TW201602232A - 聚脲基材，含此聚脲基材之拋光及研磨介質，其形成及使用方法 - Google Patents

聚脲基材，含此聚脲基材之拋光及研磨介質，其形成及使用方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種適於研磨介質及拋光介質之聚脲基材、包括該聚脲基材之介質、及形成與使用該聚脲基材與介質之方法。使用一或多個二級聚胺形成聚脲基材，其允許較慢之反應速率並製造具有所需性質之材料。

Description

聚脲基材，含此聚脲基材之拋光及研磨介質，其形成及使用方法 【相關申請案】
本申請書主張美國臨時申請案第61/953,440號之權益，其標題為聚脲基材，含此聚脲基材之拋光及研磨介質，及其形成及使用方法(POLYUREA-BASED MATERIAL,POLISHING AND GRINDING MEDIA INCLUDING THE POLYUREA-BASED MATERIAL,AND METHODS OF FORMING AND USING SAME)，且在2014年3月14日申請，其全文以引用方式併入本文中，此等內容不與本揭露衝突。
本揭露一般而言係關於聚脲基材、包括該聚脲基材之研磨與拋光介質、及形成與使用該聚脲基材及該研磨與抛光介質之方法。更特定而言，本揭露係關於使用二級聚胺所形成之聚脲基材、包括此等聚脲基材之研磨與拋光介質、及形成與使用該等材料與介質之方法。
研磨與抛光介質(諸如砂輪與抛光墊)在許多應用中是有用的。例如，研磨及/或抛光介質可用於邊緣研磨基板(諸如玻璃)，及用於拋光基板(諸如藍寶石基板或半導體晶圓)。為拋光或研磨一基板之表面，將該 研磨或拋光介質相鄰該基板置放並相對於該基板表面移動。此相對運動可藉由旋轉該介質、藉由旋轉該基板、藉由該基板或介質之軌道運動、或此等運動之組合造成。此外或替代地，可使用介於該介質與該基板之間之線性或任何其它有用之相對運動。可施加一力以將該介質壓向該基板表面。可進行不同程度之研磨或抛光，例如：移除較大之缺陷、達到鏡面表面處理、獲得所需之最終平坦度、或諸如此類。
研磨及抛光介質通常包括彈性材料，例如：聚胺基甲酸酯、聚脲、及聚胺基甲酸酯-聚脲混成材料。在研磨介質之情況中，該彈性材料可用來結合研磨材料。對於抛光介質，該彈性材料可形成用作一拋光墊之一泡沫介質。每一該等各種彈性材料具有各種優點及缺點。
在彈性研磨或拋光介質之一般使用上，該介質可受到相對高之溫度，其係由介質與基板之間之磨擦導致。相對高之溫度可引起該介質之性質改變，使得該介質不如其在較低之溫度下有效。例如，該介質在該介質之壽命期間可具有不穩定(即可變及/或不可預測)之拋光或研磨速率。該拋光或研磨速率可變化例如+/-8%或更大之標稱拋光或研磨速率。此外或替代地，跨該基板之表面之移除速率之不均勻性在高溫下可增加。該不均勻性接著可引起平面性問題，其中例如平面性值超過規格。
該介質性能上之下降可歸因於在研磨或拋光介質之設計上的數個因素，例如：將硬區段(例如：聚異氰酸酯)連接至軟區段(例如：多元酯)之鍵結之相對強度。在具有典型聚胺基甲酸酯或聚胺基甲酸酯-聚脲混成研磨或拋光介質下，在高溫應用下(諸如高速邊緣研磨或藍寶石拋光)常發生性能下降。典型之聚胺基甲酸酯或聚胺基甲酸酯-聚脲混成砂輪或泡沫可 經歷其物理性質之明顯軟化，其造成性能下降。砂輪或拋光墊之軟化造成基板原料移除減少、平坦變化度增加、邊緣滾降、及介質壽命減少。
相對於聚胺基甲酸酯或聚胺基甲酸酯-聚脲混成介質，尤其是在高溫應用下，由一級聚胺與聚異氰酸酯反應所產生之聚脲可顯示更理想之性質，諸如：相對穩定(例如：相對不可變及/或可預測)之材料移除速率、相對穩定移除速率均勻性、及相對高壽命。然而，一級聚胺相對於標準聚胺基甲酸酯原料成本較高；因此，以一級胺起始材料形成之介質相對昂貴。此外，一級胺對聚異氰酸酯具高反應率，使得難以控制具所需性質之介質的形成。
因此，需要具改善之性能(例如：相對穩定及均勻之移除率)與相對高壽命之改良拋光及研磨介質，其係使用具有可對介質性質進行所需控制之反應速率的反應物形成。
本揭露之各種具體實施例係關於適於用來拋光及/或研磨一基板之表面之介質的改良材料。儘管本揭露之各種具體實施例解決先前拋光及研磨材料及介質之缺點的方式在以下詳細討論，一般而言，本揭露之各種具體實施例提供使用二級胺形成之聚脲基材。使用二級聚胺代替一級聚胺是有利的，因為包括此等材料之拋光及研磨介質可以較低成本(例如：約低25%至50%)、以受控反應速率(例如：高達約慢10倍)形成，其使得可形成具所需性質之聚脲基拋光及研磨介質。
根據本揭露之示例性具體實施例，用於研磨或拋光一基板之表面之聚脲基材包括聚脲，其中該聚脲係由一或多個具有通式R[-NH-R’]n 之二級聚胺(其中n大於或等於2及其中R不為H且R’不為H)以及聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、及聚異氰酸酯產物中之一或多個形成。根據各種示例性態樣，該聚脲可以一觸媒形成，且根據其它態樣，該聚脲可在無觸媒下形成。聚脲可具有通式。該聚脲基材可包含例如約5至80重量%，或100重量%之聚脲。根據本揭露之各種態樣，該聚脲之分子量係在約50與約6000Da之間、在約250與約6000Da之間、或在約250與約3000Da之間。根據其它示例性態樣，該聚脲基材進一步包含一鏈伸長劑，諸如二級聚胺鏈伸長劑、聚異氰酸酯、及二級胺多元醇中之一或多者。此外或替代地，該聚脲基材可包括泡孔穩定劑(cell stabilizer)。聚脲基材亦可包括0重量%至約80重量%之有機及/或無機填料。該聚脲基材視情況可用發泡劑形成。根據其它實例，該聚脲基材之體密度在約0.2g/cm3與1.2g/cm3之間。聚脲基材之蕭氏A(Shore A)硬度可在約10與95之間。該聚脲基材可包括在表面上之溝槽以有助於拋光或研磨。此外或替代地，該聚脲基材可包括表面上之黏著劑以有助於將該聚脲基材貼附至拋光或研磨機器上。該聚脲基材可形成砂輪或墊。在墊之情況下，該墊可為單數墊或堆疊墊之部份。
根據本揭露之其它示例性具體實施例，形成聚脲基材之方法包括混合一或多個具有通式R[-NH-R’]n之二級聚胺之步驟，其中n大於或等於2及其中R不為H且R’不為H。示例性二級聚胺可為低分子量鏈伸長劑(例如：具有在約50與200Da之間之分子量)或長鏈多元醇(例如：具有在約200與3000Da之間之分子量)。該方法進一步包括將一或多個二級聚 胺與聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、及聚異氰酸酯產物中之一或多者反應以形成聚脲基組合物。示例性方法亦包括將聚脲基組合物倒入一模具中。根據該等具體實施例之各種態樣，該方法包括在發泡劑內混合一或多個二級聚胺之步驟。根據其它態樣，該方法包括將一或多個起泡劑(諸如：水)與一或多個二級聚胺混合之步驟。示例性方法亦可包括將一或多個界面活性劑與二級聚胺混合。該方法亦可包括固化該聚脲基組合物之步驟一例如：在約100℃至約130℃之溫度下達約6小時至約12小時。示例性方法亦可包括以下步驟：機械加工、在該聚脲基材之表面內形成溝槽、切削該聚脲基材、及/或添加黏著劑至聚脲基材之表面。
根據本揭露之再其它示例性具體實施例，一拋光介質(例如：拋光墊)包含如本文所述之聚脲基材。該拋光介質可包括表面上之溝槽。此外或替代地，該拋光介質可包括在一表面上之黏著材料。
根據本揭露之再其它示例性具體實施例，形成拋光介質之方法包括形成如本文所述之聚脲基材之方法。該方法可另外包括切削聚脲基材、在聚脲基材中形成溝槽、及/或添加黏著材料至該聚脲基材之表面上之步驟。
根據本揭露之再其它示例性具體實施例，形成研磨介質之方法包括形成如本文所述之聚脲基材之方法。本方法可另外包括機械加工該聚脲基材之步驟一例如形成砂輪。
200‧‧‧研磨裝置/系統
200‧‧‧雙側研磨裝置
202‧‧‧頂部滾筒
204‧‧‧滾筒
206‧‧‧研磨介質
208‧‧‧研磨介質
210‧‧‧管狀部件
300‧‧‧研磨裝置/系統
300‧‧‧單側研磨裝置
302‧‧‧支撐件
304‧‧‧支撐件
306‧‧‧滾筒
308‧‧‧研磨介質
400‧‧‧管狀部件
500‧‧‧部份
502‧‧‧拋光介質
504‧‧‧拋光表面
藉由參照實施方式及申請專利範圍在關聯以下說明性圖式之考量下，可對本揭露之具體實施例更完整地了解。
圖1說明聚脲之通式。
圖2(A)說明根據本揭露之示例性具體實施例之一研磨裝置之一部份。
圖2(B)說明根據本揭露之其它示例性具體實施例之一研磨介質之平面圖。
圖3說明根據本揭露之各種示例性具體實施例之另一示例性研磨裝置。
圖4(A)、圖4(B)及圖4(C)說明根據本揭露之其它示例性具體實施例之一磨環。
圖5說明根據本揭露之再其它示例性具體實施例之一示例性拋光介質之一部份。
應了解圖式中之元件係為簡單與清晰而說明且未必按尺寸繪製。例如，圖式中某些元件之尺寸可相對於其它元件放大以有助於改進對所說明之本揭露之具體實施例的了解。
以下提供之聚脲基材、包括該聚脲基材之介質(諸如拋光墊及砂輪)、形成與使用該聚脲基材與介質之方法之示例性具體實施例之描述僅係示例性，且僅意欲用於說明；以下描述未意欲限制本揭露或申請專利範圍之範疇。此外，具有所述特徵、組成、或性質之多個具體實施例之敘述未意欲排除具有其它特徵、組成、或性質之其它具體實施例，或併入該等所述特徵、組成、或性質之不同組合之其它具體實施例。
本文所述之材料及介質可用於各種應用中，包括拋光或研磨一基板之表面。作為實例，該等材料及介質可用於拋光或研磨玻璃、半導體材料(例如：矽)、藍寶石、或類似材料之表面。示例性介質顯示與傳統用於此等應用之介質相較相對高之熱穩定性且相對容易形成。
根據本揭露之各種具體實施例，一聚脲基材包含聚脲，其中該聚脲係由一或多個二級聚胺與聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、及聚異氰酸酯產物中之一或多者形成。
該聚脲基材可用來形成拋光介質(例如：墊)及/或研磨介質(例如：砂輪)，其係用來自一基板之表面移除材料。
本文所述之該聚脲基材及介質(例如：拋光墊、砂輪、及類似物)較習知聚脲、聚胺基甲酸酯、及聚胺基甲酸酯-聚脲混成材料有利，因為用於聚脲基材之起始材料(例如：二級胺)相對於習知聚脲材料較不昂貴。此外，本文所述之該聚脲基材與聚胺基甲酸酯及聚胺基甲酸酯-聚脲混成材料相較相對於熱穩定性表現較佳一即該聚脲基材之性能相對穩定。特定而言，與習知聚胺基甲酸酯或聚胺基甲酸酯-聚脲混成材料相較，本文所述之示例性聚脲材料之玻璃轉移溫度可增加高達40℃。增加玻璃轉換溫度增加了介質維持在彈性狀態之溫度範圍及/或可抗脆化。
本文所述之聚脲基材及介質亦較使用一級胺所形成之聚脲基材有利，因為二級聚胺與聚異氰酸酯或其衍生物或產物之反應速率相對於一級胺與聚異氰酸酯或其衍生物或產物之間之反應較慢，使得用於形成該聚脲基材之反應較慢且較受控制(例如：慢高達10倍)。較慢之反應速率使得聚脲基材及包括該聚脲基材之介質可經形成以具有所需性質，諸如以 下所提出者。此外，二級胺傾向較一級胺便宜例如約25%至約50%。因此，聚脲基材與以該聚脲基材形成之介質較類似材料及使用一級胺形成之介質便宜。
適於形成如本文所述之聚脲基材之示例性二級聚胺可包括以下之一或多者：聚醚二胺、聚碳酸酯二胺、聚酯二胺及聚己內酯二胺。一示例性二級二胺可得自Hunstman公司，名稱為SD-2001聚醚。適於用來形成該聚脲基材之各種示例性聚胺包括通式R[-NH-R’]n，其中n大於或等於2，且其中R不為H且R’不為H。
作為實例，該等二級聚胺可包括上式，其中R係聚氧化丙烯聚醚，R’係異丁基且n為2。
如使用聚苯乙烯標準品由凝膠滲透層析術(gel permeation chromatography，GPC)所測，二級胺之分子量範圍可在約50至約6000Da、約250至約6000Da、約250至約3000Da、或約500至約3000Da。
可用來製備該聚脲基材之示例性聚異氰酸酯或其衍生物或產物包括(但不限於)：一或多個芳族聚異氰酸酯，諸如二異氰酸甲苯酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)(例如：2,2'-MDI、2,4'-MDI、或4,4'-MDI)、或其衍生物；脂族聚異氰酸酯；烯屬不飽和聚異氰酸酯；脂環族聚異氰酸酯；芳族聚異氰酸酯，其中該等異氰酸酯基未直接鍵結至芳族環，例如二異氰酸二甲苯酯；芳族聚異氰酸酯，其中該等異氧酸酯基直接鍵結至芳族環，例如二異氰酸苯酯；屬於此等類型之聚異氰酸酯之鹵化、烷基化、烷氧基化、硝化、碳二亞胺改質、脲改質及雙脲改質衍生物；及屬於此等類型之聚異氰酸酯之二聚與三聚產物，以及此等聚異氰酸酯或其 衍生物或產物之任何組合。
由二級胺及聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、及聚異氰酸酯產物中之一或多者之間之反應所造成之聚脲可具有圖1所示之通式。R及R’之示例性實例係其中R為聚氧化丙烯聚醚及R'為異丁基。此外，R及R’可係烷烴、炔烴、烯烴、聚醚、聚酯、聚己內酯、聚碳酸酯分支或不分支聚合物、或具芳基或不具芳基之共聚物。R”可包括與R及/或R’相同或類似之化合物。
該聚脲基材亦可包括其它材料，諸如：泡孔穩定劑、開孔劑、鏈伸長劑、填料、界面活性劑、發泡劑、及起泡劑。
示例性泡孔穩定劑包括Momentive之商標L-6100與Dow Corning之DC-193。
開孔劑可促進在液態中兩泡孔之交互作用期間之開孔。示例性開孔劑包括(但不限於)非可水解聚二甲基矽氧烷、聚環氧烷、二甲基矽氧基、甲基聚醚矽氧基、聚矽氧共聚物，諸如Dabco DC-3043或Dabco DC-3042，其可得自Air Products，Allentown，PA。
二級胺鏈伸長劑亦可連同二級胺多元醇及聚異氰酸酯官能性衍生物一起使用以製造聚脲。二級胺鏈伸長劑之實例包括可得自Albemarle Corporation之Ethacure 90及420，及氫化丁基MDA。
填料可包括有機及/或無機填料。示例性無機填料包括研磨顆粒，其包括(但不限於)例如氧化鈰、氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鐵、二氧化錳、高嶺土、蒙脫土、氧化鈦、碳化矽及金鋼石之顆粒。無機顆粒之尺寸範圍可在約0.001至約1000微米，或約0.5至約3.0微米中之平均直 徑。示例性有機填料包括聚胺基甲酸酯泡沫、環氧樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚醯亞胺或其它熱塑性或熱固性材料。
發泡劑可有助於泡孔生長。示例性發泡劑包括一或多個氫氟碳化物(HFC)或2或多個烴之共沸物(HFCs)，諸如：1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、甲氧基-全氟丁烷(HFE-7100)，以及含有偶氮腈之自由基引發劑，諸如：2,4-二甲基2,2’-偶氮二戊腈。特定之發泡劑包括HFCs Solkane® 365mfc及134a(Solvay，Hannover，德國)，以及自由基引發劑Vazo 52(Dupont,Wilmington,DE)。亦常使用水以經由水與異氰酸酯之間之反應使聚脲系統發泡，藉此製造二氧化碳。包括(但不限於)本文所揭示者之發泡劑之各種組合可併入聚脲基材或包括該材料之介質中並在本揭露中設想。
示例性界面活性劑包括Air Products DC-2525、DC-5000、及DC-5357。
示例性聚脲基材可包括一泡沫基質。該泡沫基質可具有0.2至1.2g/cm3之體密度及/或10至95之Shore A硬度。體密度之示例性範圍係約0.35至0.65g/cm3。硬度之示例性範圍係約50至85 Shore A。
研磨介質
一般而言，諸如砂輪之研磨介質係藉由在如本文所述之聚脲基材形成期間添加填料顆粒及(若需要)一或多個發泡劑、及視情況一或多個色素及/或其它選用材料而混合、鑄造及硬化製得。
如本文所述之研磨介質藉由使用如本文所述之聚脲基材作為一結合材料相對於先前研磨介質顯現改良之性質。先前之研磨介質常使 用一剛性結合材料，諸如酚或環氧，因為缺乏彈性，其常退化太快或在精磨應用中產生粗糙之表面處理。為提供更多的彈性，已開發聚胺基甲酸酯及聚胺基甲酸酯-聚脲混成研磨介質，但此介質弱於固持填料顆粒，且亦在處理期間改變形狀及性質，造成相對差之材料性質。因為聚胺基甲酸酯之玻璃轉換溫度低(通常自約100℃至140℃)，常使用經由濕式研磨之冷卻以保持程序溫度低於軟化溫度；此減少使用此種介質之程序的生產力並增加與該介質之使用相關聯之成本。
儘管用於填料顆料之結合材料希望具有強之研磨粒結合強度、良好彈性、以及抗熱性，習知之聚胺基甲酸酯及聚胺基甲酸酯-聚脲混成砂輪缺乏此等特性，且尚未獲得具有滿意性能特性(諸如抗熱性)之砂輪。已使用由一級胺形成之聚脲泡沫製造具滿意性能之砂輪，但一級聚胺原料之成本以及極快速之反應時間使得本技術難以受到廣泛的接受或實踐。本文所述之示例性聚脲基材利用包括聚脲基材之發泡基質之研磨介質解決以上問題，該聚脲基材係由二級聚胺與聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、或聚異氰酸酯產物之反應形成。此成份之組合提供在熱性能上優於聚胺基甲酸酯介質之優點及在成本與反應速率上優於由一級胺形成之聚脲介質之優點。並且，可用二級胺聚脲獲得如本文所述之聚脲基材之高達160℃之聚脲玻璃轉換溫度。
圖2(A)-圖4(C)說明根據本揭露之示例性具體實施例之一研磨裝置/系統200、300及研磨介質206、208。參照圖2(A)，說明雙側研磨裝置200。研磨裝置200包括一頂部滾筒202(其具有貼附至其之研磨介質206)，及滾筒204(其具有貼附至其之研磨介質208)。藉由相對於一基板之 一頂部及底部表面(未說明)移動研磨介質206及208，可自該基板之頂部及底部表面移除材料。介質/滾筒之移動及/或基板之移動可係例如轉動的、軌道的、及/或線性的。滾筒202、204中之一者或兩者可在研磨程序期間移動。
圖2(B)說明研磨介質206與滾筒202沿圖2(A)之線A-A之平面圖。如所說明，研磨介質206可包含一或多個(例如複數個)管狀部件210。該管狀部件210之數目及尺寸可根據應用而變化。作為一實例，裝置可包括在滾筒202上之約50個管狀部件，其中該等管狀部件具有約2至約20cm之一外直徑、約0至約10cm之一內直徑、及約1.3至約40mm之一初始高度。滾筒204及介質208可與滾筒202及介質206相同或相似。
圖3說明根據本揭露之其它示例性具體實施例之單側研磨裝置300。裝置300包括支撐件302、304、滾筒306及研磨介質308。滾筒306及介質308可與滾筒202、204及介質206、208相同或相似。
圖4(A)-圖4(C)說明根據示例性具體實施例之一管狀部件(即一磨石)400。管狀部件400可與管狀部件210相同或相似。
示例性研磨介質(例如：管狀部件210、400)包括約5至約80重量%之聚脲材料及約0至約80重量%之填料/填料顆粒。
拋光介質
拋光介質可包括包含如本文所述之聚脲基材之一發泡材料。圖5說明根據本揭露之示例性具體實施例之一示例性拋光介質之一部份500。在本說明性實例中，部份500包括一拋光介質502，其包括一拋光表面504。介質502可包括本文所述之聚脲基材之任一者，並可連同合適之 拋光裝置一起使用，為說明之目的，其可類似於研磨裝置200、300。拋光表面504可包括任何合適圖案之溝槽。部份500之底表面可包括一黏著劑。示例性拋光材料包括高達100重量%之聚脲基材且較佳地約5重量%至80重量%之本文所述之聚脲基材。
該聚脲基材可用作單一墊或用作複數個彼此堆疊之墊。例如，堆疊墊可包含本文所揭示之一或多個墊(即包括如本文所述之聚脲基材)以及一典型之墊(例如：使用一級胺所形成之聚胺基甲酸酯、聚脲-聚胺基甲酸酯混成物、或聚脲)或如本文所述不含典型拋光墊之複數個墊。
形成聚脲基材及介質之方法
形成聚脲基材之示例性方法包括以下步驟：混合具有通式R[-NH-R’]n之一或多個二級聚胺，其中n大於或等於2，其中R不為H且其中R'不為H；將二級聚胺或聚胺與聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、及聚異氰酸酯產物中之一或多者反應以形成聚脲基組合物；將聚脲基組合物倒入一模具中。該等方法可包括添加及混合如本文所述或者如本技術所熟知之其它材料。如本文所述之各種聚脲基材可在觸媒存在下製備。其它者可在不含觸媒下形成。合適觸媒之類型包括(但不限於)三級胺(諸如三乙胺)、及有機金屬化合物(諸如二月桂酸二丁基錫)。
該等材料或組份可使用例如高剪切摻合將空氣及/或顆粒併入一基質內以混合在一起。該聚脲基材可在一開放模具中形成泡沫或基質。
可在單一混合器中實施形成適於拋光或研磨介質之聚脲基材之示例性方法。根據各種示例性方法，例如在露天容器中使用高剪切葉 輪混合一或多個二級聚胺或其衍生物或產物。在混合程序期間，大氣可藉由葉輪的作用夾帶入混合物中，該葉輪作用將空氣拉入藉由旋轉造成之漩渦內。所夾帶之氣泡可作為發泡程序之成核位點。可將起泡劑(例如水)添加至該混合物中以有助於產生氣體(諸如：CO2)之反應，造成泡孔生長。在此露天混合期間且在液相下，可添加其它選用之添加劑至該混合物中，例如：界面活性劑或其它起泡劑。
除了或代替化學發泡劑及開孔劑，可能在混合程序期間將氣泡直接引入該混合物中。例如，雖然該混合物仍為液態，諸如在添加聚異氰酸酯之前，或在添加聚異氰酸酯之後但在低黏度窗內，或在任何其它合適時間下，氣體注入器之輸出可經直接插入該露天混合物內，造成較僅經由葉輪之作用引入者注入更多氣泡。視情況地，吾入可對泵(諸如氣體注射泵)之輸出端施加微過濾以促進極小之氣泡的形成，諸如在1-10微米直徑範圍中之氣泡。直接引入氣泡之步驟可允許選擇氣泡之尺寸及數量。
在某些示例具體實施例中，在添加一或多個聚異氰酸酯或其衍生物或產物之後有約1-2分鐘之短時間窗，在此時間窗期間，該混合物之黏度保持為低，稱作「低黏度窗」。該混合物可在此窗期間倒入一模具中。在一示例具體實施例中，在該傾倒後不久，該窗經過，且現有孔洞變得有效地就地凍結。儘管孔洞運動可實質上已結束，孔洞生長可繼續，例如CO2繼續自聚合反應產生。在一示例具體實施例中，該等模具例如在約100℃至約130℃或約115℃經烘箱固化達約6至約12小時以實質上完成該聚合反應。
在烘箱固化後，可自該烘箱移除該等模具，並使其冷卻。此 時，在例如研磨介質之情況下，該聚脲基材可經機械加工(例如使用車床或CNC工具)以製造一砂輪，諸如管狀部件400。
或者，可切削該材料以製造該聚脲基材之薄片，其可製成圓形墊或長方形墊或任何其它所需形狀之墊。例如，該等薄片可藉由以衝床或切割工具或任何其它合適之器具切割成形而製成。在某些示例具體實施例中，對該墊之一側施加黏著劑。此外或替代地，若需要，可例如在該拋光表面上以一圖案(例如交叉線圖案或任何其它合適之圖案)使該聚脲基材表面形成溝槽。作為其它實例，溝槽之幾何或形狀可包含正方形凹槽、圓形凹槽、及三角形凹槽中之至少一者。除所揭示之特定具體實施例外，在本揭露中對於該拋光墊表面考量各種幾何之許多物理組態。可經由可在如本文所述之聚脲基材中製造溝槽之任何機械方法製造溝槽。例如，可利用圓鋸片、衝床、針、鑽、雷射、噴氣機、噴水機、或任何其它可在該墊中提供溝槽之器具製造溝槽。此外，溝槽可同時以多排鋸機、多鑽頭機、多衝孔機、多針機、或諸如此類製成。
儘管在此提出本揭露之示例性具體實施例，應了解本揭露未受限於此。例如，儘管材料及介質以特定填料、發泡劑、及類似物描述，本揭露不必限於此等實例。本文提出之該等材料、方法及介質之各種修改、變化、及加強可在不背離本揭露之精神及範疇下達成。

Claims (20)

  1. 一種聚脲基材，其用於研磨或拋光一基板之表面，該聚脲基材包含：聚脲，其中該聚脲係由一或多個具有通式R[-NH-R’]n之二級聚胺形成，其中n大於或等於2及其中R不為H且R’不為H；以及聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、及聚異氰酸酯產物中之一或多者。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚脲基材，其中該聚脲包含通式：
  3. 如申請專利範圍第1項之聚脲基材，其中該聚脲之分子量範圍在約50至約6000Da。
  4. 如申請專利範圍第1項之聚脲基材，其中該聚脲基材進一步包含泡孔穩定劑。
  5. 如申請專利範圍第1項之聚脲基材，其中該聚脲基材進一步包含0重量%至約80重量%之填料。
  6. 如申請專利範圍第1項之聚脲基材，其中該聚脲基材包含約5重量%至約80重量%之聚脲。
  7. 如申請專利範圍第1項之聚脲基材，其中該聚脲基材包含溝槽。
  8. 如申請專利範圍第1項之聚脲基材，其中該聚脲基材包含在一表面上之一黏著劑。
  9. 一種堆疊墊，其包含如申請專利範圍第1項之一聚脲基材。
  10. 一種形成一聚脲基材之方法，該方法包含以下步驟：混合具有通式R[-NH-R’]n之一或多個二級聚胺，其中n大於或等於2，其中R不為H且其中R’不為H；將一或多個二級聚胺與聚異氰酸酯、聚異氰酸酯衍生物、及聚異氰酸酯產物中之一或多者反應以形成聚脲基組合物；並將該聚脲基組合物倒入一模具中。
  11. 如申請專利範圍第10項之形成一聚脲基材之方法，其進一步包含將一或多個起泡劑與一或多個二級聚胺混合之步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項之形成一聚脲基材之方法，其中該起泡劑為水。
  13. 如申請專利範圍第10項之形成一聚脲基材之方法，其進一步包含將一或多個界面活性劑與該二級聚胺混合。
  14. 如申請專利範圍第10項之形成一聚脲基材之方法，其進一步包含固化該聚脲基組合物之步驟。
  15. 如申請專利範圍第10項之形成一聚脲基材之方法，其進一步包含機械加工該聚脲基材之步驟。
  16. 如申請專利範圍第10項之形成一聚脲基材之方法，其進一步包含添加黏著劑至該聚脲基材之一表面之步驟。
  17. 如申請專利範圍第10項之形成一聚脲基材之方法，其進一步包含將一開孔劑與該二級聚胺混合。
  18. 如申請專利範圍第10項之形成一聚脲基材之方法，其進一步包含將氣泡直接引入一二級聚胺混合物之步驟。
  19. 一種拋光介質，其包含如申請專利範圍第1項之聚脲基材。
  20. 一種研磨介質，其包含如申請專利範圍第1項之聚脲基材。
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