KR20040065303A - 폴리싱 패드 - Google Patents

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KR20040065303A KR10-2004-7009839A KR20047009839A KR20040065303A KR 20040065303 A KR20040065303 A KR 20040065303A KR 20047009839 A KR20047009839 A KR 20047009839A KR 20040065303 A KR20040065303 A KR 20040065303A
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Abstract

폴리싱 패드는 (a) 미립자 열가소성 중합체(예: 미립자 열가소성 폴리유레테인), 미립자 가교된 중합체(예: 미립자 가교된 폴리유레테인 및/또는 미립자 가교된 폴리에폭사이드) 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있는 미립자 중합체; 및 (b) 상기 미립자 중합체와 함께 결합할 수 있고, 동일반응계에서 제조될 수 있는 유기 중합체 결합제(예: 폴리유레테인 결합제 및/또는 폴리에폭사이드 결합제)를 포함하는 것으로 기재되어 있다. 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제는 실질적으로 폴리싱 패드의 작용면 전반에 분포될 수 있고, 폴리싱 패드는 폴리싱 패드의 총 부피를 기준으로 2 내지 50부피%의 퍼센트 공극 부피를 가질 수 있다.

Description

폴리싱 패드{POLISHING PAD}
본 출원은 2001년 12월 20일자로 출원된 가출원 제 60/343,324 호를 우선권으로 주장한다.
마이크로전자 장치와 같은 제품의 거친 표면을 충분히 부드러운 표면으로 폴리싱 또는 편평화하는 것은 일반적으로 폴리싱 패드의 작용면을 이용하여, 제어되고 반복적인 작동으로 거친 표면을 러빙하는 것을 포함한다. 폴리싱 유체는 폴리싱될 제품의 거친 표면과 폴리싱 패드의 작용면 사이에 삽입될 수 있다.
마이크로전자 장치의 제작은 반도체 기판상의 다수의 집적 회로의 형성을 포함할 수 있다. 기판의 조성은 규소 또는 갈륨 비화물을 포함할 수 있다. 집적 회로는 일반적으로 전도성, 절연성 및 반도체 물질과 같은 물질 패턴층이 기판상에 형성되는 일련의 공정 단계에 의해 제조될 수 있다. 웨이퍼 당 집적 회로의 밀도를 최대화하기 위해, 생산 공정 전체의 다양한 단계에서 편평한 연마된 기판을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 마이크로전자 장치의 생산은 전형적으로 1회 이상의 폴리싱 단계를 포함하고, 종종 복수의 폴리싱 단계를 포함할 수 있어, 하나 이상의 폴리싱 패드의 사용에 이르게 할 수 있다.
폴리싱 단계는 폴리싱 유체의 존재하에 폴리싱 패드 및 반도체 기판을 서로 부딪쳐서 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 폴리싱 유체는 중간 부분이 알칼리성일 수 있고, 선택적으로는 세륨 옥사이드, 미립자 알루미나 또는 미립자 실리카와 같지만 이들로 한정되지 않는 연마성 미립자 물질을 함유할 수 있다. 폴리싱 유체는 제품의 거친 제품으로부터 떨어진 연마된 물질의 이동 및 수송을 용이하게 할 수 있다.
공급 부피 및 공급 크기와 같은 폴리싱 패드 특성은 패드-대-패드(pad-to-pad)마다, 그리고 특정 패드의 작동 수명에 걸쳐 달라질 수 있다. 패드의 폴리싱 특성의 변화는 반도체 웨이퍼의 제작에 부적합할 수 있는 부적당하게 폴리싱되고 편평화된 기판을 생성할 수 있다. 따라서, 폴리싱 및 편평화 특성 면에서 감소된 패드-대-패드 변화를 나타내는 폴리싱 패드를 개발하는 것이 요구된다. 패드의 작동 수명동안 폴리싱 및 편평화 특성 면에서 감소된 변화를 나타내는 폴리싱 패드를 개발하는 것도 요구된다.
본 발명에 따르면, (a) 열가소성 미립자 중합체, 가교된 미립자 중합체, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 미립자 중합체 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 미립자 중합체; 및 (b) 열가소성 유기 중합체 결합제, 충분히 가교된 유기 중합체 결합제, 상호침투성 중합체 망상구조물 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 유기 중합체 결합제를 포함하는 폴리싱 패드를 제공한다.
본 발명은 미립자 중합체 및 동일반응계에서 제조되는 유기 중합체 결합제를 포함하는 폴리싱 패드를 추가로 포함한다. 또한, 본 발명은 미립자 중합체 중에서 입자가 소결되지 않는 유기 중합체 결합제 및 미립자 중합체를 포함하는 폴리싱 패드를 포함한다.
본원 및 청구의 범위에 사용된 "패드의 작용면 전반에 실질적으로 균일하게"란 용어는 패드의 물리적 특성의 변화가 줄어들고 패드의 물리적 특성의 균일성이 향상된 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제의 분포를 일컫는다.
본원 및 청구의 범위에 사용된 "결합제의 동일반응계 제조", "결합제의 동일반응계 중합", "결합제의 동일반응계 형성", 및 이들과 유사한 용어는 미립자 중합체의 존재하에 본 발명의 유기 중합체 결합제의 제조, 중합 및/또는 형성을 일컫는다. 비제한적인 실시태양에서, 결합제 전구물질의 분자는 상기 전구물질이 미립자 중합체의 존재하에 있으면서도 서로 화학적으로 반응하여 유기 중합체 결합제를 형성할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서는 하나 이상의 결합제 전구물질을 사용하고, 한 전구물질의 분자는 미립자 중합체의 존재하에서도 다른 전구물질의 분자와 화학적으로 반응하여 유기 중합체 결합제를 형성할 수 있다.
본 발명에 사용하기 적합한 유기 결합제 전구물질은 숙련자에게 공지된 매우다양한 종 중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 예로는 단량체, 예비중합체, 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 유기 결합제 전구물질은 촉매, 가교제, 경화제 및 종래 기술분야에 공지된 그밖의 통상적인 첨가제를 포함할 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드의 퍼센트 공극 부피는 하기 수학식 1을 이용하여 계산될 수 있다:
퍼센트 공극 부피=100×(패드의 밀도)×(패드의 공극 부피)
밀도(예: g/㎝3)는 미국 표준 시험 방법(ASTM) No. D 1622-88에 따라 측정될 수 있다. 공극 부피(예: ㎝3/g)는 마이크로메리틱스(Micromeritics)로부터 구입한 오토포어 III 머큐리 공극률 측정기(Autopore III mercury porosimeter)를 이용하여 ASTM D 4284-88에 따른 머큐리 공극률 측정법에 의해 측정될 수 있다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 사용된 단수 형태를 나타내는 "정관사" 및 "부정관사"는 하나의 지시 대상물을 명백하고 명확하게 한정하지 않는 한 복수의 지시대상물도 포함한다.
본 명세서의 목적에 있어서, 달리 언급하지 않는 한, 명세서 및 청구의 범위에 사용된 성분, 반응 조건 등의 양을 표시하는 모든 숫자는 "약"이란 용어에 의해 모든 경우에 변하는 것으로서 이해해야 한다. 따라서, 이와 반대로 표시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 숫자로 나타낸 매개변수는 본 발명에의해 달성하고자 추구하는 목적하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사값이다. 최소한, 그리고 균등의 원칙의 출원을 청구의 범위로 제한하고자 함이 아니라면, 각각의 숫자로 나타낸 매개변수는 적어도 기록된 유효숫자의 수의 관점에서, 그리고 보통의 통용되는 기법을 적용하여 해석되어야 한다.
본 발명의 넓은 범위를 기술하는 숫자로 된 범위 및 매개변수가 근사값이라 할지라도, 특정 실시예에 기재된 숫자값은 가능한 정확하게 기록된다. 그러나, 어느 숫자값이라도 본래 각각의 시험 측정값에서 발견되는 표준편차에서 반드시 생기는 소정의 오차를 포함한다.
본 발명은 폴리싱 패드에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 폴리싱 패드는 다공성일 수 있고, 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 폴리싱 패드는 폴리싱 제품에 유용하고, 반도체 웨이퍼와 같지만 이로 한정되지 않는 마이크로전자 및 광학 전자 장치의 화학적 기계적 폴리싱 또는 편평화에 특히 유용하다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리싱 패드 조립체의 단면도이다.
도 2는 도 1의 단면도와 유사하지만 접착 수단이 접착성 조립체인 본 발명에 따른 폴리싱 패드 조립체의 단면도이다.
도 3은 폴리싱 패드의 작용면의 일부를 포함한 패드의 일부가 보다 상세하게 도시된 본 발명에 따른 폴리싱 패드의 단면도이다.
도 1 내지 3은 일정한 비율로 도시되어 있지 않다. 도 1 내지 3에서, 같은 숫자는 동일한 구조 성분을 지칭한다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드는 미립자 중합체 및 유기중합체 결합제를 포함할 수 있다. 유기 중합체 결합제는 미립자 중합체를 함께 결합시킬 수 있다.
적합한 미립자 중합체의 비제한적인 예는 열가소성 미립자 중합체, 가교된 미립자 중합체, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 가열시 입자가 소결되지 않는 것으로 선택될 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "소결되지 않는"이란 용어 및 관련된 용어는 미립자 중합체의 경계에서 극소의 플라스틱 흐름이 있고, 본 발명의 폴리싱 패드의 미립자 중합체의 입자 사이의 합착이 약간 있거나 전혀 없는 것을 의미한다.
비제한적인 실시태양에서, 패드의 미립자 중합체가 미립자 열가소성 중합체를 포함하는 경우, 폴리싱 패드는 미립자 열가소성 중합체의 융점 또는 소결점 미만에서 제조될 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 소결점을 가질 수 있는 미립자 가교된 중합체를 포함할 수 있어, 이로써 소결될 수 없다.
본 발명에 사용하기 위한 미립자 중합체를 포함하는 중합체는 숙련자에게 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 중합체는 축합 반응, 자유 라디칼 개시 반응, 또는 이들의 조합에 의해 제조될 수 있다. 한 비제한적인 실시태양에서, 중합체는 폴리아민과 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체의 축합 중합에 의해 제조된 폴리유레테인을 포함할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 중합체는 자유 라디칼 개시제의 존재하에 유레테인-다이아크릴레이트의 자유 라디칼 중합에 의해 제조된 폴리유레테인-아크릴레이트를 포함할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 중합체는 단계식또는 동시 축합 및 자유 라디칼 중합 반응에 의해 제조된 상호침투성 중합체 망상구조물을 포함할 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "상호침투성 중합체 망상구조물"(IPN)이란 용어는 망상구조 형태의 두 중합체의 조합을 지칭하는데, 두 중합체 중 하나 이상은 다른 중합체의 인접한 존재하에 합성되거나 가교된다. 화학적 블렌드와는 달리, 두 중합체 사이에 유도된 공유 결합은 존재하지 않는다. 따라서, 기계적 블렌딩 및 공중합 이외에, IPN은 상이한 중합체가 물리적으로 결합될 수 있는 다른 메커니즘을 나타낸다.
미립자 중합체는 숙련자에게 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 벌크 중합체는 목적하는 입자 크기 범위로 저온에서 분쇄되어 분류될 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 폴리아이소사이아네이트 및 OH-함유 물질을 포함하는 두 가지 성분을 액체 매질의 존재하에 반응시켜 직접 제조될 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서는 상기 액체 매질을 가열하고 교반한다. 또다른 비제한적인 실시태양에서는, 액체 매질(수성 매질을 포함하지만 이에 한정되지 않음)을 이성분 조성물이 매질에서 실질적으로 불용성일 수 있도록 선택할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체의 형태는 규칙적이거나 불규칙적일 수 있고, 구형, 디스크형, 플레이크형 및 이들의 조합 또는 혼합 형태를 들 수 있지만 이들 형태로 한정되지 않는다.
또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 20㎛ 이상, 또는 50㎛ 이상, 또는 100㎛ 이상의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 500㎛ 미만, 또는 400㎛ 미만, 또는 300㎛ 미만의 평균입자 크기를 가질 수 있다. 미립자 중합체의 평균 입자 크기는 숙련자에게 널리 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체의 평균 입자 크기는 베크만 코울터 인코포레이티드(Beckman Coulter Incorporated)로부터 제작되고 시판되는 코울터 LS 입자 크기 분석기와 같은 광분산 기술을 이용하여 측정될 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "입자 크기"는 코울터 카운터 LS 입자 크기 분석기를 이용하여 광분산에 의해 측정된 부피 퍼센트를 기준으로 한 입자의 직경을 일컫는다. 이 광분산 기술에서, 직경은 입자의 실제 형태에는 무관하게 선회 유체역학적 반경으로부터 측정된다. "평균" 입자 크기는 부피 퍼센트를 기준으로 한 입자의 평균 직경이다.
비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 실질상 고체일 수 있다. 폴리싱 패드의 미립자 중합체와 관련해서 본원 및 청구의 범위에 사용된 "실질상 고체"란 용어는 미립자 중합체가 속이 비지 않은 것, 예를 들어 미립자 중합체가 속이 빈 미소캡슐의 형태가 아닌 것을 의미한다. 비제한적인 실시태양에서, 실질상 고체 미립자 중합체는 트랩핑된 기체 기포가 미립자 중합체의 평균 입자 크기의 ½보다 작은 평균 입자 크기를 가질 수 있는 트랩핑된 기체를 함유할 수 있다.
적합한 미립자 중합체는 숙련자에게 널리 공지된 매우 다양한 중합체 중에서 선택될 수 있고, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에테르, 폴리아미드, 폴리유레테인, 폴리에폭사이드, 폴리스타이렌, 폴리이미드(예: 폴리에테르이미드), 폴리설폰 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "(메트)아크릴레이트"란 용어는 유레테인 아크릴레이트, 메트아크릴레이트 및 아크릴레이트와 메트아크릴레이트의 조합을 포함할 수 있는 아크릴레이트를 지칭한다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 폴리유레테인은 유레테인 결합(-NH-C(O)-O-), 유레아 결합(-NH-C(O)-NH- 또는 -NH-C(O)-N(R)-(여기서, R은 수소, 지방족, 지환족 또는 방향족 기일 수 있음)), 티오-카바메이트 결합(-NH-C(O)-S-) 및 이들의 조합 중에서 선택된 골격 결합을 가질 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 폴리에폭사이드는 에테르 결합, 티오-에테르 결합, 에스터 결합, 아미노 결합 및 이들의 조합 중에서 선택된 골격 결합을 가질 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리유레테인, 폴리에폭사이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
미립자 폴리유레테인은 숙련자에게 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 미립자 폴리유레테인은 2개 이상의 아이소사이아네이트 기, 및/또는 2개 이상의 캡핑된 아이소사이아네이트 기를 갖는 캡핑된 아이소사이아네이트 반응물을 가질 수 있는 아이소사이아네이트 작용성 물질; 및 아이소사이아네이트 물질의 아이소사이아네이트 기와 반응성인 2개 이상의 수소 기를 가질 수 있는 수소 작용성 물질을 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 및 수소 물질을 함께 혼합하고 중합하거나 경화시켜 벌크 폴리유레테인을 제조한 후, 분쇄(예: 저온 분쇄)하고, 선택적으로 분류할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 폴리유레테인은 아이소사이아네이트 및 수소 물질을 함께 혼합하고, 이 혼합물을 교반(선택적으로는 유기 공용매 및/또는 계면활성제의 존재)하에 가열된 탈이온수에 천천히 붓고, 형성된 미립자 물질을 (예를 들어 여과에 의해) 분리하고, 분리된 미립자 물질을 건조시키고, 선택적으로는 건조시킨 미립자 폴리유레테인을 분류함으로써 제조될 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서는, 아이소사이아네이트 및 수소 물질을 유기 용매의 존재하에 함께 혼합할 수 있다. 유기 용매는 종래 기술분야에 공지된 매우 다양한 종 중에서 선택될 수 있다. 한 실시태양에서, 유기 용매는 알콜, 수불용성 에테르, 분지형 및 직선형 탄화수소, 케톤, 톨루엔, 자일렌 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 유기 용매는 메틸 아이소뷰틸 케톤일 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 물질은 아이소사이아네이트 작용성 단량체, 아이소사이아네이트 작용성 예비중합체 및 이들의 조합 중에서 선택될 수 있다. 적합한 아이소사이아네이트 단량체의 비제한적인 예로는 지방족 폴리아이소사이아네이트; 에틸렌계 불포화 폴리아이소사이아네이트; 지환족 폴리아이소사이아네이트; 방향족 폴리아이소사이아네이트(여기서, 아이소사이아네이트 기는 방향족 고리, 예를 들어 α,α'-자일렌 다이아이소사이아네이트에 직접 결합되어 있지 않음); 방향족 폴리아이소사이아네이트(여기서, 아이소사이아네이트 기는 방향족 고리, 예를 들어 벤젠 다이아이소사이아네이트에 직접 결합되어 있음); 이들 폴리아이소사이아네이트의 할로겐화, 알킬화, 알콕실화, 질산화, 카보다이이미드 개질화, 유레아 개질화 및 뷰렛 개질화 유도체; 및 이들 폴리아이소사이아네이트의 2량체 및 3량체 생성물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
지방족 폴리아이소사이아네이트의 비제한적인 예로는 에틸렌 다이아이소사이아네이트, 트라이메틸렌 다이아이소사이아네이트, 테트라메틸렌 다이아이소사이아네이트, 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트, 옥타메틸렌 다이아이소사이아네이트, 노나메틸렌 다이아이소사이아네이트, 2,2'-다이메틸펜테인 다이아이소사이아네이트, 2,2,4-트라이메틸헥세인 다이아이소사이아네이트, 데카메틸렌 다이아이소사이아네이트, 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트, 1,6,11-운데케인트라이아이소사이아네이트, 1,3,6-헥사메틸렌 트라이아이소사이아네이트, 1,8-다이아이소사이아나토-4-(아이소사이아나토메틸)옥테인, 2,5,7-트라이메틸-1,8-다이아이소사이아나토-5-(아이소사이아나토메틸)옥테인, 비스(아이소사이아나토에틸)-카보네이트, 비스(아이소사이아나토에틸)에테르, 2-아이소사이아나토프로필-2,6-다이아이소사이아나토헥사노에이트, 라이신다이아이소사이아네이트 메틸 에스터, 라이신트라이아이소사이아네이트 메틸 에스터 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
적합한 에틸렌계 불포화 폴리아이소사이아네이트의 비제한적인 예로는 뷰텐 다이아이소사이아네이트 및 1,3-뷰타디엔-1,4-다이아이소사이아네이트를 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 적합한 지환족 폴리아이소사이아네이트의 비제한적인 예로는 아이소포론 다이아이소사이아네이트, 사이클로헥세인, 다이아이소사이아네이트 메틸사이클로헥세인 다이아이소사이아네이트, 비스(아이소사이아나토메틸)사이클로헥세인, 비스(아이소사이아나토사이클로헥실)메테인, 비스(아이소사이아나토사이클로헥실)-2,2-프로페인, 비스(아이소사이아나토사이클로헥실)-1,2-에테인,2-아이소사이아나토메틸-3-(3-아이소사이아나토프로필)-5-아이소사이아나토메틸-바이사이클로[2.2.1]-헵테인, 2-아이소사이아나토메틸-3-(3-아이소사이아나토프로필)-6-아이소사이아나토메틸-바이사이클로[2.2.1]-헵테인, 2-아이소사이아나토메틸-2-(3-아이소사이아나토프로필)-5-아이소사이아나토메틸-바이사이클로[2.2.1]헵테인, 2-아이소사이아나토메틸-2-(3-아이소사이아나토프로필)-6-아이소사이아나토메틸-바이사이클로[2.2.1]-헵테인, 2-아이소사이아나토메틸-3-(3-아이소사이아나토프로필)-6-(2-아이소사이아나토에틸)-바이사이클로[2.2.1]-헵테인, 2-아이소사이아나토메틸-2-(3-아이소사이아나토프로필)-5-(2-아이소사이아나토에틸)-바이사이클로[2.2.1]-헵테인, 2-아이소사이아나토메틸-2-(3-아이소사이아나토프로필)-6-(2-아이소사이아나토에틸)-바이사이클로[2.2.1]-헵테인 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
아이소사이아네이트 기가 방향족 고리에 직접 결합되어 있지 않은 방향족 폴리아이소사이아네이트의 비제한적인 예로는 비스(아이소사이아나토에틸)벤젠, α,α,α',-α'-테트라메틸자이렌 다이아이소사이아네이트, 1,3-비스(1-아이소사이아나토-1-메틸에틸)벤젠, 비스(아이소사이아나토뷰틸)벤젠, 비스(아이소사이아나토메틸)나프탈렌, 비스(아이소사이아나토메틸)다이페닐 에테르, 비스(아이소사이아나토에틸)프탈레이트, 메시타일렌 트라이아이소사이아네이트, 2,5-다이(아이소사이아나토메틸)퓨란 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
방향족 고리에 직접 결합된 아이소사이아네이트 기를 갖는 적합한 방향족 폴리아이소사이아네이트의 비제한적인 예로는 페닐렌 다이아이소사이아네이트, 에틸페닐렌 다이아이소사이아네이트, 아이소프로필페닐렌 다이아이소사이아네이트, 다이메틸페닐렌 다이아이소사이아네이트, 다이에틸페닐렌 다이아이소사이아네이트, 다이아이소프로필페닐렌 다이아이소사이아네이트, 트라이메틸벤젠 트라이아이소사이아네이트, 벤젠 트라이아이소사이아네이트, 나프탈렌 다이아이소사이아네이트, 메틸나프탈렌 다이아이소사이아네이트, 바이페닐 다이아이소사이아네이트, 오르토-톨리딘 다이아이소사이아네이트, 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트, 비스(3-메틸-4-아이소사이아나토페닐)메테인, 비스(아이소사이아나토페닐)에틸렌, 3,3'-다이메톡시-바이페닐-4,4'-다이아이소사이아네이트, 트라이페닐메테인 트라이아이소사이아네이트, 중합체성 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트, 나프탈렌 트라이아이소사이아네이트, 다이페닐메테인-2,4,4'-트라이아이소사이아네이트, 4-메틸다이페닐메테인-3,5,2',4',6'-펜타아이소사이아네이트, 다이페닐에테르 다이아이소사이아네이트, 비스(아이소사이아나토페닐에테르)에틸렌글리콜, 비스(아이소사이아나토페닐에테르)-1,3-프로필렌글리콜, 벤조페논 다이아이소사이아네이트, 카바졸 다이아이소사이아네이트, 에틸카바졸 다이아이소사이아네이트, 다이클로로카바졸 다이아이소사이아네이트 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
본 발명의 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 물질은 2개 이상의 아이소사이아네이트 기를 갖는 폴리아이소사이아네이트 단량체일 수 있다. 2개의 아이소사이아네이트 기를 갖는 적합한 폴리아이소사이아네이트 단량체의 비제한적인 예로는 α,α'-자이렌 다이아이소사이아네이트, α,α,α',α'-테트라메틸자일렌 다이아이소사이아네이트, 아이소포론 다이아이소사이아네이트, 비스(아이소사이아나토사이클로헥실)메테인, 톨루엔 다이아이소사이아네이트, 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
다른 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 물질은 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체를 포함할 수 있다. 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체는 숙련자에게 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 다이올과 같지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 폴리올, 및 다이아이소사이아네이트 단량체와 같지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 아이소사이아네이트 작용성 단량체를 함께 반응시켜 2개 이상의 아이소사이아네이트 기를 갖는 폴리유레테인 예비중합체를 제조할 수 있다. 적합한 아이소사이아네이트 작용성 단량체의 비제한적인 예로는 전술한 아이소사이아네이트 작용성 단량체를 들 수 있다.
본 발명에 사용하기 적합한 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체는 폭넓은 범위내에서 변하는 분자량을 가질 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체는 폴리스타이렌 표준물을 이용한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된 바와 같이, 500 내지 15,000, 또는 500 내지 5000의 수평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다.
아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체를 제조하는데 사용될수 있는 폴리올의 비제한적인 예로는 1,2-에테인다이올, 1,3-프로페인다이올, 1,2-프로페인다이올, 1,4-뷰테인다이올, 1,3-뷰테인다이올, 글리세롤, 네오펜틸 글리콜, 트라이메틸올에테인, 트라이메틸올프로페인, 다이-트라이메틸올프로페인, 에리트리톨, 펜타에리트리톨 및 다이-펜타에리트리톨과 같지만 이들로 한정되지 않는 직쇄 또는 분지쇄 알케인 폴리올; 다이-, 트라이- 및 테트라에틸렌 글리콜, 및 다이-, 트라이- 및 테트라프로필렌 글리콜과 같지만 이들로 한정되지 않는 폴리알킬렌 글리콜; 사이클로펜테인다이올, 사이클로헥세인다이올, 사이클로헥세인트라이올, 사이클로헥세인다이메탄올, 하이드록시프로필사이클로헥산올 및 사이클로헥세인다이에탄올과 같지만 이들로 한정되지 않는 사이클릭 알케인 폴리올; 다이하이드록시벤젠, 벤젠트라이올, 하이드록시벤질 알콜 및 다이하이드록시톨로엔과 같지만 이들로 한정되지 않는 방향족 폴리올; 4,4'-아이소프로필리덴다이페놀과 같지만 이에 한정되지 않는 비스페놀; 4,4'-옥시비스페놀, 4,4'-다이하이드록시벤조페논, 4,4'-티오비스페놀, 페놀프탈레인, 비스(4-하이드록시페닐)메테인, 4,4'-(1,2-에텐다일)비스페놀 및 4,4'-설포닐비스페놀; 4,4'-아이소프로필리덴비스(2,6-다이브로모페놀), 4,4'-아이소프로필리덴비스(2,6-다이클로로페놀) 및 4,4'-아이소프로필리덴비스(2,3,5,6-테트라클로로페놀)과 같지만 이들로 한정되지 않는 할로겐화 비스페놀; 에톡시, 프로폭시, α-뷰톡시 및 β-뷰톡시 기와 같지만 이들로 한정되지 않는 알콕시 기 1 내지 70개를 갖는 알콕실화 4,4'-아이소프로필리덴다이페놀과 같지만 이에 한정되지 않는 알콕실화 비스페놀; 및 4,4'-아이소프로필리덴-비스사이클로헥산올, 4,4'-옥시비스사이클로헥산올, 4,4'-티오비스사이클로헥산올 및 비스(4-하이드록시사이클로헥산올)메테인과 같지만 이들로 한정되지 않는, 상응하는 비스페놀을 수소화함으로써 제조될 수 있는 비스사이클로헥산올을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
본 발명에 사용하기 적합한 폴리올의 또다른 비제한적인 예로는 200 내지 2000의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 폴리에틸렌 글리콜과 같지만 이에 한정되지 않는 고 폴리알킬렌 글리콜; 메틸 메트아크릴레이트 및 하이드록시에틸 메트아크릴레이트 공중합체와 같지만 이들로 한정되지 않는 (메트)아크릴레이트 및 하이드록실 작용성 (메트)아크릴레이트의 공중합으로부터 제조된 것과 같지만 이에 한정되지 않는 하이드록실-함유 아크릴 물질; 및 뷰테인 다이올과 같지만 이에 한정되지 않는 다이올과, 아디프산 또는 다이에틸 아디페이트와 같지만 이에 한정되지 않는 이산 또는 다이에스터의 반응으로부터 제조된 것과 같지만 이에 한정되지 않는 하이드록시 작용성 폴리에스터를 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 본 발명에 사용하기 위한 폴리올은 200 내지 2000의 수평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다.
다른 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체는 톨루엔 다이아이소사이아네이트와 같지만 이에 한정되지 않는 다이아이소사이아네이트를 폴리(테트라하이드로퓨란)과 같지만 이에 한정되지 않는 폴리알킬렌 글리콜과 반응시켜 제조될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체는 촉매의 존재하에 제조될 수 있다. 적합한 촉매의 비제한적인 예로는 종래기술분야에 공지된 폭넓은 다양한 종 중에서 선택될 수 있다. 적합한 촉매는 아이소사이아네이트 및 OH-함유 물질의 반응에 의한 유레테인의 제조에 특이적이고, 알로포네이트 및 아이소사이아네이트의 제조에 이르게 하는 부반응을 촉진하는 경향을 거의 갖지 않는 촉매일 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 사용된 촉매의 양은 폴리올 및 아이소사이아네이트 작용성 단량체의 총 중량을 기준으로 5중량% 미만, 또는 3중량% 미만, 또는 1중량% 미만일 수 있다.
적합한 촉매의 비제한적인 예는 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5thEdition, 1992, Volume A21, pp. 673-674]에 기재된 바와 같은 루이스 염기, 루이스 산 및 삽입 촉매로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 촉매는 제 1 주석 옥토에이트, 다이뷰틸 주석 다이라우레이트, 다이뷰틸 주석 다이아세테이트, 다이뷰틸 주석 머캅타이드, 다이뷰틸 주석 다이말레에이트, 다이메틸 주석 다이아세테이트, 다이메틸 주석 다이라우레이트, 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥테인 및 이들의 혼합물과 같지만 이들로 한정되지 않는 유기산의 제 1 주석 부가물일 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 촉매는 아연 옥토에이트, 비스무쓰 또는 제 2 철 아세틸아세토네이트일 수 있다.
적합한 촉매의 다른 비제한적인 예로는 트라이에틸아민, 트라이아이소프로필아민 및 N,N-다이메틸벤질아민과 같지만 이들로 한정되지 않는 3급 아민을 들 수 있다. 이러한 적합한 3급 아민은 개시내용이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 5,693,738 호의 제10단락 6 내지 38행에 개시되어 있다.
본 발명의 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 물질은 2개 이상의 캡핑된 아이소사이아네이트 기를 갖는 캡핑된 아이소사이아네이트 물질을 포함할 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "캡핑된 아이소사이아네이트 물질"이란 용어는 탈캡핑된(decapped)(즉, 유리) 아이소사이아네이트 기 및 개별적인 또는 유리 캡핑 기로 전환될 수 있는 말단 및/또는 매달린 캡핑된 아이소사이아네이트 기를 갖는 단량체 또는 예비중합체를 일컫는다. 캡핑 기는 일시적(fugitive) 또는 비일시적(nonfugitive)일 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "비일시적인 캡핑 기"란 용어는 아이소사이아네이트 기로부터의 탈캡핑 또는 탈블록킹시 실질적으로 3차원 망상구조내에 남아 있는 캡핑 기를 일컫는다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "일시적인 캡핑 기"란 용어는 아이소사이아네이트 기로부터의 탈캡핑 또는 탈블록킹시 실질적으로 3차원 망상구조 밖으로 이동하는 캡핑 기를 일컫는다.
비제한적인 실시태양에서, 캡핑된 아이소사이아네이트 물질의 아이소사이아네이트 기는 적합한 아이소사이아네이트 작용성 물질의 전술한 예를 포함할 수 있다. 캡핑된 아이소사이아네이트 물질의 비일시적 캡핑 기의 비제한적인 예로는 1H-이미다졸, 1H-피라졸, 3,5-다이메틸-1H-피라졸, 1H-1,2,3-트라이아졸, 1H-1,2,3-벤조트라이아졸, 1H-1,2,4-트라이아졸, 1H-5-메틸-1,2,4-트라이아졸 및 1H-3-아미노-1,2,4-트라이아졸과 같지만 이들로 한정되지 않는 1H-아졸; e-캐프로락탐 및 2-피롤리딘온과 같지만 이들로 한정되지 않는 락탐; 3-아미노프로필 모폴린과 같지만 이에 한정되지 않는 모폴린; 및 N-하이드록시 프탈이미드를 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
캡핑된 아이소사이아네이트 물질의 일시적 캡핑 기의 비제한적인 예로는 프로판올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 아이소뷰탄올, t-뷰탄올 및 헥산올과 같지만 이들로 한정되지 않는 알콜; 에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르와 같지만 이들로 한정되지 않는 에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르와 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르와 같지만 이에 한정되지 않는 프로필렌 글리콜 모노알킬 에테르와 같지만 이들로 한정되지 않는 알킬레 글리콜 모노알킬 에테르; 및 메틸 에틸 케톡사임과 같지만 이에 한정되지 않는 케톡사임을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
비제한적인 실시태양에서는 캡핑된 아이소사이아네이트 물질을 아이소사이아네이트 작용성 물질에 포함시켜 미립자 폴리유레테인으로부터 제조된 폴리싱 패드의 치수 안정성을 개선시킬 수 있다.
임의의 이론으로 제한하려는 것은 아니지만, 아이소사이아네이트 작용성 물질로의 캡핑된 아이소사이아네이트 물질의 혼입은 (a) 적어도 일부의 미립자 폴리유레테인 입자 사이에; 및/또는 (b) 적어도 일부의 미립자 폴리유레테인 및 적어도 일부의 유기 중합체 결합제 사이에 공유 결합을 형성시킬 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 캡핑된 아이소사이아네이트 물질은 아이소사이아네이트 작용성 물질이 유리 아이소사이아네이트 및 캡핑된 아이소사이아네이트 기의 총 몰 당량을 기준으로 5몰% 이상, 또는 10몰% 이상, 또는 40몰% 미만, 또는 50몰% 미만의 양으로 캡핑된 아이소사이아네이트 기를 함유하도록 하는 양으로 존재할 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 물질은 2개 이상의 (메트)아크릴레이트-개질된 아이소사이아네이트 기를 갖는 (메트)아크릴레이트-개질된 다작용성 아이소사이아네이트 물질을 포함할 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "(메트)아크릴레이트-개질된 아이소사이아네이트 물질"이란 용어는 말단 및/또는 매달린 아이소사이아네이트 기를 갖는 폴리유레테인 예비중합체, 및 활성 수소 작용성 (메트)아크릴레이트의 반응 생성물을 일컫는다. 다른 비제한적인 실시태양에서, (메트)아크릴레이트 기는 계속해서 중합 개시제를 사용하여 중합될 수 있다.
(메트)아크릴레이트 캡핑된 아이소사이아네이트 물질의 다작용성 아이소사이아네이트는 적합한 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체의 전술한 비제한적인 예를 포함할 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 적합한 수소 작용성 (메트)아크릴레이트는 하이드록시 또는 아미노 작용성 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 적합한 하이드록시 또는 아미노 작용성 (메트)아크릴레이트의 비제한적인 예로는 하이드록시에틸 메트아크릴레이트, 하이드록시프로필 메트아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 모노메트아크릴레이트, 프로필렌글리콜 모노메트아크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 캐프로락톤 아크릴레이트, t-뷰틸 아미노에틸 메트아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
비제한적인 실시태양에서, (메트)아크릴레이트-개질된 아이소사이아네이트 물질은 아이소사이아네이트 작용성 물질의 중량을 기준으로 5중량% 이상, 또는 10중량% 이상, 또는 60중량% 미만, 또는 50중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 수소 작용성 물질은 숙련자에게 공지된 폭넓게 다양한 물질 중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 수소 작용성 물질은 하이드록실, 머캅토, 1급 아민, 2급 아민 및 이들의 조합 중에서 선택된 수소 기를 가질 수 있다. 적합한 수소 작용성 물질의 비제한적인 예로는 전술한 폴리올을 들 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 수소 작용성 물질로는 폴리아민을 들 수 있다. 폴리아민의 비제한적인 예로는 에틸렌다이아민(EDA), 다이에틸렌트라이아민(DETA), 트라이에틸렌테트라민(TETA), 테트라에틸렌펜타민(TEPA), 펜타에틸렌헥사민(PEHA), 피페라진, 예를 들어 다이에틸렌다이아민(DEDA) 및 2-아미노-1-에틸피페라진과 같지만 이들로 한정되지 않는 에틸렌아민을 들 수 있다. 적합한 폴리아민의 다른 비제한적인 예로는 3,5-다이메틸-2,4-톨루엔다이아민, 3,5-다이메틸-2,6-톨루엔다이아민, 3,5-다이에틸-2,4-톨루엔다이아민, 3,5-다이에틸-2,6-톨루엔다이아민, 3,5-다이아이소프로필-2,4-톨루엔다이아민, 3,5-다이아이소프로필-2,6-톨루엔다이아민 및 이들의 혼합물과 같지만 이들로 한정되지 않는 하나 이상의 C1-C3다이알킬 톨루엔다이아민 이성질체를 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리아민은 메틸렌 다이아닐린 및 트라이메틸렌글리콜 다이(파라-아미노벤조에이트) 및 아민-말단 저중합체 및 예비중합체 중에서 선택될 수 있다.
다른 비제한적인 실시태양에서, 적합한 폴리아민은 하기 화학식 I로 표시될 수 있는 4,4'-메틸렌-비스(다이알킬아닐린)계 중에서 선택될 수 있다:
상기 식에서,
R3및 R4는 각각 독립적으로 C1-C3알킬을 나타내고,
R5는 수소, 및 염소 및 브롬과 같지만 이들로 한정되지 않는 할로겐 중에서 선택될 수 있다. 4,4'-메틸렌-비스(다이알킬아닐린)계 폴리아민의 비제한적인 예로는 4,4'-메틸렌-비스(2,6-다이메틸아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2,6-다이에틸아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2-에틸-6-메틸아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2,6-다이아이소프로필아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2-아이소프로필-6-메틸아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2,6-다이에틸-3-클로로아닐린) 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 및 수소 작용성 물질은 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 유레테인-형성 촉매를 본 발명에서 사용하여 폴리유레테인-형성 물질의 반응을 향상시킬 수 있다. 적합한 유레테인-형성 촉매는 NCO 및 OH-함유 물질의 반응에 의한 유레테인의 제조에 특이적이고, 알로포네이트 및 아이소사이아네이트 제조에 이르게 하는 부반응을 촉진하는 경향이 거의 없는 촉매일 수 있다. 적합한 촉매의 비제한적인 예는 문헌[Ullmann's Encyclopediaof Industrial Chemistry, 5thEdition, 1992, Volume A21, pp. 673-674]에 기재된 바와 같은 루이스 염기, 루이스 산 및 삽입 촉매로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 촉매는 제 1 주석 옥토에이트, 다이뷰틸 주석 다이라우레이트, 다이뷰틸 주석 다이아세테이트, 다이뷰틸 주석 머캅타이드, 다이뷰틸 주석 다이말레에이트, 다이메틸 주석 다이아세테이트, 다이메틸 주석 다이라우레이트, 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥테인 및 이들의 혼합물과 같지만 이들로 한정되지 않는 유기산의 제 1 주석 염일 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 촉매는 아연 옥토에이트, 비스무쓰 또는 제 2 철 아세틸아세토네이트일 수 있다.
적합한 촉매의 다른 비제한적인 예로는 트라이에틸아민, 트라이아이소프로필아민 및 N,N-다이메틸벤질아민과 같지만 이들로 한정되지 않는 3급 아민을 들 수 있다. 이러한 적합한 3급 아민은 개시내용이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 5,693,738 호의 제10단락 6 내지 38행에 개시되어 있다.
비제한적인 실시태양에서, 촉매를 아이소사이아네이트 작용성 물질과 결합시키기 전에 수소 작용성 물질로 혼입시킬 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 사용된 촉매의 양은 결합된 아이소사이아네이트 및 활성 수소 작용성 물질의 총 중량을 기준으로 5중량% 미만, 또는 3중량% 미만, 또는 1중량% 미만일 수 있다.
또다른 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 기 및 선택적 캡핑된 아이소사이아네이트 기 대 활성 수소 기의 몰 당량 비는 전형적으로는 0.5:1.0 내지 1.5:1.0, 예를 들어 0.7:1.0 내지 1.3:1.0 또는 0.8:1.0 내지 1.2:1.0일 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명에 사용하기 적합한 미립자 중합체는 미립자 폴리에폭사이드를 포함할 수 있다. 미립자 폴리에폭사이드는 종래 기술분야에 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 미립자 폴리에폭사이드는 2개 이상의 에폭사이드 기를 가질 수 있는 에폭사이드 작용성 물질; 및 에폭사이드 물질의 에폭사이드 기와 반응성인 2개 이상의 활성 수소 기를 가질 수 있는 수소 작용성 물질의 반응 생성물일 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 에폭사이드 작용성 물질 및 수소 작용성 물질을 함께 혼합하고, 중합 또는 경화시켜 벌크 폴리에폭사이드를 제조할 수 있고, 이어서 이를 분쇄(예: 저온 분쇄)하고, 선택적으로 분류할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 폴리에폭사이드는 에폭사이드 작용성 물질 및 수소 작용성 물질을 함께 혼합하고, 상기 혼합물을 교반하에 가열된 탈이온수에 천천히 붓고, 형성된 미립자 물질을 (예를 들어, 여과에 의해) 분리하고, 분리된 미립자 물질을 건조시키고, 선택적으로는 건조시킨 미립자 폴리에폭사이드를 분류함으로써 제조될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명에 사용하기 적합한 에폭사이드 작용성 물질은 에폭사이드 작용성 단량체, 에폭사이드 작용성 예비중합체 및 이들의 조합을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 적합한 에폭사이드 작용성 단량체의 비제한적인 예로는 1,2,3,4-다이에폭시뷰테인, 1,2,7,8-다이에폭시옥테인과 같지만 이들로 한정되지 않는 지방족 폴리에폭사이드; 1,2,4,5-다이에폭시사이클로헥세인, 1,2,5,6-다이에폭시사이클로옥테인, 7-옥사-바이사이클로[4.1.0]헵테인-3-카복실산 7-옥사-바이사이클로[4.1.0]헵트-3-일메틸 에스터, 1,2-에폭시-4-옥시라닐-사이클로헥세인 및 2,3-(에폭시프로필)사이클로헥세인과 같지만 이들로 한정되지 않는 지환족 폴리에폭사이드; 비스(4-하이드록시페닐)메테인 다이글리시딜 에테르와 같지만 이에 한정되지 않는 방향족 폴리에폭사이드; 수소화 비스페놀 A 다이에폭사이드 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 본 발명에 사용될 수 있는 에폭사이드 작용성 단량체는 전형적으로 폴리올 및 에피할로하이드린(예: 에피클로로하이드린)의 반응으로부터 제조된다. 에폭사이드 작용성 단량체를 제조하는데 사용될 수 있는 폴리올은 아이소사이아네이트 작용성 예비중합체의 제조와 관련해서 본원에 앞서 인용된 것들을 포함한다. 에폭사이드 작용성 단량체의 바람직한 부류는 4,4'-아이소프로필리덴다이페놀과 같은 비스페놀, 및 4,4'-아이소프로필리덴다이페놀 다이글리시딜 에테르와 같은 에피클로로하이드린의 반응으로부터 제조된 것들을 포함한다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명에 사용하기 위한 에폭사이드 작용성 예비중합체는 중합체성 폴리올 및 에피클로로하이드린을 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 적합한 중합체성 폴리올의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리테트라하이드로퓨란과 같은 폴리알킬렌 글리콜; 폴리에스터 폴리올; 폴리유레테인 폴리올; 폴리((메트)아크릴레이트)폴리올; 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
중합체성 폴리올은 숙련자에게 공지된 다양한 방법에 따라 제조될 수 있다. 본 발명의 비제한적인 실시태양에서, 에폭사이드 작용성 예비중합체는 (메트)아크릴레이트 단량체 및 에폭사이드 작용성 라디칼 중합가능한 단량체(예: 글리시딜 (메트)아크릴레이트)로부터 제조될 수 있는 에폭시 작용성 폴리((메트)아크릴레이트) 중합체를 들 수 있다. 적합한 에폭사이드 작용성 예비중합체는 넓은 범위의 분자량을 가질 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 에폭사이드 작용성 예비중합체의 분자량은 폴리스타이렌 표준물을 이용한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된 바와 같이 500 내지 15,000, 또는 500 내지 5000일 수 있다.
수소 작용성 물질은 하이드록실, 머캅토, 카복실산, 1급 아민, 2급 아민 및 이들의 조합 중에서 선택된 수소 기를 함유할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 수소 작용성 물질은 본원에 앞서 인용된 폴리올의 비제한적인 예를 포함할 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 폴리에폭사이드를 제조하는데 사용하는 수소 작용성 물질은 본원에 앞서 인용된 폴리아민의 비제한적인 예를 포함할 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
또다른 비제한적인 실시태양에서, 적합한 폴리아민은 1급 아민, 2급 아민 및 이들의 조합 중에서 선택된 2개 이상의 아민 기를 갖는 폴리아미드 예비중합체를 들 수 있다. 폴리아미드 예비중합체는 숙련자에게 공지된 매우 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 2개 이상의 아민 기를 갖는 폴리아미드 예비중합체는 다이에틸렌트라이아민과 같은 폴리아민과, 이작용성 카복실산과 같은 폴리카복실산을 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 폴리아미드 예비중합체의적합한 비제한적인 예로는 코그니스 코포레이션 코팅 앤드 잉크스 디비젼(Cognis Corporation, Coating & Inks Division)으로부터 시판되는 버사미드(VERSAMID) 폴리아미드 수지를 들 수 있다.
적합한 폴리카복실산의 비제한적인 예로는 도데케인이산, 아젤라산, 아디프산, 1,6-헥세인이산, 숙신산, 피멜산, 세바크산, 말레산, 시트르산, 이타콘산, 아코니트산, 산 무수물과 폴리올을 반응시켜 제조된 반-에스터, 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 다른 비제한적인 예로는 아크릴 중합체, 폴리에스터 및 폴리유레테인과 같은 카복실산 기-함유 중합체; 및 에스트 기-함유 저중합체와 같은 저중합체; 뿐만 아니라 지방 이산을 들 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 카복실산 작용성 아크릴 물질은 숙련자에게 공지된 기술을 이용하여 메트아크릴산 및/또는 아크릴산 단량체를 에틸렌계 불포화 공중합가능한 단량체와 공중합함으로써 제조될 수 있다. 다른 실시태양에서, 카복실산 작용성 아크릴 물질은 종래 기술분야에 공지된 통상의 기술을 이용하여 하이드록시-작용성 아크릴 중합체를 사이클릭 무수물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
추가의 폴리카복실산 반응물은 에스터 기-함유 저중합체를 들 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 에스터-기 함유 저중합체의 비제한적인 예로는 펜타에리트리톨 및 메틸헥사하이드로프탈산 무수물, 또는 폴리올 및 다가산 또는 무수물로부터 유도된 산 작용성 폴리에스터를 반응시킴으로써 제조된 반-에스터와 같은, 폴리올 및 1,2-산 사이클릭 무수물을 반응시킴으로써 제조된 반-에스터를 들 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 에폭사이드 및 수소 작용성 물질은 선택적으로 에폭사이드 개환 촉매를 포함할 수 있다. 상기 촉매는 숙련자에게 공지된 것들을 들 수 있다. 적합한 촉매의 비제한적인 예는 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5thEdition, 1992, Volume A21, pp. 673-674]에 기재된 바와 같은 루이스 염기, 루이스 산 및 삽입 촉매로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 촉매는 제 1 주석 옥토에이트, 다이뷰틸 주석 다이라우레이트, 다이뷰틸 주석 다이아세테이트, 다이뷰틸 주석 머캅타이드, 다이뷰틸 주석 다이말레에이트, 다이메틸 주석 다이아세테이트, 다이메틸 주석 다이라우레이트, 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥테인 및 이들의 혼합물과 같지만 이들로 한정되지 않는 유기산의 제 1 주석 부가물일 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 촉매는 아연 옥토에이트, 비스무쓰 또는 제 2 철 아세틸아세토네이트일 수 있다.
적합한 촉매의 다른 비제한적인 예로는 트라이에틸아민, 트라이아이소프로필아민, 트라이-t-뷰틸 아민, 테트라플루오로붕산 및 N,N-다이메틸벤질아민과 같지만 이들로 한정되지 않는 3급 아민을 들 수 있다. 이러한 적합한 3급 아민은 개시내용이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 5,693,738 호의 제10단락 6 내지 38행에 개시되어 있다.
비제한적인 실시태양에서, 촉매를 에폭사이드 작용성 물질과 결합시키기 전에 수소 작용성 물질로 혼입시킬 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 사용된 촉매의 양은 결합된 아이소사이아네이트 및 활성 수소 작용성 물질의 총 중량을기준으로 5중량% 미만, 또는 3중량% 미만, 또는 1중량% 미만일 수 있다.
미립자 가교된 폴리에폭사이드를 제조하는데 사용된 반응물 중 에폭사이드 기 대 수소 기의 몰 당량 비는 전형적으로는 0.5:1.0 내지 2.0:1.0, 예를 들어 0.7:1.0 내지 1.3:1.0 또는 0.8:1.0 내지 1.2:1.0일 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 및/또는 에폭사이드 작용성 물질, 및 수소 작용성 물질은 선택적으로 공지된 종래의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 비제한적인 예로는 알콕실화 페놀 벤조에이트 및 폴리(알킬렌 글리콜) 다이벤조에이트와 같지만 이들로 한정되지 않는 열 안정화제, 산화방지제, 이형제, 정적 염료, 안료 및 가요성 첨가제, 및 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 블록 공중합체성 계면활성제와 같지만 이에 한정되지 않는 계면활성제를 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 이러한 첨가제는 결합된 아이소사이아네이트 및 수소 작용성 물질, 또는 에폭사이드 및 수소 작용성 물질의 총 중량을 기준으로 10중량% 미만, 또는 5중량% 미만, 또는 3중량% 미만의 총량으로 존재할 수 있다.
또다른 비제한적인 실시태양에서는 종래의 첨가제를 아이소사이아네이트 작용성 물질 또는 에폭사이드 작용성 물질, 및/또는 수소 작용성 물질에 첨가할 수 있다.
본 발명에 사용하기 적합한 미립자 중합체의 비제한적인 예로는 미립자 열가소성 중합체, 미립자 가교된 중합체 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 바와 같이, "열가소성 중합체"란 용어는 기본적으로 가교되지않고 기본적으로 3차원 망상구조를 형성하지 않는 중합체성 물질을 일컫는다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 바와 같이, "가교된 중합체"란 용어는 기본적으로 3차원 망상구조를 갖는 적어도 충분히 가교된 중합체를 일컫는다. 중합체 분자의 구조 형태 및 열가소성 또는 가교된 중합체의 특성은 당해 기술분야에 공지되어 있다. (문헌[Principles of Polymerization, George Odian, McGraw-Hill, Inc., 1970, pages 16-19 and 94-99] 참조). 가교의 존재 및/또는 가교의 정도를 중합체를 제조하는데 사용된 화학량론 및/또는 경화에 의해 조절할 수 있음은 당해 기술분야에 공지되어 있다.
비제한적인 실시태양에서, 열가소성 폴리유레테인은 필요한 화학량론적 양(예: 97 내지 102%)의 뷰테인 다이올과 같지만 이에 한정되지 않는 경화제를 사용함으로써 제조될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 가교된 폴리유레테인은 유레테인 또는 유레아 결합이 남은 아이소사이아네이트와 반응할 수 있도록 하는 화학량론적 필요량 미만의 경화제를 사용함으로써 제조될 수 있다. 경화제로는 글리콜을 들 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 삼작용성 경화제 또는 아이소사이아네이트에 의한 이작용성의 부분 치환이 보다 열적으로 안정한 화학 가교를 일으킬 것이다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 상표명 톨로네이트 에이치디티(Tolonate HDT)하에 론 풀렌크(Phone Poulenc)로부터 시판되는 삼작용성 아이소사이아네이트를 사용하여 중합체 구조내 가교를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 열가소성 폴리유레테인 중합체의 비제한적인 예로는 바이어 코포레이션(Bayer Corporation)으로부터 시판되는 텍신(등록상표, TEXIN) 지방족 폴리에테르계 열가소성 폴리유레테인 수지를 들 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 열가소성 폴리(메트)아크릴레이트의 비제한적인 예로는 롬 아메리카 인코포레이티드(ROHM America, Incorporated)로부터 시판되는 로하돈(ROHADON) 열가소성 폴리(메트)아크릴레이트를 들 수 있지만 이로 한정되지 않는다.
비제한적인 실시태양에서, 미립자 가교된 중합체는 기본적으로 가열시 입자의 소결이 전혀 없는 것으로 선택될 수 있다.
본 발명의 폴리싱 패드에 존재하는 미립자 중합체의 양은 폭넓게 변할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 51중량% 이상, 또는 65중량% 이상, 또는 75중량% 이상의 양으로 존재한다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 95중량% 미만, 또는 90중량% 미만, 또는 85중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명에서, 폴리싱 패드는 미랍자 중합체 및 유기 중합체 결합제를 포함한다. 사용하기에 적합한 유기 중합체 결합제의 매우 다양한 종이 본원에 공지되어 있다. 비제한적인 실시태양에서, 유기 중합체 결합제는 열가소성 유기 중합체 결합제, 가교된 유기 중합체 결합제, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 유기 중합체 결합제 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 유기 중합체는 폴리유레테인 결합제, 폴리에폭사이드 결합제, 유레테인-개질된 폴리에폭사이드 결합제, 및 (메트)아크릴-개질된 폴리유레테인 결합제 및이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 유기 중합체 결합제는 동일반응계에서 제조될 수 있다. 본원 및 청구의 범위에 사용된 "결합제의 동일반응계 제조", "결합제의 동일반응계 중합", "결합제의 동일반응계 형성", 및 이들과 유사한 용어는 미립자 중합체의 존재하에 본 발명의 유기 중합체 결합제의 제조, 중합 및/또는 형성을 일컫는다. 비제한적인 실시태양에서, 유기 중합체 결합제 전구물질의 분자는 상기 전구물질이 미립자 중합체의 존재하에 있어도 서로 반응하여 유기 중합체 결합제를 형성할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서는, 하나 이상의 유기 중합체 결합제 전구물질을 사용하고, 한 전구물질의 분자는 미립자 중합체의 존재하에서도 다른 전구물질의 분자와 반응하여 유기 중합체 결합제를 형성할 수 있다.
유기 중합체 결합제의 동일반응계 제법으로는 숙련자에게 공지된 중합 방법을 들 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 중합체는 축합 반응, 자유 라디칼 개시 반응, 또는 이들의 조합에 의해 제조될 수 있다. 한 실시태양에서, 중합체는 폴리아민과 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체의 축합에 의해 제조된 폴리유레테인일 수 있다. 다른 실시태양에서, 중합체는 자유 라디칼 개시제의 존재하에 유레테인-다이아크릴레이트의 중합에 의해 제조된 폴리유레테인-아크릴레이트일 수 있다. 또다른 실시태양에서, 중합체는 본원에 앞서 기재된 단계식 또는 동시 축합 및 자유 라디칼 중합 반응에 의해 제조된 상호침투성 중합체 망상구조물일 수 있다.
본 발명에 사용하기 적합한 유기 중합체 결합제 전구물질은 숙련자에게 공지된 것들로부터 선택될 수 있고, 매우 다양할 수 있다. 비제한적인 예로는 단량체, 예비중합체, 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 유기 결합제 전구물질은 촉매, 가교제, 경화제, 용매 및 종래 기술분야에 공지된 그밖의 통상의 첨가제를 함유할 수 있다.
또다른 비제한적 실시태양에서, 유기 중합체 결합제 전구물질은 폴리유레테인 결합제 전구물질, 폴리에폭사이드 결합제 전구물질, 유레테인-개질된 폴리에폭사이드 결합제 전구물질, (메트)아크릴-개질된 폴리유레테인 결합제 전구물질, 및 이들의 공중합체 및 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리유레테인 결합제 전구물질은 2개 이상의 아이소사이아네이트 기를 포함할 수 있는 아이소사이아네이트 작용성 물질, 및 선택적으로는 2개 이상의 팹핑된 아이소사이아네이트 기를 가질 수 있는 캡핑된 아이소사이아네이트 물질; 및 아이소사이아네이트 작용성 물질의 아이소사이아네이트 기와 반응할 수 있는 2개 이상의 활성 수소 기를 포함할 수 있는 수소 작용성 물질로부터 제조될 수 있다.
유기 폴리유레테인 결합제를 제조하는데 사용될 수 있는, 적합한 아이소사이아네이트 작용성 물질, 캡핑된 아이소사이아네이트 물질, (메트)아크릴레이트 개질된 아이소사이아네이트, 및 수소 작용성 물질의 비제한적인 예는 미립자 중합체와 관련해서 각각 본원에 앞서 기재된 바와 같은 아이소사이아네이트 작용성 물질, 캡핑된 아이소사이아네이트 물질, (메트)아크릴레이트 개질된 아이소사이아네이트, 및 수소 작용성 물질 중에서 선택될 수 있다.
또다른 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 물질은 캡핑된아이소사이아네이트 물질을 포함할 수 있다. 캡핑된 아이소사이아네이트 물질의 존재는 아이소사이아네이트 작용성 물질 및 수소 작용성 물질이 결합할 때 겔화의 개시를 지연시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 겔화의 개시 지연은, 미립자 중합체 및 아이소사이아네이트 및 수소 작용성 물질을 함께 혼합하기 위한 추가 시간을 허용한다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 캡핑된 아이소사이아네이트 물질은 아이소사이아네이트 작용성 물질이 캡핑된 아이소사이아네이트 기를 유리 아이소사이아네이트 및 캡핑된 아이소사이아네이트 기의 총 몰 당량을 기준으로 50몰% 미만 5몰% 이상, 또는 5몰% 내지 40몰%의 양으로 함유하도록 하는 양으로 존재할 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 물질은 본원에 앞서 기재된 바와 같이 2개 이상의 (메트)아크릴레이트 개질된 아이소사이아네이트 기를 갖는 (메트)아크릴레이트-개질된 다작용성 아이소사이아네이트 물질을 포함할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, (메트)아크릴레이트-개질된 아이소사이아네이트 물질은 미립자 폴리유레테인을 제조하는데 사용된 아이소사이아네이트 작용성 물질을 기준으로 60중량% 미만 5중량% 이상, 5 내지 50중량%의 양으로 존재할 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 유기 폴리유레테인 결합제 전구물질을 제조하는데 사용된 아이소사이아네이트 및 수소 작용성 물질은 촉매를 포함할 수 있다. 적합한 촉매의 비제한적인 예로는 3급 아민, 예를 들어 트라이에틸아민 및 유기금속성 화합물, 예를 들어 다이뷰틸 주석 다이라우레이트와 같지만 이들로 한정되지 않는,미립자 폴리유레테인 제조와 관련하여 본원에 앞서 인용된 것들을 들 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서는 촉매를, 아이소사이아네이트 및 수소 작용성 물질을 결합시키기 이전에 수소 작용성 물질로 혼입시킬 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 촉매는 결합된 아이소사이아네이트 및 수소 작용성 물질의 총 중량을 기준으로 5중량% 미만, 또는 3중량% 미만, 또는 1중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 가교된 폴리유레테인 결합제를 제조하는데 사용된 물질의 활성 수소 기에 대한 아이소사이아네이트 기 및 선택적 캡핑된 아이소사이아네이트 기의 몰 당량 비는 0.5:1.0 내지 2.0:1.0, 또는 0.7:1.0 내지 1.3:1.0, 또는 0.8:1.0 내지 1.2:1.0일 수 있다.
본 발명의 비제한적인 실시태양에서, 유기 폴리유레테인 결합제는 2개 이상의 아이소사이아네이트 기를 가질 수 있는 아이소사이아네이트 작용성 물질, 및 물의 반응 생성물일 수 있다. 적합한 아이소사이아네이트 작용성 물질의 비제한적인 예로는 본원에 앞서 인용된 아이소사이아네이트 작용성 물질의 비제한적인 예를 들 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 2개 이상의 아이소사이아네이트 기를 갖는 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체는 물과 반응하여 본 발명에서 사용하는 유기 폴리유레테인 결합제를 형성할 수 있다. 적합한 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체의 비제한적인 예로는 본원에 앞서 기재된 것들을 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 아이소사이아네이트 작용성 폴리유레테인 예비중합체는 톨루엔 다이아이소사이아네이트 및 폴리(테트라하이드로퓨란)의 반응 생성물을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
본원 및 청구의 범위에 사용된 "물과 반응한"이란 용어는 물을 아이소사이아네이트 작용성 물질에 첨가하는 것을 포함하거나, 아이소사이아네이트 작용성 물질을 수증기, 수분 또는 습기와 접촉시키는 것을 포함할 수 있다.
비제한적인 실시태양에서는 미립자 중합체, 아이소사이아네이트 작용성 물질 및 선택적 촉매를 함께 혼합하여 오픈 주형(예: 윗면 또는 뚜껑을 갖지 않은 주형)에 놓을 수 있다. 주형을 균일하게 충전시키는 기계적 수단에 의해 상기 혼합물을 주형내에 분포시킬 수 있다. 적합한 기계적 수단으로는 저압 프레싱 또는 압착 롤러의 사용을 포함할 수 있다. 그 다음, 충전된 오픈 주형을 퍼센트 상대 습도(예: 25 내지 95%)를 갖는 공기 중에서 주변 온도(예: 25℃) 또는 승온(예: 30 내지 90℃)에서 일정한 기간(예: 30분 내지 24시간)동안 오븐에 놓을 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 폴리에폭사이드 결합제 전구물질은 2개 이상의 에폭사이드 기를 포함할 수 있는 에폭사이드 작용성 물질; 및 에폭사이드 작용성 물질의 에폭사이드 기와 반응성인 2개 이상의 활성 수소 기를 포함할 수 있는 수소 작용성 물질을 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 적합한 에폭사이드 및 수소 작용성 물질의 비제한적인 예로는 본원에 앞서 논의한 바와 같은 미립자 폴리에폭사이드를 제조하는데 사용된 에폭사이드 및 수소 작용성 물질과 관련하여 앞서 인용된 것들을 들 수 있다.
폴리에폭사이드 결합제 전구물질을 제조하는데 사용될 수 있는 적합한 에폭사이드 및 수소 작용성 물질의 비제한적인 예는 각각 본원에 앞서 기재된 에폭사이드 및 수소 작용성 물질 중에서 선택될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 폴리에폭사이드 결합제 전구물질을 제조하는데 사용되는 에폭사이드 및 수소 작용성 물질은 에폭사이드 개환 촉매를 포함할 수 있다. 적합한 촉매의 비제한적인 예로는 3급 아민, 예를 들어 트라이-t-뷰틸 아민 및 테트라플루오로붕산과 같은, 미립자 폴리에폭사이드의 제조와 관련하여 본원에 앞서 인용된 에폭사이드 촉매를 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서는 촉매를, 에폭사이드 및 수소 작용성 물질을 함께 혼합하기 이전에 수소 작용성 물질에 첨가할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 에폭사이드 개환 촉매는 에폭사이드 및 수소 작용성 물질의 총 중량을 기준으로 5중량% 미만, 또는 3중량% 미만, 또는 1중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 폴리에폭사이드 결합제 전구물질을 제조하는데 사용된 물질의 활성 수소 기에 대한 에폭사이드 기의 몰 당량 비는 0.5:1.0 내지 2.0:1.0, 또는 0.7:1.0 내지 1.3:1.0, 또는 0.8:1.0 내지 1.2:1.0일 수 있다.
적합한 유기 중합체 결합제 전구물질의 비제한적인 예로는 열가소성 중합체를 들 수 있다. 적합한 열가소성 중합체는 숙련자에게 널리 공지된 매우 다양한 열가소성 중합체 중에서 선택될 수 있고, 열가소성 폴리(메트)아크릴레이트, 열가소성 폴리유레테인 및 이들의 혼합물과 같은, 열가소성 미립자 중합체와 관련하여 본원에 앞서 인용된 것들을 포함할 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
적합한 유기 중합체 결합제 전구물질의 다른 비제한적인 예로는 가교된 중합체를 들 수 있다. 적합한 가교된 중합체는 숙련자에게 널리 공지된 매우 다양한 가교된 중합체 중에서 선택될 수 있고, 가교된 폴리유레테인, 가교된 폴리에폭사이드, 가교된 유레테인-개질된 에폭사이드 및 이들의 혼합물과 같은, 가교된 미립자 중합체와 관련하여 본원에 앞서 인용된 것들을 포함할 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
비제한적인 실시태양에서, 유기 중합체 결합제 전구물질은 통상의 첨가제를 포함할 수 있다. 적합한 통상의 첨가제의 비제한적인 예로는 이형제, 연료 및 가요성 제제와 같지만 이들로 한정되지 않는, 미립자 폴리유레테인 및 미립자 폴리에폭사이드의 제조와 관련하여 본원에 앞서 기재된 바와 같은 첨가제를 들 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 첨가제는 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 10중량% 미만, 또는 5중량% 미만, 또는 3중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서는 통상의 첨가제를 에폭사이드 또는 수소 작용성 물질에 첨가할 수 있다.
또다른 비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드는 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 5중량% 이상, 또는 10중량% 이상, 또는 15중량% 이상의 유기 중합체 결합제를 포함할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 유기 중합체 결합제는 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 49중량% 미만, 또는 35중량% 미만, 또는 25중량% 미만의 양으로 폴리싱 패드 중에 존재할 수 있다.
본 발명의 폴리싱 패드는 숙련자에게 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드는 아이소사이아네이트 작용성 물질 및 수소 작용성 물질을 포함하는 유기 결합제 전구물질 및 미립자 중합체를 함께혼합하는 것을 포함하는 다단계 방법에 의해 제조될 수 있다. 미립자 중합체 및 전구물질의 혼합물을, 예를 들어 열을 적용하여 중합 또는 경화시켜 본 발명의 폴리싱 패드를 제조할 수 있다. 본원에 앞서 언급했던 바와 같이, 미립자 중합체의 존재하에 전구물질을 사용한 유기 중합체 결합제의 중합은 "동일반응계"란 용어에 의해 본원 및 청구의 범위에 언급되어 있다.
본 발명의 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체는 열가소성 미립자 중합체를 포함할 수 있고, 열가소성 미립자 중합체를 유기 결합제 전구물질과 혼합할 수 있고, 생성된 패드의 열가소성 입자 사이에서 소결되지 않도록 미립자 열가소성 중합체의 융점 또는 소결점 미만의 온도에서 중합 또는 경화시킬 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 온도는 180℃ 미만, 또는 150℃ 이하, 또는 135℃ 이하일 수 있다.
다른 비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체 및 유기 결합제 전구물질의 혼합물을 주형에서 소결이 일어나지 않는 조건인 압력 및 열을 적용하여 중합시킬 수 있다. 중합 단계의 완료시, 주형에 가해진 압력을 완화시킨 후, 폴리싱 패드를 주형으로부터 이동시키고, 상기 패드를 추가 처리하여, 예를 들어 다양한 형태로 절단할 수 있다.
본 발명의 폴리싱 패드는 하나 이상의 작용면을 가질 수 있는데, 본원 및 청구의 범위에 사용된 "작용면"은 폴리싱될 제품의 표면과 접촉할 수 있는 패드의 표면을 일컫는다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱될 제품은 규소 웨이퍼일 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드의 작용면은 홈, 가늘고 긴 홈, 천공및 이들의 조합과 같지만 이들로 한정되지 않는 표면 특징부를 가질 수 있다. 이들 표면 특징부는 다음의 (1) 내지 (3)의 특성 중 하나 이상의 향상시킬 수 있다: (1) 패드의 작용면과 폴리싱될 제품의 표면 사이의 폴리싱 슬러리의 이동; (2) 폴리싱될 제품의 표면으로부터 떨어진 연마된 물질의 제거 및 수송; 또는 (3) 폴리싱 패드의 폴리싱 또는 편평화 효율.
표면 특징부를 종래 기술분야의 숙련자에게 공지된 수단에 의해 폴리싱 패드의 작용면으로 도입시킬 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 패드의 작용면을, 예를 들어 연마 또는 절단에 의해 기계적으로 개질시킬 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서는 예를 들어 주형의 하나 이상의 내면에 제조 동안 패드의 작용면으로 찍힐 수 있는 양각 특징부를 제공함으로써 주형 공정동안 패드의 작용면으로 표면 특징부를 도입시킬 수 있다. 표면 특징부는 폴리싱 패드의 작용면 전반에 랜덤 또는 균일한 패턴 형태로 분포될 수 있다. 표면 특징부 패턴의 비제한적인 예로는 나선형, 원형, 정사각형, 직교형 및 와플형 패턴을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
또다른 비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드는 1㎛ 이상, 또는 5㎛ 이상, 또는 10㎛ 이상의 공극 크기를 가질 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드의 공극 크기는 1000㎛ 미만, 또는 500㎛ 미만, 또는 100㎛ 미만일 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 미립자 중합체 및/또는 유기 중합체 결합제는 연마성 미립자 물질을 포함할 수 있다. 연마성 미립자 물질은 미립자 중합체 및/또는 유기 중합체 결합제 전체에 실질상 균일하게 또는 비균일하게 분포될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 연마성 미립자 물질은 미립자 중합체 및/또는 유기 중합체 결합제 전체에 실질상 균일하게 분포될 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 연마성 미립자 물질은 폴리싱 패드의 총 중량을 기준으로 70중량% 미만 5중량% 이상, 또는 5중량% 내지 65중량%의 양으로 폴리싱 패드에 존재할 수 있다.
또다른 비제한적인 실시태양에서, 연마성 미립자 물질은 개별적인 입자, 개별적인 입자의 응집체, 또는 개별적인 입자 및 응집체의 조합의 형태일 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 연마성 미립자 물질의 형태는 구형, 막대형, 삼각형, 피라미드형, 원뿔형, 규칙 입방체형, 불규칙 입방체형, 및 이들의 혼합형 및/또는 조합을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
일반적으로, 연마성 미립자 물질의 평균 입자 크기는 광범위하게 변할 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 평균 입자 크기는 0.001㎛ 이상, 또는 0.01㎛ 이상, 또는 0.1㎛ 이상일 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 연마성 미립자 물질의 평균 입자 크기는 50㎛ 미만, 또는 10㎛ 미만, 또는 1㎛ 미만일 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 연마성 미립자 물질의 평균 입자 크기는 입자의 가장 긴 크기를 따라 측정될 수 있다.
본 발명에 사용하기 적합한 연마성 미립자 물질의 비제한적인 예로는 감마 알루미나, 용융 알루미늄 옥사이드, 열처리된 알루미늄 옥사이드, 화이트 용융 알루미늄 옥사이드, 및 졸 겔 유도된 알루미나와 같지만 이들로 한정되지 않는 알루미늄 옥사이드; 녹색 규소 카바이드 및 흑색 규소 카바이드와 같지만 이들로 한정되지 않는 규소 카바이드; 티탄 다이보라이드; 붕소 카바이드; 규소 나이트라이드; 텅스텐 카바이드; 티탄 카바이드; 다이아몬드; 입방체 붕소 나이트라이드 및 육각형 붕소 나이트라이드와 같지만 이들로 한정되지 않는 붕소 나이트라이드; 가닛; 용융 알루미나 지르코니아; 암모니아 처리된 실리카와 같지만 이로 한정되지 않는 실리카; 철 옥사이드; 크로미아; 세리아; 지르코니아; 티타니아; 주석 옥사이드; 망간 옥사이드; 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 연마성 미립자 물질은 알루미늄 옥사이드, 실리카, 세륨 옥사이드, 지르코니아 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명에 사용된 연마성 미립자 물질은 그 위에 표면 개질제를 가질 수 있다. 적합한 표면 개질제의 비제한적인 예로는 계면활성제, 커플링제 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 계면활성제를 사용하여 미립자 중합체 및/또는 유기 중합체 결합제가 제조될 수 있는 수지 중의 연마성 입자의 분산성을 개선시킬 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 커플링제를 사용하여 미립자 중합체의 매트릭스 및/또는 유기 중합체 결합제의 매트릭스에의 연마성 입자의 결합을 향상시킬 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 표면 개질제는 연마성 미립자 물질 및 표면 개질제의 총 중량을 기준으로 25중량% 미만, 또는 0.5 내지 10중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명에서 사용하기 적합한 계면활성제의 비제한적인 예로는 금속 알콕사이드, 폴리알킬렌 옥사이드, 장쇄 지방 카복실산의 염과 같지만 이들로 한정되지않는 음이온성, 양이온성, 양쪽성 및 비이온성 계면활성제를 들 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 커플링제의 비제한적인 예로는 유기시레인, 티타네이트 및 지르코알루미네이트와 같지만 이들로 한정되지 않는 시레인을 들 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 커플링제로는 위트코 코포레이션(Witco Corporation)으로부터 시판되는 실퀘스트(SILQUEST) 시레인 A-174 및 A-1230을 들 수 있다.
본 발명의 폴리싱 패드는 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 및 삼각형 중에서 선택되지만 이들로 한정되지 않는 형태를 가질 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드는 연속 벨트의 형태일 수 있다. 본 발명에 따른 폴리싱 패드는 폭넓은 범위의 크기 및 두께를 가질 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 원형 폴리싱 패드는 3.8 내지 137㎝ 범위의 직경을 가질 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드의 두께는 0.5 내지 5㎜ 사이에서 변할 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드는 ASTM 1622-88에 의해 측정된 바와 같이 0.5 내지 1.1g/cc의 밀도를 가질 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드는 ASTM D 2240에 따라 측정된 바와 같이, 80 이상, 또는 85 내지 98의 쇼어 A 경도(Shore A Hardness) 값, 및 35 이상 85 이하, 또는 45 내지 80의 쇼어 D 경도 값을 가질 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드는 미립자 가교된 폴리유레테인 및 폴리유레테인 결합제를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시태양에서, 폴리싱 패드는 미립자 가교된 폴리에폭사이드 및 폴리유레테인 결합제를 포함할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드는 미립자 가교된 폴리에폭사이드 및 폴리에폭사이드 결합제를 포함할 수 있다. 또다른 실시태양에서, 폴리싱 패드는 미립자 가교된 폴리유레테인 및 폴리에폭사이드 결합제를 포함할 수 있다. 또다른 실시태양에서, 폴리싱 패드는 미립자 가교된 폴리유레테인, 미립자 가교된 폴리에폭사이드 및 이들의 혼합물, 및 폴리유레테인 결합제, 폴리에폭사이드 결합제 및 이들의 공중합체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리싱 패드를 도 3을 참조해서 기술할 수 있다. 도 3에서, 폴리싱 패드의 일면에 작용면(11)을 갖고, 반대면에 실질상 평행한 배면(17)을 갖는 폴리싱 패드(6)를 도시하였다. 도 3에서, 작용면(11)의 일부(14)를 확대도(14')에서 보다 상세히 도시하였다. 확대도(14')를 참조해서, 폴리싱 패드(6)는 유기 중합체 결합제(26)에 의해 함께 결합되어 있는 미립자 중합체(20)를 포함한다. 미립자 중합체(20) 및 유기 중합체 결합제(26)는 함께 표면 공극(30)을 작용면(11) 상에, 끼워 넣은 공극(23)을 작용면(11) 아래에 형성한다.
임의의 이론에 의해 제한하려는 것은 아니지만, 비제한적인 실시태양에서, 사용중에도 규소 웨이퍼의 표면을 폴리싱 또는 편평화하는 동안에 본 발명의 폴리싱 패드의 작용면의 다공성은 실질상 일정하게 존재하는 것으로 여겨진다. 또한, 도 1과 관련해서, 폴리싱 패드(6)의 작용면(11)은 예를 들어 폴리싱 또는 패드 조건화 공정 동안 닳아 없어지기 때문에, 작용면(11) 아래 가까운 곳에 있는 끼워 넣은 공극(23)이 노출될 때에 새로운 표면 공극(30)이 형성된다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드는 서브패드(subpad)없이 사용할 수 있고, 모터가 장착된 폴리싱 공구, 기계 또는 기구의 가압판 위에 직접놓을 수 있다. 다른 실시태양에서는 본 발명의 폴리싱 패드를 폴리싱 패드 조립체에 포함시킬 수 있는데, 하나 이상의 배면 시트를 폴리싱 패드의 배면에 접착시킬 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드 조립체는 (a) 작용면 및 배면을 갖는 폴리싱 패드; (b) 상부면 및 하부면을 갖는 배면 시트; 및 (c) 상기 폴리싱 패드의 배면 및 상기 배면 시트의 상부면 사이에 접촉해서 놓인 접착 수단을 포함할 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 패드 조립체의 배면 시트는 경질 또는 가요성일 수 있고, 폴리싱 작동 동안에 폴리싱 패드를 지지하거나 안정화하거나 충격 흡수할 수 있다. 배면 시트는 숙련자에게 공지된 물질로부터 제작될 수 있다. 또다른 비제한적인 실시태양에서, 배면 시트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 시트와 같은 폴리에스터, 및 폴리에틸렌 시트 및 폴리프로필렌 시트와 같은 폴리올레핀과 같지만 이들로 한정되지 않는 유기 중합체성 물질로부터 제작될 수 있다.
다른 비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드 조립체의 배면 시트는 릴리스 시트일 수 있는데, 이는 접착 수단으로부터 박리되어, 상기 패드를 노출된 접착 수단에 의해 다른 면, 예를 들어 폴리싱 기구의 가압판에 접착시킬 수 있게 한다. 릴리스 시트는 종래 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 비제한적인 실시태양에서, 릴리스 시트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 시트, 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 시트 및 폴리프로필렌 시트, 및 플루오르화 폴리올레핀, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌과 같지만 이들로 한정되지 않는 페이퍼 또는 유기 중합체성 물질로부터 제작될 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 릴리스 시트의 상부면은 접착 수단과 접촉할 수 있는 릴리스 코팅물을 그 위에 포함할 수 있다. 릴리스 코팅물은 숙련자에게 널리 공지되어 있다. 릴리스 코팅물의 비제한적인 예로는 플루오르화 중합체 및 실리콘을 들 수 있다.
폴리싱 패드 조립체의 접착 수단은 접착성 조립체 또는 접착층 중에서 선택될 수 있다. 접착층을 공지된 방법에 따라 적용할 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 접착층을, 폴리싱 패드 및 배면 시트를 함께 압착시키기 전에 폴리싱 패드의 배면 및/또는 배면 시트의 상부면에 적용할 수 있다. 접착층의 비제한적인 예로는 열경화성 접착제와 같지만 이로 한정되지 않는 경화성 접착제, 접촉성 접착제 및 열가소성 접착제를 들 수 있다.
다른 비제한적인 실시태양에서, 접착성 조립체는 상부 접착층 및 하부 접착층 사이에 놓인 접착성 지지 시트를 포함할 수 있다. 접착성 조립체의 상부 접착층은 폴리싱 패드의 배면과 접촉할 수 있고, 하부 접착층은 배면 시트의 상부면과 접촉할 수 있다. 접착성 지지 시트의 비제한적인 예는 폴리에스터, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 시트, 및 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 시트 및 폴리프로필렌 시트와 같지만 이들로 한정되지 않는 유기 중합체성 물질로부터 제작될 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 접착성 조립체의 상부 및 하부 접착층은 접착층과 관련해서 본원에 앞서 인용된 바와 같은 접착제 중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 상부 및 하부 접착층은 각각 접착제와 접촉할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서, 접착성 조립체는 쓰리엠 인더스트리얼 테이프 앤드 스페셜티즈 디비젼(3M Industrial Tape and Specialties Division)으로부터 시판될수 있는 이중 코팅된 필름 테이프와 같지만 이로 한정되지 않는 이면 또는 이중 코팅된 테이프일 수 있다.
본 발명의 폴리싱 패드 조립체는 도 1 및 2를 참고하여 기재할 수 있다. 도 1의 폴리싱 패드 조립체(7)는 상부 작용면(11) 및 하부 배면(17)을 갖는 폴리싱 패드(33), 상부면(42) 및 하부면(45)을 갖는 배면 시트(39), 및 폴리싱 패드(33)와 배면 시트(39) 사이에 놓인 접착층(36)을 포함한다. 접착층(36)은 폴리싱 패드(33)의 하부 배면(17)과 배면 시트(39)의 상부면(42) 둘다와 접착성 있게 접촉하고 있다.
도 2의 폴리싱 패드 조립체(9)는 폴리싱 패드(33)와 배면 시트(39) 사이에 놓인 접착성 조립체(48)를 포함한다. 접착성 조립체(48)는 상부 접착층(54) 및 하부 접착층(57) 사이에 놓인 접착성 지지 시트(51)로 구성된다. 상부 접착층(54)은 폴리싱 패드(33)의 하부 배면(17)과 접촉하고 있고, 하부 접착층(57)은 배면 시트(39)의 상부면(42)과 접촉하고 있다. 도 1 및 2의 폴리싱 패드 조립체(7 및 9)의 배면 시트(39)의 하부면(45)은 각각 적합한 수단, 예를 들어 접착 수단(미도시)에 의해 미도시된 모터가 장착된 폴리싱 기계의 가압판에 부착될 수 있다.
비제한적인 실시태양에서, 본 발명의 폴리싱 패드를 종래 기술분야에 공지된 폴리싱 슬러리와 같은 폴리싱 유체와 조합하여 사용할 수 있다. 폴리싱 동안, 폴리싱 유체를 패드의 작용면과 폴리싱될 기판의 표면 사이에 넣을 수 있다. 비제한적인 실시태양에서, 폴리싱 단계는 폴리싱될 기판에 대해서 폴리싱 패드를 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 폴리싱 유체의 비제한적인예로는 연마성 입자를 포함하는 슬러리를 들 수 있다. 적합한 연마제의 비제한적인 예로는 미립자 세륨 옥사이드, 미립자 알루미나 및 미립자 실리카를 들 수 있다. 폴리싱 반도체 기판에 사용하기 위한 시판되는 슬러리의 비제한적인 예로는 로델 인코포레이티드(Rodel Incorporated)로부터 시판되는 ILD 1200 및 ILD 1300; 및 캐보트 마이크로일렉트로닉스 머터리얼즈 디비젼(Cabot Microelectronics Materials Division)으로부터 시판되는 세미-스펠스(Semi-Sperse) AM100 및 세미-스펠스 12를 들 수 있다.
비제한적인 실시태양에서는 본 발명의 폴리싱 패드를 복합물 또는 다층 구조물을 형성하는 서브-패드 층과 조합하여 사용할 수 있다. 다른 비제한적인 실시태양에서는 서브-패드 층을 폴리싱 패드와 함께 사용하여 폴리싱 패드와 폴리싱될 기판 표면 사이의 접촉 균일성을 증가시킬 수 있다. 서브-패드 층은 압력까지도 폴리싱 패드의 작용면에 부여할 수 있는 압축성 물질로 제조될 수 있다. 서브-패드 층의 비제한적인 예로는 폴리유레테인 주입 펠트, 및 천연 고무, 합성 고무, 열가소성 엘라스토머로 제조된 포움 시트를 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 비제한적인 실시태양에서, 서브-패드 층의 두께는 0.2 내지 2㎜의 범위일 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 시판되는 서브-패드 층의 예로는 로델 인코포레이티드로부터 시판되는 슈바(등록상표, Suba) IV를 들 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 보다 구체적으로 기술되어 있고, 하기 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것인데, 하기 실시예의 수많은 변형 및 변화가 종래 기술분야의 숙련자에게 자명할 것이기 때문이다. 달리 언급되지 않는 한, 모든 부및 모든 퍼센트는 중량을 기준으로 한다.
실시예 A, B, C, 및 D
미립자 가교된 중합체의 제조
실시예 A
하기 표 A에 목록으로 기재된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인을 제조하였다. 미립자 가교된 폴리유레테인을 사용하여 실시예 1 및 2에 추가로 기재된 폴리싱 패드를 제조하였다.
충전물 1을 오픈 컨테이너에 첨가하고, 컨테이너의 내용물이 용융될 때까지90℃의 온도로 설정된 핫 플레이트에 두었다. 그 다음, 충전물 2를 핫 플레이트 위에 놓인 컨테이너에 첨가하고, 내용물을 균일하게 될 때까지 모터로 작동되는 임펠러로 완전히 혼합하였다. 그 다음, 컨테이너의 내용물을 탈이온수를 격렬하게 교반하면서 80℃의 탈이온수 400g에 천천히 부었다. 컨테이너 내용물의 첨가 완료시, 탈이온수의 격렬한 혼합을 추가 10분 동안 계속한 후, 여과에 의해 형성된 미립자 가교된 폴리유레테인의 단리를 수행하였다. 단리된 미립자 교반된 폴리유레테인을 130℃ 오븐에서 2시간동안 건조시켰다.
건조시킨 미립자 가교된 폴리유레테인을, 스택의 상부 내지 저부가 40메시(420㎛ 체 구멍), 50메시(297㎛ 체 구멍), 70메시(210㎛ 체 구멍) 및 140메시(105㎛ 체 구멍)의 메시 크기를 갖는 체의 스택을 이용하여 분류하였다. 미립자 물질을 각각의 체 스크린으로부터 개별적으로 수거하였다. 예를 들어 70메시 스크린으로부터 수거된 미립자 물질은 50 및 70 메시 체의 체 구멍 크기를 기준으로 약 210 내지 297㎛의 입자 크기 범위를 갖는 것으로 측정되었다.
실시예 B
하기 표 B에 목록으로 기재된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리에폭사이드를 제조하였다. 미립자 가교된 폴리에폭사이드를 사용하여 실시예 3 및 4에 추가로 기재된 폴리싱 패드를 제조하였다.
충전물 1을 오픈 컨테이너에 첨가하고, 모든 성분이 시각적으로 용해된 것으로 보일 때까지 60℃에서 모터로 작동되는 임펠러로 교반하여, 균일한 혼합물을 제조한 후, 주변 온도(약 25℃)로 냉각시켰다. 그 다음, 충전물 2를 컨테이너에 첨가하고, 내용물을 균일하게 될 때까지 추가 혼합하였다. 그 다음, 컨테이너의 내용물을 탈이온수를 격렬하게 교반하면서 80℃의 탈이온수 300g에 천천히 부었다. 컨테이너 내용물의 첨가 완료시, 탈이온수의 격렬한 혼합을 추가 2시간 동안 계속한 후, 여과에 의해 형성된 미립자 가교된 폴리에폭사이드의 단리를 수행하였다. 단리된 미립자 가교된 폴리에폭사이드를 100℃ 오븐에서 하룻밤동안 건조시켰다.
건조시킨 미립자 가교된 폴리에폭사이드를 실시예 A에 기재된 체의 스택을 이용하여 분류하였다. 미립자 가교된 폴리에폭사이드를 각각의 체 스크린으로부터 개별적으로 수거하였다.
실시예 C
하기 표 C에 목록으로 기재된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인을 제조하였다. 미립자 가교된 폴리유레테인을 사용하여 실시예 5에 추가로 기재된 폴리싱 패드를 제조하였다.
충전물 1을 오픈 컨테이너에 첨가하고, 컨테이너의 내용물이 35℃에 도달할 때까지 핫 플레이트 위에서 교반하면서 가온시켰다. 성분들이 균일한 용액을 형성할 때까지 상기 온도에서 교반을 계속하였다. 그 다음, 컨테이너를 핫 플레이트로부터 이동시켰다. 충전물 2를 수욕을 이용하여 55℃까지 가온시킨 후, 충전물 1에 첨가하였다. 상기 내용물을 균일하게 될 때까지 모터로 작동되는 임펠러를 사용하여 3분간 혼합하였다. 그 다음, 컨테이너의 내용물을 탈이온수를 격렬하게 교반하면서 40℃의 탈이온수 10㎏에 즉시 부었다. 컨테이너 내용물의 첨가 완료시, 탈이온수의 격렬한 혼합을 추가 60분 동안 계속하였다. 젖은 상태의 미립자 가교된 폴리유레테인을, 스택의 상부 내지 저부가 50메시(300㎛ 체 구멍) 및 140메시(105㎛ 체 구멍)의 메시 크기를 갖는 체의 스택을 이용하여 분류하였다. 140메시로부터얻은 단리된 미립자 가교된 폴리유레테인을 80℃ 오븐에서 하룻밤동안 건조시켰다.
실시예 D
하기 표 D에 목록으로 기재된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인을 제조하였다. 미립자 가교된 폴리유레테인을 사용하여 실시예 12에 추가로 기재된 폴리싱 패드를 제조하였다.
충전물 1을 오픈 컨테이너에 첨가하고, 컨테이너의 내용물이 35℃에 도달할 때까지 핫 플레이트 위에서 교반하면서 가온시켰다. 성분들이 균일한 용액을 형성할 때까지 상기 온도에서 교반을 계속하였다. 그 다음, 컨테이너를 핫 플레이트로부터 이동시켰다. 교반하면서, 충전물 2를 수욕을 이용하여 55℃까지 가온시킨 후, 충전물 1에 첨가하였다. 상기 내용물을 균일하게 될 때까지 모터로 작동되는 임펠러를 사용하여 2분간 혼합하였다. 그 다음, 컨테이너의 내용물을 탈이온수를격렬하게 교반하면서 30℃의 탈이온수 10㎏에 즉시 부었다. 컨테이너 내용물의 첨가 완료시, 탈이온수의 격렬한 혼합을 추가 30분 동안 계속하였다. 젖은 상태의 미립자 가교된 폴리유레테인을, 스택의 상부 내지 저부가 50메시(300㎛ 체 구멍) 및 140메시(105㎛ 체 구멍)의 메시 크기를 갖는 체의 스택을 이용하여 분류하였다. 140메시로부터 얻은 단리된 미립자 가교된 폴리유레테인을 80℃ 오븐에서 하룻밤동안 건조시켰다.
폴리싱 패드의 제조
실시예 1
하기 표 1에 요약된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인 및 가교된 폴리유레테인 결합제를 포함한 폴리싱 패드를 제조하였다. 실시예 1의 폴리싱 패드의 물리적 데이터는 표 6에 요약되어 있다.
충전물 1 및 2를 각각 균일하게 될 때까지 스테인레스 강철 스패튤러를 이용하여 손으로 개별적으로 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 균일한 혼합물을 적합한 컨테이너에서 합해 모터로 작동되는 임펠러에 의해 함께 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 조합의 일부 6.5g을 8.3㎝의 직경을 갖는 1.6㎜ 정도로 깊숙이 들어간 열린 원형 주형에 도입시켰다. 상기 주형을 닫고 135℃의 온도 및 907㎏의 아래로 향하는 힘의 압력하에 30분간 두었다. 상기 주형을 상기 압력으로부터 이동시켜 주변 온도(약 25℃)로 냉각시킨 후, 상기 주형으로부터 폴리싱 패드를 탈성형시켰다.
실시예 2
하기 표 2에 요약된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인 및 가교된 폴리에폭사이드 결합제를 포함한 폴리싱 패드를 제조하였다. 실시예 2의 폴리싱 패드의 물리적 데이터는 표 6에 요약되어 있다.
충전물 1을 적합한 컨테이너에서 균일하게 될 때까지 스테인레스 강철 스패튤러를 이용하여 손으로 혼합했다. 그 다음, 충전물 2를 충전물 1의 균일한 혼합물에 첨가한 후, 모터로 작동되는 임펠러에 의해 추가 혼합을 실시하였다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 조합의 일부 7.2g을 실시예 1에 기재된 열린 원형 주형에 도입시켰다. 상기 주형을 닫고 120℃의 온도에서 907㎏의 아래로 향하는 힘의 압력하에 30분간 두었다. 상기 주형을 상기 압력으로부터 이동시켜 주변 온도(약 25℃)로 냉각시킨 후, 상기 주형으로부터 폴리싱 패드를 탈성형시켰다. 그 다음, 탈성형된 폴리싱 패드에 120℃의 온도에서 1시간의 후경화를 실시했다.
실시예 3
하기 표 3에 요약된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리에폭사이드 및 가교된 폴리에폭사이드 결합제를 포함한 폴리싱 패드를 제조하였다. 실시예 3의 폴리싱 패드의 물리적 데이터는 표 6에 요약되어 있다.
충전물 1을 적합한 컨테이너에서 균일하게 될 때까지 스테인레스 강철 스패튤러를 이용하여 손으로 혼합했다. 그 다음, 충전물 2를 충전물 1의 균일한 혼합물에 첨가한 후, 모터로 작동되는 임펠러에 의해 추가 혼합을 실시하였다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 조합의 일부 7.2g을 실시예 1에 기재된 열린 원형 주형에 도입시켰다. 상기 주형을 닫고 120℃의 온도에서 907㎏의 아래로 향하는 힘의 압력하에 30분간 두었다. 상기 주형을 상기 압력으로부터 이동시켜 주변 온도(약 25℃)로 냉각시킨 후, 상기 주형으로부터 폴리싱 패드를 탈성형시켰다. 그 다음, 탈성형된 폴리싱 패드에 120℃의 온도에서 1시간의 후경화를 실시했다.
실시예 4
하기 표 4에 요약된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리에폭사이드 및 가교된 폴리유레테인 결합제를 포함한 폴리싱 패드를 제조하였다. 실시예 4의 폴리싱 패드의 물리적 데이터는 표 6에 요약되어 있다.
충전물 1 및 2를 각각 균일하게 될 때까지 스테인레스 강철 스패튤러를 이용하여 손으로 개별적으로 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 균일한 혼합물을 적합한 컨테이너에서 합해 모터로 작동되는 임펠러에 의해 함께 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 조합의 일부 7.7g을 실시예 1에 기재된 열린 원형 주형에 도입시켰다. 상기 주형을 닫고 120℃의 온도에서 907㎏의 아래로 향하는 힘의 압력하에 30분간 두었다. 상기 주형을 상기 압력으로부터 이동시켜 주변 온도(약 25℃)로 냉각시킨 후, 상기 주형으로부터 폴리싱 패드를 탈성형시켰다. 그 다음, 탈성형된 폴리싱 패드를 120℃의 온도에서 1시간동안 후경화시켰다.
실시예 5
하기 표 5에 요약된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인 및 가교된 폴리유레테인 결합제를 포함한 폴리싱 패드를 제조하였다. 실시예 5의 폴리싱 패드의 물리적 데이터는 표 6에 요약되어 있다.
충전물 2를 균일하게 될 때까지 모터로 작동되는 스테인레스 강철 임펠러를 사용하여 혼합했다. 그 다음, 충전물 2의 균일한 혼합물을 적합한 컨테이너에서 충전물 1과 합하고, 모터로 작동되는 혼합기로 함께 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 조합의 일부 1040g을 26"×26" 편평한 주형에 도입시켰다. 주변 온도에서 한쌍의 롤러를 통해 주형을 공급하여 0.100" 두께의 시트를 형성했다. 상기 시트를 25℃ 및 80% RH에서 18시간동안, 130℃에서 1시간동안 경화시켰다. 22.5"의 직경을 갖는 원형 패드를 상기 시트로부터 절단했다. 상기 패드의 상부 및 하부 표면을 밀링(milling) 기계를 이용하여 평행하게 만들었다.
실시예 6 내지 9
하기 표 7에 요약된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인 및 가교된 폴리유레테인 결합제를 포함한 폴리싱 패드를 제조하였다. 실시예 6 내지 9의 폴리싱 패드의 물리적 데이터는 표 8에 요약되어 있다.
충전물 1 및 2를 각각 균일하게 될 때까지 스테인레스 강철 스패튤러를 이용하여 손으로 개별적으로 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 균일한 혼합물을 적합한 컨테이너에서 합해 모터로 작동되는 임펠러에 의해 함께 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 조합의 일부를 8.3㎝의 직경을 갖는 1.6㎜ 정도로 깊숙이 들어간 열린 원형 주형에 도입시켰다. 상기 주형을 닫고 내용물을 가압에 의해 편평하게 만들었다. 충전된 주형을 120℃의 오븐에 30분간 두었다. 그 다음, 상기 주형을 오븐으로부터 이동시켜 주변 온도(약 25℃)로 냉각시킨 후, 상기 주형으로부터 폴리싱 패드를 탈성형시켰다. 그 다음, 패드를 오븐으로 돌려보내 120℃에서 추가 1시간동안 두어 경화를 완성시켰다.
실시예 10
이중 코팅된 필름 테이프 및 릴리스 라이너를 폴리싱 패드의 일면에 적용하여 실시예 5의 폴리싱 패드를 폴리싱 패드 조립체로 조립하였다.
실시예 11
실시예 6의 폴리싱 패드 조립체를 22.5" 직경의 폴리유레테인 포움 시트상에 탑재함으로써 2층 패드를 제작하였다. 실시예 6의 폴리싱 패드 조립체의 릴리스 라이너를 접착제를 노출시켜 제거하였다. 그 다음, 폴리싱 패드 조립체를 이 접착제를 사용하여 22.5"의 직경, 1/16"의 두께 및 0.46g/㎝3의 밀도를 갖는 폴리유레테인 포움 디스크에 단단히 결합시켰다. 릴리스 라이너를 갖는 이중 코팅된 필름 테이프를 폴리유레테인 포움의 남은 표면에 적용시켰다.
실시예 12
하기 표 9에 요약된 성분으로부터 미립자 가교된 폴리유레테인 및 가교된 폴리유레테인 결합제를 포함한 폴리싱 패드를 제조하였다.
충전물 2를 균일하게 될 때까지 모터로 작동되는 스테인레스 강철 임펠러를 사용하여 혼합했다. 그 다음, 충전물 2의 균일한 혼합물을 적합한 컨테이너에서 충전물 1과 합하고, 균일하게 될 때까지 모터로 작동되는 혼합기로 함께 혼합했다. 그 다음, 충전물 1 및 2의 조합의 일부 930g을 3개의 26"×26" 편평한 주형 각각에도입시켰다. 주변 온도에서 한쌍의 롤러를 통해 주형을 공급하여 0.100" 두께의 3개의 시트를 형성했다. 상기 시트를 25℃ 및 80% RH에서 18시간동안, 130℃에서 1시간동안 경화시켰다. 22.5"의 직경을 갖는 원형 패드를 상기 시트로부터 절단한 후, 상기 패드의 상부 및 하부 표면을 밀링 기계를 이용하여 평행하게 만들었다.
본 발명은 본 발명의 구체적인 실시태양의 특정한 세부사항과 관련해서 기술하였다. 이러한 세부사항이 첨부된 청구의 범위에 포함되는 한, 그리고 포함되는 정도를 제외하고는 상기 세부사항이 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주해서는 안된다.

Claims (49)

  1. (a) 열가소성 미립자 중합체, 가교된 미립자 중합체, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 미립자 중합체 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 미립자 중합체; 및
    (b) 열가소성 유기 중합체 결합제, 가교된 유기 중합체 결합제, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 유기 중합체 결합제 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 유기 중합체 결합제를 포함하는 폴리싱 패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 실질상 고체인 폴리싱 패드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에테르, 폴리에폭사이드, 폴리아미드, 폴리유레테인, 폴리스타이렌, 폴리이미드, 폴리설폰 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제가 폴리유레테인 결합제, 폴리에폭사이드 결합제, 유레테인-개질된 폴리에폭사이드 결합제, (메트)아크릴-개질된 폴리유레테인 결합제 및이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 20 내지 500㎛의 평균 입자 크기를 갖는 폴리싱 패드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 폴리싱 패드에 주된 양으로 존재하고, 상기 유기 중합체 결합제가 폴리싱 패드에 소량으로 존재하는 폴리싱 패드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    1 내지 1000㎛의 평균 공극 크기를 갖는 폴리싱 패드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제가 상기 폴리싱 패드의 작용면 전반에 실질적으로 균일하게 분포되어 있고, 상기 폴리싱 패드의 총 부피를 기준으로 2 내지 50부피%의 퍼센트 공극 부피를 갖는 폴리싱 패드.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제가 동일반응계에서 제조되는 폴리싱 패드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 동일반응계 제조가 유기 중합체 결합제 전구물질을 포함하는 폴리싱 패드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제 전구물질이 폴리유레테인 결합제 전구물질, 폴리에폭사이드 결합제 전구물질, 유레테인-개질된 폴리에폭사이드 결합제 전구물질, (메트)아크릴-개질된 폴리유레테인 결합제 전구물질 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  12. 제 1 항에 있어서,
    작용면을 갖되, 상기 작용면이 홈, 가늘고 긴 홈, 천공 및 이들의 조합 중에서 선택된 표면 특징부를 갖는 폴리싱 패드.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제 중 하나 이상이 연마성 미립자 물질을 추가로 포함하는 폴리싱 패드.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 연마성 미립자 물질이 알루미늄 옥사이드, 규소 카바이드, 티탄 다이보라이드, 붕소 카바이드, 규소 나이트라이드, 텅스텐 카바이드, 티탄 카바이드, 다이아몬드, 붕소 나이트라이드, 가닛, 용융 알루미나 지르코니아, 실리카, 철 옥사이드, 크로미아, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 주석 옥사이드, 망간 옥사이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  15. 제 1 항에 있어서,
    폴리싱 패드의 총 부피를 기준으로 2 내지 50부피%의 슬러리를 흡수하는 폴리싱 패드.
  16. (a) 열가소성 미립자 중합체, 가교된 미립자 중합체, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 미립자 중합체 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 미립자 중합체; 및
    (b) 열가소성 유기 중합체 결합제, 가교된 유기 중합체 결합제, 상호침투성 중합체 망상구조물 및 이들의 조합 중에서 선택된 유기 중합체 결합제를 포함하되, 상기 유기 중합체 결합제가 동일반응계에서 제조되는 폴리싱 패드.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에테르, 폴리아미드, 폴리유레테인, 폴리스타이렌, 폴리이미드, 폴리설폰 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 20 내지 500㎛의 평균 입자 크기를 갖는 폴리싱 패드.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제가 폴리유레테인 결합제, 폴리에폭사이드 결합제, 유레테인-개질된 폴리에폭사이드 결합제 및 (메트)아크릴-개질된 폴리유레테인 결합제 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 51 내지 95중량%의 양으로 폴리싱 패드에 존재하고, 상기 유기 중합체 결합제가 상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 5 내지 49중량%의 양으로 폴리싱 패드에 존재하는 폴리싱 패드.
  21. 제 16 항에 있어서,
    1 내지 1000㎛의 평균 공극 크기를 갖는 폴리싱 패드.
  22. 제 16 항에 있어서,
    작용면을 갖고, 상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제가 폴리싱 패드의 상기 작용면 전반에 실질적으로 균일하게 분포되어 있고, 폴리싱 패드의 총 부피를기준으로 2 내지 50부피%의 퍼센트 공극 부피를 갖는 폴리싱 패드.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제가 동일반응계에서 제조되는 폴리싱 패드.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 동일반응계 제조가 유기 중합체 결합제 전구물질을 포함하는 폴리싱 패드.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제 전구물질이 폴리유레테인 결합제 전구물질, 폴리에폭사이드 결합제 전구물질, 유레테인-개질된 폴리에폭사이드 결합제 전구물질, (메트)아크릴-개질된 폴리유레테인 결합제 전구물질 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  26. 제 16 항에 있어서,
    작용면을 갖되, 상기 작용면이 홈, 가늘고 긴 홈, 천공 및 이들의 조합 중에서 선택된 표면 특징부를 갖는 폴리싱 패드.
  27. 제 16 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제 중 하나 이상이 연마성 미립자 물질을 추가로 포함하는 폴리싱 패드.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 연마성 미립자 물질이 알루미늄 옥사이드, 규소 카바이드, 티탄 다이보라이드, 붕소 카바이드, 규소 나이트라이드, 텅스텐 카바이드, 티탄 카바이드, 다이아몬드, 붕소 나이트라이드, 가닛, 용융 알루미나 지르코니아, 실리카, 철 옥사이드, 크로미아, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 주석 옥사이드, 망간 옥사이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  29. (a) 작용면 및 배면을 갖는 폴리싱 패드;
    (b) 상부면 및 하부면을 갖는 배면 시트; 및
    (c) 폴리싱 패드의 배면 및 상기 배면 시트의 상부면 사이에 접착성 있게 접촉하여 놓인 접착 수단을 포함하는 폴리싱 패드 조립체로서,
    상기 폴리싱 패드가
    (i) 열가소성 미립자 중합체, 가교된 미립자 중합체, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 미립자 중합체 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 미립자 중합체; 및
    (ii) 열가소성 유기 중합체 결합제, 가교된 유기 중합체 결합제, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 유기 중합체 결합제 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 유기 중합체 결합제를 포함하는 폴리싱 패드 조립체.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 접착 수단이 폴리싱 패드의 배면과 접촉하고 있는 상부 접착층, 상기 배면 시트의 상부면과 접촉하고 있는 하부 접착층, 및 상기 상부 및 하부 접착층 사이에 놓인 접착성 지지 시트를 포함하는 접착성 조립체; 및 접착층 중에서 선택되는 폴리싱 패드 조립체.
  31. 기본적으로 인접한 미립자 중합체의 존재하에 유기 중합체 결합제 전구물질을 반응시키는 단계를 포함하는, 미립자 중합체 및 유기 중합체 결합제를 포함하는 폴리싱 패드의 제조 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 전구물질이 단량체, 예비중합체, 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택되는 방법.
  33. 기판을 폴리싱 패드와 접촉시키는 단계를 포함하는 기판의 화학적 기계적 편평화 방법으로서,
    상기 패드가 미립자 중합체 및 상기 미립자 중합체와 함께 결합하는 유기 중합체 결합제를 포함하고,
    상기 유기 중합체 결합제가 상기 미립자 중합체의 존재하에 하나 이상의 유기 중합체 결합제 전구물질을 화학적으로 반응시킴으로써 제조되고,
    상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제가 상기 패드의 작용면 전반에 실질적으로 균일하게 분포되어 있고,
    상기 패드가 상기 폴리싱 패드의 총 부피를 기준으로 2 내지 50부피%의 퍼센트 공극 부피를 갖는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 전구물질이 단량체, 예비중합체, 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택되는 방법.
  35. 미립자 중합체 입자의 실질적인 소결 없이 상기 미립자 중합체가 함께 유지되는 상기 미립자 중합체를 포함하는 폴리싱 패드.
  36. 제 35 항에 있어서,
    유기 중합체 결합제를 추가로 포함하는 폴리싱 패드.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 열가소성 미립자 중합체, 가교된 미립자 중합체, 상호침투성 중합체 망상구조물로 이루어진 미립자 중합체 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제가 열가소성 유기 중합체 결합제, 가교된 유기 중합체 결합제, 상호침투성 중합체 망상구조물 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  39. 제 35 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에테르, 폴리아미드, 폴리유레테인, 폴리에폭사이드, 폴리스타이렌, 폴리이미드, 폴리설폰 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  40. 제 35 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 20 내지 500㎛의 평균 입자 크기를 갖는 폴리싱 패드.
  41. 제 36 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제가 폴리유레테인 결합제, 폴리에폭사이드 결합제, 유레테인-개질된 폴리에폭사이드 결합제, (메트)아크릴-개질된 폴리유레테인 결합제 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
  42. 제 36 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체가 상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 51 내지 95중량%의 양으로 폴리싱 패드에 존재하고, 상기 유기 중합체 결합제가 상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제의 총 중량을 기준으로 5 내지 49중량%의 양으로 폴리싱 패드에 존재하는 폴리싱 패드.
  43. 제 35 항에 있어서,
    1 내지 1000㎛의 평균 공극 크기를 갖는 폴리싱 패드.
  44. 제 36 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제가 폴리싱 패드의 작용면 전반에 실질적으로 균일하게 분포되어 있고, 폴리싱 패드의 총 부피를 기준으로 2 내지 50부피%의 퍼센트 공극 부피를 갖는 폴리싱 패드.
  45. 제 36 항에 있어서,
    상기 유기 중합체 결합제가 동일반응계에서 제조되는 폴리싱 패드.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 동일반응계 제조가 유기 중합체 결합제 전구물질을 포함하는 폴리싱 패드.
  47. 제 35 항에 있어서,
    작용면을 갖되, 상기 작용면이 홈, 가늘고 긴 홈, 천공 및 이들의 조합 중에서 선택된 표면 특징부를 갖는 폴리싱 패드.
  48. 제 36 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 및 상기 유기 중합체 결합제 중 하나 이상이 연마성 미립자 물질을 추가로 포함하는 폴리싱 패드.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 연마성 미립자 물질이 알루미늄 옥사이드, 규소 카바이드, 티탄 다이보라이드, 붕소 카바이드, 규소 나이트라이드, 텅스텐 카바이드, 티탄 카바이드, 다이아몬드, 붕소 나이트라이드, 가닛, 용융 알루미나 지르코니아, 실리카, 철 옥사이드, 크로미아, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 주석 옥사이드, 망간 옥사이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리싱 패드.
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