KR20140136955A - 피연마물 유지재 및 이것에 사용하는 적층판 - Google Patents

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스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 의해, 피연마물 유지재에 있어서의 휨이나 판 두께 정밀도를 개선하며, 또한 피연마물에 있어서의 스크래치 발생이 억제되어, 내마모성이 양호해지고, 또한 경제적으로도 유리한 피연마물 유지재가 제공된다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 제 1 섬유 기재에 제 1 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 제 1 수지층을 최외층에 갖는 피연마물 유지재로서, 상기 제 1 섬유 기재가 유리 섬유 기재이고, 상기 제 1 섬유 기재를 제외한 상기 제 1 수지층 중에, 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조를 50 질량％ 이상의 비율로 포함한다.

Description

피연마물 유지재 및 이것에 사용하는 적층판 {MATERIAL FOR HOLDING ITEM TO BE POLISHED, AND LAMINATE PLATE USING SAME}
본 발명은, 피연마물 유지재 및 이것에 사용하는 적층판에 관한 것이다.
본원은, 2012년 3월 30일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2012-078719호, 및 2012년 12월 10일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2012-269289호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
실리콘 웨이퍼, 하드 디스크 등의 피연마물을 연마할 때 피연마물 유지재에 사용되는 적층판은, 섬유 기재에 에폭시 수지 등의 열 경화성 수지를 함침 건조시켜 얻은 프리프레그를 소정 매수 겹쳐 일체로 가열 가압 성형한 적층판이 사용되고 있다.
적층판은, 다음과 같이 하여 피연마물 유지재에 가공한다. 정척 (定尺) 의 적층판으로부터 소정 치수의 원판을 잘라내고, 이 적층판에 1 내지 복수 개의 원형의 구멍을 뚫는다. 또, 원판 주위에는 기어의 톱니를 형성한다. 이와 같이 하여 제작한 피연마물 유지재를 사용하여 연마를 실시할 때에는, 상기 유지재를 연마기에 세트하고, 그 원형 구멍에는 피연마물을 유지시킨다. 유지재 주위의 톱니에 구동 기어의 톱니를 맞물리게 하여 유지재를 구동시킨다. 이것에 수반하여, 원형 구멍에 유지한 피연마물도 구동되어, 피연마물의 표면은 이것에 맞닿아 있는 연마재에 의해 연마된다.
피연마물 유지재에 요구되는 특성은, 내마모성, 판 두께 정밀도, 휨 특성, 치수 안정성 등이다. 또, 최근, 피연마물에 요구되는 품질이나 성능이 높아지는 것에 수반하여, 피연마물에 있어서의 스크래치 (연마 흠집) 발생이 억제된 피연마물 유지재가 요구되고 있다.
이들의 개선을 위해, 피연마물에 스크래치를 발생시키지 않는 피연마물 유지재를 형성하는 재료로서 아라미드계 섬유 (예를 들어, 특허문헌 1 참조) 가 검토되고 있지만, 피연마물 유지재에 대한 추가적인 내마모성의 향상이나, 피연마물인 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도의 향상이 요구되고 있었다.
이와 같은 점의 개선을 위해, 아라미드 섬유, PBO 섬유, 전방향족 폴리에스테르 섬유 및 고강도 폴리에틸렌 섬유 등의 유기 섬유 기재에 에폭시 수지 등의 열 경화성 수지의 조성물을 함침한 프리프레그를 표층으로 하고, 유리 섬유 기재에 에폭시 수지 등의 열 경화성 수지의 조성물을 함침한 프리프레그를 중간층으로 하고, 이들 프리프레그를 적층하고 가열 가압하여 얻어진 피연마물 유지재 (예를 들어, 특허문헌 2 참조) 등이 검토되고 있다. 그러나, 표층에 사용하는 유기 섬유 기재와 중간층에 사용하는 유리 섬유재의 선팽창 계수의 차이 등에 의한 변형의 문제가 있어, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도의 향상이라는 점에서 개선의 여지가 있었다. 또, 아라미드 섬유, PBO 섬유, 전방향족 폴리에스테르 섬유 및 고강도 폴리에틸렌 섬유 등의 유기 섬유는, 유리 섬유와 비교하면 고가이기 때문에, 경제성도 고려하여, 유기 섬유를 사용하지 않고 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도의 향상과, 피연마물에 있어서의 스크래치 발생의 억제를 양립하는 것이 요망되고 있었다.
일본 공개특허공보 평11-309667호 일본 공개특허공보 2009-61531호
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 표층에 사용하는 섬유 기재로서 중간층에 사용하는 섬유 기재와 동일한 유리 섬유 기재를 사용함으로써, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨이나 판 두께 정밀도를 개선하며, 또한 피연마물에 있어서의 스크래치 발생이 억제되어, 내마모성이 양호해지고, 또한 경제적으로도 유리한 피연마물 유지재를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은, 이하에 나타낼 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 제 1 섬유 기재에 제 1 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 제 1 수지층을 최외층에 갖는 피연마물 유지재로서, 상기 제 1 섬유 기재가 유리 섬유 기재이고, 상기 제 1 섬유 기재를 제외한 상기 제 1 수지층 중에, 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조를 50 질량％ 이상의 비율로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 상기 제 1 수지층 중에, 상기 제 1 섬유 기재를 25 질량％ 이상, 60 질량％ 이하의 비율로 포함하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 상기 제 1 섬유 기재가, 단위 면적당 중량이 30 g/㎡ 이상, 150 g/㎡ 이하의 유리 섬유 직포인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 상기 제 1 수지 조성물이 노볼락형 에폭시 수지 및 노볼락형 페놀 수지에서 선택되는 1 종 이상의 수지를 함유하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 상기 제 1 수지 조성물이 상기 조성물 100 질량부 중에 노볼락형 에폭시 수지를 40 질량부 이상, 80 질량부 이하의 비율로 함유하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 상기 제 1 수지 조성물이 상기 조성물 100 질량부 중에 노볼락형 페놀 수지를 20 질량부 이상, 40 질량부 이하의 비율로 함유하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 상기 제 1 수지 조성물이 상기 조성물 100 질량부 중에 추가로 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 5 질량부 이상, 40 질량부 이하의 비율로 함유하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 제 2 섬유 기재에 제 2 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 1 또는 2 이상의 제 2 수지층을 내층에 갖는 것이고, 상기 제 2 섬유 기재가 유리 섬유 기재인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 피연마물 유지재는, 상기 제 2 섬유 기재가, 단위 면적당 중량이 100 g/㎡ 이상, 220 g/㎡ 이하의 유리 섬유 직포인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 적층판은, 상기 서술한 피연마물 유지재에 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨이나 판 두께 정밀도를 개선하며, 또한 피연마물에 있어서의 스크래치 발생이 억제되어, 내마모성이 양호해지고, 또한 경제적으로도 유리한 피연마물 유지재를 얻을 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 피연마물 유지재의 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 본 발명의 피연마물 유지재에 사용되는 적층판의 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 또한, 모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
도 1 에 본 발명의 피연마물 유지재의 실시형태를 나타내는 평면도, 도 2 에 본 발명의 피연마물 유지재에 사용되는 적층판의 실시형태를 나타내는 단면도를 나타냈다.
본 발명의 피연마물 유지재 (1) 는, 예를 들어, 도 1 의 평면도에 나타내는 바와 같은 형상을 갖는 평판이고, 이와 같은 피연마물 유지재 (1) 는, 예를 들어, 도 2 에 나타내는 바와 같은 정척의 적층판 (2) 으로부터 소정 치수의 원판을 잘라내고, 잘라낸 원판에 1 내지 복수 개의 원형 구멍 (11) 을 뚫음과 함께, 원판 주위에 기어의 톱니 (12) 를 형성함으로써 제작할 수 있다. 이와 같이 하여 제작한 피연마물 유지재 (1) 를 사용하여 피연마물의 연마를 실시할 때에는, 피연마물 유지재 (1) 를 연마기에 세트하고, 피연마물 유지재 (1) 의 원형 구멍 (11) 에 피연마물을 유지시키고, 피연마물 유지재 (1) 주위의 기어의 톱니 (12) 에 구동 기어의 톱니를 맞물리게 하여, 피연마물 유지재 (1) 와 피연마물 유지재 (1) 의 원형 구멍 (11) 에 유지된 피연마물을 구동시킴으로써 실시할 수 있는 것이다.
본 발명의 피연마물 유지재 (1) 및 이것에 사용되는 적층판 (2) 은, 제 1 섬유 기재 (211) 에 제 1 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 제 1 수지층 (21) 을 최외층에 갖는 피연마물 유지재 (1) 로서, 제 1 섬유 기재가 유리 섬유 기재이고, 제 1 섬유 기재를 제외한 제 1 수지층 중에, 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조를 50 질량％ 이상의 비율로 포함하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨이나 판 두께 정밀도를 개선하며, 또한 피연마물에 있어서의 스크래치 발생이 억제되어, 내마모성이 양호해지고, 또한 경제적으로도 유리한 피연마물 유지재를 얻을 수 있다. 제 1 섬유 기재를 제외한 제 1 수지층 중에, 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조를 60 질량％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 70 질량％ 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 이로써, 상기 서술한 효과가 더욱 현저하게 발휘된다. 또한, 노볼락 골격을 갖는 수지로는, 예를 들어, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 트리아진 노볼락 수지, 캐슈 변성 노볼락 수지, 멜라민 수지, 페녹시 변성 노볼락 수지, 자일렌 변성 노볼락 수지, 메시틸렌 변성 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 또, 제 1 섬유 기재를 제외한 제 1 수지층 중에, 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조를 소정의 질량％ 의 비율로 포함한다란, 제 1 수지층 중의 제 1 수지 조성물로서 상기 서술한 노볼락 골격을 갖는 수지를 소정량 함유하는 것에 의해, 제 1 섬유 기재를 제외한 제 1 수지층 중에 있어서 내마모성을 향상시키는 것을 의미한다.
먼저, 본 발명의 피연마물 유지재 (1) 및 이것에 사용되는 적층판 (2) 에 있어서, 최외층을 구성하는 제 1 수지층 (21) 에 대해 상세하게 설명한다. 제 1 수지층 (21) 은, 제 1 섬유 기재 (211) 에 제 1 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 것이다.
제 1 수지층 (21) 에 사용되는 제 1 섬유 기재 (211) 로는, 단위 면적당 중량이 30 g/㎡ 이상, 150 g/㎡ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 바람직하고, 단위 면적당 중량이 48 g/㎡ 이상, 105 g/㎡ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 피연마물에 있어서의 스크래치 발생을 억제하여, 내마모성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 또, 제 1 섬유 기재 (211) 로는, 필라멘트 개수가 100 개 이상, 300 개 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 바람직하고, 필라멘트 개수가 150 개 이상, 250 개 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 피연마물에 있어서의 스크래치 발생을 억제하여, 내마모성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제 1 섬유 기재 (211) 로는, 두께가 50 ㎛ 이상, 150 ㎛ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 바람직하고, 두께가 80 ㎛ 이상, 120 ㎛ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 피연마물에 있어서의 스크래치 발생을 억제하여, 내마모성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 유리 섬유 직포로는, 예를 들어, IPC 스펙의 ＃1501, ＃1504, ＃2117, ＃2116, ＃1116, ＃3313, ＃2319, ＃1280, ＃1080, ＃1078, ＃1067, ＃106 스타일의 것을 들 수 있다. 이들 유리 섬유 직포는, 개섬 가공이나 편평 가공을 실시한 것이어도 된다.
제 1 수지층 (21) 에 사용되는 제 1 섬유 기재 (211) 를 구성하는 유리 성분으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, E 유리, NE 유리, C 유리, D 유리, S 유리, T 유리, Q 유리, AR 유리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 내마모성의 관점에서는 T 유리가 바람직하고, 생산성, 경제성의 관점에서는 E 유리가 바람직하다.
본 발명의 피연마물 유지재 (1) 는, 제 1 수지층 (21) 중에 제 1 섬유 기재 (211) 를 25 질량％ 이상, 60 질량％ 이하의 비율로 포함하는 것이 바람직하고, 45 질량％ 이상, 60 질량％ 이하의 비율로 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨이나 판 두께 정밀도를 개선하는 효과를 향상시킬 수 있다. 또, 상기 범위 내이면, 피연마물에 있어서의 스크래치 발생을 억제하는 효과를 얻을 수 있다. 또, 연마기의 울림을 억제하는 효과가 얻어진다는 관점에서는, 제 1 수지층 (21) 중에 제 1 섬유 기재 (211) 를 25 질량％ 이상, 50 질량％ 이하의 비율로 포함하는 것이 바람직하고, 35 질량％ 이상, 50 질량％ 이하의 비율로 포함하는 것이 보다 바람직하다.
제 1 섬유 기재 (211) 에 함침시키는 제 1 수지 조성물로는, 우레아 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 알키드 수지, 우레탄 수지 등의 열 경화성 수지가 바람직하고, 에폭시 수지가 특히 바람직하다.
에폭시 수지로는, 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 것이면 되고, 예를 들어 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 비스페놀 E 형 에폭시 수지, 비스페놀 S 형 에폭시 수지, 비스페놀 Z 형 에폭시 수지, 비스페놀 P 형 에폭시 수지, 비스페놀 M 형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 자일릴렌형 에폭시 수지, 비페닐아르알킬형 에폭시 수지 등의 아릴알킬렌형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센형 에폭시 수지, 페녹시형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 노르보르넨형 에폭시 수지, 아다만탄형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
에폭시 수지로서, 이들 중의 1 종류를 단독으로 사용할 수도 있고, 상이한 중량 평균 분자량을 갖는 2 종류 이상을 병용하거나, 1 종류 또는 2 종류 이상과 그것들의 프레폴리머를 병용하거나 할 수도 있다. 내마모성의 관점에서는, 노볼락형 에폭시 수지가 보다 바람직하고, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 노볼락형 에폭시 수지의 함유량에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 제 1 수지 조성물 100 질량부 중에 노볼락형 에폭시 수지를 40 질량부 이상, 80 질량부 이하의 비율로 함유하는 것이 보다 바람직하고, 40 질량부 이상, 60 질량부 이하의 비율로 함유하는 것이 특히 바람직하다. 이로써, 제 1 수지층 (21) 의 표면 경도를 높일 수 있어, 내마모성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 또, 수지의 스킨층의 마멸이 느려지는 것에 의해, 유리 섬유가 연마면에 노출될 때까지의 시간을 연장시킬 수 있고, 이로써, 피연마물에 있어서의 스크래치 발생을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 적층판의 휨의 관점에서는, 비스페놀형 에폭시 수지가 보다 바람직하고, 비스페놀 A 형 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 비스페놀 A 형 에폭시 수지의 함유량에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 제 1 수지 조성물 100 질량부 중에 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 5 질량부 이상, 40 질량부 이하의 비율로 함유하는 것이 보다 바람직하고, 10 질량부 이상, 30 질량부 이하의 비율로 함유하는 것이 특히 바람직하다. 이로써, 피연마물 유지재의 휨을 억제시켜, 피연마물의 평활성을 향상시킬 수 있다.
제 1 섬유 기재 (211) 에 함침시키는 제 1 수지 조성물로서 에폭시 수지를 사용하는 경우에는, 통상 사용되는 일반적인 에폭시 수지의 경화제나 경화 촉진제를 함유할 수 있다. 사용할 수 있는 경화제로는 공지된 것이 사용 가능하고, 예를 들어, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지나 1,1,1-트리스하이드록시페닐에탄 등의 다가 페놀류, 방향족 아민, 지방족 아민 등의 아민계 경화제, 산 무수물, 디시안디아미드, 히드라지드 화합물 등을 들 수 있다.
경화제로서, 이들 중의 1 종류를 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종류 이상을 병용할 수도 있다. 내마모성의 관점에서는 노볼락형 페놀 수지가 보다 바람직하고, 페놀 노볼락 수지가 특히 바람직하다. 노볼락형 페놀 수지의 함유량에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 제 1 수지 조성물 100 질량부 중에 노볼락형 페놀 수지를 20 질량부 이상, 40 질량부 이하의 비율로 함유하는 것이 보다 바람직하고, 25 질량부 이상, 35 질량부 이하의 비율로 함유하는 것이 특히 바람직하다. 이로써, 제 1 수지층 (21) 의 표면 경도를 높일 수 있어, 내마모성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 또, 수지의 스킨층의 마멸이 느려지는 것에 의해, 유리 섬유가 연마면에 노출될 때까지의 시간을 연장시킬 수 있고, 이로써, 피연마물에 있어서의 스크래치 발생을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
제 1 섬유 기재 (211) 에 함침시키는 제 1 수지 조성물에는, 무기 충전재를 함유하고 있어도 된다. 사용할 수 있는 무기 충전재로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 알루미나, 카올린 클레이, 실리카, 산화티탄, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탤크, 마이카 등을 들 수 있다. 이들 무기 충전재는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상 병용해도 된다. 무기 충전재를 사용함으로써 제 1 수지층의 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 무기 충전재를 사용함으로써 제 1 수지층의 선팽창 계수를 작게 할 수 있기 때문에, 무기 충전재의 배합량을 적절히 조정함으로써 제 1 수지층의 선팽창 계수와 후술하는 제 2 수지층의 선팽창 계수를 보다 근접하게 하는 것이 가능해져, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도를 향상시키는 것도 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 피연마물 유지재 (1) 및 이것에 사용되는 적층판 (2) 에 있어서, 내층을 구성하는 제 2 수지층 (22) 에 대해 상세하게 설명한다. 제 2 수지층 (22) 은, 제 2 섬유 기재 (221) 에 제 2 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 것이며, 제 2 섬유 기재가 유리 섬유 기재인 것이다.
제 2 수지층 (22) 에 사용되는 제 2 섬유 기재 (221) 로는, 단위 면적당 중량이 100 g/㎡ 이상, 220 g/㎡ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 바람직하고, 단위 면적당 중량이 140 g/㎡ 이상, 220 g/㎡ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 또, 제 2 섬유 기재 (221) 로는, 필라멘트 개수가 300 개 이상, 500 개 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 바람직하고, 필라멘트 개수가 350 개 이상, 450 개 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제 2 섬유 기재 (221) 로는, 두께가 100 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 바람직하고, 두께가 180 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이하인 유리 섬유 직포를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 유리 섬유 직포로는, 예를 들어, IPC 스펙의 ＃1116, ＃2116, ＃2117, ＃1504, ＃1501, ＃7628, ＃7629 스타일의 것을 들 수 있다. 이들 유리 섬유 직포는, 개섬 가공이나 편평 가공을 실시한 것이어도 된다.
제 2 수지층 (22) 에 사용되는 제 2 섬유 기재 (221) 를 구성하는 유리 성분으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, E 유리, NE 유리, AR 유리, C 유리, D 유리, S 유리, T 유리, Q 유리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 생산성, 경제성의 관점에서는 E 유리가 바람직하다.
본 발명의 피연마물 유지재 (1) 는, 제 2 수지층 (22) 중에 제 2 섬유 기재 (221) 를 50 질량％ 이상, 70 질량％ 이하의 비율로 포함하는 것이 바람직하고, 60 질량％ 이상, 70 질량％ 이하의 비율로 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨이나 판 두께 정밀도를 개선하는 효과를 향상시킬 수 있다.
제 2 섬유 기재 (221) 에 함침시키는 제 2 수지 조성물로는, 상기 서술한 제 1 수지 조성물과 동일한 것을 사용할 수 있다. 휨이나 판 두께 정밀도의 관점에서는, 무기 충전재의 배합량을 적절히 조정함으로써, 상기 서술한 제 1 수지층의 선팽창 계수와 제 2 수지층의 선팽창 계수를 보다 근접하게 하는 것이 가능해져, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨 억제나 판 두께 정밀도를 향상시키는 것도 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 피연마물 유지재 (1) 에 사용되는 적층판 (2) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 제 1 수지 조성물을 용매에 용해시켜, 고형분 30 ∼ 80 질량％ 정도, 바람직하게는 50 ∼ 70 질량％ 의 제 1 수지 조성물 바니시를 조제한다. 이것을 제 1 섬유 기재 (211) 에 함침한 후, 건조시켜 제 1 프리프레그를 얻는다. 동일하게 하여, 제 2 수지 조성물을 용매에 용해시켜, 고형분 30 ∼ 80 질량％ 정도, 바람직하게는 50 ∼ 70 질량％ 의 제 2 수지 조성물 바니시를 조제한다. 이것을 제 2 섬유 기재 (221) 에 함침한 후, 건조시켜 제 2 프리프레그를 얻는다. 또한, 용매로는, 메틸에틸케톤, 톨루엔/셀로솔브, 메틸에틸케톤/톨루엔, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디메틸포름아미드, 시클로헥사논 등을 들 수 있다. 그 후, 제 1 프리프레그를 최외층 (표면층) 에 배치하고, 제 2 프리프레그를 내층 (중간층) 에 배치하여, 프리프레그를 소정 매수 겹치고, 이형 필름으로 피복한 경면판 사이에 끼워 넣어, 프레스 열반 (熱盤) 사이에서 가열 가압 성형함으로써 적층판 (2) 을 얻을 수 있다. 가열 가압 성형 조건은 특별히 한정되지 않지만, 통상 온도 160 ∼ 200 ℃, 압력 5 ∼ 50 ㎫ 로 90 ∼ 150 분 정도로 실시된다.
또, 프리프레그의 사용 매수는 실리콘 웨이퍼, 하드 디스크 등 피연마물의 종류나 연마 조건에 따라 조정된다. 또, 피연마물 유지재 (1) 및 이것에 사용되는 적층판 (2) 의 두께는, 이것을 사용하는 피연마물의 종류나 연마 조건에 따라 적절히 선택되고, 통상 0.3 ∼ 2.0 ㎜ 정도, 바람직하게는 0.4 ∼ 1.0 ㎜ 정도이다.
실시예
다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되지 않는다.
각종 원료로서 하기의 것을 사용하였다.
(1) 에폭시 수지
크레졸 노볼락형 에폭시 수지 1 : DIC 주식회사 제조, 에피크론 N-690 (연화점 90 ℃, 에폭시 당량 225 g/eq)
비스페놀 A 형 에폭시 수지 1 : 미츠비시 화학 주식회사 제조, 에피코트 1001 (연화점 64 ℃, 에폭시 당량 475 g/eq)
(2) 경화제
페놀 노볼락 수지 1 : 스미토모 베이크라이트 주식회사 제조, PR-51470 (연화점 107 ℃, 수산기 당량 105 g/eq)
디시안디아미드 : 닛폰 카바이드 공업 주식회사 제조, DDA
(3) 경화 촉진제
2-페닐-4-메틸이미다졸 (2P4MZ) : 시코쿠 화성 공업 주식회사 제조
(4) 유리 섬유 직포
유리 섬유 직포 1 (GC1) : 유니티카 글래스 파이버 주식회사 제조, E10T (E 유리제, 단위 면적당 중량 106 g/㎡, 필라멘트 직경 약 5 ㎛, 필라멘트 개수 약 400 개, 두께 90 ㎛)
유리 섬유 직포 2 (GC2) : 유니티카 글래스 파이버 주식회사 제조, E18S (E 유리제, 단위 면적당 중량 210 g/㎡, 필라멘트 직경 약 9 ㎛, 필라멘트 개수 약 400 개, 두께 180 ㎛)
유리 섬유 직포 3 (GC3) : 유니티카 글래스 파이버 주식회사 제조, E06B (E 유리제, 단위 면적당 중량 48 g/㎡, 필라멘트 직경 약 5 ㎛, 필라멘트 개수 약 200 개, 두께 55 ㎛)
아라미드 섬유 직포 4 (AC4) : 아사히 화성 이머티리얼즈 주식회사 제조, 아라미드 섬유 직포 (테크노라제, 단위 면적당 중량 60.6 g/㎡, 필라멘트 직경 18 ㎛, 필라멘트 개수 65 개, 두께 95 ㎛)
실시예 1
제 1 및 제 2 섬유 기재용 수지 조성물 바니시의 조제
크레졸 노볼락형 에폭시 수지 1 을 50 질량부, 비스페놀 A 형 에폭시 수지 1 을 20 질량부, 페놀 노볼락 수지 1 을 30 질량부, 2P4MZ 를 0.1 질량부로 이루어지는 혼합물에 용매로서 메틸에틸케톤을 첨가하여 고형분 55 질량％ 의 수지 조성물 A 의 바니시를 조제하였다.
제 1 프리프레그의 제작
유리 섬유 직포 1 에 수지 조성물 A 의 바니시를 함침 후 건조시켜, 수지 조성물량 40 질량％, 유리 섬유 직포량 60 질량％ 의 프리프레그 1A40 (GC1/수지 조성물 A/수지 조성물량 40 질량％ 의 의미) 을 제작하였다.
제 2 프리프레그의 제작
유리 섬유 직포 2 에 수지 조성물 A 의 바니시를 함침 후 건조시켜, 수지 조성물량 41 질량％, 유리 섬유 직포량 59 질량％ 의 프리프레그 2A41 (GC2/수지 조성물 A/수지 조성물량 41 질량％ 의 의미) 을 제작하였다.
피연마물 유지재용 적층판의 제작
프리프레그 1A40 을 2 장 최외층 (표면층) 에 배치하고, 프리프레그 2A41 을 3 장 내층 (중간층) 에 배치하여 겹치고, 필름으로 피복한 경면판 사이에 끼워 넣어, 프레스 열반 사이에서 가열 가압 성형하여, 세로 1250 ㎜, 가로 1250 ㎜, 두께 0.8 ㎜ 의 적층판을 제작하였다. 가열 가압 성형 조건은, 가열 온도 180 ℃, 가압 압력 40 ㎫, 가압 시간 120 분으로 실시하였다.
피연마물 유지재의 제작
얻어진 피연마물 유지재용 적층판으로부터, 라우터 머신을 사용하여, 외형에 기어용 톱니를 가공하여 기어의 톱니의 볼록부를 이은 선의 외형 치수가 φ 515 ㎜ 가 되도록 하고, 피연마물을 유지하는 구멍의 내경 치수가 φ 200 ㎜ 가 되는 피연마물 유지재를 제작하였다.
실시예 2 ∼ 14, 비교예 1, 4
표 1 에 나타낸 조성으로 배합을 실시하여, 제 1 및 제 2 섬유 기재용 수지 조성물의 바니시로서 각각 수지 조성물 A ∼ G 의 바니시를 조정하였다. 그 후, 제 1 섬유 기재로서의 GC1 ∼ GC3 에, 표 1 에 나타낸 조합으로 수지 조성물의 바니시를 표 1 에 나타낸 GC 량이 되도록 함침 후, 건조시켰다. 최외층에 배치하는 프리프레그로서 프리프레그 1B40 (GC1/수지 조성물 B/수지 조성물량 40 질량％ 의 의미, 이하 수지 조성물종만 상이), 1C40, 1D40, 1E40, 1F40, 1G40, 1A50 (GC1/수지 조성물 A/수지 조성물량 50 질량％ 의 의미, 이하 수지 조성물종만 상이), 1B50, 1C50, 2A41 (GC2/수지 조성물 A/수지 조성물량 41 질량％ 의 의미), 3A74 (GC3/수지 조성물 A/수지 조성물량 74 질량％ 의 의미, 이하 수지 조성물종만 상이), 3B74, 3C74, 3D74, 3E74 를 제작하였다. 또, 제 2 섬유 기재로서의 GC2 에 표 1 에 나타낸 조합으로 수지 조성물의 바니시를 표 1 에 나타낸 GC 량이 되도록 함침 후, 건조시켰다. 내층에 배치하는 프리프레그로서 프리프레그 2A41 (GC2/수지 조성물 A/수지 조성물량 41 질량％ 의 의미, 이하 수지 조성물종만 상이), 2B41, 2C41, 2D41, 2E41, 2F41, 2G41, 2A35 (GC2/수지 조성물 A/수지 조성물량 35 질량％ 의 의미, 이하 수지 조성물종만 상이), 2B35, 2C35, 2D35, 2E35 를 제작하고, 표 1 에 나타낸 매수를 겹쳐 배치하였다. 그 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 피연마물 유지재용 적층판, 피연마물 유지재를 제작하였다.
비교예 2, 3
표 1 에 나타낸 조성으로 배합을 실시하여, 제 1 및 제 2 섬유 기재용 수지 조성물의 바니시로서 각각 수지 조성물 A, F 의 바니시를 조정하였다. 그 후, 제 1 섬유 기재로서의 아라미드 섬유 직포 AC4 에, 수지 조성물 A, F 의 바니시를 함침 후, 건조시켰다. 최외층에 배치하는 프리프레그로서 프리프레그 4A55 (AC4/수지 조성물 A/수지 조성물량 55 질량％ 의 의미, 이하 수지 조성물종만 상이), 4F40 을 제작하였다. 또, 제 2 섬유 기재로서의 GC2 에 수지 조성물 A, F 의 바니시를 함침 후, 건조시켰다. 내층에 배치하는 프리프레그로서 프리프레그 2A41 (GC2/수지 조성물 A/수지 조성물량 41 질량％ 의 의미, 이하 수지 조성물종만 상이), 2F41 을 제작하였다. 그 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 피연마물 유지재용 적층판, 피연마물 유지재를 제작하였다.
평가 방법
실시예 1 ∼ 14, 비교예 1 ∼ 4 에서 제작한 피연마물 유지재용 적층판, 피연마물 유지재에 대해 하기의 평가를 실시한 결과를 표 1 에 나타냈다.
유리 전이 온도
얻어진 피연마물 유지재용 적층판으로부터 폭 10 ㎜, 두께 0.8 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 시험편을 잘라내고, DMA 장치 (TA 인스투르먼트사 제조 DMA2980) 를 사용하여 5 ℃/분의 비율로 승온하면서, 주파수 1 ㎐ 의 변형을 부여하여 동적 점탄성의 측정을 실시하였다. 유리 전이 온도는, tanδ 가 최대치를 나타내는 온도로 하였다.
경도 (바콜 경도)
얻어진 피연마물 유지재용 적층판에 대해, JIS K 6711 「열 경화성 플라스틱 일반 시험 방법」에 기초하여, 25 ℃ 에 있어서의 바콜 경도 (경도계 : GYZJ934-1) 를 측정하였다.
내마모성
얻어진 피연마물 유지재 515 ㎜φ 의 원반상 적층판에 중앙 부근에 200 ㎜φ 의 구멍을 뚫은 피연마물 유지재용 적층판을 양면 연마 장치를 사용하여 연마하였다. 얻어진 피연마물 유지재의 내부에 있는 200 ㎜φ 의 구멍부에 0.7 ㎜ 두께의 실리콘 웨이퍼를 넣고, 면압 9.8 ㎫, 캐리어 회전수 5 rpm, 상하 연마 플레이트의 회전수 20 rpm 으로 180 분간 연마를 실시하였다. 마모량이 12 ㎛ 이하를 ○, 12 ㎛ 를 초과한 것을 × 로 하였다.
휨
얻어진 피연마물 유지재를 평반에 평평하게 두고, 그 부상값을 측정하였다. 부상값이 5 ㎜ 이하인 것을 ○, 5 ㎜ 를 초과하는 것을 × 로 하였다.
평활성
얻어진 피연마물 유지재에 대해, 접촉식 표면 조도계를 사용하여 표면 요철차 RMAX－RMIN 을 구하였다. RMAX－RMIN 이 4 ㎛ 이하인 것을 ◎, 4 ㎛ 를 초과하고 6 ㎛ 이하인 것을 ○, 6 ㎛ 를 초과하는 것을 × 로 하였다.
Figure pct00001
제 1 섬유 기재에 제 1 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 제 1 수지층을 최외층에 갖는 것으로서, 제 1 섬유 기재로서 유리 섬유 기재를 사용하며, 또한 제 1 수지층 중에, 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조를 50 질량％ 이상의 비율로 포함하는 실시예 1 ∼ 14 는, 모두, 유리 전이 온도 (내열성), 바콜 경도 (표면 경도) 가 높고, 내마모성, 휨 및 평활성이 우수한 결과가 되었다. 특히, 제 1 섬유 기재로서 단위 면적당 중량이 30 g/㎡ 이상, 150 g/㎡ 이하인 유리 섬유 직포를 사용한 실시예 1 ∼ 10, 12 ∼ 14 에서는, 평활성이 특히 우수한 결과가 되었다.
한편, 제 1 섬유 기재로서 유리 섬유 기재를 사용하는 대신 아라미드 섬유 직포를 사용한 비교예 2, 3 에서는, 휨이 열등한 결과가 되었다. 또, 제 1 수지층 중에 있어서의 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조의 비율이 50 질량％ 에 못 미친 비교예 1, 3, 4 에서는, 유리 전이 온도 (내열성), 바콜 경도 (표면 경도) 가 낮아, 내마모성이 열등한 결과가 되었다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 기판의 박육화에 수반하는 피연마물 유지재에 있어서의 휨이나 판 두께 정밀도를 개선하며, 또한 피연마물에 있어서의 스크래치 발생이 억제되어, 내마모성이 양호해지고, 또한 경제적으로도 유리한 피연마물 유지재 및 이것에 사용하는 적층판을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은, 피연마물 유지재 및 이것에 사용하는 적층판에 바람직하게 사용할 수 있다. 그 때문에, 본 발명은 산업상 매우 유용하다.
1 : 피연마물 유지재
11 : 원형 구멍
12 : 기어의 톱니
2 : 피연마물 유지재용 적층판
21 : 제 1 수지층
211 : 제 1 섬유 기재
22 : 제 2 수지층
221 : 제 2 섬유 기재

Claims (10)

  1. 제 1 섬유 기재에 제 1 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 제 1 수지층을 최외층에 갖는 피연마물 유지재로서,
    상기 제 1 섬유 기재가 유리 섬유 기재이고,
    상기 제 1 섬유 기재를 제외한 상기 제 1 수지층 중에, 노볼락 골격을 갖는 수지에서 유래하는 구조를 50 질량％ 이상의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 피연마물 유지재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 수지층 중에, 상기 제 1 섬유 기재를 25 질량％ 이상, 60 질량％ 이하의 비율로 포함하는 피연마물 유지재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 섬유 기재가, 단위 면적당 중량이 30 g/㎡ 이상, 150 g/㎡ 이하의 유리 섬유 직포인 피연마물 유지재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 수지 조성물이 노볼락형 에폭시 수지 및 노볼락형 페놀 수지에서 선택되는 1 종 이상의 수지를 함유하는 피연마물 유지재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 수지 조성물이 상기 조성물 100 질량부 중에 노볼락형 에폭시 수지를 40 질량부 이상, 80 질량부 이하의 비율로 함유하는 피연마물 유지재.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 수지 조성물이 상기 조성물 100 질량부 중에 노볼락형 페놀 수지를 20 질량부 이상, 40 질량부 이하의 비율로 함유하는 피연마물 유지재.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 수지 조성물이 상기 조성물 100 질량부 중에 추가로 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 5 질량부 이상, 40 질량부 이하의 비율로 함유하는 피연마물 유지재.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 섬유 기재에 제 2 수지 조성물을 함침하고, 이것을 가열 가압하여 이루어지는 1 또는 2 이상의 제 2 수지층을 내층에 갖는 것이고, 상기 제 2 섬유 기재가 유리 섬유 기재인 피연마물 유지재.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 섬유 기재가, 단위 면적당 중량이 100 g/㎡ 이상, 220 g/㎡ 이하의 유리 섬유 직포인 피연마물 유지재.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 피연마물 유지재에 사용되는 것을 특징으로 하는 적층판.
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