보다 바람직하고, 40질량% 이상이 더 바람직하다.

상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)의 수평균 분자량으로서는, 기계적 강도 및 내폐공성의 점에서, 500∼5,000의 범위인 것이 바람직하며, 800∼4,000의 범위가 보다 바람직하고, 900∼3,000의 범위가 더 바람직하다. 또, 상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)의 수평균 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해, 하기의 조건에서 측정해 얻어진 값을 나타낸다.

측정 장치 : 고속 GPC 장치(도소가부시키가이샤제 「HLC-8220GPC」)

칼럼 : 도소가부시키가이샤제의 하기의 칼럼을 직렬로 접속해서 사용했다.

「TSKgel G5000」(7.8㎜ I.D.×30㎝)×1개

「TSKgel G4000」(7.8㎜ I.D.×30㎝)×1개

「TSKgel G3000」(7.8㎜ I.D.×30㎝)×1개

「TSKgel G2000」(7.8㎜ I.D.×30㎝)×1개

검출기 : RI(시차굴절계)

칼럼 온도 : 40℃

용리액 : 테트라히드로퓨란(THF)

유속 : 1.0㎖/분

주입량 : 100㎕(시료 농도 0.4질량%의 테트라히드로퓨란 용액)

표준 시료 : 하기의 표준 폴리스티렌을 사용해서 검량선을 작성했다.

(표준 폴리스티렌)

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-500」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-1000」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-2500」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-5000」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-1」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-2」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-4」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-10」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-20」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-40」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-80」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-128」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-288」

도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-550」

상기 폴리올(a1) 중의 상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)의 함유량으로서는, 5∼80질량%의 범위인 것이 필수이다. 상기 함유량이 상기 범위 내이면, 폴리우레탄 중의 소프트 세그먼트의 결정성이 매우 양호한 것으로 되고, 적당한 취성(脆性)이 얻어지기 때문에, 내폐공성이 우수한 다공체가 얻어진다. 또, 상기 함유량이 5질량%를 하회할 경우에는, 소프트 세그먼트의 결정성이 낮아, 원하는 내폐공성이 얻어지지 않으며, 또한, 80질량%를 초과할 경우에는, 소프트 세그먼트의 결정성이 지나치게 높아서 취성이 높아지기 때문에, 셀이 폐구(閉口)하기 쉬워진다. 상기 함유량으로서는, 내폐공성을 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 10∼70질량%의 범위가 바람직하며, 15∼60질량%의 범위가 보다 바람직하다.

상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1) 이외에 사용할 수 있는 폴리올(a1)로서는, 예를 들면, 지방족 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리아크릴 폴리올, 다이머디올, 폴리부타디엔 폴리올, 수첨 폴리부타디엔 폴리올 등을 사용할 수 있다. 이들 폴리올은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 우수한 내폐공성을 유지하면서, 우레탄 수지 조성물의 점도, 경도 및 기계적 강도를 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 지방족 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 폴리카보네이트 폴리올로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 지방족 폴리에스테르 폴리올로서는, 예를 들면, 상기 방향족 폴리에스테르 폴리올의 원료로서 사용할 수 있는 상기 수산기를 갖는 화합물과 상기 그 밖의 다염기산과의 반응물을 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 폴리에테르 폴리올로서는, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌 폴리올, 폴리옥시프로필렌 폴리올, 폴리옥시테트라메틸렌 폴리올, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 폴리올, 폴리옥시에틸렌폴리옥시테트라메틸렌 폴리올, 폴리옥시프로필렌폴리옥시테트라메틸렌 폴리올 등을 사용할 수 있다. 이들 폴리에테르 폴리올은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 폴리카보네이트 폴리올로서는, 예를 들면, 탄산에스테르 및/또는 포스겐과, 2개 이상의 수산기를 갖는 화합물을 반응시켜서 얻어지는 것을 사용할 수 있다.

상기 탄산에스테르로서는, 예를 들면, 메틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 시클로카보네이트, 디페닐카보네이트 등을 사용할 수 있다. 이들 탄산에스테르는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

또한, 상기 2개 이상의 수산기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 등의 지방족 폴리올; 1,2-시클로부탄디올, 1,3-시클로펜탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 시클로헵탄디올, 시클로옥탄디올, 히드록시프로필시클로헥산올 등의 지환식 폴리올; 비스페놀A, 비스페놀F, 4,4'-비페놀 등의 방향족 폴리올 등을 사용할 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 지방족 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 폴리카보네이트 폴리올의 수평균 분자량으로서는, 우수한 내폐공성을 유지하면서, 우레탄 수지 조성물의 점도, 경도 및 기계적 강도를 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 500∼5,000의 범위인 것이 바람직하며, 800∼4,000의 범위가 보다 바람직하고, 900∼3,000의 범위가 더 바람직하다. 또, 상기 지방족 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 폴리카보네이트 폴리올의 수평균 분자량은, 상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)의 수평균 분자량과 마찬가지로 측정해서 얻어진 값을 나타낸다.

상기 폴리이소시아네이트(a2)로서는, 예를 들면, 1,3- 및 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 1-메틸-2,4-페닐렌디이소시아네이트, 1-메틸-2,6-페닐렌디이소시아네이트, 1-메틸-2,5-페닐렌디이소시아네이트, 1-메틸-3,5-페닐렌디이소시아네이트, 1-에틸-2,4-페닐렌디이소시아네이트, 1-이소프로필-2,4-페닐렌디이소시아네이트, 1,3-디메틸-2,4-페닐렌디이소시아네이트, 1,3-디메틸-4,6-페닐렌디이소시아네이트, 1,4-디메틸-2,5-페닐렌디이소시아네이트, 디에틸벤젠디이소시아네이트, 디이소프로필벤젠디이소시아네이트, 1-메틸-3,5-디에틸벤젠디이소시아네이트, 3-메틸-1,5-디에틸벤젠-2,4-디이소시아네이트, 1,3,5-트리에틸벤젠-2,4-디이소시아네이트, 나프탈렌-1,4-디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 1-메틸-나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 나프탈렌-2,6-디이소시아네이트, 나프탈렌-2,7-디이소시아네이트, 1,1-디나프틸-2,2'-디이소시아네이트, 비페닐-2,4'-디이소시아네이트, 비페닐-4,4'-디이소시아네이트, 3-3'-디메틸비페닐-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,2'-디페닐메탄디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4-디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트; 테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,3-시클로펜틸렌디이소시아네이트, 1,3-시클로헥실렌디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실렌디이소시아네이트, 1,3-디(이소시아네이트메틸)시클로헥산, 1,4-디(이소시아네이트메틸)시클로헥산, 리신디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 2,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 2,2'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트 등의 지방족 또는 지환식 폴리이소시아네이트 등을 사용할 수 있다. 이들 폴리이소시아네이트는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 내폐공성 및 유연성을 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 방향족 폴리이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하며, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트가 보다 바람직하다.

상기 쇄신장제(a3)로서는, 예를 들면, 수산기를 갖는 쇄신장제, 아미노기를 갖는 쇄신장제 등을 사용할 수 있다. 이들 쇄신장제는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 수산기를 갖는 쇄신장제로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 헥사메틸렌글리콜, 사카로오스, 메틸렌글리콜, 글리세린, 소르비톨 등의 지방족 폴리올 화합물; 비스페놀A, 4,4'-디히드록시디페닐, 4,4'-디히드록시디페닐에테르, 4,4'-디히드록시디페닐설폰, 수소 첨가 비스페놀A, 하이드로퀴논 등의 방향족 폴리올 화합물; 물 등을 사용할 수 있다. 이들 쇄신장제는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 아미노기를 갖는 쇄신장제로서는, 예를 들면, 에틸렌디아민, 1,2-프로판디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 피페라진, 2-메틸피페라진, 2,5-디메틸피페라진, 이소포론디아민, 4,4'-디시클로헥실메탄디아민, 3,3'-디메틸-4,4'-디시클로헥실메탄디아민, 1,2-시클로헥산디아민, 1,4-시클로헥산디아민, 아미노에틸에탄올아민, 히드라진, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등을 사용할 수 있다. 이들 쇄신장제는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 쇄신장제(a3)로서는, 경시적(經時的)인 변색을 억제하고, 유연성을 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 수산기를 갖는 쇄신장제를 사용하는 것이 바람직하며, 지방족 폴리올 화합물이 보다 바람직하다.

상기 쇄신장제(a3)의 사용량으로서는, 내폐공성 및 유연성의 점에서, 상기 폴리올(a1) 100질량부에 대해, 0.5∼30질량부의 범위인 것이 바람직하며, 1∼20질량부의 범위가 보다 바람직하다.

상기 우레탄 수지(A)의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 상기 폴리올(a1)과 상기 폴리이소시아네이트(a2)와 상기 쇄신장제(a3)를 투입하고, 반응시킴에 의해서 제조하는 방법을 들 수 있다. 이들의 반응은, 예를 들면, 50∼100℃의 온도에서 3∼10시간 행하는 것을 들 수 있다. 또한, 상기 반응은, 후술하는 유기 용제(B) 중에서 행해도 된다.

상기 폴리올(a1)이 갖는 수산기 및 상기 쇄신장제(a3)가 갖는 수산기 및/또는 아미노기의 합계와, 상기 폴리이소시아네이트(a2)가 갖는 이소시아네이트기와의 몰비[(이소시아네이트기)/(수산기 및/또는 아미노기)]로서는, 기계적 강도의 점에서, 0.8∼1.2의 범위인 것이 바람직하며, 0.9∼1.1의 범위인 것이 보다 바람직하다.

이상의 방법에 의해 얻어지는 우레탄 수지(A)의 중량 평균 분자량으로서는, 내폐공성 및 유연성을 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 5,000∼500,000의 범위인 것이 바람직하며, 10,000∼300,000의 범위가 보다 바람직하고, 30,000∼150,000의 범위가 더 바람직하다. 또, 상기 우레탄 수지(A)의 중량 평균 분자량은, 상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)의 수평균 분자량과 마찬가지로 측정해서 얻어진 값을 나타낸다.

상기 우레탄 수지(A) 중의 방향환의 함유량으로서는, 내폐공성, 우레탄 수지 조성물의 점도, 경도 및 기계적 강도를 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 100∼2,700㎜ol/㎏의 범위인 것이 바람직하며, 200∼2,400mol/㎏의 범위가 보다 바람직하고, 400∼2,000㎜ol/㎏의 범위가 더 바람직하다. 또, 상기 방향환의 함유량이란, 상기 우레탄 수지(A)를 구성하는 각 원료의 합계 질량에 대한 방향환의 함유량을 나타낸다.

상기 유기 용제(B)로서는, 예를 들면, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 아세톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제; 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 아세트산이소부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산제2부틸 등의 에스테르 용제; 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 등 알코올 용제 등을 사용할 수 있다. 이들 유기 용제는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

이들 중에서도, 상기 우레탄 수지(A) 및 물에의 용해성이 높고, 열풍으로 건조함에 의해 제거하기 쉬운 점에서, N,N-디메틸포름아미드를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 N,N-디메틸포름아미드를 사용하는 경우의 함유량으로서는, 상기 유기 용제(B) 중 70질량% 이상인 것이 바람직하다.

상기 유기 용제(B)의 함유량으로서는, 우레탄 수지 조성물을 취급할 때의 작업성 및 점도의 점에서, 우레탄 수지 조성물 중 30∼90질량%의 범위인 것이 바람직하며, 40∼80질량%의 범위가 보다 바람직하다.

상기 우레탄 수지 조성물은, 상기 우레탄 수지(A), 및, 상기 유기 용제(B)를 필수 성분으로서 함유하지만, 필요에 따라서, 그 밖의 첨가제를 함유해도 된다.

상기 그 밖의 첨가제로서는, 예를 들면, 안료, 난연제, 가소제, 연화제, 안정제, 왁스, 소포제, 분산제, 침투제, 계면활성제, 필러, 방미제(防黴劑), 항균제, 자외선흡수제, 산화방지제, 내후안정제(耐候安定劑), 형광증백제, 노화방지제, 증점제 등을 사용할 수 있다. 이들 첨가제는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

다음으로, 상기 우레탄 수지 조성물을 습식 성막법에 의해 다공체를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

상기 습식 성막법이란, 상기 우레탄 수지 조성물을, 기재 표면에 도포 또는 함침하고, 다음으로, 당해 도포면 또는 함침면에 물이나 수증기 등을 접촉시킴에 의해서 상기 우레탄 수지(A)를 응고시켜 다공체를 제조하는 방법이다.

상기 우레탄 수지 조성물을 도포하는 기재로서는, 예를 들면, 부직포, 직포, 편물로 이루어지는 기재; 수지 필름 등을 사용할 수 있다. 상기 기재를 구성하는 것으로서는, 예를 들면, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 폴리우레탄 섬유, 아세테이트 섬유, 레이온 섬유, 폴리젖산 섬유 등의 화학 섬유; 면, 마, 견, 양모, 이들의 혼방 섬유 등을 사용할 수 있다.

상기 기재의 표면에는, 필요에 따라서 제전(制電) 가공, 이형(離型) 처리 가공, 발수 가공, 흡수 가공, 항균 방취 가공, 제균 가공, 자외선 차단 가공 등의 처리가 실시되어 있어도 된다.

상기 기재 표면에 상기 우레탄 수지 조성물을 도포 또는 함침하는 방법으로서는, 예를 들면, 그라비어 코터법, 나이프 코터법, 파이프 코터법, 콤마 코터법을 들 수 있다. 그때, 우레탄 수지 조성물의 점도를 조정해 도공 작업성을 향상하기 위하여, 필요에 따라서, 유기 용제(B)의 사용량을 조절해도 된다.

상기 방법에 의해 도포 또는 함침된 상기 우레탄 수지 조성물로 이루어지는 도막의 막두께로서는, 예를 들면, 0.5∼5㎜의 범위이며, 0.5∼3㎜의 범위가 바람직하다.

상기 우레탄 수지 조성물이 도포 또는 함침되어 형성한 도포면에 물 또는 수증기를 접촉시키는 방법으로서는, 예를 들면, 상기 우레탄 수지 조성물로 이루어지는 도포층이나 함침층이 마련된 기재를 수욕 중에 침지하는 방법; 상기 도포면 상에 스프레이 등을 사용해서 물을 분무하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 침지는, 예를 들면 5∼60℃의 수욕 중에, 2∼20분 행하는 것을 들 수 있다.

상기 방법에 의해서 얻어진 다공체는, 상온의 물이나 온수를 사용해 그 표면을 세정해서 유기 용제(C)를 추출 제거하고, 다음으로 건조하는 것이 바람직하다. 상기 세정은, 5∼60℃의 물로 20∼120분 행하는 것이 바람직하고, 세정에 사용하는 물은 1회 이상　교체하거나, 또는, 유수(流水)로 연속해서 교체하는 것이 바람직하다. 상기 건조는, 80∼120℃로 조정한 건조기 등을 사용해, 10∼60분 행하는 것이 바람직하다.

이상의 방법에 의해서 얻어진 다공체는, 면의 두께 방향으로 긴 방추형(紡錘形) 또는 누적형(淚滴形)의 다공 구조를 갖는다. 상기 구멍의 크기는, 용도에 따라서 적의(適宜) 조정할 수 있지만, 내폐공성, 유연성 및 내구성을 한층 더 향상할 수 있는 점에서, 면 방향의 폭(두께 방향)이 가장 큰 부분에서 직경 1∼10㎛의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에서 얻어진 다공체는, 구멍이 두께 방향으로 길고, 면 방향으로는 직경이 고른 것이기 때문에, 유연하고 두께 방향에의 압축에 대해서 적당한 탄력을 가져, 연마 패드로서 호적하게 이용할 수 있다. 상기 다공체의 두께는, 0.45∼1㎜의 두께인 것이, 연마 패드 등의 용도로 사용하는데 호적하며, 0.45∼0.7㎜의 두께인 것이 보다 바람직하다.

이상과 같이, 본 발명의 다공체는, 드레싱 가공 시나 연마 시에 있어서도, 셀이 폐공하기 어려우며, 내구성이나 마모성이 우수한 것이다. 또한, 본 발명의 다공체는 유연성도 가짐으로써, 의료, 차량 시트, 가구 시트, 신발, 가방 등에 사용되는 합성 피혁이나 인공 피혁 등의 피혁 모양 시트의 표피층이나 중간층; 연마 패드; 연마용 백패드; 수술의, 베드 시트 등의 의료 위생 재료; 방풍·방수 시트나 결로 방지 시트 등의 건재용 시트; 건조제, 제습제, 방향제 등의 포장 재료; 농업용 시트, 각종 세퍼레이터, 패킹 등을 구성하는 중간층이나 표피층 등의 다양한 용도로 사용할 수 있다.

그 중에서도, 본 발명의 다공체는, 드레싱 가공에 의해 얻어지는 연마 패드로서 특히 호적하게 사용할 수 있고, 연마 라이프 및 연마 레이트를 향상시키며, 또한, 연마 시에 마모성을 향상시키기 위하여 사용하는 카본 블랙의 첨가량을 저감할 수 있기 때문에, 연마 시의 스크래치를 저감할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예를 사용해서, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예 1]

교반기, 응축 환류기, 온도계를 갖는 반응 장치에, 방향족 폴리에스테르 폴리올(에틸렌글리콜과 프탈산을 반응시킨 것, 수평균 분자량 2,000, 이하, 「방향족 PEs-1」로 약기한다)을 20질량부, 지방족 폴리에스테르 폴리올(에틸렌글리콜과 아디프산을 반응시킨 것, 수평균 분자량 2,000, 이하 「지방족 PEs-1」로 약기한다)을 80질량부, 에틸렌글리콜(이하, 「EG」로 약기한다)을 8질량부, N,N-디메틸포름아미드(이하, 「DMF」로 약기한다)를 357질량부, 및, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(이하, 「MDI」로 약기한다)를 45질량부 투입하고, 교반 하 60℃에서 6시간 반응시키고, 계속해서 이소프로필알코올(이하, 「IPA」로 약기한다)를 1질량부 투입하고, 추가로 60℃에서 1시간 교반함에 의해서 우레탄 수지 조성물을 얻었다. 상기 우레탄 수지 조성물은, 고형분 30질량%, 점도 800dPa·s이고, 우레탄 수지의 중량 평균 분자량은 80,500, 방향환의 함유량은 660㎜ol/㎏이었다.

얻어진 우레탄 수지 조성물 100질량부에 대해서, DMF를 40질량부, 디아이씨가부시끼가이샤제 습식 가공용 계면활성제 「아시스타SD-7」 1질량부를 가해서 배합액을 제작하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 두께 1㎜로 되도록 도포하고 나서 25℃의 물에 10분 담가서, 응고시켰다. 그 후, 50℃의 온수 중에서 60분 세정하고, 100℃ 건조기 중에 30분 방치함에 의해 다공체를 얻었다.

[실시예 2]

상기 방향족 PEs-1의 사용량을 20질량부로부터 50질량부로 변경하고, 상기 지방족 PEs-1의 사용량을 80질량부로부터 50질량부로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 우레탄 수지 조성물 및 다공체를 얻었다. 상기 우레탄 수지 조성물은, 고형분 30질량%, 점도 950dPa·s이고, 우레탄 수지의 중량 평균 분자량은 91,000, 방향환의 함유량은 1,660㎜ol/㎏이었다.

[비교예 1]

상기 방향족 PEs-1를 사용하지 않고, 상기 지방족 PEs-1의 사용량을 80질량부로부터 100질량부로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 우레탄 수지 조성물 및 다공체를 얻었다. 상기 우레탄 수지 조성물은, 고형분 30질량%, 점도 750dPa·s이고, 우레탄 수지의 중량 평균 분자량은 82,000이었다.

[비교예 2]

상기 방향족 PEs-1의 사용량을 20질량부로부터 85질량부로 변경하고, 상기 지방족 PEs-1의 사용량을 80질량부로부터 15질량부로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 우레탄 수지 조성물 및 다공체를 얻었다. 상기 우레탄 수지 조성물은, 고형분 30질량%, 점도 1010dPa·s이고, 우레탄 수지의 중량 평균 분자량은 89,000, 방향환의 함유량은 2,820㎜ol/㎏이었다.

[내폐공성의 평가 방법]

실시예 및 비교예에서 얻어진 다공체에 대해서 하기의 테이버 마모 시험을 행했다.

시험기; 가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼제 테이버 마모 시험기 「로터리 어브레이젼 테스터」

마모륜; CS-10

하중; 마모 암(arm)의 250g

회전수; 70회전/분

시험 횟수; 3,000회

히타치하이테크놀로지가부시키가이샤제 주사형 전자현미경 「SU3500」(배율 500배)을 사용해서, 상기 테이버 마모 시험 후의 다공체의 표면을 관찰했다. 또, 다공체 표면에 폐구 부분을 확인할 수 없었던 것은 「T」, 확인된 것은 「F」로 평가했다.

[표 1]

본 발명의 다공체인 실시예 1 및 2는, 우수한 내폐공성을 갖는 것을 알 수 있었다.

한편, 비교예 1 및 2는 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)의 사용량이 본 발명에서 규정하는 범위를 초과하는 태양이지만, 모두 내폐공성이 불량이었다.

Claims

방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)을 5∼80질량%의 범위로 함유하고, 추가로 지방족 폴리에스테르 폴리올을 함유하는 폴리올(a1), 폴리이소시아네이트(a2) 및 쇄신장제(鎖伸長劑)(a3)를 반응시켜서 얻어지는 우레탄 수지(A)와 유기 용제(B)를 함유하는 우레탄 수지 조성물을 습식 성막법에 의해 가공해서 얻어진 다공체를 드레싱 가공해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 방향족 폴리에스테르 폴리올(a1-1)이, 수산기를 갖는 화합물과 프탈산 화합물을 포함하는 다염기산과의 반응물인 연마 패드의 제조방법.
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