TW201035141A - Two-package curing type polyurethane resin composition and methods for making urethane molded products for polishing pads - Google Patents

Two-package curing type polyurethane resin composition and methods for making urethane molded products for polishing pads Download PDF

Info

Publication number
TW201035141A
TW201035141A TW98132877A TW98132877A TW201035141A TW 201035141 A TW201035141 A TW 201035141A TW 98132877 A TW98132877 A TW 98132877A TW 98132877 A TW98132877 A TW 98132877A TW 201035141 A TW201035141 A TW 201035141A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
prepolymer
molecular weight
resin composition
parts
diol
Prior art date
Application number
TW98132877A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI461450B (zh
Inventor
Tomoaki Shinchi
Hiroshi Suzaki
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
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 Dainippon Ink & Chemicals filed Critical Dainippon Ink & Chemicals
Publication of TW201035141A publication Critical patent/TW201035141A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI461450B publication Critical patent/TWI461450B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/24Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4854Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7685Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing two or more non-condensed aromatic rings directly linked to each other

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)

Description

201035141 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於如玻璃基板、矽晶圓、半導體 兀件(semiconductor device)等之要求高度表面平坦性的玻 璃材料之生產的熱硬化性胺基甲酸酯(TSU)型之硏磨墊用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 硏磨墊、及該聚胺基甲酸酯硏磨墊之製法。 【先前技術】 〇 以往,液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟(HDD)用玻 璃基板、記錄裝置用玻璃碟片、光學用透鏡、矽晶圓、半 導體元件等之要求高度表面平坦性的玻璃材料的一般製造 上,係首先進行使用胺基甲酸酯樹脂製之硏磨墊的「粗加 工步驟」,接著進行使用硏磨布之「精加工步驟」,以進行 精密硏磨。 作爲可用於玻璃硏磨之熱硬化性胺基甲酸酯樹脂製的 硏磨墊之方法,迄今已有例如組合含有異氰酸酯基末端胺 〇 基甲酸酯預聚物之主劑與硬化劑之所謂的2液型胺基甲酸 酯樹脂組成物之各種提案。 例如,已知一種玻璃硏磨聚胺基甲酸酯墊用之2液型 組成物,其係由含有異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物之 主劑,與含有異氰酸酯基反應性化合物、作爲發泡劑的水、 無機硏磨劑及觸媒之硬化劑所構成的玻璃硏磨聚胺基甲酸 酯墊用2液型組成物,前述預聚物係分別使用至少甲苯二 異氰酸酯(TDI)、聚(四亞甲基醚)乙二醇(PTMG)及聚己內酯 .201035141 三醇(PCL),在混合PTMG與PCL的情況下使平均官能基 數成爲2.1 ~2.7之範圍,來使其反應而得之異氰酸酯基末端 胺基甲酸酯預聚物,且前述異氰酸酯基反應性化合物係至 少由4,4’-二胺基-3,3’-二氯二苯基甲烷與聚(四亞甲基醚) 乙二醇所構成。該2液型組成物之預聚物爲低黏度,混合 成形時之泡沫、氣孔減低,可得均勻的氣泡,此外,藉由 聚醇混合物之平均官能基數的適性化,能夠抑制因硏磨加 工時發熱所導致的硏磨墊之硬度降低(例如,參照專利文獻 Ο 1)。 然而,使用專利文獻1記載之2液型組成物所構成的 玻璃硏磨聚胺基甲酸酯墊來進行加工物的硏磨時,由於硏 磨墊與加工物之間所產生的摩擦熱,硏磨墊表面之溫度係 顯著上昇,且前述樹脂組成在漿液或水溶液的存在下伴隨 著顯著的溫度上昇,硏磨墊之耐熱水性惡化,因此硏磨墊 的硬度(彈性模數)改變,而有對要求高度表面平坦性之玻 璃材料的平坦化加工造成不良影響之問題。 〇 如上所述,將聚異氰酸酯與聚胺基氯苯基甲烷化合物 之反應性控制到作業上沒有問題的程度、各種硏磨性能優 異之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物、及使用它而 成之聚胺基甲酸酯硏磨墊的開發係迫切期望。 [專利文獻1]特開2005-68168號公報 【發明内容】 發明所欲解決之課題 本發明之目的爲提供一種成形作業時之反應性的控制 201035141 爲容易且可均勻地形成微細形狀之發泡胞(胞控制性) 耐久性(耐熱水性)、耐摩耗性、成形性(產率、成形不女 優良的硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物。 又提供一種高硬度聚胺基甲酸酯硏磨墊,其係使 合於將半導體基板、光學基板、磁性基板等之要求高 面平坦性的玻璃材料予以平坦化之該硏磨墊用2液型 甲酸酯樹脂組成物而成、及聚胺基甲酸酯硏磨墊之製; 解決課題之手段 〇 本發明人欲解決上記課題而進行鑽硏探討,結 現:在由含有異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物之主 與含有異氰酸酯基反應性化合物、作爲發泡劑之水及 之硬化劑所構成的硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組 中,前述預聚物係使作爲聚異氰酸酯之聯甲苯胺二異 酯與二醇反應而得之異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚 藉由限定前述預聚物合成時,異氰酸酯基與羥基的莫 (即「NCO/OH莫耳比」)、前述胺基甲酸酯預聚物之 ◎ 當量、前述莫耳比與NCO當量的積於特定之範圍內, 到耐久性(耐熱水性)、耐摩耗性、成形性(例如,產率 形不均)優良,且作業時之反應性控制爲容易,能形成 且微細形狀之胞的硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂 物、使用它而成之高硬度聚胺基甲酸酯硏磨墊、及聚 甲酸酯硏磨墊之製法,而完成了本發明。 亦即’本發明係提供一種硏磨墊用2液型胺基甲 樹脂組成物,特徵爲其係以含有異氰酸酯基末端胺基 ,且 奇等) 用適 度表 胺基 果發 劑、 觸媒 成物 氰酸 物, 耳比 NCO 可得 、成 均勻 組成 胺基 酸酯 甲酸 201035141 酯預聚物(A)之主劑與包括具有含活性氫的基之化合物(bl) 的硬化劑(B)爲必須成分之硏磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成 物’前述預聚物(A)係使聯甲苯胺二異氰酸酯(al)與二醇(a2) 反應而得者,在其合成時,前述聯甲苯胺二異氰酸酯(al) 之異氰酸酯基與前述二醇(a2)羥基的莫耳比(α)爲 2.10〜2.30,前述預聚物(Α)之NCO當量(β)爲460〜550,且 前述莫耳比(α)與NCO當量(β)的積(αχβ)爲1〇55~1265之範 圍。 〇 又,本發明亦提供一種使用前述硏磨墊用異氰酸酯基 末端胺基甲酸酯預聚物而成之聚胺基甲酸酯硏磨墊。 又,本發明亦提供一種聚胺基甲酸酯硏磨墊之製法, 其特徵係將前述硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物注 入鑄模內使其發泡、硬化,將該發泡成形物從鑄模取出, 並切片成片狀。 發明效果 本發明之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物可使 〇 作業時之反應性控制爲容易,成形性優良,能容易形成均 勻且微細形狀之發泡胞。 又,本發明之聚胺基甲酸酯硏磨墊係因硏磨操作時之 溫度上昇導致硏磨墊的硬度(彈性模數)改變小、耐久性(耐 熱水性等)、耐摩耗性、成形性(產率、成形不均等)優良, 可用於例如,液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟(HDD)用 玻璃基板、記錄裝置用玻璃碟片、光學用透鏡、矽晶圓、 半導體元件等之半導體基板、光學基板、磁性基板等要求 201035141 高度表面平坦性之玻璃材料的精密硏磨。 【實施方式】 實施發明之最佳形態 首先,針對本發明之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂 組成物加以説明。 前述硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物係將含有 異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物(A)之主劑與含有異氰 酸酯基反應性化合物(bl)之硬化劑(B)調配、混合而成。 〇 前述異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物(A)(以下簡稱 「預聚物(A)」)可使作爲聚異氰酸酯之聯甲苯胺二異氰酸 酯(al)與二醇反應而得。 在本發明,於前述預聚物(A)之合成時,藉由單獨使用 聯甲苯胺二異氰酸酯(a 1)作爲聚異氰酸酯,而聯甲苯胺二 異氰酸酯之分子構造係富有對稱性,因此可得聚胺基甲酸 酯樹脂中之硬鏈段構造的高結晶化(高凝集)所致之高硬度 化、耐久性(耐熱水性)、耐摩耗性等優良特性。 © 前述聯甲苯胺二異氰酸酯(al)係存在異構物,此等之 中,〇-聯甲苯胺二異氰酸酯(別名;3,3’-二甲基-4,4’-聯苯二 異氰酸酯)由於可使聚胺基甲酸酯樹脂中硬鏈段構造之高 結晶化(高凝集化)所致之硏磨性更佳提升,因而特佳。 再者,在本發明預聚物(A)之合成時,雖係單獨使用聯 甲苯胺二異氰酸酯(al),但在不阻害本發明目的之範圍 內,亦可使用其他聚異氰酸酯。 作爲前述其他聚異氰酸酯,可舉出例如,二苯基甲烷 201035141 二異氰酸酯(略稱MDI;其4,4’-體、2,4’-體、或2,2’-體、或 是此等之混合物)、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯、碳二醯亞 胺化二苯基甲烷聚異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯(TDI;其2,4-體、或2,6-體、或是此等之混合物)、二甲苯二異氰酸酯 (XDI)、1,5-萘二異氰酸酯(NDI)、四甲基二甲苯二異氰酸酯 等之芳香族系二異氰酸酯、或異佛爾酮二異氰酸酯 (IPDI)、加氫二苯基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)、加氫二甲 苯二異氰酸酯(加氫XDI)等之脂環族系二異氰酸酯、或六 〇 亞甲基二異氰酸酯、二聚物酸二異氰酸酯、降莰烯二異氰 酸酯等之脂肪族系二異氰酸酯等,在不損害本發明之目的 的範圍內,亦可使用此等中之一種或二種以上。 作爲前述其他聚異氰酸酯,例如,當二苯基甲烷二異 氰酸酯(MDI)的使用量增加時,所得聚胺基甲酸酯樹脂中硬 鏈段構造的結晶化降低,而有難以得到高硬度化、耐久性 (耐熱水性)、耐摩耗性所致之硏磨性提升的傾向,而不佳。 因此,其他聚異氰酸酯的使用量宜考慮與所期望之特性的 〇 平衡來加以設定 前述預聚物(A)係將聯甲苯胺二異氰酸酯(al)與二醇依 照通常方法使其反應而得,前述二醇可使用單一的二醇、 或亦可組合特定數平均分子量(以下簡稱爲「Μη」)的高分 子量二醇(a2)及特定分子量的低分子量二醇(a22)之至少2 種二醇使其反應,倂用高分子量二醇(a21)及低分子量二醇 (a22),將本發明之胺基甲酸酯樹脂組成物予以發泡、硬化 成形時,能夠更有效地控制反應性,可容易控制作業時之 201035141 反應性,成形性(產率、成形不均等)優良’且可形成均勻 且微細形狀之發泡胞,因而更佳。 前述高分子量二醇(a21)之Μη較佳爲500~5000之範 圍,更佳爲500~2000之範圍。 作爲前述高分子量二醇(a2 1),可舉出例如’聚乙二醇 (PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚伸乙基丙二醇(PEPG)、聚四亞 甲基乙二醇(PTMG)、2-甲基-1,3-丙烷己二酸、3-甲基-1,5 戊烷己二酸、聚碳酸酯聚醇等,此等之中’較佳爲Mn爲 0 500~2000之聚四亞甲基乙二醇(PTMG)。前述高分子量二醇 (a2 1)可爲直鏈、分枝、環狀構造之任一者。 又,前述低分子量二醇(a22)之分子量較佳爲50〜300 之範圍,更佳爲分子量爲5 0~2 00之範圍。 作爲前述低分子量二醇(a22),可舉出例如’乙二醇 (EG)、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、 〇 2 -丁基-2-乙基1,3 -丙二醇、2 -甲基-1,3 -丙—·醇等之脂肪族 二醇、1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇、加氫雙酚A等之 脂環族二醇等,作爲3官能以上之成分,可舉出甘油、三 羥甲基丙烷、新戊四醇等,此等之中,較佳爲二乙二醇 (DEG)。前述低分子量二醇〇22)可爲直鏈、分枝、環狀構 造之任一者。 在本發明,較佳爲組合前述高分子量二醇U21)與低分 子量二醇(a22)使其反應,此等之中,以高分子量二醇(a2 1) -10- 201035141 係聚伸丁二醇(PTMG,特佳爲Μη爲500~2000)及低分子量 二醇(a22)係二乙二醇(DEG)之組合爲特佳,藉此能夠使作 業時之反應性的控制更爲容易,成形性(產率、成形不均等) 優良,可形成均勻且微細形狀之發泡胞。 前述預聚物(A)係在使作爲聚異氰酸酯之聯甲苯胺二 異氰酸酯(a 1)與二醇(較佳爲Μη爲特定範圍的高分子量二 醇(a2 1)及分子量爲特定之範圍的低分子量二醇(a2 2))反應 而成的分子末端具有異氰酸酯基之預聚物’全部滿足下述 〇 〔條件I〕、〔條件II〕、〔條件ΙΠ〕者。 〔條件I〕預聚物(A)合成時之異氰酸酯基與羥基的莫耳比 (α)(即NCO/OH莫耳比)係2.10〜2·30之範圍。 〔條件II〕預聚物(Α)之NCO當量(β)爲460~550之範圍。 〔條件III〕莫耳比(〇0與NCO當量(β)的積(αχβ)爲 1 05 5〜1 265之範圍。 若前述預聚物(Α)之莫耳比(a)、NCO當量(β)、積(αχβ) 完全滿足〔條件I〕~〔要件ΙΠ〕,則成形性、耐磨耗性、 〇 耐久性優良,且作業時之反應性控制爲容易,可形成均勻 且微細形狀之發泡胞。 再者,在本發明中,當量的單位係使用「g/eq」。 構成主劑之預聚物(A)具有下述2個特徴,因此藉由與 後述硬化劑組合、調配、混合,可發揮優異的性能。 〔預聚物(A)之特徴1〕單獨使用聯甲苯胺二異氰酸酯 (TODI)。 習知的硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物之主流 -11- 201035141 係以甲苯二異氰酸酯(TDI)等作爲主要之聚異氰酸酯成 分,惟與此等相較,本發明的特徵係在主劑之預聚物(A) 的必要反應原料中不使用TDI等作爲聚異氰酸酯,而單獨 使用TODI。TODI比TDI更具有分子構造之對稱性,因此 可有效賦予所得聚胺基甲酸酯樹脂中硬鏈段構造之高結晶 化(高凝集化)所致的高硬度化、耐久性(特別是耐熱水性)、 耐摩耗性。 〔預聚物(A)之特徴2〕倂用高分子量二醇(a2 1)與低分 〇 子量二醇(a22)以將TODI之反應性調整爲最適範圍。 聚異氰酸酯之反應性係TODI比TDI快,TODI具有反 應難以控制、發泡成形性差等缺點。因此,本發明爲了盡 可能減低反應後之無異氰酸酯殘存量,在使TODI單獨與 二醇反應合成預聚物(A)之際,較佳爲倂用高分子量二醇 (a2 1)與低分子量二醇(a22),藉由分別將預聚物(A)在合成 時之異氰酸酯基與羥基的莫耳比(α)(亦即,NCO/OH莫耳 比)2.10~2.30之範圍、前述預聚物(Α)之NCO當量(β)設定 〇 於460~550之範圍、且前述莫耳比(α)與前述NCO當量(β) 的積(αχβ)設定於1 0 5 5〜1 265之範圍,將TODI的反應性 調整爲最適範圍,以謀求發泡成形性之適當化。 接著,以下說明與前述主劑組合、調配、混合之硬化 劑。 本發明所用之硬化劑(B)係含有異氰酸酯基反應性化 合物(bl)(以下簡稱爲「反應性化合物(bl)」)作爲必須成分。 又,以後述水發泡法製造硏磨墊時,硏磨墊用2液型 -12- 201035141 胺基甲酸酯樹脂組成物的硬化劑(B)中含有作爲發泡劑之 水(C)與觸媒(D)作爲必須成分。 只要前述反應性化合物(bl)對具有異氰酸酯基之化合 物具有良好的反應性,則無特別限定,可舉出例如,聚胺 基氯苯基甲烷化合物、Pandex E-5 0(商品名,DIC股份有限 公司製’聚胺基氯苯基甲烷化合物)、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(以下稱 爲MOCA)與聚伸丁二醇(以下稱爲PTMG)之混合物等,此 〇 等係可單獨使用,亦可倂用2種以上。 前述反應性化合物(bl)之調配量相對於前述預聚物 (A) 100重量份而言,較佳爲15〜35重量份之範圍,更佳爲 2 0〜3 2重量份之範圍。若前述反應性化合物(B)之調配量在 此範圍內,則可得高硬度且耐久性(耐熱水性)、耐摩耗性 優異的聚胺基甲酸酯硏磨墊。 又,水(C)係擔任發泡劑之作用而調配。水之調配量相 對於前述反應性化合物(b 1)100重量份而言,較佳爲0.05~1 〇 重量份之範圍,更佳爲0.3 0~0.60重量份之範圍。若前述水 (C)之調配量在此範圍內,則可得具有安定發泡狀態之硏磨 塾。 將主劑與硬化劑予以2液混合時水(C)之添加方法並無 特別限定,可舉出例如,預先將反應性化合物(B)、水(C)、 觸媒(D)與視需要的添加劑混合作爲硬化劑,接著,使主劑 與硬化劑混合、發泡、硬化之方法等。 進一步地,本發明之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂 -13- 201035141 組成物必須含有觸媒(D)。 前述觸媒(D)之種類及添加量只要是考慮混合步驟後 流入規定形狀之鑄模內的時間、最終發泡狀態等來加以選 擇即可,沒有特別限定》 作爲前述觸媒(D),可舉出例如,N,N-二甲基胺基乙基 醚、TOYOCAT ET(商品名,東曹股份有限公司製,N,N-二 甲基胺基乙基醚)、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-甲基咪唑等之三級 〇 胺、二辛錫二月桂酸酯等之金屬系觸媒等,此等之中,由 泡化特性爲強的點來看,較佳爲N,N-二甲基胺基乙基醚、 TOYOCAT ET,此等係可單獨使用,亦可倂用2種以上。 前述觸媒(D)之調配量相對於異氰酸酯基反應性化合 物(B)100重量份而言,較佳爲0.1〜1重量份之範圍,更佳 爲0.3〜0.6重量份之範圍。若前述觸媒(D)之調配量在此範 圍內,可得具有安定發泡狀態之硏磨墊。 以前述調配量之範圍調配作爲必須成分之反應性化合 〇 物(B)、水(C)、觸媒(D),藉由充分地攪拌混合可得硬化劑。 如上所述調配經調整的主劑與硬化劑’直接充分地攪 拌混合,可得本發明之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組 成物。 前述主劑與硬化劑之調配比,亦即,〔主劑中之異氰酸 酯基之總莫耳數〕/〔含水之硬化劑中之異氰酸酯基反應性 基之合計莫耳數〕較佳爲1/0·7〜1/1.1之範圍’更佳爲 1/0.8〜1/1.0之範圍。若主劑與硬化劑的調配比在此範圍 -14- 201035141 內,則可得高硬度,耐久性(耐熱水性)、耐摩耗性等優異 特性。 在本發明之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物 中,在不損及本發明目的之範圍內,亦可在製造步驟的任 何階段使用例如整泡劑、抗氧化劑、脫泡劑、紫外線吸收 劑、硏磨粒、塡充劑、顏料、增黏劑、界面活性劑、難燃 劑、可塑劑、滑劑、防靜電劑、耐熱安定劑、摻合用樹脂 等作爲添加劑。 〇 作爲前述塡充材,沒有特別限定,可舉出例如,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。 作爲前述整泡劑,可舉出Toray Silicone SH-193 (東麗 道康寧股份有限公司製)、SH-192(同公司製)、SH-190(同 公司製)等。 接著針對本發明之聚胺基甲酸酯硏磨墊及其製法加以 説明。 ^ 本發明之聚胺基甲酸酯硏磨墊係使用前述硏磨墊用2 液型胺基甲酸酯樹脂組成物而成者,可在前述硏磨墊用2 液型胺基甲酸酯樹脂組成物中視需要加入添加劑,注入預 定形狀的鑄模內使發泡、硬化,將該發泡成形物從鑄模取 出,切片成片狀等之適當形狀等加工而得。 作爲本發明之聚胺基甲酸酯硏磨墊之製法,除了後述 水發泡法以外,亦可採用例如,添加中空珠粒之方法、機 械發泡法、化學發泡法等各種方法,沒有特別限制。 -15- 201035141 以下,舉水發泡法作爲例子,說明本發明之製法。 使用前述硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物的聚 胺基甲酸酯硏磨墊之製法,可例示例如,包括如下〔步驟 1〕〜〔步驟5〕的一連串之製法,惟不限於此。 再者,添加劑只要可無阻礙地添加且能夠均勻調配, 則可在任何步驟使用。 〔步驟1〕主劑之調整步驟。 在具備氮導入管、冷卻冷凝器、溫度計、冷卻機之反 ❹ 應裝置中,分別裝入作爲聚異氰酸酯之聯甲苯胺二異氰酸 酯(al)、高分子量二醇(a21)(Mn爲500〜5000之範圍)、低 分子量二醇(a22)(分子量爲50~300),使得預聚物(A)在合 成時之異氰酸酯基與羥基的莫耳比(α)爲2.10~2.30之範 圍,前述預聚物(A)之NCO當量(β)爲460〜550之範圍,且 前述莫耳比(〇〇與前述NCO當量(β)的積(αχβ)爲1 05 5〜1265 之範圍,在氮氛圍氣下邊攪拌邊在較佳爲50〜90°C之範圍、 更佳爲60~8(TC之範圍使其反應,合成預聚物(A)而得含有 Ο 預聚物(A)之主劑。 〔步驟2〕主劑與硬化劑之混合步驟。 接著,將含有前述預聚物(A)之主劑與至少含有反應性化 合物(B)、水(C)、及觸媒(D)之硬化劑予以混合、攪拌做成發 泡反應液。於混合之際,將預聚物(A)與含有水(C)及觸媒(D) 之反應性化合物(B)分別置入二液混合澆鑄機的各自槽中,將 含有前述預聚物(A)之主劑加溫至較佳爲40~70°C,硬化劑較 佳爲加溫至40~90°C,各自以二液混合澆鑄機進行混合。 -16- 201035141 〔步驟3〕澆鑄步驟。 將前述發泡反應液注入預先加溫至較佳爲50〜12 0°C的 鑄模內。 〔步驟4〕硬化步驟。 以注入鑄模內之狀態,將發泡反應液加熱保持在適合 的溫度範圍(例如,50〜120°C之範圍),使其發泡、硬化, 較佳爲在50〜120 °C之模具內放置30分鐘~2小時後,取出 該成形品,以較佳爲1〇〇〜120°C、8~17小時的條件進行後 Ο 硬化(after cure),做爲成形品。 〔步驟5〕切片步驟。 將前述成形品切片爲適合的厚度之片狀。切片後之片 厚只要依照硏磨目的加以設定即可,無特別限制,例如較 佳爲0.6〜2.0mm之範圍。 如上所述,本發明之聚胺基甲酸酯硏磨墊係硏磨操作 時因溫度上昇導致之硏磨墊硬度(彈性模數)改變爲小、耐 久性(耐熱水性等)、耐摩耗性、成形性(產率、成形不均等) 〇 w 優異,可用於例如,液晶顯示器(LCD)用玻璃基板、硬碟 (HDD)用玻璃基板、顯示器用玻璃基板、記錄裝置用玻璃 碟片、光學用透鏡、矽晶圓、半導體元件等之要求高度表 面平坦性的玻璃材料之精密硏磨。 實施例 以下藉由實施例進一步具體説明本發明,惟本發明之 範圍係不僅限於此等實施例。 又’在本發明’若無特別限定,「份」爲「重量份」,「% -17- 201035141 爲「重量%」。 再者’本發明所用之測定方法及評價方法係如以下所 示。 (重量平均分子量之測定) 又’本發明中藉由GPC之重量平均分子量(聚苯乙烯換 算)的測定’係使用東曹(股)公司製HLC8220系統依照以下 條件進行。 分離管柱:使用4根東曹(股)製TSKgelGMHHR-N。管柱 0 溫度:40°C。移動層··和光純藥工業(股)製四氫呋喃。流 速:1.〇1111/分。試料濃度:1.0重量%。試料注入量:1〇〇微升。 檢測器:差示折射計。 〔預聚物(A)的NCO當量(β)之測定方法〕 預聚物(Α)的NCO當量(β)之測定係依照JISK7301,將 試料溶解於乾燥甲苯,添加過剩的二-η- 丁基胺溶液使反 應,以鹽酸標準溶液逆滴定残存的二-η-丁基胺而求得。 〔預聚物(Α)的黏度之測定方法〕 ❹ 預聚物(Α)的黏度之測定係使用ΒΜ型黏度計(東京計 器製),在使用樣品量200m卜2號或3號轉子來測定。 〔預聚物(A)的使用壽命之測定方法〕 將含有預聚物(A)之主劑與異氰酸酯基反應性化合物 (B)分別調整爲內溫80°C與50°C,接著,混合主劑與硬化 劑將成爲胺基甲酸酯樹脂組成物的時點TG當作基點,測定 前述胺基甲酸酯樹脂組成物的黏度到達50000mPai爲止 的時間TK單位;秒),當作胺基甲酸酯樹脂組成物之反應性 -18- 201035141 的測定結果。 然後,胺基甲酸酯樹脂組成物的黏度之測定係使用bm 型黏度計(東京計器製),在23 °c之氛圍氣下以樣品量 200ml、4號轉子每10秒加以測定。 〔硏磨墊之製作方法〕 將前述預聚物(A)與含有水(C)及觸媒(D)之異氰酸酯 基反應性化合物(B)分別置入二液混合澆鑄機的各自槽 內,將預聚物(A)加溫至50~80°C,將反應性化合物(B)加 〇 溫至40〜11 0°C,分別以二液混合澆鑄機進行混合。 將前述發泡反應液注入預先加溫至50〜12 0 °C之鑄模 內。以注入於鑄模內之狀態,將發泡反應液加熱保持於適 合的溫度範圍(例如,50~120°C之範圍),使發泡、硬化, 較佳爲在50〜12 CTC之模具內放置30分鐘〜2小時後,將該 成形品取出,以較佳爲1 0 0~ 1 2 0 °C、8 ~ 1 7小時的條件進行 後硬化,作爲成形品。 將前述成形品切片爲適合的厚度之片狀。切片後之片 ^ 厚只要依照硏磨目的加以設定即可,無特別限制,例如較 佳爲0.6-2.0mm之範圍。 〔成形性之測定方法〕 將前述預聚物(A)與含有水(C)及觸媒(D)之反應性化 合物(B)分別置入二液混合澆鑄機的各自槽內,將預聚物 (A)加溫至50~80°C,將反應性化合物(B)加溫至40〜1 l〇°C, 分別以二液混合澆鑄機進行混合,在室溫下,注入上方開 放的鑄模,使發泡。目視觀察,依照發泡狀態,將沒發生 -19- 201035141 裂紋、發泡下方的膨脹者判定爲成形性「良好」。 〔耐久性(耐熱水性)之測定方法〕 使用前述硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物,以 相同的樹脂組成物製作3個硏磨墊,各自浸漬於內溫設定 爲4 0 °C、6 0 °C、8 0 °C之恆溫水槽中,測定2小時浸漬後硬 度的經時變化。由硬度之經時變化,以下式算出硬度保持 率,將硬度保持率70%以上的硏磨墊判定爲耐久性(耐熱水 性)良好,小於7 〇 %者判定爲「不良」。 Ο 硬度保持率(%) = 2小時浸漬後之硬度/浸漬前之硬度X 1 00 〔耐摩耗性之測定方法〕 依照 JISK73 1 2- 1 996(Taber磨耗試験),評價耐摩耗 性。耐摩耗性之評價基準係將摩耗減量20Omg以下的硏磨 墊判定爲耐摩耗性良好。 〔硬度(JIS A)之測定方法〕 依照JIS K 73 1 2- 1 996(硬度試験),進行彈簧硬度試 験’以鑄模A進行評價。硬度之評價基準爲硬度8 5 (JIS A) Ο 以上的情形判定爲「良好」、硬度85(JIS A)以下的情形判 定爲「不良」。 〔實施例1〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶中,裝入作爲聚異氰酸酯之聯甲苯胺 二異氰酸酯(TODI)(al)(日本曹達股份有限公司製)1〇68 份’開始攪拌。接著,將1 000份作爲高分子量二醇(a21) 之PTMG-1000(商品名,三菱化學股份有限公司製,聚伸丁 -20- 201035141 二醇,Mn= 1 000)分次添加混合,在氮氣流下70 °C進行2小 時反應,然後將93份作爲低分子量二醇(a22)之二乙二醇 (DEG,三菱化學股份有限公司製,分子量106)分次添加混 合,在氮氣流下7〇°C進行5小時反應,合成主劑之異氰酸 酯基末端胺基甲酸酯預聚物(A-1)。 前述預聚物(A-1)在合成時之NCO/OH莫耳比(α)爲 2.15,前述預聚物(八-1)之1^〇當量(0)爲5〇〇,前述(〇〇與(0) 的積(αχβ)爲 1 075 » 〇 接著,在100份作爲具有異氰酸酯基反應性化合物(Β) 之Pandex Ε-5 0中,調配0.6份作爲發泡劑之離子交換水 (C)、0.5份作爲觸媒(D)之TOYOCAT-ET、及0.9份作爲整 泡劑之Toray Silicone SH-193,充分地攪拌混合,得到硬 化劑之聚胺組成物(X-1)。 在容器中以預聚物(A-1)/聚胺組成物(X- 1 )=1 00/27重 量比,將主劑之預聚物(A-1)與硬化劑之聚胺組成物(X-1) 攪拌混合’將約 350g注入預熱至 50 °C之模具 © (130mmxl30mmx35mm),立刻做成模具的蓋後,在50°C放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在1 1 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 將前述成形品以切片機切出約2mm厚,得到密度分布 均勻之片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-1)。將該聚胺基甲酸酯 硏磨墊(P-1)之物性(成形性、耐摩耗性、耐久性等)示於表 〔實施例2〕 -21- 201035141 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入TODI(al)(日本曹達股份有限公司 製)968份’開始攪拌。接著,將1000份作爲高分子量二醇 (a21)之PTMG- 1 000分次添加混合,在氮氣流下7(TC進行2 小時反應,然後將67份作爲低分子量二醇(a22)之DEG(三 菱化學股份有限公司製)分次添加混合,在氮氣流下70 °C進 行5小時反應,合成主劑之預聚物(A-2)。 前述預聚物(A-2)在合成時之NCO/OH莫耳比(ct)爲 〇 2.25’前述預聚物(A-2)之NCO當量(β)爲500,前述(α)與(β) 的積(αχβ)爲 1111 。 接著,在100份作爲反應性化合物(Β)之Pandex Ε-50 中調配0.6份作爲發泡劑之離子交換水(〇、0.5份作爲觸 媒(D)之TOYOCAT-ET、及0.9份作爲整泡劑之Toray Silicone SH-193,充分地攪拌混合,得到硬化劑之聚胺組 成物(X-1)。 在容器中以預聚物(A-2)/聚胺組成物(X- 1 ) = 1 00/27重 Ο 量比,攪拌混合主劑之預聚物(A-2)與硬化劑之聚胺組成物 (X-1),將約 3 5 0g 注入預熱至 50 °C之模具 (1 30mm X 1 30mm x3 5mm),立刻做成模具的蓋後,在5 0 °C放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在1 1 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 將前述成形品以切片機切出約2mm厚,得到密度分布 均勻之片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-2)。將該聚胺基甲酸酯 硏磨墊(P-2)之物性(成形性、耐摩耗性、耐久性等)示於表 -22- 201035141 〔實施例3〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入TODI(al)(日本曹達股份有限公司 製)904份,開始攪拌。接著,將1000份作爲高分子量二醇 (a21)之PTMG- 1 000分次添加混合,在氮氣流下70°C進行2 小時反應,然後將67份作爲低分子量二醇(a22)之DEG(三 菱化學股份有限公司製)分次添加混合,在氮氣流下70°C進 〇 行5小時反應,合成主劑之預聚物(A-3)。 前述預聚物(A-3)在合成時之NCO/OH莫耳比(α)爲 2.10,前述預聚物(A-3)之NCO當量(β)爲5 5 0,前述(〇〇與(β) 的積(αχβ)爲 1 220。 接著,在1〇〇份作爲反應性化合物(Β)之Pandex Ε-50 中調配0.6份作爲發泡劑之離子交換水(C)、0.5份作爲觸 媒(D)之 TOYOCAT-ET、及 0_9份作爲整泡劑之 Toray S i 1 i c 〇 ne S Η -1 9 3,充分地攪拌混合,得到硬化劑之聚胺組 〇 成物(x-l)。 在容器中以預聚物(Α-3)/聚胺組成物(X- 1 )= 1 00/25重 量比,攪拌混合主劑之預聚物(Α-3)與硬化劑之聚胺組成物 (Χ-1),將約 3 5 0 g 注入預熱至 50 °C之模具 (130mmxl30mmx35mm),立刻做成模具的蓋後’在50C放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在1 1 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 將前述成形品以切片機切出約2mm厚,得到密度分布 -23- 201035141 均勻之片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-3)。將該聚胺基甲酸酯 硏磨墊(P-3)之物性(成形性、耐摩耗性、耐久性等)示於表 1 ° 〔實施例4〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入TO DI(al)(日本曹達股份有限公司 製)759份,開始攪拌。接著,將1000份作爲高分子量二醇 (a21)之PTMG- 1 000分次添加混合,在氮氣流下70°C進行2 〇 小時反應,然後將26份作爲低分子量二醇(a22)之DEG(三 菱化學股份有限公司製)分次添加混合,在氮氣流下7〇°C進 行5小時反應,合成主劑之預聚物(A-4)。 前述預聚物(A-4)在合成時之NCO/OH莫耳比(α)爲 2.30,前述預聚物(A-4)之NC0當量(β)爲550,前述(α)與(β) 的積(αχβ)爲 1 265。 接著,在100份作爲反應性化合物(Β)之Pandex Ε-50 中調配〇·6份作爲發泡劑之離子交換水(C)、0.5份作爲觸 Ο 媒(D)之 TOYOCAT-ET、及 0.9份作爲整泡劑之Toray Silicone SH_ 193,充分地攪拌混合,得到硬化劑之聚胺組 成物(X-1)。 在容器中以預聚物(A-4)/聚胺組成物(X-l) = 100/25重 量比,攪拌混合主劑之預聚物(A-4)與硬化劑之聚胺組成物 (X-1) ’將約 3 5 0g 注入預熱至 50 °C之模具 (130mmxl30mmx35mm),立刻做成模具的蓋後,在50°C放 置1小時’之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在11 0 -24- 201035141 °C進行1 6小時之後硬化’得到成形品。 將前述成形品以切片機切出約2mm厚,得到密度分布 均勻之片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-4)。將該聚胺基甲酸酯 硏磨墊(P-4)之物性(成形性、耐摩耗性、耐久性等)示於表 〔實施例5〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入T〇DI(al)(日本曹達股份有限公司 〇 製)1127份,開始攪拌。接著,將1000份作爲高分子量二 醇(a2 1)之PTMG-1000分次添加混合,在氮氣流下70°C進 行 2小時反應,然後將91份作爲低分子量二醇(a22)之 DEG(三菱化學股份有限公司製)分次添加混合,在氮氣流下 70°C進行5小時反應,合成主劑之預聚物(A-5)。 前述預聚物(A-5)在合成時之NCO/OH莫耳比(〇:)爲 2.3〇,前述預聚物(八-5)之:^(:〇當量(0)爲46〇,前述(〇〇與(0) 的積(αχβ)爲 1 05 8。 Ο 接著,在100份作爲反應性化合物(Β)之Pandex Ε-50 中調配〇·6份作爲發泡劑之離子交換水(C)、0.5份作爲觸 媒(D)之 TOYOCAT-ET、及 0.9份作爲整泡劑之 Toray Silicone SΗ-193,充分地攪拌混合,得到硬化劑之聚胺組 成物(Χ-1) ° 在容器中以預聚物(Α-5)/聚胺組成物(X- 1 ) = 1 00/3 0重 量比,攪拌混合主劑之預聚物(Α-5)與硬化劑之聚胺組成物 (Χ-1),將約 3 5 0g 注入預熱至 50 °c之模具 -25- 201035141 (130mmxl30mmx35mm),立刻做成模具的蓋後,在50°C放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在1 1 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 將前述成形品以切片機切出約2mm厚,得到密度分布 均勻之片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-5)。將該聚胺基甲酸酯 硏磨墊(P-5)之物性(成形性、耐摩耗性、耐久性等)示於表 1 ° 〔實施例6〕 C 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入作爲聚異氰酸酯之聯甲苯胺二異 氰酸酯(TODI)(al)(日本曹達股份有限公司製)913份,開始 攪拌。接著,將1〇〇〇份作爲二醇之PTMG-650(商品名,三 菱化學股份有限公司製,聚伸丁二醇,Mn = 6 50)分次添加混 合,在氮氣流下70°C進行5小時反應,合成主劑之異氰酸 酯基末端胺基甲酸酯預聚物(A-6) » 前述預聚物(Α-6)在合成時之NCO/OH莫耳比U)爲 ^ 2.25’前述預聚物(Α-6)之NCO當量(β)爲500,前述(α)與(β) 的積(ax β)爲 1 1 25。 接著,在100份作爲具有異氰酸酯基反應性化合物(Β) 之Pandex Ε-50中,調配0.6份作爲發泡劑之離子交換水 (C)、0.5份作爲觸媒(D)之TOYOCAT-ET、及0.9份作爲整 泡劑之To ray Silicone SH-193,充分地攪拌混合,得到硬 化劑之聚胺組成物(X-1)。 在容器中以預聚物(A-6)/聚胺組成物(X- 1 )=1 00/27重 -26- 201035141 量比’攪拌混合主劑之預聚物(A-6)與硬化劑之聚胺組成物 (Χ-1),將約 350g 注入預熱至 50°C之模具 (1 30mmx 1 30mmx35mm),立刻做成模具的蓋後,在50°C放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在1 1 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 將前述成形品以切片機切出約2mm厚,得到密度分布 均勻之片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-6)。將該聚胺基甲酸酯 硏磨墊(P-6)之物性(成形性、耐摩耗性、耐久性等)示於表 Ο 1。 〔比較例1〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入作爲聚異氰酸酯之 Cosmonate T-8 0 (商品名,三井化學聚胺基甲酸酯股份有限公司製,甲 苯二異氰酸酯(TDI)之2,4-異構物與2,6-異構物的8 0:20之 混合物)1117份,開始攪拌。接著,將1000份作爲高分子 量二醇(a21)之PTMG-1 000(商品名,三菱化學股份有限公 〇 司製,聚伸丁二醇,Mn=1 000)分次添加混合,在氮氣流下 70 °C進行2小時反應,然後將26 8份作爲低分子量二醇(a22) 之二乙二醇(DEG,三菱化學股份有限公司製,分子量106) 分次添加混合,在氮氣流下70°C進行5小時反應’合成主 劑之異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物(A-7)。 前述預聚物(A-7)在合成時之NCO/OH莫耳比(^)爲 1.85,前述預聚物(A-7)之NCO當量(β)爲400’前述〇)與(β) 的積(αχβ)爲740。 -27- 201035141 接著,在1 00份作爲具有異氰酸酯基反應性化合物(B) 之Pandex E-50中調配〇·5份作爲發泡劑之離子交換水 (C)、0.3份作爲觸媒(D)之TOYOCAT-ET、及0.9份作爲整 泡劑之Toray Silicone SH-193 ’充分地攪拌混合’得到硬 化劑之聚胺組成物(X-2)。 在容器中以預聚物(A-7)/聚胺組成物(X-2)= 1 00/3 0重 量比,攪拌混合主劑之預聚物(A-7)與硬化劑之聚胺組成物 (X-2), 將約 350g 注入預熱至 50°C 之模具 〇 (130mmxl30mmx35mm),立刻做成模具的蓋後,在50°c放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在1 1 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 將前述成形品以切片機切出約2mm厚,得到片狀之聚 胺基甲酸酯硏磨墊(P-7)。將該聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-7) 之物性(成形性、耐摩耗性、耐久性等)示於表2。由其結果 得知耐久性(耐熱水性)爲不佳。 〔比較例2〕 ^ 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入TODI(al)(日本曹達股份有限公司 製)904份,開始攪拌。接著,將1〇〇〇份作爲高分子量二醇 (a21)之PTMG-1000(商品名,三菱化學股份有限公司製, 聚伸丁二醇,Mn=1000)分次添加混合,在氮氣流下7〇〇c進 行2小時反應,然後將67份作爲低分子量二醇(a22)之二 乙二醇(DEG,三菱化學股份有限公司製,分子量丨〇6)分次 添加混合’在氮氣流下7 0 °C進行5小時反應,合成主劑之 -28- .201035141 預聚物(A-8)。 前述預聚物(A-8)在合成時之NCO/OH莫耳比(α)爲 2.1〇,前述預聚物(八-8)之1^〇當量(0)爲5〇〇,前述(〇[)與(0) 的積(αχβ)爲 1 0 5 0。 預聚物(Α-8)係在合成時發生凝膠化,無法得到良好的 性能。結果示於表2。 〔比較例3〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 Ο 1公升四口圓底燒瓶裝入TODI(al)(日本曹達股份有限公司 製)806份,開始攪拌。接著,將1000份作爲高分子量二醇 (a21)之PTMG- 1 000分次添加混合,在氮氣流下70°C進行2 小時反應,然後將23份作爲低分子量二醇(a22)之DEG(三 菱化學股份有限公司製)分次添加混合,在氮氣流下70°C進 行5小時反應,合成主劑之預聚物(A-9)。 前述預聚物(A-9)在合成時之NCO/OH莫耳比(α)爲 2.5〇’前述預聚物(八-9)之1^〇當量(卩)爲5〇〇,前述(〇〇與(0) €) 的積(αχβ)爲 1 250。 接著’在100份作爲反應性化合物(Β)之Pandex Ε-50 中調配〇·6份作爲發泡劑之離子交換水(C)、0.5份作爲觸 媒(D)之 TOYOCAT-ET、及0.9份作爲整泡劑之Toray Silicone SΗ-193,充分地攪拌混合,得到硬化劑之聚胺組 成物(Χ-1)。 在容器中以預聚物(Α-9)/聚胺組成物(X-l) = 100/27重 量比,攪拌混合主劑之預聚物(Α-9)與硬化劑之聚胺組成物 -29- 201035141 (Χ-l)將約 3 50g 注入預熱至 50 °C 之模具 (130mmxl30mm><35mm),立刻做成模具的蓋後,在50°C放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在1 1 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 所得成形品發生裂紋與發泡下方的膨脹,無法得到良 好的片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-9)。結果示於表2。 〔比較例4〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 〇 1公升四口圓底燒瓶裝入TODI(al)(日本曹達股份有限公司 製)1176份,開始攪拌。接著,將1000份作爲高分子量二 醇(a2 1)之PTMG-1 000分次添加混合,在氮氣流下70°C進 行2小時反應,然後將143份作爲低分子量二醇(a22)之 DEG(三菱化學股份有限公司製)分次添加混合,在氮氣流下 70°C進行5小時反應,合成主劑之預聚物(A-10)。 前述預聚物(A-10)在合成時之NCO/OH莫耳比(α)爲 2.00,前述預聚物(A-10)之NCO當量(β)爲550,前述(α)與 Ο (β)的積(αχβ)爲 1100 » 如表2所示,預聚物(Α-10)係在合成時產生凝膠化, 無法得到良好的性能。結果示於表2。 〔比較例5〕 在具備氮導入管、冷卻用冷凝器、溫度計、攪拌機的 1公升四口圓底燒瓶裝入TODI(al)(日本曹達股份有限公司 製)719份,開始攪拌。接著,1000份作爲二醇之PTMG-1000 分次添加混合,在氮氣流下進行5小時反應,合成主 -30- 201035141 劑之預聚物(A-1 1)。 前述預聚物(A-11)在合成時之NCO/OH莫耳比(α)爲 2.72’前述預聚物(a-U)之NCO當量(β)爲5 00,前述(α)與 (β)的積(αχ β)爲 1360。 接著’在100份作爲反應性化合物(Β)之Pandex Ε-50 中調配0.6份作爲發泡劑之離子交換水(C)、0.5份作爲觸 媒(D)之 TOYOCAT-ET、及 0.9份作爲整泡劑之 Toray Silicone SH-193,充分地攪拌混合,得到硬化劑之聚胺組 〇 成物(x-i)。 在容器中以預聚物(A-11)/聚胺組成物(X-l) = 100/2 7重 量比,攪拌混合主劑之預聚物(A-11)與硬化劑之聚胺組成 物(X-1),將約 3 50g 注入預熱至 50 °C之模具 (130mmxl30mmx35mm),立刻做成模具的蓋後,在50°C放 置1小時,之後取出發泡成形品,將該發泡成形品在11 0 °C進行1 6小時之後硬化,得到成形品。 所得成形品發生裂紋與發泡下方的膨脹,無法得到良 〇 好的片狀聚胺基甲酸酯硏磨墊(P-11)。結果示於表2。 -31- 201035141 表1-1 實施例1 實施例2 實施例3 主劑;預聚物(A) A-1 A-2 A-3 預聚物在合成時之NCO/OH莫 耳比⑹ 2.15 2.25 2.1 預聚物之NCO當量(β) 500 500 550 莫耳比⑷與NCO當量(β)的積 (αχβ) 1075 1111 1155 預聚物(Α)之黏度(mPa. s/80°C) 1470 1190 1220 硬化劑潔胺組成物(份) X-1 X-1 X-1 NCO基反應性化合物(B) Pandex E-50 1〇〇份 Pandex E-50 100份 Pandex E-50 100份 離子交換水(C) 0.6份 0.6份 0.6份 觸媒(D) TOYOCAT-ET TOYOCAT-ET TOYOCAT-ET 0.5份 0.5份 0.5份 Toray Silicone Toray Silicone Toray Silicone 整泡劑 SH-193 SH-193 SH-193 0.9份 0.9份 0.9份 主劑(預聚物)/ 硬化劑(聚胺組成物)之 混合比(重量比) 100/27 100/27 100/25 胺基甲酸酯樹脂組成物的使用壽 命(秒) 220 200 230 成形品之密度(g/cm3) 0.6 0.6 0.6 硬度(JISA) 91 89 88 成形性 良好 良好 良好 硏磨墊(P) P-1 P-2 P-3 耐摩耗性 良好 良好 良好 磨耗減量(mg) 140 110 95 耐久性 良好 良好 良好 4(TC之硬度保持率(%) 84 85 84 耐久性 良好 良好 良好 60。。之硬度保持率(%) 82 83 82 耐久性 良好 良好 良好 80。。之硬度保持率(%) 80 81 80 -32- 201035141 表1-2 實施例4 實施例5 實施例6 主劑;預聚物(A) A-4 A-5 A-6 預聚物在合成時之NCO/OH莫耳比 ⑹ 2.3 2.3 2.25 預聚物之NCO當量(β) 550 460 500 莫耳比⑹與NCO當量(β)的積 (αχβ) 1265 1058 1125 預聚物(Α)之黏度(mPa· s/80〇C) 820 1610 690 硬化劑潔胺組成物(份) X-1 X-1 X-1 NCO基反應性化合物(B) Pandex E-50 100份 Pandex E-50 1〇〇份 Pandex E-50 100份 離子交換水(C) 0.6份 0.6份 0.6份 觸媒(D) TOYOCAT-ET TOYOCAT-ET TOYOCAT-ET 0.5份 0.5份 〇·5份 Toray Silicone Toray Silicone Toray Silicone 整泡劑 SH-193 SH-193 SH-193 〇·9份 0.9份 0.9份 主劑(預聚物)/ 硬化劑(聚胺組成物)之 混合比(重量比) 100/25 100/30 100/27 胺基甲酸酯樹脂組成物的使用壽命 (秒) 200 190 190 成形品之密度(g/cm3) 0.6 0.6 0.61 硬度(JISA) 83 90 91 成形性 良好 良好 良好 硏磨墊(P) P-4 P-5 P-6 耐摩耗性 良好 良好 良好 磨耗減量(mg) 10 145 160 耐久性 良好 良好 良好 40〇C之硬度保持率(%) 86 83 86 耐久性 良好 良好 良好 60°C之硬度保持率(%) 85 81 83 耐久性 良好 良好 良好 80°C之硬度保持率(%) 82 79 80 -33- 201035141
表2 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 主劑澦聚物(A) A_7 A-8 A-9 A-10 A-11 預聚物在合成時之 NCO/OH莫耳比⑻ 1.85 2.10 2.50 2.00 2.72 預聚物之NCO當量(β) 400 500 500 550 500 莫耳比(〇0與NCO當量(β)的 積(αχβ) 740 1050 1250 1100 1360 預聚物(Α)之黏度 (mPa-s/SOt:) 800 凝膠化 750 凝膠化 660 硬化劑;聚胺組成物 (份) X-2 X-1 X-1 NCO基反應性化合物(B) Pandex E-50 100份 無調配 Pandex E-50 1〇〇份 無調配 Pandex E-50 100份 離子交換水(C) 〇·5份 無調配 〇_6份 無調配 0.6份 觸媒(D) TOYOCAT-ET 0.3份 無調配 TOYOCAT-ET 0.5份 無調配 TOYOCAT-ET 〇_5份 整泡劑 Toray Silicone SH-193 0.9份 無調配 Toray Silicone SH-193 0.9份 無調配 Toray Silicone SH-193 0.9份 主劑(預聚物)/ 硬化劑(聚胺組成物)之 混合比價量比) 100/30 100/27 100/27 胺基甲酸酯樹脂組成物之 使用壽命(秒) 220 170 150 成形品之密度(g/cm3) 0.60 0.60 0.61 硬度(JISA) 93 88 90 成形性 良好 裂紋 發泡下方的膨 脹 裂紋 發泡下方的膨 脹 硏磨墊(P) P-7 P-9 P-11 耐摩耗性 良好 無法測定 無法測定 磨耗減量(mg) 130 耐久性 桃之硬度保持率(%) 良好 77 無法測定 無法測定 耐久性 60¾之硬度保持率(%) 不良 59 無法測定 無法測定 耐久性 801之硬度保持率(%) 不良 48 無法測定 無法測定 -34- 201035141 產業上之利用可能性 本發明之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹 業時反應性的控制爲容易且成形性優異,能 微細形狀之發泡胞。 又,本發明之聚胺基甲酸酯硏磨墊在硏 度上昇導致之硏磨墊硬度(彈性模數)改變爲 熱水性等)、耐摩耗性、成形性(產率、成形 可用於例如,液晶顯示器(LCD)用玻璃基板-0 玻璃基板、記錄裝置用玻璃碟片、光學用透 半導體元件等之要求高度表面平坦性的玻璃 磨。 【圖式簡單說明】 無。 【主要元件符號說明】 無。 〇 脂組成物係作 夠形成均勻且 磨操作時因溫 J、,耐久性(耐 不均等)優良, 硬碟(HDD)用 鏡、砂晶圓、 材料之精密硏 -35-

Claims (1)

  1. 201035141 七、申請專利範圍: 1. 一種硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂組成物’特徵爲其係 以含有異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物(A)之主劑與 包括具有含活性氫的基之化合物(bl)的硬化劑(B)爲必須 成分之硏磨墊用胺基甲酸酯樹脂組成物,其中前述預聚 物(A)係使聯甲苯胺二異氰酸酯(al)與二醇(a2)反應而得 者,在其合成時,前述聯甲苯胺二異氰酸酯(a 1)之異氰 酸酯基與前述二醇(a2)羥基之莫耳比(〇〇爲2.10~2.30,前 0 述預聚物(A)之NCO當量(β)爲460-5 50,且前述莫耳比(〇〇 與NCO當量(β)的積(αχβ)爲1 055〜1 265之範圍。 2. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂 組成物,其中前述預聚物(Α)係使用數平均分子量爲 500〜5000的高分子量二醇(a21)及分子量爲50-300的低 分子量二醇(a2 2),使其反應而得。 3. 如申請專利範圍第2項之硏磨墊用異氰酸酯基末端胺基 甲酸酯預聚物,其中前述高分子量二醇(a2 1)爲聚伸丁二 Ο 醇,且低分子量二醇(a2 2)爲二乙二醇。 4. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊用2液型胺基甲酸酯樹脂 組成物,其中前述異氰酸酯基反應性化合物(B)係由聚胺 基氯苯基甲烷化合物、聚胺基氯苯基甲烷化合物與聚伸 丁二醇之混合物所選出之至少一種。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之硏磨墊用2液型胺 基甲酸酯樹脂組成物,其中進一步含有作爲發泡劑之水 (C)與觸媒(D)以作爲硬化劑(B)。 -36- 201035141 6· —種聚胺基甲酸酯硏磨墊,其係使用$丨 至5項中任一項之硏磨墊用2液型胺基 而成。 7. —種聚胺基甲酸酯硏磨墊之製法,其 利範圍第1至5項中任一項之硏磨墊用 樹脂組成物注入鑄模內而使其發泡、 物從鑄模取出,並切片成片狀。 ]申請專利範圍第1 甲酸酯樹脂組成物 特徵爲將如申請專 2液型胺基甲酸酯 硬化,將發泡成形
    -37- 201035141 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 雜〇 〇 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: Μ 。 y\\\
TW098132877A 2008-09-30 2009-09-29 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 TWI461450B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008253237 2008-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201035141A true TW201035141A (en) 2010-10-01
TWI461450B TWI461450B (zh) 2014-11-21

Family

ID=42073485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098132877A TWI461450B (zh) 2008-09-30 2009-09-29 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

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TWI461450B (zh)
WO (1) WO2010038724A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9156124B2 (en) 2010-07-08 2015-10-13 Nexplanar Corporation Soft polishing pad for polishing a semiconductor substrate
US20150059254A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-05 Dow Global Technologies Llc Polyurethane polishing pad
JP6338809B1 (ja) * 2016-11-17 2018-06-06 三井化学株式会社 発泡用熱可塑性ポリウレタン樹脂およびその製造方法、ならびに、成形品

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3306417B2 (ja) * 2000-12-27 2002-07-24 東洋ゴム工業株式会社 半導体研磨用ポリウレタン研磨パッドを製造する方法
JP4324785B2 (ja) * 2003-04-15 2009-09-02 Jsr株式会社 研磨パッドの製造方法
KR101107043B1 (ko) * 2006-08-28 2012-01-25 도요 고무 고교 가부시키가이샤 연마 패드
JP2008056731A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Yunimatekku Kk 自動車弾性体部品用発泡ポリウレタンエラストマーの製造法
JP5211452B2 (ja) * 2006-08-29 2013-06-12 Nok株式会社 発泡ポリウレタンエラストマーの製造方法
US7371160B1 (en) * 2006-12-21 2008-05-13 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc. Elastomer-modified chemical mechanical polishing pad
US7569268B2 (en) * 2007-01-29 2009-08-04 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad

Also Published As

Publication number Publication date
TWI461450B (zh) 2014-11-21
WO2010038724A1 (ja) 2010-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101750775B1 (ko) 연마 패드용 2액형 우레탄 수지 조성물, 폴리우레탄 연마 패드, 및 폴리우레탄 연마 패드의 제조 방법
CN106163741B (zh) 研磨垫及其制造方法
JP4897082B2 (ja) ポリウレタン発泡体及び研磨パッド
JP6424986B2 (ja) 研磨パッド、研磨パッドの製造方法及び研磨方法
TWI352726B (zh)
JP6539910B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
CN103563056A (zh) 研磨垫及其制造方法
CN103608903A (zh) 研磨垫及其制造方法
KR100963968B1 (ko) 저밀도 고경도의 폴리우레탄 연마 패드 및 그 제조방법
CN103597584A (zh) 研磨垫及其制造方法
TW201035141A (en) Two-package curing type polyurethane resin composition and methods for making urethane molded products for polishing pads
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
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
JP2005068168A (ja) ガラス研磨ポリウレタンパッド用2液型組成物、該組成物を用いたガラス研磨ポリウレタンパッド、及びその製造方法
TWI833693B (zh) 研磨墊、研磨墊之製造方法、研磨光學材料或半導體材料之表面之方法、及減少研磨光學材料或半導體材料之表面時之刮痕之方法
TWI833924B (zh) 研磨墊、研磨光學材料或半導體材料之表面之方法、及減少研磨光學材料或半導體材料之表面時之刮痕之方法
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
JP2012211286A (ja) 研磨パッド用ウレタン樹脂組成物
JP7395853B2 (ja) 研磨パッド及び研磨パッド用樹脂組成物
JP2011212775A (ja) ポリウレタン研磨パッド部材組成物
JP2012017409A (ja) 発泡砥石用2液型ウレタン樹脂組成物、ポリウレタン発泡砥石、及びポリウレタン発泡砥石の製造方法
JP2019038106A (ja) 研磨パッド及びその製造方法
JP2024041370A (ja) 研磨パッド、研磨パッドの製造方法、及び研磨加工物の製造方法
JP2019177454A (ja) 研磨パッド、研磨パッドの製造方法、及び光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法
JP2019177455A (ja) 研磨パッド、研磨パッドの製造方法、及び光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法