KR20190043544A

KR20190043544A - 연마 패드

Info

Publication number: KR20190043544A
Application number: KR1020197006222A
Authority: KR
Inventors: 마사토시 아카지; 가즈노리 이토; 요시오 기타; 나오코 가와이
Original assignee: 니타 하스 인코포레이티드
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-04-26
Also published as: WO2018052133A1; JP7123799B2; JPWO2018052133A1; KR102449663B1; CN109689294A; TW201815963A; CN109689294B; TWI745432B

Abstract

본 발명은, 폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 패드 본체를 가지고, 상기 패드 본체가, 연마면을 구성하는 부분이 되어 있고, 상기 산화세륨 입자는, 1차 입자 및 1차 입자가 복수 응집한 2차 입자로 되어 상기 고분자체에 포함되는, 연마 패드 등이다.

Description

연마 패드

본 발명은, 연마 패드에 관한 것이다.

피연마물(유리판 등)을 연마하는 연마 패드로서는, 폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 연마 패드가 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등).

일본 일본공개특허 제2007-250166호 공보

그런데, 피연마물의 표면에는 연마에 의해 스크래치로 불리우는 선형의 흠이 생기는 경우가 있다. 최근, 연마 패드를 사용한 연마에서는, 이 스크래치를 저감하는 것이 요구되고 있다.

이에, 본 발명은, 전술한 요망 사항을 감안하여, 피연마물에 스크래치가 쉽게 생기지 않는 연마 패드를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 하나의 국면에 따른 연마 패드는, 연마면을 가지는 연마 패드로서,

폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 패드 본체를 가지고,

상기 패드 본체가, 상기 연마면을 구성하는 부분이 되어 있고,

상기 산화세륨 입자는, 1차 입자 및 1차 입자가 복수 응집한 2차 입자로 되어 상기 고분자체에 포함되고, 또한 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이 7,000개/cm³ 이하이다.

또한, 본 발명의 하나의 국면에 따른 연마 패드에서는, 바람직하게는, 상기 산화세륨 입자는, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함된다.

또한, 본 발명의 다른 국면에 따른 연마 패드는, 연마면을 가지는 연마 패드로서,

상기 산화세륨 입자는, 1차 입자 및 1차 입자가 복수 응집한 2차 입자로 되어 상기 고분자체에 포함되고, 또한 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 연마 패드에서는, 바람직하게는, 상기 산화세륨 입자는, 레이저 회절법에 의해 측정되는 체적 기준의 메디안 직경이, 0.80∼2.00 ㎛로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있다.

이하, 발명의 일실시형태에 대하여 설명한다.

<제1 실시형태>

먼저, 제1 실시형태에 따른 연마 패드에 대하여 설명한다.

제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 연마면을 가진다.

또한, 제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 패드 본체를 가진다.

또한, 제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 피연마물로서 유리판을 연마하는 것에도 사용할 수 있다.

상기 패드 본체는, 연마 패드의 연마면을 구성하는 부분이 되어 있다.

상기 고분자체에서는, 산화세륨 입자가 분산되어 있다.

상기 산화세륨 입자는, 1차 입자 및 1차 입자가 복수 응집한 2차 입자로 되어 고분자체에 포함되어 있다.

제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 산화세륨 입자를 함유함으로써, 피연마물인 유리판의 연마 레이트를 높일 수 있다.

또한, 제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 산화세륨 입자를 함유함으로써, 산화세륨 입자와 폴리우레탄 수지 사이에 계면이 형성되고, 그 결과, 이 계면에 의해 컷 레이트를 높일 수 있다.

즉, 제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 산화세륨 입자를 함유함으로써, 드레스성이 우수하게 된다.

또한, 상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 7,000개/cm³ 이하인 것이 중요하며, 200∼6,000 개/cm³인 것이 바람직하고, 1,000∼4,000 개/cm³인 것이 보다 바람직하고, 1,000∼2,000개/cm³인 것이 보다 바람직하다.

바꿔 말하면, 상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상 최대 입자 직경 이하의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 7,000개/cm³ 이하인 것이 중요하며, 200∼6,000 개/cm³인 것이 바람직하고, 1,000∼4,000 개/cm³인 것이 보다 바람직하고, 1,000∼2,000 개/cm³인 것이 더욱 바람직하다.

상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 7,000개/cm³ 이하인 것에 의해, 고분자체에 포함되는 비교적 큰 산화세륨 입자의 수가 억제된다. 그 결과, 제1 실시형태에 따른 연마 패드에 의하면, 피연마물에 스크래치가 생기기 어려워진다.

상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 200개/cm³ 이상인 것에 의해, 컷 레이트를 높이기 쉬운, 산화세륨 입자와 폴리우레탄 수지 사이의 계면이 많이 생긴다. 그 결과, 제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 드레스성이 우수하게 된다.

그리고, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 상기 산화세륨 입자의 비율은, X선 CT 장치를 사용하여 구할 수 있다. 그리고, 상기 비율(개/cm³)의 분모 부분의 체적(cm³)은, 고분자체의 체적을 의미한다. 또한, 후술하는 바와 같은, 고분자체가 발포체인 경우라도, 상기 비율(개/cm³)의 분모 부분의 체적(cm³)은, 발포체인 고분자체의 체적을 의미한다.

구체적으로는, X선 CT 장치를 사용하여, 고분자체의 측정물 범위(예를 들면, 0.7mm×1.6mm×1.6mm) 2군데에 포함되어 있는, 각 산화세륨 입자의 체적을 측정하고, 이 체적과 동일한 체적의 진구(眞球)의 직경을 각 산화세륨 입자의 직경으로 함으로써, 각 산화세륨 입자의 직경을 구한다.

다음으로, 고분자체의 측정물 범위 2군데에 포함되어 있는, 입자 직경 30㎛ 이상의 산화세륨 입자의 수를 구한다.

그리고, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 상기 산화세륨 입자의 비율을 구한다.

상기 산화세륨 입자는, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것이 바람직하고, 최대 입자 직경이 30∼70 ㎛로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것이 보다 바람직하고, 최대 입자 직경이 40∼50 ㎛로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

상기 산화세륨 입자는 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것에 의해, 고분자체에 포함되는 비교적 큰 산화세륨 입자의 수가 억제된다. 그 결과, 제1 실시형태에 따른 연마 패드에 의하면, 피연마물에 스크래치가 더한층 생기기 어려워진다.

그리고, 상기 고분자체에 포함되어 있는 상기 산화세륨 입자의 최대 입자 직경은, X선 CT 장치를 사용하여 구할 수 있다.

구체적으로는, X선 CT 장치를 사용하여 측정하는 고분자체의 측정물 범위(예를 들면, 30mm(세로)×30mm(가로)×1∼3 mm(두께)(두께는, 패드 두께에 따라 적절하게 조정함))에 포함되어 있는, 각 산화세륨 입자의 체적을 측정하고, 이 체적과 동일한 체적의 진구의 직경을 각 산화세륨 입자의 직경으로 함으로써, 각 산화세륨 입자의 직경을 구한다.

그리고, 상기 고분자체에 포함되어 있는 상기 산화세륨 입자의 최대 입자 직경을 구한다.

그리고, 상기 산화세륨 입자는, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 경우에는, 상기 산화세륨 입자는, 30∼80 ㎛의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 7,000개/cm³ 이하인 것이 바람직하고, 200∼6,000 개/cm³인 것이 보다 바람직하고, 1,000∼4,000 개/cm³인 것이 더욱 바람직하고, 1,000∼2,000 개/cm³인 것이 특히 더욱 바람직하다.

상기 고분자체에 포함되어 있는 상기 산화세륨 입자의 평균 입자 직경은, 바람직하게는 7.0∼29 ㎛, 보다 바람직하게는 10∼20 ㎛, 더욱 바람직하게는 10∼15 ㎛이다.

상기 고분자체에 포함되어 있는 상기 산화세륨 입자의 평균 입자 직경은, X선 CT 장치를 사용하여 구할 수 있다.

구체적으로는, X선 CT 장치를 사용하여 측정하는 고분자체의 측정물 범위(예를 들면, 0.7mm×1.6mm×1.6mm)에 포함되어 있는, 각 산화세륨 입자의 체적을 측정하고, 이 체적과 동일한 체적의 진구의 직경을 각 산화세륨 입자의 직경으로 함으로써, 각 산화세륨 입자의 직경을 구한다.

그리고, X선 CT 장치를 사용하여 각 산화세륨 입자의 직경을 구할 때는, 장치의 공간 분해능의 관계로, 4.0㎛ 미만의 입자는 관찰할 수없으므로, 4.0㎛ 이상의 입자만을 측정물의 입자로 한다.

그리고, 산화세륨 입자의 직경 값을 산술평균함으로써, 상기 고분자체에 포함되어 있는 상기 산화세륨 입자의 평균 입자 직경을 구한다.

상기 X선 CT 장치로서는, 야마토과학 가부시키가이샤에서 제조한 TDM1000H-I를 사용할 수 있다.

상기 산화세륨 입자는, 레이저 회절법에 의해 측정되는 체적 기준의 메디안 직경이, 0.80∼2.00 ㎛인 것이 바람직하고, 0.90∼1.50 ㎛인 것이 보다 바람직하다.

즉, 레이저 회절법에 의해 측정되는, 상기 고분자체에 포함되는 상기 산화세륨 입자의 체적 기준의 메디안 직경은, 0.80∼2.00 ㎛인 것이 바람직하고, 0.90∼1.50 ㎛인 것이 보다 바람직하다.

상기 메디안 직경이 0.80㎛ 이상인 것에 의해, 산화세륨의 1차 입자의 입자 직경이 커진다. 그 결과, 산화세륨에 1차 입자의 비표면적이 작아져, 산화세륨 입자의 응집이 억제되는 이점이 있다.

그리고, 본명세서에 있어서, 상기 메디안 직경은, 하기와 같이 하여 측정할 수 있다.

먼저, 연마 패드의 고분자체의 시료를 백금 도가니 내에 넣고, 상기 시료가 수용된 백금 도가니를 버너로 가열함으로써, 상기 시료를 탄화시킨다. 상기 가열 시에, 연마 패드가 백금 도가니 밖으로 비산하지 않도록 한다.

다음으로, 전기로에서 공기 분위기 하 400℃에서, 탄화한 시료가 수용된 백금 도가니를 28시간 가열함으로써, 탄화한 시료를 회화(灰化)시키고, 산화세륨을 꺼낸다.

그리고, 연마 패드로부터 꺼낸 산화세륨을 분산매(예를 들면, 탈이온수 등)에 분산시켜, 분산액을 얻는다.

그 후, 분산액을 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의한 분석에 제공하고, 산화세륨의 체적 기준의 메디안 직경을 구한다. 바꿔 말하면, 분산액 중에서 포함되는 산화세륨의 체적 기준의 입도 분포를 레이저 회절법으로 구하고, 이 입도 분포로부터, 분산액에 포함되는 산화세륨 입자의 체적 기준의 메디안 직경을 구한다.

그리고, 「분산액 중의 산화세륨 입자의 체적 기준의 메디안 직경」을, 「레이저 회절법에 의해 측정되는, 고분자체에 포함되는 산화세륨 입자의 체적 기준의 메디안 직경」으로 한다.

상기 고분자체는, 산화세륨 입자를, 바람직하게는 3∼40 질량%, 보다 바람직하게는 5∼30 질량%, 더욱 바람직하게는 7∼24 질량% 함유한다.

상기 폴리우레탄 수지는, 활성 수소 화합물과, 이소시아네이트 화합물인 폴리이소시아네이트를 결합시킨 수지이다.

또한, 상기 폴리우레탄 수지는, 활성 수소를 포함하는 화합물(이하, 「활성 수소 화합물」이라고도 함)로부터 유래하는 제1 구성 단위와, 이소시아네이트기를 포함하는 화합물(이하, 「이소시아네이트 화합물」이라고도 함)로부터 유래하는 제2 구성 단위를 구비한다.

상기 폴리이소시아네이트로서는, 폴리이소시아네이트, 폴리이소시아네이트 폴리머를 예로 들 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트로서는, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다.

상기 방향족디이소시아네이트로서는, 아닐린과 포름알데히드를 축합하여 얻어지는 아민 화합물을 불활성 용매중에서 포스겐과 반응시키는 것 등에 의해 얻어지는 조(粗) 페닐메탄디이소시아네이트(조 MDI), 상기 조 MDI를 정제하여 얻어지는 디페닐메탄디이소시아네이트(퓨어 MDI), 폴리메틸렌폴리페닐렌폴리이소시아네이트(폴리머릭 MDI), 및 이들의 변성물 등을 사용할 수 있고, 또한, 톨리렌디이소시아네이트(TDI), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다. 그리고, 이들 방향족 디이소시아네이트는, 단독물로, 또는 복수를 조합하여 사용할 수 있다.

디페닐메탄디이소시아네이트의 변성물로서는, 예를 들면, 카르보디이미드 변성물, 우레탄 변성물, 알로파네이트 변성물, 우레아 변성물, 뷰렛(burette) 변성물, 이소시아누레이트 변성물, 옥사졸리돈 변성물 등이 있다. 이와 같은 변성물로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 카르보디이미드 변성 디페닐메탄디이소시아네이트(카르보디이미드 변성 MDI)가 있다.

상기 지방족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 에틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다.

상기 지환족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 노르보루난디이소시아네이트, 메틸렌비스(4,1-시클로헥실렌)=디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트 폴리머로서는, 폴리올과, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트중 적어도 어느 하나의 디이소시아네이트가 결합되어 이루어지는 폴리머 등을 예로 들 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트로서는, 그 증기압이 보다 낮으며 휘발하기 어려운 것을 고려하여, 작업 환경을 제어하기 쉬운 점에서, 디페닐메탄디이소시아네이트(퓨어 MDI), 폴리머릭 MDI, 또는 그 변성물이 바람직하다. 또한, 점도가 보다 낮고, 취급이 용이한 점에서, 카르보디이미드 변성 MDI, 폴리머릭 MDI, 또는 이들과 MDI의 혼합물이 바람직하다.

상기 활성 수소 화합물은, 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 활성 수소기를 분자 내에 가지는 유기 화합물이다. 상기 활성 수소기로서는, 구체적으로는, 하이드록시기, 제1급 아미노기, 제2급 아미노기, 티올기 등의 관능기를 예로 들 수 있고, 상기 활성 수소 화합물은, 분자 중에 상기 관능기를 1종만 가지고 있어도 되고, 분자 중에 상기 관능기를 복수 종류 가지고 있어도 된다.

상기 활성 수소 화합물로서는, 예를 들면, 분자 중에 복수의 하이드록시기를 가지는 폴리올 화합물, 분자 내에 복수의 제1급 아미노기 또는 제2급 아미노기를 가지는 폴리아민 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 폴리올 화합물은, 폴리올 모노머나, 폴리올 폴리마를 예로 들 수 있다.

상기 폴리올 모노머로서는, 예를 들면, 1,4-벤젠디메탄올, 1,4-비스(2-하이드록시에톡시)벤젠, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 분자량 400 이하의 폴리에틸렌글리콜, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올 등의 직쇄지방족 글리콜이 있고, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 등의 분지지방족 글리콜이 있으며, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 수첨가(水添加) 비스페놀 A 등의 지환족 디올이 있고, 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리부티롤프로판, 펜타에리트리톨, 소르비톨 등의 다관능 폴리올 등이 있다.

상기 폴리올 모노머로서는, 반응 시의 강도가 더욱 높아지기 쉽고, 제조된 발포 폴리우레탄을 포함하는 연마 패드의 강성(剛性)이 더욱 높아지기 쉬우며, 비교적 저렴한 점에서, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜이 바람직하다.

상기 폴리올 폴리머로서는, 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올 및 폴리카보네이트폴리올 등을 예로 들 수 있다. 그리고, 폴리올 폴리머로서는, 하이드록시기를 분자 중에 3 이상 가지는 다관능 폴리올 폴리마도 예로 들 수 있다.

상세하게는, 상기 폴리에테르폴리올로서는, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌옥사이드 부가 폴리프로필렌폴리올 등을 예로 들 수 있다.

상기 폴리에스테르폴리올로서는, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리헥사메틸렌아디페이트 및 폴리카프로락톤폴리올 등을 예로 들 수 있다.

상기 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올로서는, 폴리카프로락톤폴리올 등의 폴리에스테르글리콜과 알킬렌카보네이트의 반응 생성물, 에틸렌카보네이트를 다가 알코올과 반응시켜 얻어진 반응 혼합물을 유기 디카르복시산과 더 반응시킨 반응 생성물 등을 예로 들 수 있다.

상기 폴리카보네이트폴리올로서는, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 디올과, 포스겐, 디알릴카보네이트(예를 들면, 디페닐카보네이트)또는 환식 카보네이트(예를 들면, 프로필렌카보네이트)와의 반응 생성물 등을 예로 들 수 있다.

상기 폴리올 폴리머로서는, 탄성이 있는 발포 폴리우레탄이 얻기 쉬운 점에서, 수평균분자량이 800∼8000인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 에틸렌옥사이드 부가 폴리프로필렌폴리올이 바람직하다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 수평균분자량은, GPC(겔투과크로마토그래피)에 의해 측정한 값을 의미한다.

상기 폴리아민 화합물로서는, 4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린)(MOCA), 2,6-디클로로-p-페닐렌디아민, 4,4'-메틸렌비스(2,3-디클로로아닐린), 3,5-비스(메틸티오)-2,4-톨루엔디아민, 3,5-비스(메틸티오)-2,6-톨루엔디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민, 트리메틸렌글리콜-디-p-아미노벤조에이트, 1,2-비스(2-아미노페닐티오)에탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸-5,5'-디메틸디페닐메탄 등을 예로 들 수 있다.

제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 전술한 바와 같이 구성되어 이루어지며, 다음으로, 제1 실시형태에 따른 연마 패드의 제조 방법에 대하여 설명한다.

제1 실시형태에 따른 연마 패드의 제조 방법은, 폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 패드 본체를 가지는 연마 패드를 제작한다.

제1 실시형태에 따른 연마 패드의 제조 방법은, 이소시아네이트기를 분자 내에 2개 이상 액상(液狀) 프리폴리머와, 산화세륨 입자를 혼합하여 혼합액을 얻는 것에 의해, 상기 혼합액 중에 산화세륨 입자를 분산시키는 분산 공정과, 상기 혼합액과, 활성 수소를 분자 내에 2개 이상 포함하는 유기 화합물을 혼합함으로써, 상기 액상 프리폴리머를 경화시키는 경화 공정을 실시한다.

제1 실시형태에 따른 연마 패드의 제조 방법은, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 산화세륨 입자의 비율이 7,000개/cm³ 이하로 되도록 상기 분산 공정을 실시한다.

상기 분산 공정에 있어서, 전단(剪斷) 응력을 높게 하고, 액상 프리폴리머와, 산화세륨 입자를 교반시킴으로써, 고분자체에 포함되는 산화세륨 입자를 작게 할 수 있다.

또한, 상기 분산 공정에 있어서, 액상 프리폴리머와, 산화세륨 입자의 교반 시간을 길게 하는 것에 의해서도, 고분자체에 포함되는 산화세륨 입자를 작게 할 수 있다.

제1 실시형태에 따른 연마 패드의 제조 방법은, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 산화세륨 입자가 포함되도록 상기 분산 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

상기 산화세륨 입자의 응집을 억제하는 관점에서, 상기 액상 프리폴리머의 점도는, 1500∼3000 cps인 것이 바람직하다.

<제2 실시형태>

다음으로, 제2 실시형태의 연마 패드 및 그의 제조 방법에 대하여 설명한다.

그리고, 제1 실시형태와 중복되는 설명은 반복하지 않는다. 제2 실시형태에서 특별한 설명이 없는 것은, 제1 실시형태에서 설명한 것과 동일한 내용으로 한다.

제2 실시형태에 따른 연마 패드에서는, 상기 산화세륨 입자는, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것이 중요하며, 최대 입자 직경이 30∼70 ㎛로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것이 바람직하고, 최대 입자 직경이 40∼50 ㎛로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 산화세륨 입자는 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는 것에 의해, 고분자체에 포함되는 비교적 큰 산화세륨 입자의 수가 억제된다. 그 결과, 제2 실시형태에 따른 연마 패드에 의하면, 피연마물에 스크래치가 생기기 어려워진다.

또한, 상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 7,000개/cm³ 이하인 것이 바람직하고, 200∼6,000 개/cm³인 것이 보다 바람직하고, 1,000∼4,000 개/cm³인 것이 더욱 바람직하고, 1,000∼2,000 개/cm³인 것이 특히 바람직하다.

상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 7,000개/cm³ 이하인 것에 의해, 고분자체에 포함되는 비교적 큰 산화세륨 입자의 수가 억제된다. 그 결과, 제2 실시형태에 따른 연마 패드에 의하면, 피연마물에 스크래치가 더 한층 생기기 어려워진다.

상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이, 200개/cm³ 이상인 것에 의해, 컷 레이트를 향상시키기 쉬운, 산화세륨 입자와 폴리우레탄 수지 사이의 계면이 많이 생긴다. 그 결과, 제2 실시형태에 따른 연마 패드는, 드레스성이 우수하게 된다.

제2 실시형태에 따른 연마 패드의 제조 방법은, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 산화세륨 입자가 포함되도록 상기 분산 공정을 실시한다.

제2 실시형태에 따른 연마 패드의 제조 방법은, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 산화세륨 입자의 비율이 7,000개/cm³ 이하로 되도록 상기 분산 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 따른 연마 패드는, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하의 이점을 가진다.

본 발명자가 예의 연구한 바, 종래의 연마 패드에서는, 산화세륨 입자가 응집에 의해 크게 되어 연마면에 존재하고, 이것이 스크래치의 원인이 되는 것을 발견하고, 제1, 제2 실시형태를 완성하기에 이르렀다.

즉, 제1 실시형태에 따른 연마 패드는, 연마면을 가지는 연마 패드이다.

상기 패드 본체는, 상기 연마면을 구성하는 부분이 되어 있다.

상기 산화세륨 입자는, 1차 입자 및 1차 입자가 복수 응집한 2차 입자로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있다.

또한, 상기 산화세륨 입자는, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이 7,000개/cm³ 이하이다.

이와 같은 연마 패드는, 피연마물에 스크래치가 쉽게 생기지 않는 연마 패드가 될 수 있다.

또한, 제1 실시형태에 따른 연마 패드에서는, 바람직하게는, 상기 산화세륨 입자는, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함된다.

또한, 제2 실시형태에 따른 연마 패드는, 연마면을 가지는 연마 패드이다.

또한, 제2 실시형태에 따른 연마 패드는, 폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 패드 본체를 가진다.

또한, 상기 산화세륨 입자는, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있다.

또한, 제1, 2실시형태에 따른 연마 패드에서는, 바람직하게는, 상기 산화세륨 입자는, 레이저 회절법에 의해 측정되는 체적 기준의 메디안 직경이, 0.80∼2.00 ㎛이 되어 상기 고분자체에 포함되어 있다.

그리고, 본 발명에 따른 연마 패드는, 제1, 제2 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 연마 패드는, 상기한 작용 효과로 한정되는 것도 아니다. 본 발명에 따른 연마 패드는, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.

예를 들면, 본 발명에 따른 연마 패드에서는, 상기 고분자체가 발포체로 되어 있어도 된다.

상기 고분자체가 발포체로 되어 있는 경우에는, 상기 분산 공정에서는, 발포제를 더 포함하는 상기 혼합액을 제작한다.

상기 발포제로서는, 상기 발포 폴리우레탄이 성형될 때, 기체를 발생시켜 거품이 되어, 상기 발포 폴리우레탄 중에 거품을 형성시키는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 가열에 의해 분해하여 가스를 발생시키는 유기 화학 발포제, 비점이 -5∼70 ℃인 저비점 탄화 수소, 할로겐화 탄화 수소, 물, 액화 탄산 가스 등을 단독으로, 또는 조합하여 사용할 수 있다.

상기 유기 화학 발포제로서는, 예를 들면, 아조계 화합물(아조디카르복시아미드, 아조비스이소부티로니트릴, 디아조아미노벤젠, 아조디카르복시산 바륨 등), 니트로소 화합물(N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, N,N'-디니트로소-N,N'-디메틸테레프탈아미드 등), 술포닐히드라지드 화합물[p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드), p-톨루엔술포닐히드라지드 등] 등이 있다.

상기 저비점 탄화 수소로서는, 예를 들면, 부탄, 펜탄, 시클로펜탄, 및 이들의 혼합물 등이 있다.

상기 할로겐화 탄화 수소로서는, 염화메틸렌, HFC(하이드로플루오로카본류) 등을 예로 들 수 있다.

또한, 상기 발포제는, 가열 팽창성 구형체라도 된다. 상기 가열 팽창성 구형체의 입자 직경은, 예를 들면, 2∼100 ㎛이다. 상기 가열 팽창성 구형체는, 열가소성 수지로 형성된 중공체(中空體)와, 중공체의 중공 부분에 설치된 액상의 탄화 수소를 구비한다. 상기 가열 팽창성 구형체로서는, 예를 들면, 일본 필라이트사에서 제조한 Expancel(등록상표)이나, 마쓰모토유지제약(松本油脂製藥)사에서 제조한 열팽창성 마이크로캡슐(상품명: 마쓰모토마이쿠로스피어(등록상표)(예를 들면, F-48D 등) 등이 있다.

실시예

다음으로, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

(실시예 1)

말단기로서 이소시아네이트를 2개 가지는 액상 우레탄 프리폴리머와, 산화세륨 입자로서의 Mirek(등록상표) E30(미쓰이(三井)금속공업사 제조)과, 발포제로서의 열팽창성 마이크로캡슐(F-48D)을 조 내에 넣고 교반기(교반 날개: 디스크 타입 및 패들(paddle) 타입, 교반 날개의 직경: 115mm, 회전속도: 1350rpm)로 10분간 교반하여 혼합액을 얻었다. 그리고, 재료로서 사용한 산화세륨 입자의 메디안 직경은, 전술한 방법으로 구했다.

그리고, 상기 혼합액과, 4,4'-메틸렌 비스(2-클로로아닐린)(MOCA)을 혼합하여 중합 발포시키고, 원판형의 고분자체인 연마 패드(산화세륨 입자의 농도: 20.0질량%)(820mm(직경)×2mm(두께))를 얻었다.

레이저 회절법에 의해 측정되는, 상기 고분자체에 포함되는 상기 산화세륨 입자의 체적 기준의 메디안 직경은, 1.26㎛였다. 그리고, 이 메디안 직경은, 전술한 방법으로 구했다.

(실시예 2)

산화세륨 입자로서 Mirek(등록상표) E10(미쓰이금속공업사 제조)을 사용한 점, 혼합액을 얻기 위한 교반 시간을 15분간으로 한 점, 및 연마 패드에서의 산화세륨 입자의 농도를 7.0질량%로 한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 행하여 고분자체인 연마 패드를 얻었다.

레이저 회절법에 의해 측정되는, 상기 고분자체에 포함되는 상기 산화세륨 입자의 체적 기준의 메디안 직경은, 0.97㎛였다. 그리고, 이 메디안 직경은, 전술한 방법으로 구했다.

(실시예 3)

실시예 1보다 높은 전단 속도로 교반한 점, 혼합액을 얻기 위한 교반 시간을 5분간으로 한 점, 및 고분자체인 연마 패드에서의 산화세륨 입자의 농도를 23.9질량%로 한 점 이외에는, 실시예 2와 동일하게 행하여 고분자체인 연마 패드를 얻었다.

(실시예 4)

혼합액을 얻기 위한 교반 시간을 15분간으로 한 점, 및 고분자체인 연마 패드에서의 산화세륨 입자의 농도를 10.0질량%로 한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 행하여 고분자체인 연마 패드를 얻었다.

(비교예 1)

혼합액을 얻기 위한 교반 시간을 5분간으로 한 점, 및 고분자체인 연마 패드에서의 산화세륨 입자의 농도를 23.9질량%로 한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 행하여 고분자체인 연마 패드를 얻었다.

(입자 직경의 측정)

전술한 방법으로, 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 고분자체에 포함되는 상기 산화세륨 입자의 비율(이하, 간단히 「입자 직경 30㎛ 이상의 입자 비율」이라고도 함), 및 고분자체에서의 산화세륨 입자의 평균 입자 직경(이하, 간단히 「평균 입자 직경」이라고도 함)을 구했다.

(연마 시험)

이하의 조건 하에서 고분자체인 연마 패드를 사용하여 유리판(400mm(세로)×300mm(가로)×0.4mm(두께))을 2장 연마했다.

·연마 압력: 90gf/cm²

·연마 시간: 10min

·연마 슬러리(slurry): 산화세륨 입자(Mirek(등록상표) E30, 미쓰이금속공업사 제조) 및 물을 함유하는 연마 슬러리(Mirek(등록상표) E30의 농도: 7질량%)

그리고, 광학 현미경을 사용하여, 연마후의 유리판의 표면을 관찰하고, 유리판 2장에서의 스크래치(길이가 500㎛ 이상인 스크래치)의 합계수(이하, 간단히 「스크래치의 합계수」라고도 함)를 확인했다.

[표 1]

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1∼4의 연마 패드를 사용한 경우에는 스크래치가 확인되지 않았지만, 비교예 1의 연마 패드를 사용한 경우에는 스크래치가 확인되었다.

본원은, 일본특허출원 2016-181919호의 우선권을 주장하고, 인용에 의해 본원 명세서의 기재에 포함된다.

Claims

연마면을 가지는 연마 패드로서,
폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 패드 본체를 가지고,
상기 패드 본체가, 상기 연마면을 구성하는 부분이 되어 있고,
상기 산화세륨 입자는, 1차 입자 및 1차 입자가 복수 응집한 2차 입자로 되어 상기 고분자체에 포함되고, 또한 30㎛ 이상의 입자 직경이 되어 상기 고분자체에 포함되는 비율이 7,000개/cm³ 이하인, 연마 패드.
제1항에 있어서,
상기 산화세륨 입자는, 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되는, 연마 패드.
연마면을 가지는 연마 패드로서,
폴리우레탄 수지와 산화세륨 입자를 포함하는 고분자체에 의해 형성된 패드 본체를 가지고,
상기 패드 본체가, 상기 연마면을 구성하는 부분이 되어 있고,
상기 산화세륨 입자는, 1차 입자 및 1차 입자가 복수 응집한 2차 입자로 되어 상기 고분자체에 포함되고, 또한 최대 입자 직경이 80㎛ 이하로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는, 연마 패드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산화세륨 입자는, 레이저 회절법에 의해 측정되는 체적 기준의 메디안 직경이 0.80∼2.00 ㎛로 되어 상기 고분자체에 포함되어 있는, 연마 패드.