特許ウォッチ

公開番号2025015550
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024186489,2021529138
出願日2024-10-23,2019-11-19
発明の名称半導体製造に有用な樹脂を作製するための方法
出願人ディーディーピースペシャルティエレクトロニックマテリアルズユーエスファイブ,エルエルシー,DDPスペシャルティ・プロダクツ・ジャパン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01J 49/05 20170101AFI20250123BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】イオン交換樹脂を作製する方法を提供すること。
【解決手段】この方法は、(a)アミノポリオール基を含み、塩基性形態から酸性形態への変換時に体積%が15～30%膨潤する、酸性形態の塩基性イオン交換樹脂を提供する工程と、(b)樹脂を水又は酸水溶液で洗浄する工程と、を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（ａ）酸性形態の塩基性イオン交換樹脂を提供する工程であって、前記樹脂は、アミノポリオール基を含み、塩基性形態から酸性形態への変換時に体積％が１５～３０％膨潤する、提供する工程と、
（ｂ）前記樹脂を水又は酸水溶液で洗浄する工程と、
を含む、イオン交換樹脂を作製する方法。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記樹脂は、２．０～３．２当量／ｋｇの活性部位を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記樹脂は、マクロ網状構造を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記樹脂は、２．５～３当量／ｋｇのアミノポリオール基を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記樹脂は、２～４重量％の架橋剤の重合単位を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
（ａ）酸性形態の塩基性イオン交換樹脂を提供する工程であって、前記樹脂は、２～４重量％の架橋剤の重合単位と、マクロ網状構造と、２．０～３．２当量／ｋｇの活性部位とを含み、前記活性部位は、アミノポリオール官能基を含む、提供する工程と、
（ｂ）前記樹脂を水又は酸水溶液で洗浄する工程と、
を含む、イオン交換樹脂を作製する方法。
【請求項７】
前記樹脂は、２．５～３当量／ｋｇのアミノポリオール基を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記樹脂は、９６～９８重量％のスチレン系モノマーを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
２～４重量％のジビニルベンゼンの重合単位と、マクロ網状構造と、２．０～３．２当量／ｋｇの活性部位であって、アミノポリオール官能基を含む活性部位とを含むイオン交換樹脂。
【請求項１０】
９６～９８重量％のスチレン系モノマーを含む、請求項９に記載のイオン交換樹脂。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、半導体製造に使用される水の精製に有用なイオン交換樹脂を作製するための方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、超純水（ＵＰＷ）を設計する動向は、逆浸透（ＲＯ）と電気脱イオン（ＥＤＩ）に向かっている。この設計では、ホウ素を非常に低いレベルに減少させることが重要である。ホウ素選択性イオン交換樹脂、例えば、アミノポリオールで官能化した樹脂などは、このことに対して魅力的な選択肢である。しかしながら、樹脂は、非常に混じりけがない必要がある、即ち、全有機炭素（ＴＯＣ）が低く、高い抵抗率で水を生成する必要がある。また、樹脂は、物理的に安定している必要があり、ホウ素を除去する高い容量を有する必要がある。例えば、日本特許第４５１８１１２号公報は、アミノポリオール樹脂中のＴＯＣを低減するための方法を開示している。しかしながら、この文献では、他の樹脂特性に影響を与える可能性のある過酷な条件を使用する方法について教示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、イオン交換樹脂を作製するための方法に関する。この方法は、
（ａ）酸性形態の塩基性イオン交換樹脂を提供する工程（前述の樹脂は、アミノポリオール基を含み、塩基性形態から酸性形態への変換時に体積％が１５～３０％膨潤する）と、
（ｂ）樹脂を水又は酸水溶液で洗浄する工程と、
を含む。
【０００４】
更に、本発明は、２～４重量％の架橋剤の重合単位と、マクロ網状構造と、２．０～３．２当量／ｋｇの活性部位（前述の活性部位はアミノポリオール官能基を含む）とを含むイオン交換樹脂に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
特に明記されていない限り、全てのパーセントは重量パーセント（重量％）であり、全ての温度は℃である。特に明記されていない限り、平均は算術平均である。特に指定のない限り、全ての操作は、室温（１８～２５℃）で実行される。
【０００６】
重合、クロロメチル化、及びアミノ化の工程は、遊離の塩基から酸の形態への変換時に１５～３０％の膨潤を有する最終生成物を与えるように設計されている。この膨潤は、架橋によって且つ官能基の数と種類によって決定される。架橋には３つのタイプがある：（ｉ）架橋剤とスチレン系モノマーとの共重合による架橋、（ｉｉ）クロロメチル化で起こるメチレン橋絡（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｒｉｄｇｉｎｇ）、及び（ｉｉｉ）アミノ化におけるアミノポリオールの２つのクロロメチル基との反応（強塩基の基）。クロロメチル化とアミノ化の度合いは、異なる官能基の相対数に影響を与える。
【０００７】
「スチレン系モノマー」は、モノエチレン性不飽和芳香族化合物、例えば、スチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、クロロスチレン、及びビニルナフタレンを含む。「スチレン系架橋剤」は、ジビニルベンゼン及びトリビニルベンゼンなどの多価エチレン性不飽和芳香族化合物を含む。他のモノエチレン性不飽和化合物は、好ましくは、例えば、メタクリル酸及びそれらのエステル、ビニルピリジン、アクリロニトリル、ビニルエーテル、エステル、及びケトンなどの、強度などの生成物の改善のために、好ましくは１０重量％未満（好ましくは５重量％未満）の量で、加えられることができる。また、多価エチレン性不飽和芳香族化合物を、架橋剤として、好ましくは、例えば、トリビニルシクロヘキサン、並びにトリメチロールプロパントリメタクリレートなどのジ及びトリメタクリレート化合物を使用することができる。ポリマー中のモノマー単位のパーセントは、ポリマー総重量（乾燥重量）に基づく。「ゲル」樹脂という用語は、非常に低い多孔率（０～０．１ｃｍ３／ｇ）、小さい平均細孔径（０～１７Å）、及び低いＢ．Ｅ．Ｔ．表面積（０～１０ｍ２／ｇ）のコポリマーから合成された樹脂に適用される。「マクロ網状」（又はＭＲ）樹脂という用語は、ゲル樹脂よりも表面積が大きい高いメソ多孔性のコポリマーから合成される樹脂に適用される。ＭＲ樹脂の総多孔率は、０．１～０．７ｃｍ３／ｇ、平均細孔径は、１７～５００Å、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積は、１０～２００ｍ２／ｇである。ＭＲ樹脂は、典型的には、有機溶媒（「ポロゲン」）をモノマー混合物に組み込むことによって作製される。吸着樹脂という用語は、官能化できるかどうかにかかわらない、表面積と多孔率が非常に高い樹脂に適用される。これらの吸着剤は、２００～１３００ｍ２／ｇの表面積、１７～１０００Åの平均細孔径、及び０．７～２００ｃｍ３／ｇの総多孔率を有する。
【０００８】
「調和平均直径」（ＨＭＤ）は、以下の式：
JPEG
2025015550000001.jpg
19
160
（式中、ｉは、個々のビーズにわたる添字であり、ｄｉは、各個々の粒子の直径であり、Ｎは、ビーズの総数である）
で定義される。樹脂ビーズは、実質的に球形である。
【０００９】
本発明の方法は、好ましくは、２～４重量％の架橋剤の重合単位と、マクロ網状構造と、２．０～３．２当量／ｋｇの活性部位（前述の活性部位は、アミノポリオール官能基を含む）とを含む塩基性イオン交換樹脂を使用する。活性部位は、アミノ基及び４級アンモニウム基である。
【００１０】
好ましくは、架橋剤は、分子当たり２つの重合可能な炭素－炭素二重結合を有する。好ましくは、架橋剤は、１００～４００、好ましくは１００～２５０、好ましくは１２０～２００の分子量を有する。好ましくは、樹脂は、２．５～３．５重量％の架橋剤の重合単位を含む。好ましくは、樹脂は、９６～９８重量％、好ましくは９６．５～９７．５重量％のスチレン系モノマーを含む。好ましくは、架橋剤は、ジビニルベンゼンである。好ましくは、樹脂は、９６～９８重量％のスチレンの重合単位と、２～４重量％のジビニルベンゼンの重合単位とを含み、好ましくは、９６．５～９７．５重量％のスチレンの重合単位と、２．５～３．５重量％のジビニルベンゼンの重合単位とを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許