TWI532758B - 研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、研磨墊及其製造方法 - Google Patents

研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、研磨墊及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI532758B
TWI532758B TW101111683A TW101111683A TWI532758B TW I532758 B TWI532758 B TW I532758B TW 101111683 A TW101111683 A TW 101111683A TW 101111683 A TW101111683 A TW 101111683A TW I532758 B TWI532758 B TW I532758B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polishing pad
resin composition
urethane resin
mass
parts
Prior art date
Application number
TW101111683A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201247730A (en
Inventor
新地智昭
須崎弘
Original Assignee
迪愛生股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 迪愛生股份有限公司 filed Critical 迪愛生股份有限公司
Publication of TW201247730A publication Critical patent/TW201247730A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI532758B publication Critical patent/TWI532758B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6674—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • C08G18/7621—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring being toluene diisocyanate including isomer mixtures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、研磨墊及其製造方法
本發明係關於一種玻璃基板、矽基板、半導體元件等之精密研磨所用之熱硬化性胺基甲酸酯(TSU)型的研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、使用它所得之研磨墊、及研磨墊之製造方法。
於液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟(HDD)用玻璃基板、記錄裝置用玻璃光碟、光學用透鏡、矽晶圓、半導體元件等之要求必須高度表面平坦性與精密面內均一性之研磨製品的一般性製造中，首先進行使用例如胺基甲酸酯樹脂製之研磨墊的「粗研磨步驟」作為第1階段，接著進行為了精密研磨而使用研磨布之「鏡面加工步驟」作為第2階段。
最近，利用使二氧化矽粒子分散於水系溶劑中之研磨用糊的化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing或Chemical Mechanical Planarization。以下稱為CMP。)之技術已普遍作為精密研磨方法。
所謂CMP係藉由使在研磨機之下方固定盤貼附研磨墊之物、與在上方固定盤之下面貼附晶圓之物相向，於進行研磨之前，調節配置於下方固定盤上之墊表面，其後，以一定載重而將上方固定盤按壓於下方固定盤，一面將研磨用糊供應至研磨墊上、一面使上下固定盤旋轉，研磨保持於上方固定盤下面之晶圓表面的方法。
現在，從發泡聚胺基甲酸酯所構成的研磨墊作為可用於CMP之研磨墊係主流，迄今之研磨墊係由於硬度過低，且於研磨中因為在研磨墊與加工物之間所發生的壓力而引起加工物「變質」，因此於研磨作業中造成硬度(彈性模數)改變，將有無法適用於要求高度之表面平坦性與精密之面內均一性的研磨加工之問題。
因此，習知以被研磨物之表面平坦性與面內均一性之提高為目的而逐漸探討研磨墊之高硬度化。
研磨墊之高硬度化係隨著異氰酸酯基含量之增加，嘗試增加作為硬化劑之4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷(MBOCA)的用量之方法(亦即，硬鏈段量增加)等。然而，於使MBOCA用量增加之方法中，有使得胺基甲酸酯樹脂組成物之硬化反應變得過快，且使加工時之硬化速度的控制變得困難，成形性(良率、成形不均)或切片性加工性顯著變差之問題。
為了解決如此之問題，迄今已進行各種的提案。
例如，習知一種CMP用研磨墊，其係含有以(A成分)雙酚A型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、或此等之聚合物、改性此等之環氧樹脂；(B成分)芳香族胺類、芳香族酸酐類、咪唑類、或此等之聚合物、改性此等之硬化劑；及(C成分)單環氧化物、多環氧化物、多元硫醇、多元醇、多元羧基化合物、胺基甲酸酯預聚物、嵌段胺基甲酸酯預聚物之可撓性賦予劑作為主要成分，以維氏(Vickers)硬度表示，表面硬度為2.5至40之CMP用研磨墊(例如，參閱專利文獻1)。
如此之CMP用研磨墊並無未反應樹脂，且耐藥品性(耐鹼性、耐酸性)為良好，對CMP特別有效，藉由使無機微粒混入而進一步使耐藥品性(耐鹼性、耐酸性)提高，且具有提高表面硬度調整的自由度之優點。
然而，由於該CMP用研磨墊係彈性低而使相對於因研磨墊與加工物之間所發生的壓力造成變質的復原力變差，適用於必須要求高度表面平坦性與精密面內均一性之研磨加工為困難。
又，該CMP用研磨墊係非發泡，混入研磨墊與加工物之間的雜質去除為困難，由於在研磨時賦予許多被稱為「刮痕」之刮傷，或研磨糊之保持性變差，將有糊用量不必要地增加等之問題。
又，習知一種研磨墊，其係由含有環氧樹脂、硬化劑、硬化加速劑、及由有機填充材及/或無機填充材構成之填充材的組成物所形成，在研磨壓力500 g/cm2及平均相對速度0.6至60 m/min之矽氧化膜的研磨速度為300 nm/min以上(例如，參閱專利文獻2)。
能夠提供一種研磨墊及具優越之生產性的該研磨墊之製造方法，如此之研磨墊也較發泡聚胺基甲酸酯製墊之硬度為高，研磨速度為良好，在研磨壓力500 g/cm2及平均相對速度0.6至60 m/min之矽氧化膜的研磨速度為300 nm/min以上。
然而，該研磨墊也有變質或刮傷之發生、糊用量之不必要增加等之未解決的問題。
還有，習知為一種研磨墊，其係具有發泡聚胺基甲酸酯研磨層之研磨墊，該發泡聚胺基甲酸酯為添加環氧樹脂而由使得含異氰酸酯基之化合物與含有活性氫之化合物發泡硬化而成(例如，參閱專利文獻3)。
因為如此之研磨墊係添加具有既硬且容易伸長斷裂、伸長小之特性的環氧樹脂，便能夠一面維持高硬度且一面增加修飾加工之際的該研磨墊磨損量而提高修飾加工性，藉此，對於修飾加工不需要長時間，又，不局部進行修飾加工而成為整面地進行，研磨速度將安定。
然而，專利文獻3記載之研磨墊係具有下列之問題：相對於樹脂全部量而言，由於環氧樹脂之添加量為15重量%以下且量少，因而作為研磨墊則缺乏因環氧樹脂添加所導致的高硬度化之效果，及缺乏親水化之效果，難以提高與糊液之溶合容易性等。
又，由於習知之胺基甲酸酯樹脂為疏水性，使用由如此之胺基甲酸酯樹脂組成物構成之研磨墊而研磨晶圓表面之情形下，糊液未能與研磨墊表面良好地溶合，於研磨作業時，造成糊液彈開，由於糊液供應量變得不均一，或是糊液不滯留於研磨墊上，糊液將被浪費地消耗，其結果，具有研磨效率將惡化、研磨速度將降低、生產性將變差之問題。
因此，以提高研磨性能作為目標而有人提案各種由被親水性化之胺基甲酸酯樹脂組成物構成之研磨墊。
例如，習知一種研磨墊，其係含有已共聚合具有親水性基之化合物的胺基甲酸酯樹脂，且由含有親水劑之 聚胺基甲酸酯組成物構成，該親水劑係由2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇二聚氧乙烯醚、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、及聚甲基烷基矽氧烷所構成之族群中所選出的至少一種，具有該親水性基之化合物係由氧乙烯單體、氧丙烯單體、及氧乙烯丙烯單體所構成之族群中所選出的至少一種(例如，參閱專利文獻4)。
因為如此之研磨墊係使用使具有親水性基之化合物共聚合的胺基甲酸酯預聚物，且使用含有親水劑之聚胺基甲酸酯組成物而作成研磨墊，藉由兩者之相乘作用而使得對於糊液(研磨用糊)之研磨墊的溶合成為良好，以少量之研磨用糊可進行效率佳的研磨，能進行提高研磨速度的研磨。
然而，為了使高分子量之親水劑共聚合而導入胺基甲酸酯樹脂之分子中，該研磨墊係於進行加工物研磨之情形下，由於受到在研磨墊與加工物之間所產生的磨擦熱與糊液之影響，該高分子量的親水劑產生塑化之效果，研磨墊對耐熱水性將變差，將有於研磨作業中改變研磨墊之硬度(彈性模數)，使用於要求高度表面平坦性與精密面內均一性之研磨加工將變得困難之問題。
又，習知一種研磨墊，其係在含有由具有微細氣泡之聚胺基甲酸酯發泡物構成之研磨層的研磨墊中，該聚胺基甲酸酯樹脂不含具有氧乙烯單元(-CH2CH2O-)之親水性高分子量多元醇，且在分子側鏈上具有由羧基、磺酸基、磷酸基、及此等之鹽所構成之族群中所選出的至少一種親水性基(例如，參閱專利文獻5)。
如此之研磨墊係研磨速度大、研磨速度之變化少，且在研磨對象物之表面難以使刮痕發生。
然而，該研磨墊係於使親水性基鍵結於胺基甲酸酯預聚物分子鏈中之情形下，由於樹脂組成物之黏度變高，親水性基之量具有界限，於實際上能摻合的親水性基量之範圍內，具有無法獲得如預期般的親水性效果之問題。
如上所述，渴望開發一種研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其係高硬度，且具優越之作業性(硬度表現性、切片加工性)、親水性(對於糊液之溶合容易性)、耐久性(耐熱水性)等之性能。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利特開平11-138421號公報
專利文獻2 日本專利特開2004-266218號公報
專利文獻3 日本專利特開2010-149260號公報
專利文獻4 日本專利特開2003-128910號公報
專利文獻5 日本專利特開2007-276061號公報
本發明所欲解決之問題係提供一種研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其係高硬度，且具優越之作業性(硬度表現性、切片加工性)、親水性(對於糊液之溶合容易性)、耐久性(耐熱水性)等之性能。
又，本發明係提供一種研磨墊、及研磨墊之製造方法，該研磨墊係適合於進行液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟(HDD)用玻璃基板、記錄裝置用玻璃光碟、光學用透鏡、矽晶圓、半導體元件、半導體基板、光學基板、磁性基板等之要求高度表面平坦性與精密面內均一性的製品之精密研削加工、平坦化及均一化。
本發明人等係為了解決上述問題而不斷鑽研之結果，發現一種研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其主劑係各別地將具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物與環氧樹脂作為主劑使用，將異氰酸酯基反應性化合物作為硬化劑使用；藉由以特定範圍之比例摻合該預聚物與環氧樹脂而可獲得高硬度且具優越之作業性(硬度表現性、切片加工性)、親水性(對於糊液之溶合容易性)、耐久性(耐熱水性)等性能的研磨墊，直到完成本發明。
亦即，本發明係關於一種研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其特徵為含有：含有具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物(A)的主劑(i)、含有環氧樹脂(B)的主劑(ii)、與含有異氰酸酯基反應性化合物(C)的硬化劑(iii)之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，該預聚物(A)與該環氧樹脂(B)的質量比例[(A)/(B)]為45/55至85/15之範圍。
又，本發明係關於一種使用該研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物所得之研磨墊。
還有，本發明係關於一種研磨墊之製造方法，其係將該研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物注入模型內而使其發泡、硬化，從模型取出發泡成形品後切片成片狀。
本發明之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其係高硬度，且具優越之適用期、作業性(硬度表現性、切片加工性)、親水性(對於糊液之溶合容易性)、伸長等之性能。又，本發明之研磨墊係硬度對研磨加工時之壓力(彈性模數)的變化小，且具優越之親水性、耐久性(尤其耐熱水性)、作業性(硬度表現性、切片加工性)、成形性，有用於如要求例如液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟(HDD)用玻璃基板、記錄裝置用玻璃光碟、光學用透鏡、矽晶圓、半導體元件、半導體基板、光學基板、磁性基板等之高度表面平坦性與精密面內均一性之精確度高的研磨加工。
用於實施發明之形態
具有異氰酸酯基之預聚物(A)(以下稱為「預聚物(A)」)較佳為使聚異氰酸酯(a1)、聚醚多元醇(a2)及分子量50至300之二醇(a3)反應所得之物。該反應能夠利用習知之方法。
例如，該聚異氰酸酯(a1)可舉例：甲伸苯基二異氰酸酯(TDI-100；甲苯二異氰酸酯之2,4-體、TDI-80；2,4-體與2,6-體之混合物且2,4-體/2,6-體=80/20質量比之混合物)、聯苯胺二異氰酸酯(TODI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI；其4,4’-體、2,4’-體或2,2’-體、或此等之混合物)、聚二苯甲烷二異氰酸酯、碳化二亞胺化二苯基甲烷聚異氰酸酯、伸茬基二異氰酸酯(XDI)、1,5-萘二異氰酸 酯(NDI)、四甲基二甲苯二異氰酸酯等之芳香族二異氰酸酯；或異佛酮二異氰酸酯(IPDI)、加氫二苯基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)、加氫伸茬基二異氰酸酯(加氫XDI)等之脂環式二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二聚物酸二異氰酸酯、降烯基二異氰酸酯等之脂肪族二異氰酸酯等。此等之聚異氰酸酯可單獨使用亦可併用2種以上。此等之中，因為甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)、聯苯胺二異氰酸酯(TODI)、加氫二苯基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)具優越之成形性(良率、成形不均)、作業時之反應性控制將更為容易，故較佳。
若該聚異氰酸酯(a1)之種類及用量，係在考量作為目標之性能或作業時之反應性控制容易性等之均衡上設定的話即可。
又，從硬度等之觀點，以合成該預聚物(A)之目的下，與聚異氰酸酯(a1)反應之多元醇較佳為聚醚多元醇(a2)與二醇(a3)。
從能使高硬度(彈性模數)及耐磨耗性更提高、脆性之控制為容易之觀點，該聚醚多元醇(a2)之數量平均分子量(以下，簡稱為「Mn」。)較佳為500至3,000之範圍，更佳為1,000至2,000。還有，該聚醚多元醇(a2)之Mn係依照凝膠滲透層析儀(GPC)法，顯示以下列之條件而測定所得之值。
測定裝置：高速GPC裝置(TOSOH股份有限公司製「HLC-8220GPC」)
管柱：串聯式連接TOSOH股份有限公司製之下列管柱後使用。
「TSKgel G5000」(7.8mm I.D.×30 cm)×1支
「TSKgel G4000」(7.8mm I.D.×30 cm)×1支
「TSKgel G3000」(7.8mm I.D.×30 cm)×1支
「TSKgel G2000」(7.8mm I.D.×30 cm)×1支
檢測器：RI(示差折射計)
管柱溫度：40℃
洗提液：四氫呋喃(THF)
流速：1.0 mL/分鐘
注入量：100 μL(試料濃度0.4質量%之四氫呋喃溶液)
標準試料：使用下列之單分散聚苯乙烯而作成標準曲線。
(單分散聚苯乙烯)
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-500」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-1000」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-2500」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯A-5000」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-1」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-2」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-4」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-10」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-20」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-40」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-80」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-128」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-288」
TOSOH股份有限公司製「TSKgel標準聚苯乙烯F-550」
例如，該聚醚多元醇(a2)可舉例：聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚伸乙基丙二醇(PEPG)、聚四亞甲基二醇(PTMG)、2-甲基-1,3-丙烷己二酸酯、3-甲基-1,5-戊烷己二酸酯、聚碳酸酯多元醇等。此等之聚醚多元醇可單獨使用亦可併用2種以上。此等之中，從機械物性等之觀點，較佳為聚四亞甲基二醇(PTMG)。該聚醚多元醇(a2)亦可為直鏈、分枝、環狀中任一種構造。
從能更提高多元醇與聚異氰酸酯的反應性或脆性控制的容易性、或成形性(良率、成形不均)之觀點，該二醇(a3)之分子量較佳為50至300之範圍，更佳為50至200之範圍。還有，該低分子二醇之分子量係顯示從化學構造式所算出之值。又，從化學構造式無法計算之情形係顯示依照與聚醚多元醇(a2)同樣之測定條件所得之數量平均分子量。
例如，該二醇(a3)可舉例：乙二醇(EG)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二乙二醇(DEG)、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇等之脂肪族二醇；1,4-環己二醇、1,4-環己二甲醇、加氫雙酚A等之脂環式二醇；甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇等之具有3官能以上之羥基的化合物等。此等之二醇可單獨使用亦可併用2種以上。此等之二醇較佳為二乙二醇(DEG)。
又，該聚醚多元醇(a2)與二醇(a3)之質量比較佳為(a2)/(a3)=99/1至75/25之範圍。
於本發明中，於藉由使用含有該預聚物(A)之主劑(i)，使胺基甲酸酯樹脂組成物注入模型內，且使其發泡、硬化而成形之際，反應性之控制將能更容易，能夠使得均一且微細形狀的發泡單元之形成、單元控制性、成形性(良率、成形不均)成為良好，且獲得強度等之優異的研磨墊。
作為該預聚物(A)之異氰酸酯基當量(NCO當量)能更容易地控制作業時之反應性，從提高成形性(良率、成形不均)之觀點，較佳為300至600 g/eq.之範圍，更佳為350至550 g/eq.之範圍，進一步從更提高研磨墊全部物性的均衡之觀點，特佳為450至500 g/eq.。
該預聚物(A)，例如能夠使PANDEX 4080D(商標、DIC股份有限公司製、NCO當量=400)、PANDEX 4070D( 商標、同公司製、NCO當量=540)等之甲苯二異氰酸酯(TDI)系預聚物等以市售品的方式而能取得。
於該預聚物(A)之合成時，從硬鏈段與軟鏈段均衡之觀點，聚異氰酸酯(a1)之異氰酸酯基、與聚醚多元醇(a2)及二醇(a3)之羥基的莫耳比(亦即，NCO/OH莫耳比)較佳為1.5至4.5之範圍，更佳為1.8至2.5之範圍。
例如，該環氧樹脂(B)可舉例：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、可溶酚醛型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂等。此等之環氧樹脂可單獨使用亦可併用2種以上。從提高全部物性的均衡之觀點，此等之中較佳為使用由雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂及酚醛型環氧樹脂所構成之族群中所選出的1種以上之環氧樹脂，更佳為酚醛型環氧樹脂。
還有，該雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂係每1分子具有2個環氧基者。
又，從更提高因交聯密度增加所造成的研磨墊物性均衡之觀點，該酚醛型環氧樹脂更佳為使用每1分子具有平均3至7個環氧基之酚醛型環氧樹脂，特佳為每1分子具有平均3至5個環氧基之酚醛型環氧樹脂。
又，從能使高硬度、成形性(良率、成形不均)等更提高之觀點，該環氧樹脂(B)之環氧當量較佳為150至500 g/eq.之範圍，更佳為160至400 g/eq.，進一步較佳為160至350 g/eq.。還有，該環氧樹脂(B)之環氧當量係顯示依照JIS K-7236所測出之值。
該環氧樹脂(B)，例如，EPICLON 850S(DIC股份有限公司製、雙酚A型環氧樹脂、環氧基當量=189)、EPICLON 830S(同公司製、雙酚F型環氧樹脂、環氧基當量=169)、EPICLON EXA-4822(同公司製、雙酚A型改性環氧樹脂、環氧基當量=387)、EPICLON N-740(同公司製、酚酚醛型改性環氧樹脂、環氧基當量=180)等能夠以市售品的方式而取得。
由於含有預聚物(A)的主劑(i)與含有環氧樹脂(B)的主劑(ii)皆具反應性，於摻合主劑(i)與主劑(ii)二者之狀態下保持，並不佳。因此，通常主劑(i)與主劑(ii)較佳於即將使用之前，較佳各別地預先儲藏或保管。
該預聚物(A)與環氧樹脂(B)之質量比例[(A)/(B)]為45/55至85/15之範圍係在解決本發明之問題上為必要。該預聚物(A)之質量比例在45以下之情形，作業時之反應性變慢，成形性(良率、成形不均)變慢；在85以上之情形，硬度與親水性變差。又，從硬度表現性或適用期之觀點，該預聚物(A)與環氧樹脂(B)之質量比例[(A)/(B)]更佳為45/55至80/20之範圍，特佳為60/40至80/20之範圍。
接著，針對該異氰酸酯基反應性化合物(C)(以下，稱為「反應性化合物(C)」)進行說明。
該反應性化合物(C)係對具有異氰酸酯基之化合物具有反應性之硬化劑，較佳為使用具有胺基者，例如，可舉例：以聚胺基氯苯基甲烷化合物、聚胺基氯苯基甲烷化合物與聚四亞甲基二醇之混合物、聚胺基氯苯基甲 烷化合物之二核體的4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷(MBOCA)等。該反應性化合物(C)能夠以例如PANDEX E(DIC股份有限公司製、4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷)、PANDEX E-50(同公司製、聚胺基氯苯基甲烷化合物等以市售品的方式而取得。此等之中，由聚胺基氯苯基甲烷化合物、及聚胺基氯苯基甲烷化合物之二核體的4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷所構成之族群中所選出的1種以上能更容易控制反應性，具有進一步提高作業性之效果，便能夠形成均一且微細形狀之發泡單元，從單元控制性、成形性(良率、成形不均)之觀點，故較佳。
從能使高硬度、耐磨耗性更提高之觀點，相對於該預聚物(A)與該環氧樹脂(B)之合計100質量份而言，該反應性化合物(C)之摻合量較佳為15至80質量份之範圍，更佳為20至55質量份之範圍。
還有，於本發明中，亦可更含有：含有水(D)、觸媒(E)、聚醚多元醇(F)及整泡劑(G)的發泡助劑(iv)。
該水(D)係作為發泡劑使用之物，例如，可舉例：去離子水、離子交換水、超純水等。還有，使用該水(D)之情形，由於研磨墊成為g狀態，可獲得發泡研磨墊，但發泡研磨墊與非發泡研磨墊皆為本發明之研磨墊。
從更良好地形成研磨墊的發泡狀態之觀點，相對於該反應性化合物(C)100質量份而言，該水(D)之摻合量較佳為0.05至1質量份之範圍，更佳為0.30至0.60質量份之範圍。
例如，該觸媒(E)可舉例：N,N-二甲胺基乙基醚、TOYOCAT ET(商品名、TOSOH股份有限公司製、N,N-二甲胺基乙基酚)、三伸乙二胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、N,N,N’,N’-四甲基六亞甲基二胺、N-甲基咪唑等之胺系觸媒；二月桂酸二辛基錫等之有機金屬系觸媒等。此等之觸媒可單獨使用亦可併用2種以上。此等之中，從發泡化特性強之觀點，較佳為N,N-二甲胺基乙基醚、TOYOCAT ET。
從能夠使研磨墊的發泡狀態更為良好之觀點，相對於該反應性化合物(C)100質量份而言，該觸媒(E)之摻合量較佳為0.1至1質量之範圍，更佳為0.3至0.6質量份之範圍。
該聚醚多元醇(F)係作為該水(D)及該觸媒(E)之介質使用之物，能夠使用與可用於該預聚物(A)之合成的聚醚多元醇(a2)同樣之物。於此等之中，從更良好地形成研磨墊的發泡狀態之觀點，較佳為聚丙二醇。
從該預聚物(A)或該水(D)及該觸媒(E)的相溶性之觀點，該聚醚多元醇(F)之Mn較佳為500至5,000之範圍，更佳為2,000至4,000。還有，該聚醚多元醇(F)之Mn係顯示與該聚醚多元醇(a2)之Mn同樣地測定所得之值。
從更良好地形成研磨墊的發泡狀態之觀點，相對於該反應性化合物(C)100質量份而言，該聚醚多元醇(F)之摻合量較佳為1至20質量份之範圍，更佳為5至15質量份之範圍。
例如，該整泡劑(G)可舉例：TORAY SILICONE SH-193(商標、TORAY DOW CORNING股份有限公司製)、SH-192(商標、同公司製)、SH-190(商標、同公司製)等之矽系界面活性劑等。
相對於該反應性化合物(C)100質量份而言，該整泡劑(G)之摻合量較佳為0.05至3質量份之範圍。
混合該主劑(i)及主劑(ii)與硬化劑(iii)之際的該發泡助劑(iv)之添加方法，可列舉例如預先添加該水(D)、觸媒(E)、聚醚多元醇(F)及整泡劑(G)與必要時之其他添加劑後混合，接著，混合主劑(i)、主劑(ii)、硬化劑(iii)及發泡助劑(iv)後使其發泡、硬化之方法等。
如上所述，藉由摻合主劑(i)、主劑(ii)、硬化劑(iii)及必要之發泡助劑(iv)後充分地混合而能夠獲得本發明之研磨用胺基甲酸酯樹脂組成物。
相對於該預聚物(A)所具有的異氰酸酯基與該環氧樹脂(B)所具有的環氧基之合計1.0莫耳而言，從能使硬度或耐磨耗性更提高、難以引起變質或硬度變化之觀點，該主劑(i)、主劑(ii)與硬化劑(iii)之摻合比係該反應性化合物(C)所具有的胺基較佳為1.2至1.9莫耳之範圍。
本發明之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物係含有：含有該預聚物(A)的主劑(i)、含有該環氧樹脂(B)的主劑(ii)、與含有反應性化合物(C)的硬化劑(iii)，及必要時之發泡助劑(iv)；亦可含有其他之添加劑。
例如，該其他之添加劑可舉例：抗氧化劑、脫泡劑、紫外線吸收劑、研磨粒、填充劑、顏料、增黏劑、界面活性劑、難燃劑、塑化劑、潤滑劑、抗靜電劑、耐熱安定劑、摻合用樹脂等。於不妨礙反應性之範圍內，亦可於該主劑(i)、主劑(ii)、硬化劑(iii)、發泡助劑(iv)中之任一種含有此等之添加劑。
例如，該填充材可舉例：碳酸鹽、矽酸、矽酸鹽、氫氧化物、硫酸鹽、硼酸鹽、鈦酸鹽、金屬氧化物、碳化物、有機物等。
接著，針對本發明之研磨墊及其製造方法而說明。
例如，本發明之研磨墊能夠將該研磨墊用胺基甲酸酯注入既定形狀之模型內而使其發泡、硬化後，從模型取出該發泡成形品，利用切片成按照片狀等目的之適當形狀等之方法來加工，進行後熟化而獲得。
本發明之研磨墊之製造方法能夠採用例如水發泡法、添加中空珠之方法、機械性發泡法、化學性發泡法等之習知方法。
例如，該水發泡法可舉例：如下所示之[步驟1]至[步驟5]之一連串製造步驟。
[步驟1]主劑(i)之調製步驟
於具備氮氣導入管、冷卻冷凝器、溫度計、冷卻機之反應裝置中，各別進料聚異氰酸酯(a1)、與聚醚多元醇(a2)及二醇(a3)，在氮氣氣體環境下一面攪拌，一面較佳為在60至90℃之範圍、更佳為在70至80℃之範圍使其反應、合成預聚物(A)而獲得含有該預聚物(A)之主劑(i)。
[步驟2]主劑(i)、主劑(ii)及硬化劑(iii)之混合步驟
接著，將含有該預聚物(A)之主劑(i)、含有作為環氧樹脂(B)之主劑(ii)、及含有反應性化合物(C)之硬化劑(iii)、及必要時之發泡助劑(iv)及其他之添加劑加入混合注模機的各自槽內，預先加熱調整至各自的適當溫度(較佳為40至120℃)，利用混合注模機進行混合。
[步驟3]硬化步驟
在已注入模型內之狀態下，於適切之溫度範圍(較佳為50至120℃)加熱保持發泡反應液，使其發泡、硬化，較佳為在50至120℃之模具內放置30分鐘至2小時後，取出該硬化物。
[步驟4]切片步驟
將該硬化物切片成適切厚度之片狀。若切片後之片厚可按照目的而設定即可，較佳為0.6至2.0 mm之範圍。
[步驟5]後熟化步驟
能夠較佳以80至120℃、8至72小時之條件而進行切片後之片的後熟化而獲得研磨墊用之成形品。
如上述所獲得的本發明之研磨墊係高硬度，研磨墊之硬度對研磨加工時之壓力(彈性模數)的變化小，且具優異的親水性、耐久性(尤其是耐熱水性)、作業性(硬度表現性、切片加工性)，例如，非常有用於液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟(HDD)用玻璃基板、記錄裝置用玻璃光碟、光學用透鏡、矽晶圓、半導體元件、半導體基板、光學基板、磁性基板等之如要求高度表面平坦性及精密之面內均一性般之高精確度研磨製品的生產。
[實施例]
以下，藉實施例而詳細說明本發明。
[預聚物(A)之異氰酸酯基當量(NCO當量)之測定方法]
預聚物(A)之NCO當量之測定係依照日本工業規格(JIS)K 7301，將試料溶解於乾燥甲苯中，添加過量之二正丁基胺溶液而使其反應，利用鹽酸標準溶液而逆滴定所殘存的二正丁基胺後求得。
[反應物(適用期)之測定方法與判定基準]
將含有該預聚物(A)之主劑(i)、含有環氧樹脂(B)之主劑(ii)、及含有作為反應性化合物(C)的4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷(MBOCA)之硬化劑(iii)加入各別的恆溫器，調整成各自的內溫80℃、80℃與110℃。
接著，將摻合該主劑(i)、主劑(ii)與硬化劑(iii)之時點(T0)作為基點，測定研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物的黏度到達50,000 mPa．s為止之時間(T1、單位：秒)，設為適用期(秒)。
還有，研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物之黏度測定係使用BM型黏度計(東京計器製)而在恆溫水槽中，設定溫度23℃下，以試料量200 ml，使用4號轉子而每隔10秒鐘進行測定。
適用期之評估基準係將適用期超過60秒鐘之情形判定為「○」；將適用期60秒鐘以下之情形判定為「×」。
[研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物的作業性(硬度表現性)之測定方法與判定基準]
將含有預聚物(A)之主劑(i)、含有環氧樹脂(B)之主劑(ii)、及含有作為反應性化合物(C)的MBOCA之硬化劑(iii)調整成各別的內溫80℃、80℃與110℃。
接著，摻合主劑(i)、主劑(ii)與硬化劑(iii)，以調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物之時點(T0)為基點，測定30分鐘後、60分鐘後、90分鐘後之時點的硬度(JIS D法)。
作業性(硬度表現性)之評估基準係將90分鐘後之硬度10至65之情形判定為「○」；將硬度超過65之情形或低於10之情形判定為「×」。
還有，該90分鐘後之硬度超過65之情形，由於所得之研磨墊成為過硬之物；又，低於10之情形，所得之研磨墊成為過軟之物皆成為不良。
[研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物的硬度(JIS D)之測定方法與判定基準]
使用在實施例及比較例所得之成形品，依照JIS K 7312-1996(硬度試驗)而進行彈性硬度試驗，以型式D評估硬度。
硬度之評估基準係硬度70以上(JIS D)之情形，判定為「○」；將硬度低於70之情形判定為「×」。
[研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物的水接觸角之測定方法與親水性之判定基準]
使用在實施例及比較例所得之研磨墊，利用協和界面科學股份有限公司製之附溫度量測單元(DM)的Drop Master 700(固液界面解析系統選擇)而測定成形品表面之水接觸角。
親水性之評估基準係將水接觸角為80°以下之情形判定為「○」；將水接觸角超過80°之情形判定為「×」。
[研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物的伸長之測定方法]
使用在實施例及比較例所得之研磨墊，依照JIS K 7312-1996(伸長試驗)，以2號型啞鈴試驗片，在試驗速度500 mm/分鐘、標線間20 mm、測定溫度23℃下進行評估。
伸長之評估基準係將伸長20%以上之情形判定為伸長「○」；將伸長低於20%之情形判定為伸長「×」。
[發泡研磨墊的成形性之測定方法]
將含有預聚物(A)之主劑(i)、含有環氧樹脂(B)之主劑(ii)、含有作為反應性化合物(C)的4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷(MBOCA)之硬化劑(iii)、及含有水(D)、觸媒(E)、聚丙二醇(PPG)之發泡助劑(iv)加入混合注模機各別之儲存槽，分別將該主劑(i)加熱至50至90℃、將該主劑(ii)加熱至50至100℃、將該硬化劑(iii)加熱至90至120℃、將該發泡助劑(iv)加熱至15至50℃，利用混合注模機進行各自的混合，在室溫下，注入將上面作成烘箱之模型中而使其發泡。進行目視觀察，將從發泡狀態未發生裂痕或發泡下面之膨脹者判定成形性為「○」；將發生裂痕或膨脹者判定為「×」。
[發泡研磨墊的切片性之測定方法與判定基準]
在實施例及比較例中，於利用切片機切片發泡研磨墊之際，將切片為可能且切片時無裂開等之不當情形者，判定切片性為「○」；將有裂開等之不當情形者判定為「×」。
[發泡研磨墊的硬度(JIS A)之測定方法]
依照JIS K 7312-1996(硬度試驗)，進行實施例及比較例所得之發泡研磨墊之彈性硬度試驗，以型式A評估。硬度之評估基準係將硬度90以上(JISA)之情形，判定為「○」；將硬度低於90(JISA)之情形判定為「×」。
[發泡研磨墊的密度之測定方法]
藉由以發泡物體積(kg/m3)除發泡物重量而算出。
[發泡研磨墊的耐久性(耐熱水性)之測定方法]
在實施例及比較例中，使用相同的發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物而作成研磨墊，浸漬於設定成內溫70℃之恆溫水槽中，測定浸漬2小時後之硬度隨時間變化。還有，硬度係採用相同於[發泡研磨墊的硬度(JIS A)之測定方法]所測出的值。從浸漬2小時後之硬度隨時間變化，以下式算出硬度保持率(%)，將硬度保持率80%以上之發泡研磨墊判定耐久性(耐熱水性)為「○」；將低於80%判定為「×」。
硬度之保持率(%)=2小時浸漬後之硬度/浸漬前之硬度×100
[實施例1] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-1)及研磨墊(P-1)之製造》
摻合70質量份之作為具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯樹脂預聚物(A-1)的PANDEX 4080D(DIC股份有限公司製)[使甲苯二異氰酸酯、聚四亞甲基二醇與二乙二醇反應所得之具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯樹脂預聚物、NCO當量=400]、30質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S(DIC股份有限公司製、雙酚A型環氧樹脂、環氧當量=189)、與31.6質量份之作為異氰酸酯基反應性化合物(C-1)的PANDEX E(DIC股份有限公司製、4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷(MBOCA)、胺基當量=133.6)，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-1)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.42莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-1)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-1)及發泡研磨墊(U-1)之製造》
接著，在4質量份之作為發泡助劑的EXENOL 3030(旭硝子股份有限公司製、聚丙二醇)中，摻合0.15質量份之作為發泡劑之水(D)的離子交換水、0.1質量份之作為觸媒的TOYOCAT-ET(TOSOH股份有限公司製、N,N-二甲胺基乙基醚)、及0.3質量份之作為整泡劑的TORAY SILICONE SH-193，充分地攪拌、混合，調製發泡助劑(iv-1)。
接著，攪拌、混合70質量份之作為具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯樹脂預聚物(A-1)的PANDEX 4080D(DIC股份有限公司製)[使甲苯二異氰酸酯、聚四亞甲基二醇與二乙二醇反應所得之具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯樹脂預聚物、NCO當量=400]、30質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S(DIC股份有限公司製、雙酚A型環氧樹脂、環氧當量=189者)、與28.9質量份之作為異氰酸酯基反應性化合物(C-1)的PANDEX E(DIC股份有限公司製、4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷、胺基當量=133.6)、4.55質量份之該發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-1)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.30莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-1)。
[實施例2] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-2)及研磨墊(P-2)之製造》
摻合50質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、50質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S、與34.4質量份之作為反應性化合物(C-1)的 PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-2)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.32莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-2)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-2)及發泡研磨墊(U-2)之製造》
攪拌、混合50質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、50質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S、與31.7質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-2)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.22莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-2)。
[實施例3] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-3)及研磨墊(P-3)之製造》
摻合70質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、30質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、與32.9質量份之作為反應性化合物(C-1)的 PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-3)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.40莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-3)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-3)及發泡研磨墊(U-3)之製造》
攪拌、混合70質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、30質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、30.1質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-3)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.28莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-3)。
[實施例4] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-4)及研磨墊(P-4)之製造》
摻合50質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、50質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、與36.7質量份之作為反應性化合物(C-1)的 PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-4)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.31莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-4)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-4)及發泡研磨墊(U-4)之製造》
攪拌、混合50質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、50質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、32質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-4)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.21莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-4)。
[實施例5] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-5)及研磨墊(P-5)之製造》
摻合70質量份之作為胺基甲酸酯預聚物(A-2)的PANDEX 4070D(DIC股份有限公司製)[使甲苯二異氰酸酯、聚四亞甲基二醇與二乙二醇反應所得之具有異氰酸 酯基之胺基甲酸酯樹脂預聚物、NCO當量=540]、30質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S、與26.2質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-5)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.36莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-5)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-5)及發泡研磨墊(U-5)之製造》
攪拌、混合70質量份之作為預聚物(A-2)的PANDEX 4070D、30質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S、23.4質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-5)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.22莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-5)。
[實施例6] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-6)及研磨墊(P-6)之製造》
摻合50質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、50質量份之作為環氧樹脂(B-3)的EPICLON EXA-4822(DIC股份有限公司製、雙酚A型改性環氧樹脂、環氧當量=387)、與23.7質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-6)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.39莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-6)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-6)及發泡研磨墊(U-6)之製造》
攪拌、混合50質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、50質量份之作為環氧樹脂(B-3)的EPICLON EXA-4822、20.9質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-6)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.23莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-6)。
[實施例7] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-7)及研磨墊(P-7)之製造》
摻合85質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、15質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、與37.9質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-7)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.88莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-7)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-7)及發泡研磨墊(U-7)之製造》
攪拌、混合85質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、15質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、35.1質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-7)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.74莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-7)。
[實施例8] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-8)及研磨墊(P-8)之製造》
摻合75質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、25質量份之作為環氧樹脂(B-4)的EPICLON N-740、與35.5質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-8)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.63莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-8)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-8)及發泡研磨墊(U-8)之製造》
攪拌、混合75質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、25質量份之作為環氧樹脂(B-4)的EPICLON N-740、32.8質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-8)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.50莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-8)。
[實施例9] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-9)及研磨墊(P-9)之製造》
摻合75質量份之作為預聚物(A-2)的PANDEX Exp.4048(DIC股份有限公司製)[使甲苯二異氰酸酯、聚四亞甲基二醇與二乙二醇反應所得之具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯樹脂預聚物、NCO當量=480]、25質量份之作為環氧樹脂(B-4)的EPICLON N-740、與30.2質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-9)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.53莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-9)。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-9)及發泡研磨墊(U-9)之製造》
攪拌、混合75質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX Exp.4048、25質量份之作為環氧樹脂(B-4)的EPICLON N-740、27.4質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-9)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.46莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在 110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-9)。
[比較例1] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-10)及研磨墊(P-10)之製造》
完全不摻合環氧樹脂(B)，摻合100質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、與30.1質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-10)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.80莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-10)。
該研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-10)及研磨墊(P-10)係如表3所示，適用期變差，硬度出現過快而作業性變差，且水接觸角也高，而且伸長也不良。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-10)及發泡研磨墊(U-10)之製造》
攪拌、混合100質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、27.3質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-10)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.63莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡 成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-10)。
該發泡研磨墊(U-10)係如表3所示，成形性、切片性變差，且耐熱水性變差。
[比較例2] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-11)及研磨墊(P-11)之製造》
摻合90質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、10質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S、與30.6質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-11)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.65莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-11)。
該研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-11)及研磨墊(P-11)係如表3所示，適用期變差，硬度出現過快而作業性變差，且水接觸角也高。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-11)及發泡研磨墊(U-11)之製造》
攪拌、混合90質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、10質量份之作為環氧樹脂(B-1)的EPICLON 850-S、27.8質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-11)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.50莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-11)。
該發泡研磨墊(U-11)係如表3所示，切片性變差，且耐熱水性變差。
[比較例3] 《研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-12)及研磨墊(P-12)之製造》
摻合40質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、60質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、與35.7質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E，充分地攪拌、混合，調製研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-12)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.18莫耳比]，立即注入已預熱至50℃之模具中之後，在50℃下放置30分鐘。
之後，取出硬化物，在110℃下後硬化該硬化物16小時而獲得研磨墊(P-12)。
該研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(S-12)及研磨墊(P-12)係如表3所示，硬度出現過慢而作業性變差，而且伸長也不良。
《發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-12)及發泡研磨墊(U-12)之製造》
攪拌、混合40質量份之作為預聚物(A-1)的PANDEX 4080D、60質量份之作為環氧樹脂(B-2)的EPICLON 830-S、33.0質量份之作為反應性化合物(C-1)的PANDEX E、與4.55質量份之發泡助劑(iv-1)，調製發泡研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物(Y-12)[胺基/(NCO基+環氧基)=1.08莫耳比]，立即將4000質量份注入已預熱至110℃之模具(5000 mm×3000 mm×50 mm)中，立即蓋上模具之蓋子後，在110℃下放置1小時，之後，取出發泡成形品。利用切片機而將該發泡成形品切割出厚度2 mm，在110℃下後硬化該發泡成形品16小時而獲得發泡研磨墊(U-12)。
該發泡研磨墊(U-12)係如表3所示，成形性、切片性變差。
產業上利用之可能性
本發明之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物係具特別優越之高硬度、表面平坦性、面內均一性、親水性(對於糊液之溶合容易性)、作業性(硬度表現性、切片加工性)。又，使用該樹脂組成物構成之研磨墊係研磨墊之硬度(彈性模數)對研磨加工時之壓力的變化小、永久歪斜(一般被稱為「變質」之現象)低、且具優越之親水性、作業性(硬度表現性、切片加工性)，例如，有用於液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟(HDD)用玻璃基板、記錄裝置用玻璃光碟、光學用透鏡、矽晶圓、半導體元件等之半導體基板、光學基板、磁性基板等之要求高度表面平坦性及面內均一性般之玻璃製品的均一且高精確度之研磨加工生產。

Claims (10)

  1. 一種研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其特徵為其係含有：含有具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物(A)的主劑(i)、含有環氧樹脂(B)的主劑(ii)、與含有異氰酸酯基反應性化合物(C)的硬化劑(iii)之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，該預聚物(A)與該環氧樹脂(B)的質量比例[(A)/(B)]為45/55至80/20之範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其中該預聚物(A)為使聚異氰酸酯(a1)、聚醚多元醇(a2)及分子量50至300之二醇(a3)反應所得之物。
  3. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其中該預聚物(A)的異氰酸酯基當量為300至600g/eq.之範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其中該環氧樹脂(B)的環氧當量為150至500g/eq.之範圍。
  5. 如申請專利範圍第4項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其中該環氧樹脂(B)為自由雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂及酚醛型環氧樹脂所構成之族群中所選出的1種以上。
  6. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其中該反應性化合物(C)係自由聚胺基氯苯基甲烷化合物及聚胺基氯苯基甲烷化合物之二核體的4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷所構成之族群中所選出的1種以上。
  7. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其中相對於該預聚物(A)所具有的異氰酸酯基與該環氧樹脂(B)所具有的環氧基之合計1.0莫耳而言，該反應性化合物(C)所具有的胺基為1.2至1.9莫耳之範圍。
  8. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物，其係更含有發泡助劑(iv)之物，該發泡助劑(iv)含有水(D)、觸媒(E)、聚醚多元醇(F)及整泡劑(G)。
  9. 一種研磨墊，其係使用如申請專利範圍第1至8項中任一項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物所獲得。
  10. 一種研磨墊之製造方法，其特徵為其係將如申請專利範圍第1至8項中任一項之研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物注入模型內而使其發泡、硬化，從模型取出發泡成形品後切片成片狀。
TW101111683A 2011-04-04 2012-04-02 研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、研磨墊及其製造方法 TWI532758B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011082733 2011-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201247730A TW201247730A (en) 2012-12-01
TWI532758B true TWI532758B (zh) 2016-05-11

Family

ID=46968938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101111683A TWI532758B (zh) 2011-04-04 2012-04-02 研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、研磨墊及其製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2012137531A1 (zh)
TW (1) TWI532758B (zh)
WO (1) WO2012137531A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5970636B2 (ja) * 2012-06-06 2016-08-17 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド 研磨パッド
JP5871978B2 (ja) * 2014-03-14 2016-03-01 東洋ゴム工業株式会社 研磨パッド及びその製造方法
JP6694674B2 (ja) 2014-11-07 2020-05-20 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨方法およびポリシング用組成物
JP6685803B2 (ja) * 2016-04-01 2020-04-22 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッドの製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02232173A (ja) * 1989-03-02 1990-09-14 Rodeele Nitta Kk 研磨パッド
JP3229986B2 (ja) * 1997-11-07 2001-11-19 株式会社ニコン Ｃｍｐ用研磨パッド及びそれを用いた研磨装置
US7097549B2 (en) * 2001-12-20 2006-08-29 Ppg Industries Ohio, Inc. Polishing pad
JP2004311732A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Hitachi Chem Co Ltd 研磨用パッド及び研磨物の製造法
JP2006093655A (ja) * 2004-08-24 2006-04-06 Disco Abrasive Syst Ltd 研磨液，及び研磨装置
KR20070050056A (ko) * 2004-09-05 2007-05-14 프릭션 컨트롤 솔루션스 엘티디. 작업면, 및 그의 제조 시스템 및 방법
JP2007063324A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Dainippon Ink & Chem Inc 研磨パッド用ウレタン組成物及びそれを用いた研磨パッド
US7578724B2 (en) * 2005-11-28 2009-08-25 Fricso Ltd. Incorporation of particulate additives into metal working surfaces
JP5478877B2 (ja) * 2008-12-26 2014-04-23 ニッタ・ハース株式会社 研磨パッド

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012137531A1 (ja) 2012-10-11
TW201247730A (en) 2012-12-01
JPWO2012137531A1 (ja) 2014-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8545292B2 (en) Two-component urethane resin composition for polishing pad, polyurethane polishing pad, and method for producing polyurethane polishing pad
KR102302626B1 (ko) 연마 패드 및 그 제조 방법
JP4897082B2 (ja) ポリウレタン発泡体及び研磨パッド
TWI726115B (zh) 硏磨墊、硏磨墊之製造方法及硏磨方法
WO2012141327A1 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
KR20140025453A (ko) 연마 패드 및 그의 제조 방법
WO2012141328A1 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
TWI532758B (zh) 研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、研磨墊及其製造方法
TWI787420B (zh) 研磨墊
JP6504385B2 (ja) 研磨パッド
TWI461450B (zh) 研磨墊用２液型胺基甲酸酯樹脂組成物、使用它而成之聚胺基甲酸酯研磨墊、及聚胺基甲酸酯研磨墊之製法
TWI461451B (zh) 研磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物、聚胺基甲酸酯研磨墊及聚胺基甲酸酯研磨墊之製法
TW201942175A (zh) 研磨墊、研磨墊之製造方法及光學材料或半導體材料之表面研磨方法
JP7395853B2 (ja) 研磨パッド及び研磨パッド用樹脂組成物
JP7135581B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
TW202103849A (zh) 研磨墊