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具有窗口的軟性且可修整的化學(xué)機(jī)械拋光墊的制作方法_3

文檔序號(hào):9227092閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
所述拋光層中的終點(diǎn)檢測(cè)窗口(30)(較好的是,其中所述終點(diǎn)檢測(cè)窗口有利于原位 拋光終點(diǎn)檢測(cè));任選地,剛性層(25),所述剛性層(25)具有上表面(26)和下表面(27);任 選地,熱熔粘合劑(23),所述熱熔粘合劑(23)介于所述拋光層(20)的底表面(17)和所述 剛性層(25)的上表面(26)之間;其中,所述熱熔粘合劑(23)將所述拋光層(20)與所述剛 性層(25)粘結(jié);任選地,壓敏平臺(tái)粘合劑(70);其中所述壓敏平臺(tái)粘合劑(70)設(shè)置在所述 剛性層(25)的下表面(27)上(較好的是,其中所述壓敏平臺(tái)粘合劑有利于將化學(xué)機(jī)械拋 光墊安裝在拋光機(jī)上);以及任選地,剝離襯墊(75);其中所述壓敏平臺(tái)粘合劑(70)介于 所述剛性層(25)的下表面(27)和剝離襯墊(75)之間;其中所述拋光層(20)包括以下成 分的反應(yīng)產(chǎn)物,所述成分包括拋光層預(yù)聚物以及拋光層固化劑體系,其中所述拋光層預(yù)聚 物選自具有2-12重量% (優(yōu)選2-lOwt% ;更優(yōu)選4-8wt% ;最優(yōu)選5-7wt% )的未反應(yīng)的 NCO基團(tuán)的異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物,所述拋光層固化劑體系包括:至少5重量% (優(yōu)選5-30wt% ;更優(yōu)選5-25wt% ;最優(yōu)選5-20wt%)的拋光層胺引發(fā)的多元醇固化劑、 25-95重量% (優(yōu)選35-90wt% ;更優(yōu)選50-75wt% ;最優(yōu)選60-75wt%)的拋光層高分子 量多元醇固化劑以及0-70重量% (優(yōu)選5-60wt% ;更優(yōu)選10-50wt% ;更優(yōu)選10-30wt% ; 最優(yōu)選10-20wt% )的拋光層雙官能的固化劑,所述拋光層胺引發(fā)的多元醇固化劑每個(gè)分 子具有至少一個(gè)氮原子(優(yōu)選1-4個(gè)氮原子;更優(yōu)選2-4個(gè)氮原子;最優(yōu)選2個(gè)氮原子) 并且每個(gè)分子平均具有至少三個(gè)(優(yōu)選3-6個(gè);更優(yōu)選3-5個(gè);最優(yōu)選4個(gè))羥基;所述拋 光層高分子量多元醇固化劑的數(shù)均分子量化為2, 500-100, 000 (優(yōu)選5, 000-50, 000 ;更優(yōu) 選7, 500-25, 000 ;最優(yōu)選10, 000-15, 000)并且每個(gè)分子平均具有3-10個(gè)(優(yōu)選4-8個(gè); 更優(yōu)選5-7個(gè);最優(yōu)選6個(gè))羥基;其中所述終點(diǎn)檢測(cè)窗口(30)包括以下成分的反應(yīng)產(chǎn) 物,所述成分包括窗口預(yù)聚物以及窗口固化劑體系,其中所述窗口預(yù)聚物選自具有2-6. 5 重量% (優(yōu)選3-6wt% ;更優(yōu)選5-6wt% ;最優(yōu)選5. 5-6wt% )的未反應(yīng)的NCO基團(tuán)的異氰 酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物,所述窗口固化劑體系包括:至少5重量% (優(yōu)選5-70wt% ; 更優(yōu)選10-60wt% ;最優(yōu)選20-40wt% )的窗口雙官能的固化劑、至少5重量% (優(yōu)選 5-25wt% ;更優(yōu)選5-20wt% ;最優(yōu)選5-15wt% )的窗口胺引發(fā)的多元醇固化劑以及25-90 重量% (優(yōu)選35-90wt% ;更優(yōu)選40-75wt% ;最優(yōu)選50-65wt% )的窗口高分子量多元醇 固化劑,所述窗口胺引發(fā)的多元醇固化劑每個(gè)分子具有至少一個(gè)氮原子(優(yōu)選1-4個(gè)氮原 子;更優(yōu)選2-4個(gè)氮原子;最優(yōu)選2個(gè)氮原子)并且每個(gè)分子平均具有至少三個(gè)羥基(優(yōu) 選3-6個(gè);更優(yōu)選3-5個(gè);最優(yōu)選4個(gè));所述窗口高分子量多元醇固化劑的數(shù)均分子量Mn為 2, 000-100, 000 (優(yōu)選 2, 500-100, 000 ;更優(yōu)選 5, 000-50, 000 ;最優(yōu)選 7, 500-15, 000)并 且每個(gè)分子平均具有3-10個(gè)(優(yōu)選4-8個(gè);更優(yōu)選5-7個(gè);最優(yōu)選6個(gè))羥基;其中所述 拋光層的密度彡〇· 6g/cm3 (優(yōu)選0· 6-1. 2g/cm3;更優(yōu)選0· 7-1. lg/cm 3;最優(yōu)選0· 75-1. Og/ cm3)、肖氏D硬度為5-40(優(yōu)選5-30 ;更優(yōu)選5-20 ;最優(yōu)選5-15)、斷裂伸長(zhǎng)率為100-450% (優(yōu)選125-425% ;更優(yōu)選150-300% ;最優(yōu)選150-200% )、以及切割速率為25-150 μπι/ hr (優(yōu)選30-125 μπι/hr ;更優(yōu)選30-100 μπι/hr ;最優(yōu)選30-60 μπι/hr);以及其中所述拋光 層的密度彡 〇· 6g/cm3 (優(yōu)選 0· 6-1. 2g/cm3;更優(yōu)選 0· 7-1. lg/cm 3;最優(yōu)選 0· 75-1. Og/cm 3)、 肖氏D硬度為5-40 (優(yōu)選5-30 ;更優(yōu)選5-20 ;最優(yōu)選5-15)、斷裂伸長(zhǎng)率為100-450% (優(yōu) 選125-425% ;更優(yōu)選150-300% ;最優(yōu)選150-200%)、以及切割速率為25-150 μ m/hr (優(yōu) 選 30-125 ym/hr ;更優(yōu)選 30-100 ym/hr ;最優(yōu)選 30-60 ym/hr)。(見(jiàn)圖 1-6)。
[0042] 用作拋光層預(yù)聚物以及用作窗口預(yù)聚物的異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物包 括以下成分的反應(yīng)產(chǎn)物,所述成分包括多官能的異氰酸酯和預(yù)聚物多元醇。
[0043] 用于制備異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物的多官能的異氰酸酯優(yōu)選選自下組: 脂族多官能的異氰酸酯、芳族多官能的異氰酸酯,及其混合物。更好的是,所述多官能的異 氰酸酯是選自下組的二異氰酸酯:2, 4-甲苯二異氰酸酯、2, 6-甲苯二異氰酸酯、4, 4' -二苯 基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯、對(duì)苯二異氰酸酯、苯二甲基 二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、4, 4' -二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、 環(huán)己烷二異氰酸酯以及它們的混合物。更好的是,所述多官能的異氰酸酯是選自下組的二 異氰酸酯:2, 4-甲苯二異氰酸酯、2, 6-甲苯二異氰酸酯以及它們的混合物。
[0044] 用于制備異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物的預(yù)聚物多元醇優(yōu)選選自下組:二元 醇、多元醇、多元醇二醇、其共聚物,及其混合物。更好的是,所述預(yù)聚物多元醇選自下組: 聚醚多元醇(例如,聚(氧基四亞甲基)二醇,聚(氧基亞丙基)二醇,聚(氧基亞乙 基)二醇);聚碳酸酯多元醇;聚酯多元醇;聚己內(nèi)酯多元醇;及它們的混合物;以及上述 物質(zhì)與一種或多種選自下組的低分子量多元醇的混合物:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二 醇、1,2- 丁二醇、1,3- 丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、 3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇和三丙二醇。更好的是,所述預(yù)聚 物多元醇選自下組:聚四亞甲基醚二醇(PTMEG);聚亞丙基醚二醇(PPG),以及聚亞乙基醚 二醇(PEG)中的至少一種,任選地混合有至少一種選自下組的低分子量多元醇:乙二醇、 1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2- 丁二醇、1,3- 丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、 新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇和三丙二 醇。最優(yōu)選地,所述預(yù)聚物多元醇包括與至少一種以下物質(zhì)混合的PPG :乙二醇、1,2-丙二 醇、1,3-丙二醇、1,2- 丁二醇、1,3- 丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、新戊二醇、 1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、以及三丙二醇。
[0045] 市售的基于PTMEG的異氰酸醋封端的氨基甲酸醋預(yù)聚物的例子包括Imuthane? 預(yù)聚物(購(gòu)自 COIM USA 公司(COM USA,Inc·),例如PET-80A、PET-85A、PET-90A、PET-93A、 PET-95A、PET-60D、PET-70D、PET-75D) ;Adiprene?預(yù)聚物(購(gòu)自馳姆特公司(Chemtura), 例如 LF 800A、LF 900A、LF910A、LF 930A、LF 931A、LF 939A、LF 950A、LF 952A、LF 600D、LF 601D、LF 650D、LF 667、LF 700D、LF 750D、LF 751D、LF 752D、LF 753D 和 L325) ;Andur? 預(yù)聚物(購(gòu)自安德森發(fā)展公司(Anderson Development Company),例如 70APLF、80APLF、 8 5APLF、90APLF、9 5APLF、60DPLF、70APLF、7 5APLF)。
[0046] 市售的基于PPG的異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物的例子包括Imuthane? 預(yù)聚物(購(gòu)自 COM USA 公司,例如 PPT-80A、PPT-90A、PPT-95A、PPT-65D、PPT-75D); Adiprene?預(yù)聚物(購(gòu)自馳姆特公司(Chemtura),例如 LFG 963A、LFG 964A、LFG 740D); 以及Andur?預(yù)聚物(購(gòu)自安德森發(fā)展公司(Anderson Development Company),例如 8000APLF、9500APLF、6500DPLF、7501DPLF)。
[0047] 還可以使用非基于TDI的異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物。例如,異氰酸酯封 端的氨基甲酸酯預(yù)聚物包括通過(guò)4, 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和多元醇(例如聚四 亞甲基二醇(PTMEG))與任選的二醇(例如1,4_ 丁二醇(BDO))反應(yīng)形成的異氰酸酯封端 的氨基甲酸酯預(yù)聚物,它們是可以接受的。當(dāng)使用這類異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物 時(shí),未反應(yīng)的異氰酸酯(NCO)的濃度優(yōu)選為4-10重量% (更優(yōu)選4-8重量% ;最優(yōu)選5-7 重量% )。這種類型的市售異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物的例子包括Imuthane?預(yù)聚 物(購(gòu)自COM USA公司,例如27-85A、27-90A、27-95A) ;Andur?預(yù)聚物(來(lái)自于安德森發(fā) 展公司,例如 IE75AP、IE80AP、IE85AP、IE90AP、IE95AP、IE98AP);以及 Vibrathane?預(yù)聚物 (購(gòu)自馳姆特公司,例如B625、B635、B821)。
[0048] 所述拋光層預(yù)聚物和所述窗口預(yù)聚物優(yōu)選選自具有小于0. 1重量%的游離甲苯 二異氰酸酯(TDI)單體含量的異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物。
[0049] 所述拋光層預(yù)聚物和所述窗口預(yù)聚物優(yōu)選選自每個(gè)分子平均具有兩個(gè)反應(yīng)性異 氰酸酯基(即NCO)的異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預(yù)聚物。
[0050] 所述拋光層雙官能的固化劑和所述窗口雙官能的固化劑優(yōu)選各自獨(dú)立地選自 雙官能的二醇固化劑和雙官能的二胺固化劑。更優(yōu)選地,所述拋光層雙官能的固化劑和 所述窗口雙官能的固化劑各自獨(dú)立地選自下組:二乙基甲苯二胺(DETDA) ;3, 5-二甲硫 基-2, 4-甲苯二胺及其異構(gòu)體;3, 5-二乙基甲苯-2, 4-二胺及其異構(gòu)體(例如,3, 5-二 乙基甲苯-2,6-二胺);4,4'_雙-(仲丁基氨基)-二苯基甲烷;1,4_雙-(仲丁基氨 基)-苯;4, 4' -亞甲基-雙-(2-氯苯胺);4, 4' -亞甲基-雙-(3-氯-2, 6-二乙基苯胺) (MCDEA);聚四亞甲基醚-二-對(duì)氨基苯甲酸酯;Ν,Ν' -二烷基二氨基二苯甲烷;p,p' -亞甲 基雙苯胺(MDA);間苯二胺(MPDA) ;4, 4'-亞甲基-雙-(2-氯苯胺)(MBOCA) ;4, 4'-亞甲 基-二-(2, 6-二乙基苯胺)(MDEA) ;4, 4'-亞甲基-二-(2, 3-二氯苯胺)(MDCA) ;4, 4'-二 氨基-3, 3' -二乙基-5, 5' -二甲基二苯基甲烷;2, 2',3, 3' -四氯二氨基二苯甲烷;三亞甲 基二醇二對(duì)氨基苯甲酸酯;以及它們的混合物。更優(yōu)選地,所述拋光層雙官能的固化劑和 所述窗口雙官能的固化劑各自獨(dú)立地選自下組:4, 4'-亞甲基-雙-(2-氯苯胺)(MBOCA); 4, 4' -亞甲基-雙-(3-氯-2, 6-二乙基苯胺)(MCDEA)及其異構(gòu)體。最優(yōu)選地,所述拋光層雙 官能的固化劑和所述窗口雙官能的固化劑各自是4, 4' -亞甲基-雙-(2-氯苯胺)(MBOCA)。
[0051] 所述拋光層胺引發(fā)的固化劑和所述窗口胺引發(fā)的固化劑優(yōu)選各自獨(dú)立地選自每 個(gè)分子包含至少一個(gè)氮原子(優(yōu)選1-4個(gè)氮原子,更優(yōu)選2-4個(gè)氮原子,最優(yōu)選2個(gè)氮原 子)并且每個(gè)分子平均具有至少三個(gè)(優(yōu)選3-6個(gè),更優(yōu)選3-5個(gè),最優(yōu)選4個(gè))羥基的胺 引發(fā)的多元醇固化劑。優(yōu)選地,所述拋光層胺引發(fā)的固化劑和所述窗口
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