JP2022057070A - Polishing sheet and manufacturing method for the same - Google Patents

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JP2022057070A JP2020165137A JP2020165137A JP2022057070A JP 2022057070 A JP2022057070 A JP 2022057070A JP 2020165137 A JP2020165137 A JP 2020165137A JP 2020165137 A JP2020165137 A JP 2020165137A JP 2022057070 A JP2022057070 A JP 2022057070A
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Fumito Aikawa
未侑 山下
Miu Yamashita
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Abstract

To provide a polishing sheet that can increase a polishing rate and yet can reduce average surface roughness of an object to be polished even when increasing the polishing rate.SOLUTION: A polishing sheet has on a base material with flexibility a polishing layer formed of immobilized abrasive particles, where the polishing layer includes a curable substance having abrasive particle flocculating action. It is preferable that the curable substance is a polymer having crosslinking/flocculating action or a polymer having depleting/flocculating action.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子部品や光学部品等の精密加工用の研磨シートや一般鏡面研磨用の研磨シートに関する。 The present invention relates to a polishing sheet for precision processing of electronic parts, optical parts and the like, and a polishing sheet for general mirror polishing.

従来、金属、半導体、これらの酸化物等の材料表面に対して研磨シートを用いた精密研磨加工が行われている。例えば、半導体デバイスの構成要素として用いられるシリコン基板の表面は、ラッピング工程やポリシング工程を経て高品位の鏡面に仕上げられる。
当該用途に使用される研磨シートに関しては、基材フィルムと、その基材フィルム上に、所定粒径の研磨材粒子がバインダー樹脂中に含有されてなる研磨層とを有する研磨シートが知られ、工業的に使用されている。
Conventionally, precision polishing using a polishing sheet has been performed on the surface of materials such as metals, semiconductors, and oxides thereof. For example, the surface of a silicon substrate used as a component of a semiconductor device is finished into a high-quality mirror surface through a wrapping process and a polishing process.
As a polishing sheet used for this purpose, a polishing sheet having a base film and a polishing layer in which abrasive particles having a predetermined particle size are contained in a binder resin on the base film is known. It is used industrially.

研磨シートに用いる研磨材としては、モース硬度8.5から9.5である酸化ケイ素、酸化アルミ、炭化ケイ素等が知られている。また、シリコン基板の表面の研磨においては、上記研磨材よりもモース硬度の高いダイヤモンド粒子(モース硬度10)が用いられてきた。 As the polishing material used for the polishing sheet, silicon oxide, aluminum oxide, silicon carbide and the like having a Mohs hardness of 8.5 to 9.5 are known. Further, in polishing the surface of a silicon substrate, diamond particles (Mohs hardness 10) having a Mohs hardness higher than that of the above-mentioned abrasive have been used.

近年、半導体デバイスの高性能化及び高集積化に伴い、高精度の鏡面研磨によるシリコン基板品質の向上が求められている。
その一方で、工業的には研磨加工工程の効率化、短時間化のため、単位加工時間当たりの研磨量(以後、「研磨レート」と示す。)の増大が求められる。
この高精度の鏡面研磨性と、研磨レートの向上は一般にトレードオフの関係となり、これらを両立することは困難である。
In recent years, with the increase in performance and integration of semiconductor devices, it has been required to improve the quality of silicon substrates by high-precision mirror polishing.
On the other hand, industrially, in order to improve the efficiency and shorten the polishing process, it is required to increase the polishing amount per unit processing time (hereinafter referred to as "polishing rate").
This high-precision mirror polishing property and the improvement of the polishing rate generally have a trade-off relationship, and it is difficult to achieve both of them.

特許文献1には、研磨層に円弧上又は環状の凸部を形成し、その他の領域に凹部を形成し、研磨シートの表面を凹凸形状にさせた研磨シートが開示されている。
当該研磨シートをシリコン基板の高精度鏡面研磨に適用した場合、研磨レートは増大するが、研磨対象物の研磨後の平均表面粗さも増大し、表面研磨性が劣るといった問題が生じることが判明した。
Patent Document 1 discloses a polishing sheet in which a convex portion on an arc or an annular shape is formed in the polishing layer, concave portions are formed in other regions, and the surface of the polishing sheet is formed into an uneven shape.
It has been found that when the polishing sheet is applied to high-precision mirror polishing of a silicon substrate, the polishing rate increases, but the average surface roughness of the object to be polished after polishing also increases, causing problems such as inferior surface polishability. ..

従って、高研磨レートと、表面研磨性を高いレベルで両立できる研磨シート及びその製造方法が求められている。 Therefore, there is a demand for a polishing sheet and a method for manufacturing the same, which can achieve both a high polishing rate and a high level of surface polishing property.

特開2012-115957号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-115957

本発明は、研磨レートを高くしても研磨対象物の平均表面粗さを小さくさせることができる研磨シート及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a polishing sheet capable of reducing the average surface roughness of an object to be polished even if the polishing rate is increased, and a method for producing the same.

本発明者等は鋭意検討した結果、研磨材粒子を基材上に固定化させた研磨層中に、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質を含ませることにより、研磨層の表面形状を制御できることを見出した。そして、そのようにして得られる研磨層の特徴的な表面形状が、研磨工程に有効に作用し、上記課題を解決できることを見出し、本発明の完成に至った。すなわち本発明は以下に示すものである。 As a result of diligent studies by the present inventors, the surface shape of the abrasive layer is determined by including a curable substance having an aggregating action of the abrasive particles in the abrasive layer in which the abrasive particles are immobilized on the substrate. I found that I could control it. Then, it was found that the characteristic surface shape of the polishing layer thus obtained effectively acts on the polishing process and can solve the above-mentioned problems, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as shown below.

第1の発明は、可撓性基材上に、研磨材粒子が固定化されてなる研磨層を有する研磨シートにおいて、
該研磨層中に、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることを特徴とする研磨シートである。
The first invention is in a polishing sheet having a polishing layer in which abrasive particles are immobilized on a flexible base material.
The polishing sheet is characterized in that the polishing layer contains a curable substance having an action of aggregating abrasive particles.

第2の発明は、前記硬化性物質が、水系溶媒において研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質であることを特徴とする第1の発明に記載の研磨シートである。 The second invention is the polishing sheet according to the first invention, wherein the curable substance is a curable substance having an action of aggregating abrasive particles in an aqueous solvent.

第3の発明は、前記硬化性物質が、有機系溶媒において、架橋凝集作用を有するポリマー又は枯渇凝集作用を有するポリマーであることを特徴とする第1の発明に記載の研磨シートである。 The third invention is the polishing sheet according to the first invention, wherein the curable substance is a polymer having a crosslink-aggregating action or a polymer having a depletion-aggregating action in an organic solvent.

第4の発明は、前記研磨層が、研磨材粒子と、プレポリマーと、硬化剤とを少なくとも含む液体が硬化されてなる研磨層であることを特徴とする第1~第3の発明のいずれか一つに記載の研磨シートである。 A fourth aspect of the invention is any of the first to third inventions, wherein the polishing layer is a polishing layer formed by curing a liquid containing at least abrasive particles, a prepolymer, and a curing agent. It is the polishing sheet described in one.

第5の発明は、前記研磨材粒子がダイヤモンド粒子であることを特徴とする第1~第4の発明のいずれか一つに記載の研磨シートである。 The fifth invention is the polishing sheet according to any one of the first to fourth inventions, wherein the abrasive particles are diamond particles.

第6の発明は、可撓性基材上に、研磨材粒子が固定化されてなる研磨層を有する研磨シートの製造方法において、
前記研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質を用いて研磨材粒子を固定化する工程を含むことを特徴とする研磨シートの製造方法である。
A sixth aspect of the present invention is a method for manufacturing a polishing sheet having a polishing layer in which abrasive particles are immobilized on a flexible base material.
A method for producing a polishing sheet, which comprises a step of immobilizing the polishing material particles by using a curable substance having an aggregating action of the polishing material particles.

第7の発明は、研磨材粒子を固定化する工程が、
研磨材粒子とプレポリマーとを含む液体を準備し、当該液体に硬化剤を混合し、可撓性基材上で硬化させることにより研磨層を形成する工程を含むことを特徴とする第6の発明に記載の研磨シートの製造方法である。
In the seventh invention, the step of immobilizing the abrasive particles is
A sixth feature comprising the step of preparing a liquid containing abrasive particles and a prepolymer, mixing the liquid with a curing agent, and curing the liquid on a flexible substrate to form a polishing layer. It is a method for manufacturing a polishing sheet according to the invention.

第8の発明は、前記硬化性物質が、水系溶媒において、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質であることを特徴とする第6又は第7の発明に記載の研磨シートの製造方法である。 Eighth invention is the method for producing a polishing sheet according to the sixth or seventh invention, wherein the curable substance is a curable substance having an action of aggregating abrasive particles in an aqueous solvent. be.

第9の発明は、前記硬化性物質が、有機系溶媒において、研磨材粒子の架橋凝集作用を有するポリマー又は枯渇凝集作用を有するポリマーであることを特徴とする第6又は第7の発明に記載の研磨シートの製造方法である。 The ninth invention is described in the sixth or seventh invention, wherein the curable substance is a polymer having a cross-linking and aggregating action of abrasive particles or a polymer having a depleting and aggregating action in an organic solvent. This is a method for manufacturing an abrasive sheet.

本発明の研磨シートは、研磨レートを高くすることができ、研磨レートを高くしても研磨対象物の平均表面粗さを小さくさせることができる。 The polishing sheet of the present invention can have a high polishing rate, and even if the polishing rate is increased, the average surface roughness of the object to be polished can be reduced.

本発明の研磨シートの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the polishing sheet of this invention. 従来の研磨シートの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional polishing sheet.

まず、本発明の研磨シートについて説明する。 First, the polishing sheet of the present invention will be described.

<研磨シート>
本発明の研磨シートは、可撓性基材上に研磨材粒子が固定化されてなる研磨層を有する研磨シートにおいて、該研磨層中に、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることを特徴としている。
<Polishing sheet>
The polishing sheet of the present invention is a polishing sheet having a polishing layer in which abrasive particles are immobilized on a flexible base material, and the polishing layer contains a curable substance having an action of aggregating the abrasive particles. It is characterized by being polished.

該研磨層中に、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることで、研磨層表面に、凹凸部が形成される。微視的に観察されるこの凸部(加工点)が相対的に少なく突き出しており、研磨時に高い圧力がかけられることから、研磨レートを高くすることができる。 Since the polishing layer contains a curable substance having an action of aggregating the abrasive particles, uneven portions are formed on the surface of the polishing layer. Since the convex portions (machining points) that are observed microscopically protrude relatively few times and a high pressure is applied during polishing, the polishing rate can be increased.

微視的に観察される凹凸部は、研磨層表面の最大表面粗さによって表すことができる。
すなわち、研磨層表面の最大表面粗さ(Rmax)が、0.4μmから2.0μmであることが好ましく挙げられ、0.4μmから1.7μmであることがより好ましく挙げられる。
The microscopically observed uneven portion can be represented by the maximum surface roughness of the surface of the polishing layer.
That is, the maximum surface roughness (Rmax) of the surface of the polishing layer is preferably 0.4 μm to 2.0 μm, and more preferably 0.4 μm to 1.7 μm.

最大表面粗さ(Rmax)を上記範囲にすることで、研磨レートをより高くすることができる効果が得られる。 By setting the maximum surface roughness (Rmax) in the above range, the effect that the polishing rate can be further increased can be obtained.

微視的に観察される凸部(加工点)が相対的に少なく突き出していることは、研磨層表面の凸部間の平均距離によって表すことができる。
該平均距離が、0.4μmから5.0μmであることが好ましく挙げられる。凸部間の平均距離を前記範囲にすることで、研磨レートを高く保ちつつ、研磨性を向上、すなわち研磨後の研磨対象物の平均表面粗さを低減できる。
The fact that the convex portions (processing points) that are microscopically observed protrude relatively small can be expressed by the average distance between the convex portions on the surface of the polishing layer.
The average distance is preferably 0.4 μm to 5.0 μm. By setting the average distance between the protrusions in the above range, it is possible to improve the polishability while keeping the polishing rate high, that is, to reduce the average surface roughness of the object to be polished after polishing.

研磨シート表面の研磨層表面の最大表面粗さ(Rmax)は、例えば、以下のような方法で測定することができる。
研磨シート表面の最大表面粗さ(Rmax)は、最大高低差であり、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて10μm×10μm角の範囲を、256ピクセル×256ピクセルの解像度でAFM画像を得て、AFM画像より研磨シートの表面の凹凸を測定し、算出される値である。
The maximum surface roughness (Rmax) of the surface of the polishing layer on the surface of the polishing sheet can be measured by, for example, the following method.
The maximum surface roughness (Rmax) of the surface of the polished sheet is the maximum height difference, and an AFM image is obtained in a range of 10 μm × 10 μm square using an atomic force microscope (AFM) with a resolution of 256 pixels × 256 pixels. , It is a value calculated by measuring the unevenness of the surface of the polishing sheet from the AFM image.

研磨層表面の凸部間の平均距離は、例えば、以下の方法で得ることができる。まず、上述したのと同様の方法で100μm×100μm角の範囲でAFM画像を得る。AFM画像において、最大高さの凸部を選択する。この凸部を第1凸部とする。第1凸部から最も近傍に位置する凸部を選択する。この凸部を第2凸部とする。このようにして、第1凸部及び第2凸部の対を得る。なお、最大表面粗さ(Rmax)の半分の値よりも小さい高低差の凸部はここでは凸部とみなさない。第1凸部の頂点と第2凸部の頂点との間の距離を測定し、この凸部の頂点間の距離を凸部間の平均距離とする。このAFM画像において同様の操作を10個の対に対して行い、凸部間の平均距離を得る。 The average distance between the protrusions on the surface of the polishing layer can be obtained, for example, by the following method. First, an AFM image is obtained in a range of 100 μm × 100 μm square by the same method as described above. In the AFM image, the convex part of the maximum height is selected. This convex portion is referred to as a first convex portion. The convex portion located closest to the first convex portion is selected. This convex portion is referred to as a second convex portion. In this way, a pair of a first convex portion and a second convex portion is obtained. It should be noted that a convex portion having a height difference smaller than half the value of the maximum surface roughness (Rmax) is not regarded as a convex portion here. The distance between the apex of the first convex portion and the apex of the second convex portion is measured, and the distance between the vertices of the convex portion is taken as the average distance between the convex portions. In this AFM image, the same operation is performed on 10 pairs to obtain the average distance between the convex portions.

<研磨シートの構成>
本発明の研磨シートは、可撓性基材上に、研磨材粒子が固定化されてなる研磨層を有する研磨シートにおいて、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることを特徴とする研磨シートである。
<Structure of polishing sheet>
The polishing sheet of the present invention is a polishing sheet having a polishing layer in which abrasive particles are immobilized on a flexible base material, and contains a curable substance having an action of aggregating the abrasive particles. It is a characteristic polishing sheet.

(可撓性基材)
可撓性基材として、研磨シートを研磨対象物の研磨対象面へ押し付けて使用する際の研磨対象面への追従性及び適度な引っ張り強度といった性能が求められている。
(Flexible base material)
As a flexible base material, performances such as followability to the surface to be polished and appropriate tensile strength when the polishing sheet is pressed against the surface to be polished and used are required.

このような性能を満たすためには、可撓性基材の厚さを厚さ5.0μmから100μmにすることが好ましく挙げられ、10μmから90μmにすることがさらに好ましく挙げられ、20μmから80μmにすることが特に好ましく挙げられる。 In order to satisfy such performance, the thickness of the flexible substrate is preferably from 5.0 μm to 100 μm, more preferably from 10 μm to 90 μm, and from 20 μm to 80 μm. It is particularly preferable to do so.

このような可撓性基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース、メチルメタクリレート系共重合物等のアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂やポリメタクリルイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられる。 Examples of such a flexible base material include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic resins such as triacetyl cellulose and methyl methacrylate-based copolymers, styrene resins, polysulfone resins, and polyether sulfone resins. Examples thereof include polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylicimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyamide resin, polyimide resin, polyether ether ketone resin and the like.

(研磨材粒子)
本発明の研磨材粒子としては、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素(cBN)、酸化アルミニウム、シリカ、炭化ケイ素、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化鉄等を例示することができる。
当該研磨材粒子は、単結晶でも、多結晶でもよい。本発明に用いられる研磨材粒子は、研磨速度の向上の観点から、ダイヤモンド粒子が好ましく挙げられる。
(Abrasive particles)
Examples of the abrasive particles of the present invention include diamond, cubic boron nitride (cBN), aluminum oxide, silica, silicon carbide, zirconia, zirconium silicate, cerium oxide, magnesium oxide, iron oxide and the like.
The abrasive particles may be single crystal or polycrystal. As the abrasive particles used in the present invention, diamond particles are preferably mentioned from the viewpoint of improving the polishing speed.

前記ダイヤモンド粒子の一次粒子のメディアン径は、0.1μmから0.3μmの範囲にあるものが好適である。このような範囲のダイヤモンド粒子を用いることで、研磨後の研磨対象物の平均表面粗さを小さくさせることができる。 The median diameter of the primary particles of the diamond particles is preferably in the range of 0.1 μm to 0.3 μm. By using diamond particles in such a range, the average surface roughness of the object to be polished after polishing can be reduced.

本発明において、ダイヤモンド粒子の一次粒子のメディアン径は、レーザー回折散乱式粒子径分布測定装置で検知される分散したダイヤモンド粒子の積算%の分布曲線における体積%となる径(D50)をいう。 In the present invention, the median diameter of the primary particles of the diamond particles refers to the diameter (D50) which is the volume% in the distribution curve of the integrated% of the dispersed diamond particles detected by the laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device.

ダイヤモンド粒子の一次粒子のメディアン径の好ましい標準偏差は0.01から5.0であり、より好ましくは、0.01から2.0であり、特に好ましくは0.01から0.3である。当該範囲に入るダイヤモンド粒子を含有させた研磨シートを使用することで、研磨後の研磨対象物の平均表面粗さ(Ra)をより小さくすることが可能となる。 The preferred standard deviation of the median diameter of the primary particles of the diamond particles is 0.01 to 5.0, more preferably 0.01 to 2.0, and particularly preferably 0.01 to 0.3. By using a polishing sheet containing diamond particles that fall within the range, the average surface roughness (Ra) of the object to be polished after polishing can be made smaller.

(固定化されてなる研磨層)
本発明の研磨材粒子が固定化されてなる研磨層は、上記研磨材粒子と、プレポリマーと、硬化剤と、を含む液体が硬化されてなる研磨層であることが好ましい。
(プレポリマー)
本発明に用いるプレポリマーとしては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が好ましく挙げられる。
(Immobilized polishing layer)
The polishing layer on which the polishing material particles of the present invention are immobilized is preferably a polishing layer formed by curing a liquid containing the above-mentioned polishing material particles, a prepolymer, and a curing agent.
(Prepolymer)
Preferred examples of the prepolymer used in the present invention include thermoplastic resins and thermosetting resins.

上記熱可塑性樹脂としては、通常成形材料として用いられる熱可塑性樹脂の中から任意に選ぶことができる。このようなものとしては、特に限定されるわけではないが、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカプロラクトン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエ-テル、ポリスルホン、液晶ポリマー、アクリロニトリル・スチレン樹脂及び各種の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂の中でも、アクリル樹脂は、イオン性不純物が少なく、かつ耐熱性が高く、また、アクリル樹脂を用いて製造した研磨シートは高い研磨レートを得られる点から特に好ましく挙げられる。
The thermoplastic resin can be arbitrarily selected from the thermoplastic resins usually used as a molding material. Such things are not particularly limited, but are acrylic resin, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polycaprolactone, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, polystyrene, methacrylic resin, polyamide, polycarbonate, poly. Examples thereof include butylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyacetal, modified polyphenylene ether, polysulfone, liquid crystal polymer, acrylonitrile / styrene resin, and various thermoplastic elastomers.
Among these thermoplastic resins, acrylic resin is particularly preferable because it has few ionic impurities and high heat resistance, and a polishing sheet produced using acrylic resin can obtain a high polishing rate.

上記熱硬化性樹脂とは、通常の成形材料として用いられる熱硬化性樹脂の中から任意に選ぶことができる。このようなものとしては、特に限定されるわけではないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、珪素樹脂等が挙げられる。 The thermosetting resin can be arbitrarily selected from the thermosetting resins used as ordinary molding materials. Such examples include, but are not limited to, epoxy resins, phenol resins, furan resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, silicon resins and the like.

前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールAグリシジルエーテル型エポキシ、ビスフェノールFグリシジルエーテル型エポキシ、ビスフェノールSグリシジルエーテル型エポキシ、ビスフェノールADグリシジルエーテル型エポキシ、フェノールノボラック型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシが挙げられる。また、さらに天然由来物質から得られたエポキシ樹脂であることが環境負荷低減化の観点で好ましい。具体的には、エポキシ化大豆油、エポキシ化脂肪酸エステル類、エポキシ化アマニ油、ダイマー酸変性エポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the epoxy resin include bisphenol A glycidyl ether type epoxy, bisphenol F glycidyl ether type epoxy, bisphenol S glycidyl ether type epoxy, bisphenol AD glycidyl ether type epoxy, phenol novolac type epoxy, biphenyl type epoxy, and cresol novolac type epoxy. Can be mentioned. Further, it is preferable that the epoxy resin is obtained from a naturally derived substance from the viewpoint of reducing the environmental load. Specific examples thereof include epoxidized soybean oil, epoxidized fatty acid esters, epoxidized linseed oil, and dimer acid-modified epoxy resin.

前記フェノール樹脂としては、例えば、フェノール、クレゾール等のフェノール類とホルムアルデヒド等を反応させノボラック型フェノール樹脂等を合成し、これにヘキサメチレンテトラミン等を配合し、硬化させるもの等が挙げられる。例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び/又はα-ナフトール、β-ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、フェノール類及び/又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン型フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂、フェノール類及び/又はナフトール類とジシクロペンタジエンから共重合により合成される、ジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトールノボラック樹脂等のジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、パラキシリレン及び/又はメタキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、これら2種以上を共重合して得たフェノール樹脂等が挙げられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the phenol resin include those in which a novolak type phenol resin or the like is synthesized by reacting phenols such as phenol and cresol with formaldehyde or the like, and hexamethylenetetramine or the like is blended therein and cured. For example, phenols such as phenol, cresol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol, aminophenol and / or naphthols such as α-naphthol, β-naphthol, dihydroxynaphthalene, formaldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde and the like. Phenolic aralkyl resin synthesized from novolak type phenol resin, phenols and / or naphthols and dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl obtained by condensing or cocondensing with a compound having an aldehyde group of. , Biphenylene-type phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin and other aralkyl-type phenolic resins, phenols and / or naphthols and dicyclopentadiene synthesized by copolymerization, dicyclopentadiene-type phenol novolak resin, dicyclopentadiene-type naphtholnovolac. Dicyclopentadiene-type phenolic resin such as resin, triphenylmethane-type phenolic resin, terpene-modified phenolic resin, paraxylylene and / or metaxylylene-modified phenolic resin, melamine-modified phenolic resin, cyclopentadiene-modified phenolic resin, two or more of these are copolymerized. Examples thereof include the phenolic resin obtained. These may be used alone or in combination of two or more.

前記フラン樹脂としては、例えば、フルフラール樹脂、フルフラールフェノール樹脂、フルフラールケトン樹脂、フルフリルアルコール樹脂、フルフリルアルコールフェノール樹脂が挙げられる。前記ユリア樹脂としては、例えば尿素等とホルムアルデヒド等の重合反応物(脱水縮合反応物)が挙げられる。前記メラミン樹脂としては、例えばメラミン等とホルムアルデヒド等の重合反応物が挙げられる。 Examples of the furan resin include furfural resin, furfural phenol resin, furfural ketone resin, furfuryl alcohol resin, and furfuryl alcohol phenol resin. Examples of the urea resin include a polymerization reaction product (dehydration condensation reaction product) such as urea and formaldehyde. Examples of the melamine resin include polymerization reactants such as melamine and formaldehyde.

前記不飽和ポリエステル樹脂としては、不飽和多塩基酸等と多価アルコール等より得られる不飽和ポリエステルを、これと重合する単量体に溶解し硬化する樹脂等が挙げられる。例えば、不飽和多塩基酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、へキサヒドロフタル酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられ、多価アルコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン・ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサングリコール等が挙げられる。 Examples of the unsaturated polyester resin include a resin obtained by dissolving an unsaturated polyester obtained from an unsaturated polybasic acid or the like and a polyhydric alcohol in a monomer polymerizing the unsaturated polyester resin and curing the unsaturated polyester resin. For example, unsaturated polybasic acids include phthalic acid, isophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, maleic acid, succinic acid, itaconic acid, citraconic acid and the like, and polyhydric alcohols include polyethylene glycol. , Polypropylene glycol, polyethylene / polypropylene glycol, trimethylolpropane, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexaneglycol and the like.

前記珪素樹脂としては、オルガノポリシロキサン類を主骨格とするものが挙げられる。 Examples of the silicon resin include those having organopolysiloxanes as a main skeleton.

上記プレポリマー中に前記研磨材粒子及び硬化剤を少なくとも含む液体を、前記可撓性基材上で硬化させることで、研磨材粒子が固定化されてなる研磨層が得ることができる。製造方法の一例については後述する。 By curing the liquid containing at least the abrasive particles and the curing agent in the prepolymer on the flexible substrate, a polishing layer in which the abrasive particles are immobilized can be obtained. An example of the manufacturing method will be described later.

(凝集作用を有する硬化性物質)
本発明の研磨シートは、上記研磨層中に、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることを特徴としている。
上記凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることで、研磨材粒子と、プレポリマーと、硬化剤と、を含む液体が硬化される際に、図1に示した如く、研磨層表面に上述した微視的に観察される凹凸部が形成され、研磨性に優れた研磨層が得られる。
本発明でいう硬化性物質とは、研磨材粒子が固定化されてなる研磨層において、研磨材粒子及びその他、バインダー樹脂組成物等とともに硬化しうる特性を有する物質のことを示す。
(Curable substance with aggregating action)
The polishing sheet of the present invention is characterized in that the polishing layer contains a curable substance having an action of aggregating abrasive particles.
By containing the curable substance having an aggregating action, when the liquid containing the polishing material particles, the prepolymer, and the curing agent is cured, as shown in FIG. 1, the surface of the polishing layer is covered with the polishing material particles. The above-mentioned microscopically observed uneven portion is formed, and a polishing layer having excellent polishability can be obtained.
The curable substance referred to in the present invention refers to a substance having a property of being curable together with the abrasive particles and other binder resin compositions in the abrasive layer in which the abrasive particles are immobilized.

本発明において、そのような硬化性物質として、水系溶媒において研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることが好ましい。
該硬化性物質としては、無機金属塩、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマー、両性ポリマーおよび非イオン性ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも一つの硬化性物質を用いることが好ましい。
In the present invention, as such a curable substance, it is preferable that a curable substance having an action of aggregating abrasive particles in an aqueous solvent is contained.
As the curable substance, it is preferable to use at least one curable substance selected from the group consisting of an inorganic metal salt, a cationic polymer, an anionic polymer, an amphoteric polymer and a nonionic polymer.

前記無機金属塩としては、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、塩化コッパラス、変性塩基性硫酸アルミニウム、活性シリカ等が挙げられる。 Examples of the inorganic metal salt include aluminum sulfate, polyaluminum chloride, sodium aluminate, ferrous sulfate, ferric chloride, ferric sulfate, copper chloride, modified basic aluminum sulfate, active silica and the like.

前記アニオン性ポリマーとしては、水溶性アニリン樹脂酸塩、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、キトサン、ヘキサメチレンジアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ポリビニルイミダゾリン、ポリアルキルアミノアクリレートあるいはメタクリレート、ポリアクリルアミドのマンリッヒ変性物等のカチオン性ポリマー、(メタ)アクリル酸系ポリマー、アルギン酸ナトリウム、グアーガムナトリウム塩カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、澱粉ナトリウム塩等が挙げられる。 Examples of the anionic polymer include water-soluble aniline resinate, polyethyleneimine, polyamine, polydiallyldimethylammonium chloride, chitosan, hexamethylenediamine / epichlorohydrin polycondensate, polyvinylimidazolin, polyalkylaminoacrylate or methacrylate, and Manrich of polyacrylamide. Cationic polymers such as modified products, (meth) acrylic acid-based polymers, sodium alginate, sodium guar gum salt, sodium carboxymethyl cellulose salt, sodium starch salt and the like can be mentioned.

前記非イオン性ポリマーとしては、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、澱粉、グアーガム、ゼラチン、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン等が挙げられる。 Examples of the nonionic polymer include polyacrylamide, polymethacrylamide, starch, guar gum, gelatin, polyoxyethylene, polyoxypropylene and the like.

また、本発明において、有機系溶媒において研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることが好ましい。
すなわち、有機系溶媒において、架橋凝集作用を有するポリマー又は枯渇凝集作用を有するポリマーを有することが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that the organic solvent contains a curable substance having an action of aggregating the abrasive particles.
That is, in the organic solvent, it is preferable to have a polymer having a crosslink-aggregating action or a polymer having a depletion-aggregating action.

ここで、架橋凝集作用とは、上記架橋凝集作用を有するポリマーの高分子鎖が複数の研磨材粒子にまたがって吸着し、該粒子が架橋凝集することを示す。
そのような架橋凝集作用を有するポリマーとしては、一分子中に複数個の官能基を有するポリマーが挙げられ、より具体的には、一分子中にアミド基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基のような官能基を複数個有するポリエーテル系、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系などのポリマーを挙げることができる。
より好ましくは、1分子あたりの官能基数が、40個以上であるものが好ましく、40~600個であるものがさらに好適である。
1分子あたりの官能基数が20以下であると架橋凝集効果が得られず、研磨層の表面に凹凸が形成され難くなる場合がある。
なお、官能基数はポリマーグラム質量当たりの酸価、アミン価、水酸基価等の物質量にポリマーの分子量を乗ずる等の方法で求められる。
なお、分子量は数万から数百万の範囲のものが好ましく使用できる。
Here, the cross-linking and aggregating action means that the polymer chain of the polymer having the cross-linking and agglomerating action is adsorbed across a plurality of abrasive particles, and the particles are cross-linked and aggregated.
Examples of the polymer having such a cross-linking and aggregating action include a polymer having a plurality of functional groups in one molecule, and more specifically, an amide group, an amino group, a carboxyl group and a phosphoric acid group in one molecule. Examples thereof include polymers such as a polyether type, a polyester type, an acrylic type, and a urethane type having a plurality of functional groups such as.
More preferably, the number of functional groups per molecule is 40 or more, and more preferably 40 to 600.
If the number of functional groups per molecule is 20 or less, the cross-linking aggregation effect cannot be obtained, and it may be difficult to form irregularities on the surface of the polishing layer.
The number of functional groups can be obtained by multiplying the amount of substance such as acid value, amine value, hydroxyl value, etc. per gram mass of polymer by the molecular weight of the polymer.
It should be noted that those having a molecular weight in the range of tens of thousands to millions can be preferably used.

または、枯渇凝集作用とは、非吸着高分子の浸透圧によって研磨材粒子が凝集することを示す。
そのような枯渇凝集作用を有するポリマーとしては、研磨材粒子表面に吸着しないポリマーを挙げることができる。
Alternatively, the depletion-aggregation action indicates that the abrasive particles aggregate due to the osmotic pressure of the non-adsorbed polymer.
Examples of the polymer having such a depletion-aggregating action include a polymer that does not adsorb on the surface of the abrasive particles.

<研磨シートの製造方法>
次に、本発明の研磨シートの製造方法について説明する。以下に述べる製造方法は一例であり、本発明は当該方法によって何ら限定されるものでない。
<Manufacturing method of polishing sheet>
Next, a method for manufacturing the polishing sheet of the present invention will be described. The manufacturing method described below is an example, and the present invention is not limited to this method.

本発明の研磨シートは、研磨材粒子分散液と、バインダー樹脂となるプレポリマーとを混合させ、次いで硬化剤及び研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質を含ませ液状の樹脂組成物とした後、可撓性基材上に該樹脂組成物を塗布し、溶媒を除去して研磨層を硬化させることにより製造することができる。研磨シートの形状としては、シート状やディスク状が好ましく挙げられる。 The polishing sheet of the present invention is a liquid resin composition obtained by mixing a polishing material particle dispersion liquid and a prepolymer serving as a binder resin, and then containing a curing agent and a curable substance having an action of aggregating the polishing material particles. After that, it can be produced by applying the resin composition on a flexible substrate, removing the solvent, and curing the polishing layer. As the shape of the polishing sheet, a sheet shape or a disc shape is preferable.

(研磨材粒子分散液)
前記研磨材粒子分散液としては、水系溶媒又は有機系溶媒に研磨剤粒子が分散されてなるものを用いることができ、好ましくは、ダイヤモンド粒子と有機溶媒を少なくとも含む分散液が挙げられる。
(Abrasive particle dispersion)
As the abrasive particle dispersion, an aqueous solvent or an organic solvent in which the abrasive particles are dispersed can be used, and a dispersion containing at least diamond particles and an organic solvent is preferable.

ここで用いるダイヤモンド粒子としては、上述したダイヤモンド粒子が挙げられる。ダイヤモンド粒子分散液中のダイヤモンド粒子の含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が特に好ましく挙げられる。このような高濃度のダイヤモンド粒子分散液を用いることで、ダイヤモンド粒子充填性の高い研磨シートを製造することが可能となる。なお、ダイヤモンド粒子分散液には、ダイヤモンド粒子以外に、研磨材としてアルミナ粒子、シリカ粒子、セリア粒子(酸化セリウム)から選ばれる少なくとも一種を含有させて用いても良い。
また、ダイヤモンド粒子は、角部の形状が鈍角(90°よりも大きい)又は曲面状にすることにより研磨対象物に対し、スクラッチ(引っかき傷)をつけることなく研磨することが可能となる。
Examples of the diamond particles used here include the above-mentioned diamond particles. The content of diamond particles in the diamond particle dispersion is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 15% by mass or more. By using such a high-concentration diamond particle dispersion liquid, it becomes possible to manufacture a polishing sheet having a high diamond particle filling property. In addition to the diamond particles, the diamond particle dispersion may contain at least one selected from alumina particles, silica particles, and ceria particles (cerium oxide) as an abrasive.
Further, the diamond particles can be polished without scratching the object to be polished by making the corners obtuse (greater than 90 °) or curved.

(有機溶媒)
ダイヤモンド粒子分散液に用いる有機溶媒は、ダイヤモンド粒子分散液の分散媒としての役割を有する。
(Organic solvent)
The organic solvent used in the diamond particle dispersion has a role as a dispersion medium for the diamond particle dispersion.

有機溶媒としては、一価アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、多価アルコール類及びオキシアルコール化合物類(エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレングリコール、ジメトキシプロパノール等)、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、アミド系(N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-エチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-エチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックアミド等)、スルホラン系(スルホラン、3-メチルスルホラン、2,4-ジメチルスルホラン等)、鎖状スルホン系(ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン)、環状アミド系(N-メチル-2-ピロリドン等)、カーボネイト類(エチレンカーボネイト、プロピレンカーボネイト、イソブチレンカーボネイト等)、ニトリル系(アセトニトリル等)、スルホキシド系(ジメチルスルホキシド等)、2-イミダゾリジノン系〔1,3-ジアルキル-2-イミダゾリジノン(1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、1,3-ジエチル-2-イミダゾリジノン、1,3-ジ(n-プロピル)-2-イミダゾリジノン等)、1,3,4-トリアルキル-2-イミダゾリジノン(1,3,4-トリメチル-2-イミダゾリジノン等)〕等が挙げられる。 Examples of the organic solvent include monohydric alcohols (methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclobutanol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols and oxyalcohol compounds (ethylene glycol). , Propylene glycol, glycerin, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methoxypropylene glycol, dimethoxypropanol, etc.), acetone, ketones such as methyl ethyl ketone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, amide type (N-methylformamide, N, N- Dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N, N-diethylacetamide, hexamethylphosphoricamide, etc.), Sulfone-based ( Sulfone, 3-methylsulfone, 2,4-dimethylsulfone, etc.), chain sulfone system (dimethylsulfone, ethylmethylsulfone, ethylisopropylsulfone), cyclic amide system (N-methyl-2-pyrrolidone, etc.), carbonates (N-methyl-2-pyrrolidone, etc.) Ethylene carbonate, propylene carbonate, isobutylene carbonate, etc.), nitrile-based (acetohydrate, etc.), sulfoxide-based (dimethylsulfoxide, etc.), 2-imidazolidinone-based [1,3-dialkyl-2-imidazolidinone (1,3-dimethyl, etc.) -2-Imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-di (n-propyl) -2-imidazolidinone, etc.), 1,3,4-trialkyl-2-imidazole, etc. Lydinone (1,3,4-trimethyl-2-imidazolidinone, etc.)] and the like can be mentioned.

前記有機溶媒は、単独で用いても2種類以上混合して用いてもよい。ダイヤモンド粒子の分散性を向上させる目的や、用いるプレポリマーとダイヤモンド粒子分散液との混合のし易さより、2種類以上を混合させて用いることが好ましく挙げられる。 The organic solvent may be used alone or in combination of two or more. For the purpose of improving the dispersibility of diamond particles and the ease of mixing the prepolymer to be used with the diamond particle dispersion liquid, it is preferable to use a mixture of two or more types.

ダイヤモンド粒子分散液に超音波を照射させて、有機溶媒中にダイヤモンド粒子を分散させてもよい。ダイヤモンド粒子分散液に超音波を照射させることで、ダイヤモンド粒子の凝集体のファンデルワールス力を解除させて、均一に分散させることが可能となる。 The diamond particle dispersion liquid may be irradiated with ultrasonic waves to disperse the diamond particles in an organic solvent. By irradiating the diamond particle dispersion liquid with ultrasonic waves, the van der Waals force of the aggregates of diamond particles can be released and uniformly dispersed.

ダイヤモンド粒子分散液に超音波を照射させる方法としては、超音波発振機やガラス器具洗浄用超音波浴等を用いて前記混合液に超音波を照射する方法が挙げられる。 Examples of the method of irradiating the diamond particle dispersion liquid with ultrasonic waves include a method of irradiating the mixed liquid with ultrasonic waves using an ultrasonic oscillator, an ultrasonic bath for cleaning glassware, and the like.

超音波を混合液に照射させる時間は5分から10時間であることが好ましく、10分から5時間であることがより好ましく、15分から2時間であることが特に好ましく挙げられる。超音波を混合液に前記時間を照射させることで、ダイヤモンド粒子の凝集体のファンデルワールス力を十分に解除することができる。 The time for irradiating the mixed solution with ultrasonic waves is preferably 5 minutes to 10 hours, more preferably 10 minutes to 5 hours, and particularly preferably 15 minutes to 2 hours. By irradiating the mixed solution with ultrasonic waves for the above time, the van der Waals force of the aggregates of diamond particles can be sufficiently released.

(プレポリマー)
研磨シート製造に用いるバインダー樹脂として、上述したプレポリマーが挙げられる。
(Prepolymer)
Examples of the binder resin used for manufacturing the polishing sheet include the above-mentioned prepolymers.

プレポリマーの使用量は、ダイヤモンド粒子とプレポリマーとの質量比が、95:5ないし60:40の範囲にすることが好ましく、90:10ないし55:45の範囲がより好ましく、85:15ないし55:45の範囲にすることが特に好ましく挙げられる。このような範囲とすることで好適な研磨層を形成でき、ひいては研磨速度を向上させることができる。 The amount of the prepolymer used is preferably such that the mass ratio of the diamond particles to the prepolymer is in the range of 95: 5 to 60:40, more preferably in the range of 90:10 to 55:45, and 85:15 to. A particularly preferred range is 55:45. Within such a range, a suitable polishing layer can be formed, and the polishing speed can be improved.

(硬化剤)
本発明で用いられる硬化剤は前記プレポリマーを含む樹脂組成物を硬化させるために使用されるものである。具体的には、公知の重合開始剤等を用いることができる。
(Hardener)
The curing agent used in the present invention is used to cure the resin composition containing the prepolymer. Specifically, a known polymerization initiator or the like can be used.

(研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質)
本発明の研磨シートの製造方法は、研磨材粒子とプレポリマーを含む樹脂組成物中に、研磨材粒子の凝集作用を有する上述の硬化性物質を含ませ液状の樹脂組成物とした後、硬化させ、研磨材粒子を固定化する工程を含むことを特徴とする。
プレポリマー中に分散された研磨材粒子が、凝集作用を有する硬化性物質により図1に示した如く偏在的に凝集し、研磨層表面に、凹凸部が形成される。
(Curable substance with aggregating action of abrasive particles)
In the method for producing an abrasive sheet of the present invention, a resin composition containing abrasive particles and a prepolymer is impregnated with the above-mentioned curable substance having an aggregating action of the abrasive particles to prepare a liquid resin composition, and then cured. It is characterized by including a step of immobilizing the abrasive particles.
Abrasive particles dispersed in the prepolymer are unevenly aggregated as shown in FIG. 1 by a curable substance having an aggregating action, and uneven portions are formed on the surface of the abrasive layer.

上述した樹脂組成物の粘度は、室温において0.1mPa・sから500mPa・sが好ましく、0.5mPa・sから200mPa・sがより好ましく、1.0mPa・sから100mPa・sが特に好ましく挙げられる。このような範囲の粘度を有する樹脂組成物を用いることで、所望の厚さの研磨層を有する研磨シートを製造することができる。 The viscosity of the above-mentioned resin composition is preferably 0.1 mPa · s to 500 mPa · s, more preferably 0.5 mPa · s to 200 mPa · s, and particularly preferably 1.0 mPa · s to 100 mPa · s at room temperature. .. By using a resin composition having a viscosity in such a range, a polishing sheet having a polishing layer having a desired thickness can be produced.

可撓性基材上に樹脂組成物を塗布した後、樹脂組成物中の溶媒を除去して研磨層を形成させる。
当該方法としては、エアードクターコート、ブレードコート、エアーナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビアコート、キスコート、スプレーコート、バーコート、スピンコート等により、可撓性基材上に樹脂組成物をコートした後に、樹脂組成物中の有機溶媒を除去して乾燥させることで、可撓性基材上に研磨層を形成させることができる。
これらの中でも特に簡単に均一な厚さの層を形成させることが出来る点より、バーコート法が好ましく挙げられる。
After applying the resin composition on the flexible substrate, the solvent in the resin composition is removed to form a polishing layer.
As the method, a flexible group is used by air doctor coat, blade coat, air knife coat, squeeze coat, impregnation coat, reverse roll coat, transfer roll coat, gravure coat, kiss coat, spray coat, bar coat, spin coat and the like. After coating the resin composition on the material, the organic solvent in the resin composition is removed and dried to form a polishing layer on the flexible substrate.
Among these, the bar coat method is particularly preferable because it is possible to easily form a layer having a uniform thickness.

可撓性基材には、研磨層との密着性を向上させるため、可撓性基体と研磨層との間にプライマー層を設けてもよい。プライマー層に用いる樹脂としては、COOM、SOM、OSOM、P=O(OM)、O-P=O(OM)(Mは水素原子、アルカリ金属塩基又はアミン塩)等の官能基を1つ又は2つ以上有するポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリ(メタ)アクリル樹脂等が好ましく挙げられる。 The flexible substrate may be provided with a primer layer between the flexible substrate and the polishing layer in order to improve the adhesion to the polishing layer. Examples of the resin used for the primer layer include COM, SO 3 M, OSO 3 M, P = O (OM) 3 , OP = O (OM) 2 (M is a hydrogen atom, an alkali metal base or an amine salt). Polyurethane resin, polyester resin, poly (meth) acrylic resin and the like having one or more functional groups are preferably mentioned.

また、樹脂組成物中の有機溶媒を除去させる際の温度としては、用いる有機溶媒によって異なるが、用いる有機溶媒の沸点より30℃~50℃高い温度により加熱することが好ましく挙げられる。このような温度とすることで、樹脂組成物中のダイヤモンド粒子の均質性を維持しながら研磨層を形成させることができる。 The temperature at which the organic solvent in the resin composition is removed varies depending on the organic solvent used, but it is preferably heated at a temperature 30 ° C. to 50 ° C. higher than the boiling point of the organic solvent used. By setting such a temperature, the polishing layer can be formed while maintaining the homogeneity of the diamond particles in the resin composition.

以下、本発明を実施例に基づき説明する。なお、本発明は、実施例等により、なんら限定されるものではない。実施例中の「部」は「質量部」、「%」は「質量%」を表す。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. The present invention is not limited to the examples and the like. In the examples, "part" represents "parts by mass" and "%" represents "% by mass".

(研磨シート1の製造)
(硬化性物質の製造)
攪拌機、温度計、還流管及び滴下ロートを備えた反応容器を窒素置換した後、メチルエチルケトン300質量部を入れ、スチレン45質量部、アクリル酸エチル49質量部、アクリル酸6質量部、過硫酸アンモニウム0.08質量部、t-ドデシルメルカプタン0.12質量部を滴下ロートに入れて4時間かけて反応容器に滴下しながらポリマー分散剤を重合反応させた。その後、反応容器にメチルエチルケトンを添加して30質量%の硬化性物質1の溶液を調製した。分子量はポリスチレン標準物質を使用した公知のゲル濾過クロマトグラフ法(GPC法)によって測定し、硬化性物質1の分子量は240000であった。
酸価は、KOH溶液を用いた公知の電位差滴定法により測定し、硬化性物質1の酸価は47mgKOH/gであった。
(Manufacturing of polishing sheet 1)
(Manufacturing of curable substances)
After replacing the reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, recirculation tube and dropping funnel with nitrogen, 300 parts by mass of methyl ethyl ketone was added, and 45 parts by mass of styrene, 49 parts by mass of ethyl acrylate, 6 parts by mass of acrylate, and ammonium persulfate 0. 08 parts by mass and 0.12 parts by mass of t-dodecyl mercaptan were placed in a dropping funnel and dropped into a reaction vessel over 4 hours to carry out a polymerization reaction of the polymer dispersant. Then, methyl ethyl ketone was added to the reaction vessel to prepare a solution of 30% by mass of the curable substance 1. The molecular weight was measured by a known gel filtration chromatograph method (GPC method) using a polystyrene standard substance, and the molecular weight of the curable substance 1 was 240000.
The acid value was measured by a known potentiometric titration method using a KOH solution, and the acid value of the curable substance 1 was 47 mgKOH / g.

(研磨材粒子)
メチルエチルケトン579部にダイヤモンド粒子(1/4、テクノライズ株式会社製、一次粒子のメディアン径0.22μmから0.28μm)163部を混合してダイヤモンド粒子分散液を作製した。
(Abrasive particles)
A diamond particle dispersion was prepared by mixing 579 parts of methyl ethyl ketone with 163 parts of diamond particles (1/4, manufactured by Technorise Co., Ltd., median diameter of primary particles from 0.22 μm to 0.28 μm).

(樹脂組成物)
前記ダイヤモンド粒子分散液中に、プレポリマーとしてアクリル樹脂(8KX-078、大成ファインケミカル株式会社製)33部、硬化剤として光重合開始剤(Omnirad127、IGM Resin B.V製)1部となるように原料を混合した。
さらに、ダイヤモンド粒子の凝集作用を有する硬化性物質として上記硬化性物質1を固形分換算で7部となるよう含有させ、硬化後研磨層となるダイヤモンド粒子含有樹脂組成物を作製した。
(Resin composition)
33 parts of acrylic resin (8KX-078, manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) as a prepolymer and 1 part of a photopolymerization initiator (Omnirad127, manufactured by IGM Resin B.V.) as a curing agent in the diamond particle dispersion. The raw materials were mixed.
Further, the above-mentioned curable substance 1 was contained as a curable substance having an aggregating action of diamond particles so as to be 7 parts in terms of solid content, and a diamond particle-containing resin composition to be a polishing layer after curing was prepared.

この樹脂組成物を可撓性基材である厚さ50μmのポリエステルフィルムにバーコーターを用いて均一に塗布し、送風乾燥機100℃で1分乾燥後、送風乾燥機50℃で24時間乾燥し、積算光量300mJ/cmでUV照射することで研磨シート1を得た。
(研磨シート2~7の製造)
硬化性物質1の製造において、スチレン、アクリル酸エチル、アクリル酸、過硫酸アンモニウム、t-ドデシルメルカプタンの配合比を種々変え、表1に示す分子量、酸価、1分子あたりの官能基数とした各硬化性物質をそれぞれ準備した。
用いる硬化性物質をそれらに変更した以外は研磨シート1の製造と同様にして研磨シート2~5及び7を製造した。
比較として、凝集作用を有する硬化性物質を含有させずに製造したものを研磨シート6とした。
なお、研磨シート7は、ダイヤモンド粒子の凝集作用を有しない、官能基を一分子あたりに20個有するポリマーを硬化性物質として研磨層中に含有させて製造したものである。
This resin composition is uniformly applied to a polyester film having a thickness of 50 μm, which is a flexible base material, using a bar coater, dried at 100 ° C. for 1 minute, and then dried at 50 ° C. for 24 hours. The polishing sheet 1 was obtained by UV irradiation with an integrated light amount of 300 mJ / cm 2 .
(Manufacturing of polishing sheets 2 to 7)
In the production of the curable substance 1, the compounding ratios of styrene, ethyl acrylate, acrylic acid, ammonium persulfate, and t-dodecyl mercaptan were variously changed, and the molecular weight, acid value, and number of functional groups per molecule shown in Table 1 were used for each curing. Each sex substance was prepared.
Polishing sheets 2 to 5 and 7 were manufactured in the same manner as in the manufacturing of polishing sheet 1 except that the curable substance used was changed to them.
For comparison, the polishing sheet 6 produced without containing a curable substance having an aggregating action was used as a polishing sheet 6.
The polishing sheet 7 is manufactured by containing a polymer having 20 functional groups per molecule, which does not have the aggregating action of diamond particles, as a curable substance in the polishing layer.

Figure 2022057070000002
Figure 2022057070000002

製造した研磨シートを用いて、下記研磨条件によりシリコン基板を研磨した。シリコン基板の平均表面粗さ(Ra)は、下記測定条件により測定した。測定結果及び研磨レート(単位時間あたりの研磨量)を下表2に示す。 Using the manufactured polishing sheet, the silicon substrate was polished under the following polishing conditions. The average surface roughness (Ra) of the silicon substrate was measured under the following measurement conditions. The measurement results and polishing rate (polishing amount per unit time) are shown in Table 2 below.

<研磨条件>
研磨前のシリコン基板の平均表面粗さ(Ra):31.6nm
シリコン基板回転数:500回転
シリコン基板研磨時間:2分間
シート押付圧力:5N
<Polishing conditions>
Average surface roughness (Ra) of silicon substrate before polishing: 31.6 nm
Silicon substrate rotation speed: 500 rotations Silicon substrate polishing time: 2 minutes Sheet pressing pressure: 5N

<測定条件>
シリコン基板の平均表面粗さ(Ra)は以下の条件で測定した。
測定モード:Dynamic Force Mode
スキャンスピード:0.54Hz
カンチレバー:エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製カンチレバーSI-DF20(背面AL有)
評価領域:10μm×10μm角
解像度:256ピクセル×256ピクセル
<Measurement conditions>
The average surface roughness (Ra) of the silicon substrate was measured under the following conditions.
Measurement mode: Dynamic Force Mode
Scan speed: 0.54Hz
Cantilever: Cantilever SI-DF20 manufactured by SI Nanotechnology Co., Ltd. (with back AL)
Evaluation area: 10 μm x 10 μm square Resolution: 256 pixels x 256 pixels

Figure 2022057070000003
Figure 2022057070000003

本評価条件では、研磨レートは0.30μm/min以上が好ましく、かつ、研磨対象物であるシリコン基板の平均表面粗さ(Ra)が1.5nm以下であることが好ましい。
特に好ましくは、研磨レートが0.40μm/min以上で、かつ、研磨後のシリコン基板の平均表面粗さが0.9nm以下である。
Under these evaluation conditions, the polishing rate is preferably 0.30 μm / min or more, and the average surface roughness (Ra) of the silicon substrate to be polished is preferably 1.5 nm or less.
Particularly preferably, the polishing rate is 0.40 μm / min or more, and the average surface roughness of the silicon substrate after polishing is 0.9 nm or less.

表2より、本発明品である研磨シート1~5は比較品である研磨シート6に比べ、研磨後のシリコン基板の平均表面粗さが小さく、かつ、研磨レートを向上できることがわかった。 From Table 2, it was found that the polishing sheets 1 to 5 of the present invention have a smaller average surface roughness of the silicon substrate after polishing and can improve the polishing rate as compared with the comparative polishing sheets 6.

本発明の研磨シートを用いて研磨対象物を研磨することで、研磨レートを高くすることができ、研磨レートを高くしても研磨対象物の平均表面粗さを小さくすることが可能となる。従って、本発明の研磨シートは磁気ディスク、精密機器、精密部品及びプリント基板の仕上げ加工等に用いる研磨シートとして好適に用いることができ、特にシリコン基板の端面仕上げ工程の研磨用として好適に用いることができる。 By polishing the object to be polished using the polishing sheet of the present invention, the polishing rate can be increased, and even if the polishing rate is increased, the average surface roughness of the object to be polished can be reduced. Therefore, the polishing sheet of the present invention can be suitably used as a polishing sheet used for finishing of magnetic disks, precision instruments, precision parts, printed circuit boards, etc., and particularly preferably used for polishing the end face finishing process of a silicon substrate. Can be done.

また、本発明の研磨シートは、磁気ディスク、精密機器、精密部品及びプリント基板の仕上げ加工等に好適に用いることができる。 Further, the polishing sheet of the present invention can be suitably used for finishing of magnetic disks, precision instruments, precision parts and printed circuit boards.

Claims (9)

可撓性基材上に、研磨材粒子が固定化されてなる研磨層を有する研磨シートにおいて、
該研磨層中に、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質が含まれていることを特徴とする研磨シート。
In a polishing sheet having a polishing layer in which abrasive particles are immobilized on a flexible base material,
A polishing sheet, characterized in that the polishing layer contains a curable substance having an action of aggregating abrasive particles.
前記硬化性物質が、水系溶媒において、研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質であることを特徴とする請求項1に記載の研磨シート。 The polishing sheet according to claim 1, wherein the curable substance is a curable substance having an action of aggregating abrasive particles in an aqueous solvent. 前記硬化性物質が、有機系溶媒において、研磨材粒子の架橋凝集作用を有するポリマー又は枯渇凝集作用を有するポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の研磨シート。 The polishing sheet according to claim 1, wherein the curable substance is a polymer having a cross-linking and agglomerating action of abrasive particles or a polymer having a depleting and aggregating action in an organic solvent. 前記研磨層が、研磨材粒子と、プレポリマーと、硬化剤とを少なくとも含む液体が硬化されてなる研磨層であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の研磨シート。 The polishing sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the polishing layer is a polishing layer formed by curing a liquid containing at least abrasive particles, a prepolymer, and a curing agent. .. 前記研磨材粒子がダイヤモンド粒子であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の研磨シート。 The polishing sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the abrasive particles are diamond particles. 可撓性基材上に、研磨材粒子が固定化されてなる研磨層を有する研磨シートの製造方法において、
前記研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質を用いて研磨材粒子を固定化する工程を含むことを特徴とする研磨シートの製造方法。
In a method for manufacturing a polishing sheet having a polishing layer in which abrasive particles are immobilized on a flexible base material.
A method for producing an abrasive sheet, which comprises a step of immobilizing the abrasive particles by using a curable substance having an aggregating action of the abrasive particles.
研磨材粒子を固定化する工程が、
研磨材粒子とプレポリマーとを含む液体を準備し、当該液体に硬化剤を混合し、可撓性基材上で硬化させることにより研磨層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項6に記載の研磨シートの製造方法。
The process of immobilizing abrasive particles is
6. Claim 6 comprising a step of preparing a liquid containing abrasive particles and a prepolymer, mixing the liquid with a curing agent, and curing the liquid on a flexible substrate to form a polishing layer. The method for manufacturing an abrasive sheet according to.
前記硬化性物質が、水系溶媒において研磨材粒子の凝集作用を有する硬化性物質であることを特徴とする請求項6又は7に記載の研磨シートの製造方法。 The method for producing an abrasive sheet according to claim 6 or 7, wherein the curable substance is a curable substance having an action of aggregating abrasive particles in an aqueous solvent. 前記硬化性物質が、有機系溶媒において、研磨材粒子の架橋凝集作用を有するポリマー又は枯渇凝集作用を有するポリマーであることを特徴とする第6又は第7の発明に記載の研磨シートの製造方法。 The method for producing an abrasive sheet according to the sixth or seventh invention, wherein the curable substance is a polymer having a cross-linking and aggregating action of abrasive particles or a polymer having a depleting and aggregating action in an organic solvent. ..
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