JP2022159129A - Pipe material for ultrapure water - Google Patents

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成裕 乾
Shigehiro Inui
耕三 牧野
Kozo Makino
将彦 江畠
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Abstract

To provide a high-density polyolefin resin-based pipe material for ultrapure water with excellent surface smoothness whose surface roughness is equal to or less than 0.25 μm.SOLUTION: A pipe material for ultrapure water having an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant, is used to transport ultrapure water, where the inner peripheral surface of the HDPE layer constitutes the inner peripheral surface of the pipe material, and the surface roughness of the inner peripheral surface is 0.25 μm or less. With this configuration, it is possible to establish a pipe having excellent surface smoothness with a surface roughness of 0.25 μm or less, even though it is a high-density polyolefin resin-based pipe material for ultrapure water.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、超純水用配管に関する。より具体的には、本発明は、超純水用配管として使用されるポリオレフィン系樹脂管に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to piping for ultrapure water. More specifically, the present invention relates to polyolefin resin pipes used as ultrapure water pipes.

従来より、半導体装置又は液晶表示装置等の精密デバイスの製造において、洗浄等の湿式工程で極めて高純度に精製された超純水が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacture of precision devices such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, ultrapure water purified to extremely high purity in wet processes such as washing has been used.

超純水の輸送ラインを構成する配管には、金属の溶出が極度に少ないこと、及び制菌の繁殖を防ぐ等の目的で内面平滑度が高いことが求められる。 Pipes constituting ultrapure water transport lines are required to have extremely low metal elution and high inner surface smoothness for the purpose of preventing bacteriostatic propagation.

超純水用配管の材料に用いられる材料としては、化学的に不活性であり、ガスバリア性を有し、超純水への溶出性が極めて少なく、且つ内面平滑度が高いフッ素樹脂が用いられている。例えば、特許文献1には、半導体製造装置、液晶製造装置等に使用される配管として、フッ素樹脂を2層に積層したフッ素樹脂2重チューブが開示され、内側層チューブが、耐食性、耐薬品性に優れたフッ素樹脂(例えば、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、または、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体(ETFE))によって構成され、外側層チューブが、ガスの透過を抑制できるフッ素樹脂(例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF))によって構成される配管が開示されている。また、特許文献2には、超純水の配管用の多層管であって、フッ素樹脂からなり、超純水に接触する第1の樹脂層と、ガス不透過性樹脂からなり、前記第1の樹脂層の外周面に設けられた第2の樹脂層とを備えることを特徴とする多層管が開示され、さらに、第2の樹脂層の外周面に、前記第2の樹脂層を保護する第3の樹脂層が設けられ、当該第3の樹脂層としてポリエチレンが用いられることが開示されている。 Fluoropolymers, which are chemically inert, have gas barrier properties, are extremely low in elution into ultrapure water, and have high inner surface smoothness, are used as materials for ultrapure water pipes. ing. For example, Patent Document 1 discloses a fluororesin double tube in which two layers of fluororesin are laminated as piping used in semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal manufacturing equipment, etc., and the inner layer tube has corrosion resistance and chemical resistance. Excellent fluororesin (e.g., tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), or tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) ) and the outer layer tube is made of a fluororesin (for example, polyvinylidene fluoride (PVDF)) capable of suppressing gas permeation. Further, Patent Document 2 discloses a multi-layer pipe for piping of ultrapure water, which comprises a first resin layer made of fluororesin and in contact with ultrapure water, and a gas-impermeable resin. and a second resin layer provided on the outer peripheral surface of the resin layer of, furthermore, the outer peripheral surface of the second resin layer protects the second resin layer It is disclosed that a third resin layer is provided and polyethylene is used as the third resin layer.

超純水用配管の材料に用いられる材料の中でも、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)は、半導体分野において、超純水製造装置内の配管や、超純水製造装置からユースポイントへの超純水の輸送用配管として実用化されているものの全てに用いられており、超純水用配管における技術的標準となっている。 Polyvinylidene fluoride (PVDF) is one of the materials used for ultrapure water pipes in the semiconductor field. It is used in all transportation pipes that are put into practical use, and has become the technical standard for ultrapure water pipes.

最近では、半導体チップの集積度向上に伴い回路パターンがますます微細化されてきており、超純水用配管に対する要求特性は厳格化の一途をたどっている。例えば、半導体製造に使用される超純水用配管の品質等に関する規格がSEMI F75として公表されており、2年ごとに更新されている。 In recent years, as the degree of integration of semiconductor chips has improved, circuit patterns have become more and more fine, and the characteristics required for pipes for ultrapure water are becoming stricter. For example, SEMI F75 has been published as a standard regarding the quality of ultrapure water pipes used in the manufacture of semiconductors, and is updated every two years.

一方で、一般的な水道水の配管として、従来の既存の鋳鉄管又は塩化ビニル管に加えて、耐震性、可撓性、耐腐食性、軽量性等の特性に優れるポリエチレン管が用いられるようになっている。特に、高密度ポリエチレンについては、持ち前の剛性を活かしつつ高性能化する改良が図られており、高密度ポリエチレン管の中には、内部流体との摩擦低減及び水あか等の付着防止を目的として表面平滑性に優れたものも開発されている。現在、表面平滑性に最も優れた高密度ポリエチレン管は、表面粗さRaが0.4μmのものであり、この優れた表面平滑性は、重合触媒及びプロセス技術を改善することで樹脂中に存在するゲル又は混練の不均一性を向上させることにより達成されている(非特許文献1)。 On the other hand, as general tap water piping, in addition to existing cast iron pipes or vinyl chloride pipes, polyethylene pipes with excellent properties such as earthquake resistance, flexibility, corrosion resistance, and lightness are likely to be used. It has become. In particular, for high-density polyethylene, improvements are being made to improve performance while taking advantage of its inherent rigidity. Those having excellent smoothness have also been developed. At present, the high-density polyethylene pipe with the best surface smoothness has a surface roughness Ra of 0.4 μm. It is achieved by improving the non-uniformity of the gel or kneading (Non-Patent Document 1).

特開2004-299808号公報JP-A-2004-299808 特開2010-234576号公報JP 2010-234576 A

TOSOH Research & Technology Review Vol.44(2000),p.63-67TOSOH Research & Technology Review Vol.44 (2000), p.63-67

PVDF等のフッ素樹脂製配管は、他の一般的な配管に比べ、施工性及びコスト性において不利な点もある。しかしながら、超純水用配管に対する品質の厳格化の背景において、フッ素樹脂製配管は要求水質を満たす配管として唯一の選択肢となっており、施工性及びコスト性の点を補って余りある突出した性能が強く支持されている。 Fluororesin piping such as PVDF also has disadvantages in terms of workability and cost compared to other general piping. However, against the background of stricter quality requirements for ultrapure water pipes, fluororesin pipes have become the only option for pipes that meet the required water quality, and outstanding performance that more than compensates for workability and cost. is strongly supported.

このような背景に反し、本発明者は、敢えて、超純水配管の材料を高密度ポリオレフィン樹脂に代替することに着目して検討した。しかしながら、超純水用管材の材料とするには、高密度ポリオレフィン樹脂系樹脂は表面平滑性に乏しい。現状、高密度ポリエチレン樹脂管の表面平滑性の限界値は0.4μm程度であり、SEMI F57-0314で定められるレベル0.25μm以下(外径O.D.が250mm未満)には遠く及ばない。 Against this background, the present inventor dared to focus on replacing the material of ultrapure water piping with high-density polyolefin resin. However, high-density polyolefin resin lacks surface smoothness for use as a material for ultrapure water tubing. Currently, the limit value of surface smoothness of high-density polyethylene resin pipes is about 0.4 μm, which is far from the level of 0.25 μm or less (outer diameter OD is less than 250 mm) specified by SEMI F57-0314. .

本発明は、以上の点に鑑み、高密度ポリオレフィン系樹脂製の超純水用管材でありながら、表面粗さが0.25μm以下の優れた表面平滑性を有する管材を提供することを目的とする。 In view of the above points, the object of the present invention is to provide a pipe material for ultrapure water made of high-density polyolefin resin and having excellent surface smoothness with a surface roughness of 0.25 μm or less. do.

本発明者は鋭意検討の結果、高密度ポリエチレン系樹脂に特定の滑剤を配合することで、表面粗さが0.25μm以下の優れた表面平滑性を有する管材となることを見出した。また、特定の背圧条件で高密度ポリエチレン系樹脂組成物を押出成形した場合には、表面平滑性をさらに制御できることも見出した。本発明は、これらの知見に基づき、さらに検討を重ねることにより完成された。すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that by blending a specific lubricant with a high-density polyethylene resin, a pipe material having excellent surface smoothness with a surface roughness of 0.25 μm or less can be obtained. It was also found that the surface smoothness can be further controlled when the high-density polyethylene resin composition is extruded under specific back pressure conditions. The present invention was completed by further studies based on these findings. That is, the present invention provides inventions in the following aspects.

項1. 高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層を有する超純水用管材であって、
前記HDPE層の内周面が前記管材の内周面を構成し、
前記内周面の表面粗さが0.25μm以下であり、
超純水の輸送に用いられる、超純水用管材。
項2. 前記HDPE層が、前記高密度ポリエチレンと前記フッ素系滑剤とを含むHDPE組成物を3~30Mpaの背圧下で押出成形されるものである、項1に記載の超純水用管材。
項3. 前記高密度ポリエチレンの分子量分布が40~80である、項1又は2に記載の超純水用管材。

4. 前記HDPE層中の前記フッ素系滑剤の含有量が、0.01~5重量%である、項1~3のいずれかに記載の超純水用管材。
項5. 前記HDPE層の外側表面に他の層が積層された複層構造である、項1~4のいずれかに記載の超純水用管材。
項6. 前記HDPE層の層厚が0.3mm以上である、項5に記載の超純水用管材。
項7. SEMI F57-0314に基づいて測定される、アルミニウム、バリウム、ホウ素、カルシウム、クロム、銅、鉄、鉛、リチウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、及び亜鉛の溶出量の総量が、14μg/m2以下である、項1~6のいずれかに記載の超純水用管材。
項8. SEMI F57-0314に基づいて測定されるカルシウムの溶出量が7μg/m2以下、銅の溶出量が0.5μg/m2以下、ナトリウムの溶出量が1.5μg/m2以下、の溶出量が0.5μg/m2以下、及び/又は亜鉛の溶出量が0.5μg/m2以下である、項1~7のいずれかに記載の超純水用管材。
項9. SEMI F57-0314に基づいて測定されるフッ化物イオンの溶出量が600μg/m2以下である、項1~8のいずれかに記載の超純水用管材。
項10. SEMI F57-0314に基づいて測定される全有機成分の溶出量が10000μg/m2以下である、項1~9のいずれかに記載の超純水用管材。
項11. 前記超純水が半導体素子又は液晶の湿式処理工程で用いられるものである、項1~10のいずれかに記載の超純水用管材。
項12. 前記超純水が最小線幅65nm以下の半導体素子の湿式処理工程で用いられるものである、項1~11に記載の超純水用管材。
項13. 高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層を有し、前記HDPE層の内周面が前記管材の内周面を構成し、前記内周面の表面粗さが0.25μm以下である超純水用管材の製造方法であって、
前記HDPE層を、前記高密度ポリエチレンと前記フッ素系滑剤とを含む樹脂組成物を3~30Mpaの背圧下で押出成形する工程を含む、製造方法。
Section 1. An ultrapure water pipe material having an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant,
The inner peripheral surface of the HDPE layer constitutes the inner peripheral surface of the pipe material,
The surface roughness of the inner peripheral surface is 0.25 μm or less,
Ultrapure water tubing used to transport ultrapure water.
Section 2. Item 2. The ultrapure water pipe material according to Item 1, wherein the HDPE layer is formed by extruding an HDPE composition containing the high-density polyethylene and the fluorine-based lubricant under a back pressure of 3 to 30 Mpa.
Item 3. Item 3. The pipe material for ultrapure water according to Item 1 or 2, wherein the high-density polyethylene has a molecular weight distribution of 40-80.
Section 4. Item 4. The pipe material for ultrapure water according to any one of Items 1 to 3, wherein the content of the fluorine-based lubricant in the HDPE layer is 0.01 to 5% by weight.
Item 5. Item 5. The pipe material for ultrapure water according to any one of Items 1 to 4, which has a multilayer structure in which another layer is laminated on the outer surface of the HDPE layer.
Item 6. Item 6. The tube material for ultrapure water according to Item 5, wherein the HDPE layer has a layer thickness of 0.3 mm or more.
Item 7. The total amount of elution of aluminum, barium, boron, calcium, chromium, copper, iron, lead, lithium, magnesium, manganese, nickel, potassium, sodium, strontium, and zinc measured based on SEMI F57-0314 is Item 7. The tube material for ultrapure water according to any one of Items 1 to 6, which is 14 μg/m 2 or less.
Item 8. The elution amount of calcium is 7 μg/m 2 or less, the elution amount of copper is 0.5 μg/m 2 or less, and the elution amount of sodium is 1.5 μg/m 2 or less, as measured based on SEMI F57-0314. Item 8. The pipe material for ultrapure water according to any one of items 1 to 7, wherein the amount of zinc is 0.5 μg/m 2 or less and/or the zinc elution amount is 0.5 μg/m 2 or less.
Item 9. Item 9. The tube material for ultrapure water according to any one of Items 1 to 8, wherein the elution amount of fluoride ions measured based on SEMI F57-0314 is 600 μg/m 2 or less.
Item 10. Item 10. The tube material for ultrapure water according to any one of Items 1 to 9, wherein the elution amount of all organic components measured based on SEMI F57-0314 is 10000 μg/m 2 or less.
Item 11. Item 11. The tube material for ultrapure water according to any one of Items 1 to 10, wherein the ultrapure water is used in a wet treatment process for semiconductor devices or liquid crystals.
Item 12. Item 12. The tube material for ultrapure water according to any one of items 1 to 11, wherein the ultrapure water is used in a wet treatment process for a semiconductor device having a minimum line width of 65 nm or less.
Item 13. It has an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant, the inner peripheral surface of the HDPE layer constitutes the inner peripheral surface of the pipe member, and the inner peripheral surface has a surface roughness of 0.25 μm or less. A method for manufacturing a pure water pipe, comprising:
A manufacturing method comprising a step of extruding the HDPE layer from a resin composition containing the high-density polyethylene and the fluorine-based lubricant under a back pressure of 3 to 30 Mpa.

本発明によれば、高密度ポリエチレン樹脂製の超純水用管材でありながら、表面粗さが0.25μm以下の優れた表面平滑性を有する管材を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a pipe material for ultrapure water made of high-density polyethylene resin and having excellent surface smoothness with a surface roughness of 0.25 μm or less.

本発明の超純水用管材の一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a pipe material for ultrapure water of the present invention; FIG. 本発明の超純水用管材の他の例を示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the pipe material for ultrapure water of the present invention. 本発明の超純水用管材の更に他の例を示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing still another example of the pipe material for ultrapure water of the present invention. 図1に示す超純水用管材を製造する場合の製造ラインの一部を模式的に表す。FIG. 2 schematically shows a part of a production line for producing the ultrapure water pipe material shown in FIG. 1. FIG. 図2に示す超純水用管材を製造する場合の製造ラインの一部を模式的に表す。FIG. 3 schematically shows part of a production line for producing the ultrapure water tube shown in FIG. 2 . 図3に示す超純水用管材を製造する場合の製造ラインの一部を模式的に表す。FIG. 4 schematically shows part of a production line for producing the ultrapure water tube material shown in FIG. 3 .

[1.超純水用管材]
本発明の超純水用管材は、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層を有する超純水用管材であって、前記HDPE層の内周面が前記管材の内周面を構成し、前記内周面の表面粗さが0.25μm以下であり、超純水の輸送に用いられることを特徴とする。以下、本発明の超純水用管材の詳細について説明する。なお、本明細書において、「~」で示される数値範囲は、その両端の値を含む。例えば、0.5~3.0mmとの表記は、0.5mm以上3.0mm以下であることを意味する。
[1. Tube material for ultrapure water]
The pipe material for ultrapure water of the present invention is a pipe material for ultrapure water having an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant, wherein the inner peripheral surface of the HDPE layer constitutes the inner peripheral surface of the pipe material. and the inner peripheral surface has a surface roughness of 0.25 μm or less, and is used for transporting ultrapure water. The details of the pipe material for ultrapure water of the present invention will be described below. In this specification, the numerical range indicated by "-" includes the values at both ends. For example, a notation of 0.5 to 3.0 mm means 0.5 mm or more and 3.0 mm or less.

[1-1.層構成]
本発明の超純水用管材は、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層を有する。図1~図3に、本発明の超純水用管材の例を挙げる。
[1-1. Layer structure]
The ultrapure water pipe material of the present invention has an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant. 1 to 3 show examples of pipe materials for ultrapure water according to the present invention.

図1に示す超純水用管材100は、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層210の単層からなる。図2及び図3に示す超純水用管材100a,100bは、HDPE層210の外側表面に他の層が積層された複層構造を有するものの例である。いずれの場合においても、HDPE層210の内周面sは、超純水用管材100,100a,100bの内周面を構成している。 The ultrapure water tubing 100 shown in FIG. 1 consists of a single HDPE layer 210 containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant. The ultrapure water pipe members 100a and 100b shown in FIGS. 2 and 3 are examples having a multi-layer structure in which another layer is laminated on the outer surface of the HDPE layer 210. FIG. In either case, the inner peripheral surface s of the HDPE layer 210 constitutes the inner peripheral surfaces of the ultrapure water pipe members 100, 100a, and 100b.

図2に示す超純水用管材100aは、具体的には、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層210と、HDPE層210の外周面側に積層された芯材層220とを含む。図3に示す超純水用管材100bは、具体的には、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層210と、HDPE層210の外周面側に積層された芯材層220と、芯材層220の外周面側に積層されたガスバリア層230とを含む。 The ultrapure water tube 100a shown in FIG. 2 specifically includes an HDPE layer 210 containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant, and a core layer 220 laminated on the outer peripheral surface side of the HDPE layer 210. . Specifically, the ultrapure water tube 100b shown in FIG. and a gas barrier layer 230 laminated on the outer peripheral surface side of the material layer 220 .

なお、図1に示す超純水用管材100において、HDPE層210の外周側に、さらに芯材層220以外の1又は複数の層(例えばガスバリア層等)が積層されていてもよく、また、図2及び図3に示す超純水用管材100a,100bにおいて、HDPE層210と芯材層220との間、芯材層220とガスバリア層230との間、及び/又はガスバリア層230の外周面に、さらに1又は複数の層(例えば接着剤層等)が積層されていてもよい。 In addition, in the ultrapure water pipe material 100 shown in FIG. 1, one or more layers (for example, a gas barrier layer, etc.) other than the core material layer 220 may be further laminated on the outer peripheral side of the HDPE layer 210. 2 and 3, between the HDPE layer 210 and the core layer 220, between the core layer 220 and the gas barrier layer 230, and/or on the outer peripheral surface of the gas barrier layer 230 may be further laminated with one or more layers (eg, an adhesive layer, etc.).

本発明の超純水用管材の外径としては特に限定されないが、好ましくは、SEMI F57-0314で内周面の表面粗さ0.25μm以下が求められる外径(O.D.)として、250mm未満が挙げられる。より具体的には、本発明の超純水用管材の外径としては、好ましくは20~180mm、より好ましくは25~100mm、さらに好ましくは28~50mm、一層好ましくは30~40mm、特に好ましくは30~35mmが挙げられる。 The outer diameter of the pipe material for ultrapure water of the present invention is not particularly limited, but preferably, the outer diameter (O.D.) required to have a surface roughness of 0.25 μm or less on the inner peripheral surface according to SEMI F57-0314 is less than 250 mm. More specifically, the outer diameter of the pipe material for ultrapure water of the present invention is preferably 20 to 180 mm, more preferably 25 to 100 mm, even more preferably 28 to 50 mm, still more preferably 30 to 40 mm, and particularly preferably 30 to 35 mm can be mentioned.

本発明の超純水用配管の総厚としては特に限定されないが、例えば、2~5mm、好ましくは2.5~4mm、より好ましくは3~3.5mmが挙げられる。 Although the total thickness of the pipe for ultrapure water of the present invention is not particularly limited, it is, for example, 2 to 5 mm, preferably 2.5 to 4 mm, and more preferably 3 to 3.5 mm.

[1-2.HDPE層]
HDPE層は、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含む樹脂組成物の押出成形層である。
[1-2. HDPE layer]
The HDPE layer is an extruded layer of a resin composition containing high density polyethylene and a fluorolubricant.

[1-2-1.高密度ポリエチレン]
高密度ポリエチレン(HDPE)は、密度(JIS 6760)が0.940g/cm3以上のポリエチレンをいう。HDPE層に用いられるHDPEの密度の上限については特に限定されないが、例えば0.970g/cm3以下、好ましくは0.965g/cm3以下、より好ましくは0.960g/cm3以下、さらに好ましくは0.955g/cm3以下、一層好ましくは0.950g/cm3以下、特に好ましくは0.945g/cm3以下が挙げられる。
[1-2-1. High density polyethylene]
High density polyethylene (HDPE) refers to polyethylene having a density (JIS 6760) of 0.940 g/cm 3 or more. Although the upper limit of the density of HDPE used in the HDPE layer is not particularly limited, it is, for example, 0.970 g/cm 3 or less, preferably 0.965 g/cm 3 or less, more preferably 0.960 g/cm 3 or less, and still more preferably 0.960 g/cm 3 or less. 0.955 g/cm 3 or less, more preferably 0.950 g/cm 3 or less, particularly preferably 0.945 g/cm 3 or less.

HDPE層に用いられるHDPEの具体例としては、例えば、汎用されているチーグラー・ナッタ触媒等の塩素系触媒による重合により合成されたHDPE、クロム系触媒又はメタロセン触媒により合成したHDPE等が挙げられる。 Specific examples of HDPE used in the HDPE layer include, for example, HDPE synthesized by polymerization using a chlorine-based catalyst such as a commonly used Ziegler-Natta catalyst, HDPE synthesized using a chromium-based catalyst or a metallocene catalyst, and the like.

HDPE層に用いられるHDPE樹脂の分子量としては特に限定されず、例えば重量平均分子量Mwとして1×105~10×105が挙げられる。純水への有機成分の溶出を抑制する観点、及び/又は、表面平滑性をより一層向上させる観点から、重量平均分子量Mwとして、好ましくは3×105~10×105、より好ましくは4×105~9×105、さらに好ましくは6×105~8.5×105、一層好ましくは7×105~8×105、特に好ましくは7.5×105~8×105が挙げられる。本発明において、重量平均分子量Mwは、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ測定によりポリスチレン換算で測定される値である。 The molecular weight of the HDPE resin used for the HDPE layer is not particularly limited, and examples thereof include a weight average molecular weight Mw of 1×10 5 to 10×10 5 . From the viewpoint of suppressing elution of organic components into pure water and/or from the viewpoint of further improving surface smoothness, the weight average molecular weight Mw is preferably 3×10 5 to 10×10 5 , more preferably 4. ×10 5 to 9×10 5 , more preferably 6×10 5 to 8.5×10 5 , still more preferably 7×10 5 to 8×10 5 , particularly preferably 7.5×10 5 to 8×10 5 is mentioned. In the present invention, the weight average molecular weight Mw is a value measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography.

HDPE層に用いられるHDPEの分子量分布(Mw/Mn)としては、例えば20~80、好ましくは40~80、より好ましくは50~78、さらに好ましくは60~76、一層好ましくは65~74、特に好ましくは69~72が挙げられる。本発明において、分子量分布(Mw/Mn)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ測定によってポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)とを求め、MwをMnで除した値(Mw/Mn)である。なお、分子量分布(Mw/Mn)の制御は、塩素系触媒の量及び/又は重合プロセス(一段重合又は二段重合以上の多段重合)の調整によって行うことができる。例えば塩素系触媒量を多くすることで、分子量分布(Mw/Mn)が大きく、塩素系触媒量を少なくすることで、分子量分布(Mw/Mn)が小さくなる傾向がある。また、二段重合以上の多段重合とすることで、分子量分布(Mw/Mn)を大きくすることができ、一段重合とすることで分子量分布(Mw/Mn)を小さくすることができる。 The molecular weight distribution (Mw/Mn) of HDPE used in the HDPE layer is, for example, 20 to 80, preferably 40 to 80, more preferably 50 to 78, still more preferably 60 to 76, still more preferably 65 to 74, especially 69 to 72 are preferred. In the present invention, the molecular weight distribution (Mw/Mn) is the value obtained by dividing the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography, and dividing Mw by Mn. (Mw/Mn). The molecular weight distribution (Mw/Mn) can be controlled by adjusting the amount of the chlorine-based catalyst and/or the polymerization process (single-stage polymerization or multistage polymerization of two or more stages). For example, increasing the amount of chlorine-based catalyst tends to increase the molecular weight distribution (Mw/Mn), and decreasing the amount of the chlorine-based catalyst tends to decrease the molecular weight distribution (Mw/Mn). Further, the molecular weight distribution (Mw/Mn) can be increased by performing multi-stage polymerization of two or more stages, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) can be decreased by performing one-stage polymerization.

また、HDPE層中のカルシウム濃度としては、例えば15ppb未満が挙げられる。純水へのカルシウム溶出量をより抑制する観点から、HDPE中のカルシウム濃度としては、好ましくは12ppb未満、より好ましくは10ppb未満が挙げられる。当該カルシウム濃度は、低いほど純水中へのカルシウム溶出量が少なくなるため、この観点からは最も好ましくは0ppmである。一方で、本発明の超純水用管材は内周面の平滑性に優れているため、HDPE層に用いられるHDPEの合成にチーグラー・ナッタ触媒(四塩化チタン又は三塩化チタンを、有機アルミニウム化合物[例えば、トリエチルアルミニウム又はメチルアルミノキサン等]と混合し調製される、オレフィン重合用触媒)等の塩素系触媒を用いた場合であってわずかな中和剤の使用を要する場合等、微量のカルシウムの混入を免れない場合であっても、純水へのカルシウム溶出を効果的に抑制することができる。なお、HDPE層中のカルシウム濃度の制御は、直接的には、HDPE重合後に添加する中和剤の量の調整によって行う。また、中和剤の量は塩素系触媒の量に影響されるため、カルシウム濃度の制御は、間接的には、塩素系触媒の量の調整によって行うこともできる。 Also, the calcium concentration in the HDPE layer may be, for example, less than 15 ppb. From the viewpoint of further suppressing the amount of calcium eluted into pure water, the calcium concentration in HDPE is preferably less than 12 ppb, more preferably less than 10 ppb. The calcium concentration is most preferably 0 ppm from this point of view, because the lower the calcium concentration, the smaller the amount of calcium eluted into the pure water. On the other hand, since the pipe material for ultrapure water of the present invention has excellent smoothness of the inner peripheral surface, the Ziegler-Natta catalyst (titanium tetrachloride or titanium trichloride, organoaluminum compound [For example, a catalyst for olefin polymerization prepared by mixing with triethylaluminum or methylaluminoxane, etc.] When using a chlorine-based catalyst such as a catalyst that requires the use of a small amount of neutralizing agent, a trace amount of calcium Even if contamination is unavoidable, elution of calcium into pure water can be effectively suppressed. The calcium concentration in the HDPE layer is directly controlled by adjusting the amount of neutralizing agent added after HDPE polymerization. Also, since the amount of the neutralizing agent is affected by the amount of the chlorine-based catalyst, the calcium concentration can be indirectly controlled by adjusting the amount of the chlorine-based catalyst.

HDPE層に用いられるHDPEのメルトフローレート(MFR)としては、特に限定されず、例えば5~20g/10分が挙げられる。不純物溶出抑制効果をより一層向上させる観点から、HDPE層に用いられるHDPEのMFRとしては、好ましくは9~15g/10分、より好ましくは11~13g/10分が挙げられる。なお、本発明において、МFRは、JIS K-6922-2に規定される温度190°C、荷重21.6kgの条件で測定される値である。 The melt flow rate (MFR) of HDPE used in the HDPE layer is not particularly limited, and examples thereof include 5 to 20 g/10 minutes. From the viewpoint of further improving the impurity elution suppression effect, the MFR of HDPE used in the HDPE layer is preferably 9 to 15 g/10 min, more preferably 11 to 13 g/10 min. In the present invention, МFR is a value measured under the conditions of a temperature of 190°C and a load of 21.6 kg specified in JIS K-6922-2.

[1-2-2.フッ素系滑剤]
本発明で使用するフッ素系滑剤は、フッ素含有ポリマーである。このようなフッ素含有ポリマーは、一般的には、フッ素原子対炭素原子の比率(F:C)が少なくとも1:2であるフルオロオレフィンの単独重合体及び共重合体である。当該単独重合体としては、例えば、フッ化ビニリデンの単独重合体、フッ化ビニルの単独重合体等が挙げられる。当該共重合体としては、例えば、フッ化ビニリデンと、少なくとも1種類の末端二重結合を持ち二重結合炭素原子上に少なくとも1個のフッ素原子を含むフッ化オレフィンとの共重合体が挙げられる。当該共重合体を誘導するコモノマーであるフッ化オレフィンの具体例としては、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびペンタフルオロプロピレン等が挙げられる。
[1-2-2. Fluorine-based lubricant]
The fluorine-based lubricant used in the present invention is a fluorine-containing polymer. Such fluorine-containing polymers are generally homopolymers and copolymers of fluoroolefins having a fluorine atom to carbon atom ratio (F:C) of at least 1:2. Examples of the homopolymer include a vinylidene fluoride homopolymer and a vinyl fluoride homopolymer. Examples of the copolymer include a copolymer of vinylidene fluoride and a fluorinated olefin having at least one type of terminal double bond and containing at least one fluorine atom on the double bond carbon atom. . Specific examples of fluorinated olefins that are comonomers from which the copolymer is derived include tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, and pentafluoropropylene.

本発明においては、フッ素系滑剤に用いられるフッ素含有ポリマーとして、上記のフッ素含有ポリマーから1種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。本発明においては、フッ素系滑剤に用いられる上記のフッ素含有ポリマーの中でも、好ましくは共重合体が挙げられ、より好ましくは、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体が挙げられる。 In the present invention, as the fluorine-containing polymer used in the fluorine-based lubricant, one of the above fluorine-containing polymers may be used alone, or a plurality of types may be used in combination. In the present invention, among the fluorine-containing polymers used in the fluorine-based lubricant, preferred are copolymers, and more preferred are vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymers.

また、本発明において用いられるフッ素系滑剤には、上記のフッ素含有ポリマーに、さらに、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、及び/又はシリカ等の無機フィラーを本発明の目的の表面平滑性に影響を及ぼさない範囲で添加することも許容する。 In addition, the fluorine-containing lubricant used in the present invention includes the fluorine-containing polymer described above and an inorganic filler such as calcium carbonate, barium sulfate, talc, and/or silica that does not affect the surface smoothness of the present invention. It is also permissible to add it in a range that does not affect it.

上記のフッ素系滑剤は、1種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。上記のフッ素系滑剤の中でも、本発明においては、フッ素系滑剤として、好ましくは上記のフッ素含有ポリマー以外の無機フィラーを含まないもの(つまり、フッ素含有ポリマー100%のフッ素系滑剤)が挙げられ、特に好ましくは、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなるものが挙げられる。 One type of the fluorine-based lubricant may be used alone, or a plurality of types may be used in combination. Among the above fluorine-based lubricants, in the present invention, the fluorine-based lubricant preferably does not contain an inorganic filler other than the fluorine-containing polymer (that is, a fluorine-based lubricant containing 100% fluorine-containing polymer). Particularly preferred is a vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer.

本発明において、HDPE層に含まれるフッ素系滑剤の含有量については、本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されない。例えば、0.01~5重量%が挙げられ、表面平滑性をより一層向上させる観点から、好ましくは0.05~3.5重量%、より好ましくは0.1~0.75重量%、さらに好ましくは0.2~0.75重量%、一層好ましくは0.25~0.75重量%が挙げられる。また、押出成形時の作業性を向上させる観点から、好ましくは0.01~0.7重量%、より好ましくは0.01~0.65重量%、さらに好ましくは0.01~0.6重量%、一層好ましくは0.01~0.55重量%が挙げられる。 In the present invention, the content of the fluorine-based lubricant contained in the HDPE layer is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. For example, 0.01 to 5% by weight, preferably 0.05 to 3.5% by weight, more preferably 0.1 to 0.75% by weight, and further from the viewpoint of further improving surface smoothness. Preferably 0.2 to 0.75% by weight, more preferably 0.25 to 0.75% by weight. In addition, from the viewpoint of improving workability during extrusion molding, the %, more preferably 0.01 to 0.55% by weight.

[1-2-3.内周面の表面粗さ]
HDPE層内周面つまり本発明の超純水用管材の内周面の表面粗さは、0.25μm以下である。主要16金属(具体的には、アルミニウム、バリウム、ホウ素、カルシウム、クロム、銅、鉄、鉛、リチウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、及び亜鉛を指す。以下において、単に「金属」とも記載する。)の溶出量の総量及び有機成分の溶出量をより一層低減する観点から、内周面の表面粗さとしては、好ましくは0.23μm以下、より好ましくは0.2μm以下、さらに好ましくは0.18μm以下、一層好ましくは0.16μm以下が挙げられる。なお、本発明において表面粗さとは、JIS B 0601:2001に基づいて計測される算術平均粗さRaを意味する。
[1-2-3. Surface roughness of inner peripheral surface]
The surface roughness of the inner peripheral surface of the HDPE layer, that is, the inner peripheral surface of the pipe material for ultrapure water of the present invention is 0.25 μm or less. 16 major metals (specifically, aluminum, barium, boron, calcium, chromium, copper, iron, lead, lithium, magnesium, manganese, nickel, potassium, sodium, strontium, and zinc). ), the surface roughness of the inner peripheral surface is preferably 0.23 μm or less, more preferably 0.2 μm or less, from the viewpoint of further reducing the total elution amount and the elution amount of the organic component. More preferably 0.18 μm or less, and still more preferably 0.16 μm or less. In addition, in this invention, surface roughness means arithmetic mean roughness Ra measured based on JISB0601:2001.

内周面の表面粗さの制御は、HDPE層用の樹脂組成物に配合するフッ素系滑剤の量を制御することによって行うことができる。具体的には、内周面の表面粗さを向上させるための方法として、フッ素系滑剤の配合量を増やすことが挙げられる。フッ素系滑剤の好ましい配合量については、上記「2-2.フッ素系滑剤」に述べた通りである。さらに、内周面の表面粗さの制御は、本発明の超純水用管材の押出成形における背圧を制御することによって行うこともできる。内周面の表面粗さを向上させるための好ましい背圧の範囲については、下記「2-2.背圧」に述べる通りである。 The surface roughness of the inner peripheral surface can be controlled by controlling the amount of fluorine-based lubricant blended in the resin composition for the HDPE layer. Specifically, as a method for improving the surface roughness of the inner peripheral surface, there is an increase in the blending amount of the fluorine-based lubricant. The preferred blending amount of the fluorine-based lubricant is as described in the above "2-2. Fluorine-based lubricant". Furthermore, the surface roughness of the inner peripheral surface can also be controlled by controlling the back pressure in the extrusion molding of the pipe material for ultrapure water of the present invention. A preferable back pressure range for improving the surface roughness of the inner peripheral surface is as described in "2-2. Back pressure" below.

[1-2-4.他の成分]
本発明の超純水用管材は、HDPE層に、さらに上記以外の他の成分を含むことを許容する。他の成分としては、HDPE以外の他の樹脂成分、及びフッ素系滑剤以外の他の添加剤が挙げられる。
[1-2-4. Other ingredients]
The pipe material for ultrapure water of the present invention allows the HDPE layer to further contain components other than those described above. Other components include resin components other than HDPE and additives other than fluorine-based lubricants.

他の樹脂成分としては特に限定されず、例えば、HDPE以外のポリオレフィン樹脂(ポリプロピレン等)、ポリエーテルメチルケトン、アセタール樹脂、ポリ塩化ビニル等から選択される1種又は複数種が挙げられる。本発明で用いられるHDPE層において、HDPE及び他の樹脂成分の総量100重量部当たり、他の樹脂成分が占める割合としては、例えば30重量部以下、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下、さらに好ましくは5重量部以下、一層好ましくは1重量部以下、より一層好ましくは0.1重量部以下、最も好ましくは0重量部が挙げられる。 Other resin components are not particularly limited, and include, for example, one or more selected from polyolefin resins other than HDPE (such as polypropylene), polyether methyl ketone, acetal resins, polyvinyl chloride, and the like. In the HDPE layer used in the present invention, the ratio of other resin components to 100 parts by weight of the total amount of HDPE and other resin components is, for example, 30 parts by weight or less, preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight. parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, still more preferably 1 part by weight or less, even more preferably 0.1 parts by weight or less, and most preferably 0 parts by weight.

他の添加剤としては、酸化防止剤(例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤及びラクトン系酸化防止剤等)が挙げられる。本発明の超純水用管材は、内周面の平滑性に優れているため、HDPE層中に酸化防止剤をさらに含むことを許容するが、純水中への有機成分の溶出を一層抑制する観点から、好ましくはHDPE層中に酸化防止剤等の他の添加剤を含まない。 Other additives include antioxidants (eg, phenol antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, aromatic amine antioxidants, lactone antioxidants, etc.). Since the pipe material for ultrapure water of the present invention has an excellent smoothness of the inner peripheral surface, it allows the HDPE layer to further contain an antioxidant, but further suppresses the elution of organic components into the pure water. In view of this, the HDPE layer preferably does not contain other additives such as antioxidants.

[1-2-5.厚み]
図1に示すHDPE単層の超純水用管材100の場合、HDPE層210の厚み(つまり超純水用管材100の厚み)としては、上記「1-1.層構成」において述べた総厚と同じである。
[1-2-5. Thickness]
In the case of the HDPE single-layer ultrapure water pipe 100 shown in FIG. is the same as

また、図2及び図3に示す複層構造の超純水用管材100a,100bの場合、HDPE層210の厚みとしては、例えば0.1~1mm、好ましくは0.2~0.8mm、より好ましくは0.4~0.6mmが挙げられる。 In the case of the ultrapure water tube materials 100a and 100b having a multilayer structure shown in FIGS. 0.4 to 0.6 mm is preferable.

[1-3.芯材層]
図2,3の超純水用管材100a,100bにおいては、図1の超純水用管材100に比べてHDPE層210の厚みを薄くする一方で、管材全体の剛性を確保するため、芯材層220がさらに積層されている。
[1-3. core layer]
In the ultrapure water pipes 100a and 100b of FIGS. 2 and 3, the thickness of the HDPE layer 210 is thinner than that of the ultrapure water pipe 100 of FIG. A further layer 220 is deposited.

芯材層220は、任意の樹脂組成物の押出成形層である。HDPE層210との接着性等の観点から、芯材層220に用いられる樹脂の好ましい例としては、ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂としては特に限定されず、オレフィンに由来するモノマー単位を含有する重合体であればよい。ポリオレフィン系樹脂の例としては、ポリエチレン系樹脂、エチレン-カルボン酸アルケニルエステル共重合体樹脂、エチレン-α-オレフィン共重合体樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)系樹脂等が挙げられる。これらのポリオレフィン系樹脂は、1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。これらのポリオレフィン系樹脂の中でも、管材全体の強度等を向上させる観点から、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂が好ましい。また、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の中でも、低分子量成分の含有量を抑制して純水への有機成分の溶出を抑制する等の観点から、ポリエチレン系樹脂がより好ましい。 Core layer 220 is an extruded layer of any resin composition. From the viewpoint of adhesiveness with the HDPE layer 210, etc., a preferable example of the resin used for the core material layer 220 is a polyolefin resin. The polyolefin-based resin is not particularly limited as long as it is a polymer containing a monomer unit derived from an olefin. Examples of polyolefin resins include polyethylene resins, ethylene-carboxylic acid alkenyl ester copolymer resins, ethylene-α-olefin copolymer resins, polypropylene resins, polybutene resins, poly(4-methyl-1-pentene ) based resins. One of these polyolefin resins may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. Among these polyolefin-based resins, polyethylene-based resins and polypropylene-based resins are preferable from the viewpoint of improving the strength of the entire pipe material. Among polyethylene-based resins and polypropylene-based resins, polyethylene-based resins are more preferable from the viewpoint of suppressing the content of low-molecular-weight components and suppressing the elution of organic components into pure water.

ポリエチレン系樹脂としては特に限定されないが、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)及び高密度ポリエチレン(HDPE)等が挙げられる。これらの中でも、純水への有機成分の溶出を抑制する観点からは高密度ポリエチレン(HDPE)が好ましい。 The polyethylene-based resin is not particularly limited, but examples thereof include low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE) and high density polyethylene (HDPE). Among these, high-density polyethylene (HDPE) is preferable from the viewpoint of suppressing elution of organic components into pure water.

エチレン-カルボン酸アルケニルエステル共重合体樹脂におけるカルボン酸アルケニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、酢酸イソプロペニル、酢酸アリル等が挙げられ、好ましくは酢酸ビニルが挙げられる。 Examples of carboxylic acid alkenyl esters in the ethylene-carboxylic acid alkenyl ester copolymer resin include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, isopropenyl acetate, and allyl acetate, preferably vinyl acetate.

エチレン-α-オレフィン共重合体としては、エチレンに対して、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン又は1-オクテン等のα-オレフィンを共重合成分として数モル%程度の割合で共重合させた共重合体が挙げられる。 As the ethylene-α-olefin copolymer, an α-olefin such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene or 1-octene is copolymerized with ethylene. A copolymer obtained by copolymerization at a rate of about several mol % is mentioned as.

芯材層に用いられるポリオレフィン系樹脂の分子量としては特に限定されないが、内層であるHDPE層に用いられるHDPEと同等であることが好ましい。具体的には、芯材層に用いられるポリオレフィン系樹脂の分子量は、上記「1-2-1.高密度ポリエチレン」で述べた重量平均分子量から選択することができる。また、芯材層に用いられるポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、内層であるHDPE層に用いられるHDPEの重量平均分子量の0.8~1.2倍、好ましくは0.85~1倍、より好ましくは0.9~0.95倍が挙げられる。 The molecular weight of the polyolefin-based resin used for the core layer is not particularly limited, but is preferably the same as that of HDPE used for the HDPE layer that is the inner layer. Specifically, the molecular weight of the polyolefin-based resin used for the core material layer can be selected from the weight average molecular weights described in "1-2-1. High density polyethylene" above. The weight average molecular weight of the polyolefin resin used for the core material layer is 0.8 to 1.2 times, preferably 0.85 to 1 time, more than the weight average molecular weight of HDPE used for the HDPE layer, which is the inner layer. Preferably, it is 0.9 to 0.95 times.

芯材層に用いられるに含まれるポリオレフィン系樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は特に限定されないが、例えば25~60、さらに好ましくは30~55、一層好ましくは35~48、特に好ましくは40~43が挙げられる。 The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polyolefin resin contained in the core material layer is not particularly limited, but is, for example, 25 to 60, more preferably 30 to 55, still more preferably 35 to 48, particularly preferably 40 to 40. 43.

芯材層に用いられる樹脂のMFRとしては特に限定されないが、内層であるHDPE層に用いられるHDPEのMFRと同等であることが好ましい。具体的には、芯材層に用いられる樹脂のMFRは、上記「1-2-1.高密度ポリエチレン」で述べたMFRから選択することができる。また、芯材層に用いられるポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、内層であるHDPE層に用いられるHDPEの重量平均分子量の0.8~1.2倍、好ましくは0.9~1.1倍が挙げられる。 The MFR of the resin used for the core layer is not particularly limited, but is preferably the same as the MFR of the HDPE used for the HDPE layer that is the inner layer. Specifically, the MFR of the resin used for the core material layer can be selected from the MFRs described above in "1-2-1. High density polyethylene". The weight average molecular weight of the polyolefin resin used for the core material layer is 0.8 to 1.2 times, preferably 0.9 to 1.1 times the weight average molecular weight of HDPE used for the HDPE layer, which is the inner layer. is mentioned.

芯材層中のカルシウム濃度としては特に限定されず、汎用グレード樹脂に含まれる程度のカルシウム濃度を許容する。 The calcium concentration in the core material layer is not particularly limited, and a calcium concentration that is included in a general-purpose grade resin is allowed.

芯材層は、酸化防止剤を含んでいることが好ましい。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤及びラクトン系酸化防止剤等が挙げられる。芯材層中の酸化防止剤の含有量としては、酸素の影響を抑制し好ましい強度を確保する観点から、例えば0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上が挙げられ、酸化防止剤の含有量の上限としては、例えば5重量%以下、好ましくは1重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下が挙げられる。 The core layer preferably contains an antioxidant. Examples of antioxidants include phenol antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, aromatic amine antioxidants, lactone antioxidants, and the like. The content of the antioxidant in the core layer is, for example, 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, from the viewpoint of suppressing the influence of oxygen and ensuring preferable strength. The upper limit of the content of the agent is, for example, 5% by weight or less, preferably 1% by weight or less, and more preferably 0.5% by weight or less.

芯材層の厚みとしては、例えば管材自体の剛性を確保する観点から、例えば1.5mm以上、好ましくは2mm以上、より好ましくは2.3mm以上が挙げられる。芯材層の厚みの上限としては、例えば3.5m以下、好ましくは3mm以下、より好ましくは2.7mm以下が挙げられる。 The thickness of the core material layer is, for example, 1.5 mm or more, preferably 2 mm or more, more preferably 2.3 mm or more, from the viewpoint of ensuring the rigidity of the tube material itself. The upper limit of the thickness of the core layer is, for example, 3.5 mm or less, preferably 3 mm or less, and more preferably 2.7 mm or less.

[1-4.ガスバリア層]
図3の超純水用管材100bにおいて例示されるガスバリア230層は、芯材層220の外側に設けられる。他にも、ガスバリア層は、図1の超純水用管材100を構成するHDPE層210の外側に設けられてもよい。ガスバリア層は、管材の外表面からの酸素がより内側の層の内部へ浸透することを防止するため、管材自体の強度を良好に維持することができる。また、ガスバリア層を設けることは、純水中へのガス溶解も良好に抑止することができる点でも好ましい。ガスバリア層は、酸素をバリアする目的で設けられるものであることが好ましい。
[1-4. gas barrier layer]
The gas barrier layer 230 illustrated in the ultrapure water tube 100b of FIG. Alternatively, the gas barrier layer may be provided outside the HDPE layer 210 that constitutes the ultrapure water tube 100 of FIG. The gas barrier layer prevents permeation of oxygen from the outer surface of the pipe member into the inner layer, so that the strength of the pipe member itself can be maintained satisfactorily. Further, the provision of the gas barrier layer is also preferable in that it can satisfactorily prevent the dissolution of gas into pure water. The gas barrier layer is preferably provided for the purpose of blocking oxygen.

ガスバリア層は、ガスバリア性樹脂組成物の押出成形層である、ガスバリアの材料としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン樹脂(PVDC)、及びポリアクリロニトリル(PAN)等が挙げられ、好ましくは、ポリビニルアルコール(PVA)及びエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)が挙げられる。 The gas barrier layer is an extruded layer of a gas barrier resin composition. Examples of gas barrier materials include polyvinyl alcohol (PVA), ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride resin (PVDC), and polyvinylidene chloride resin (PVDC). Acrylonitrile (PAN) and the like, preferably polyvinyl alcohol (PVA) and ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH).

ガスバリア層の厚みとしては、例えば50~150μm、好ましくは80~120μmが挙げられる。 The thickness of the gas barrier layer is, for example, 50-150 μm, preferably 80-120 μm.

[1-5.純水への不純物溶出抑制性能]
本発明の超純水管材は、平滑性の高い内周面を有しているため、純水への不純物溶出抑制性能に優れている。
[1-5. Impurity elution suppression performance into pure water]
Since the ultrapure water pipe material of the present invention has a highly smooth inner peripheral surface, it is excellent in the ability to suppress elution of impurities into pure water.

本発明の超純水管材の不純物溶出抑制性能のうち、金属溶出抑制性能については、SEMI F57-0314(当該規格では、SEMI F40規格を参照している)に基づいて測定される、主要16金属(アルミニウム、バリウム、ホウ素、カルシウム、クロム、銅、鉄、鉛、リチウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、及び亜鉛を指す。)の溶出量の総量として、例えば14μg/m2以下、好ましくは12μg/m2以下、より好ましくは10μg/m2以下、さらに好ましくは9μg/m2以下、一層好ましくは8.5μg/m2以下が挙げられる。 Of the impurity elution suppression performance of the ultrapure water pipe material of the present invention, the metal elution suppression performance is measured based on SEMI F57-0314 (this standard refers to SEMI F40 standard), 16 major metals (refers to aluminum, barium, boron, calcium, chromium, copper, iron, lead, lithium, magnesium, manganese, nickel, potassium, sodium, strontium, and zinc), for example, 14 μg/m 2 or less , preferably 12 μg/m 2 or less, more preferably 10 μg/m 2 or less, even more preferably 9 μg/m 2 or less, and still more preferably 8.5 μg/m 2 or less.

金属溶出抑制性能のより具体的な例としては、SEMI F57-0314に基づいて測定される、カルシウムの溶出量として、例えば7μg/m2以下、好ましくは6μg/m2以下、より好ましくは5.5μg/m2以下が挙げられ;銅の溶出量といて、例えば0.5μg/m2以下、好ましくは0.45μg/m2以下、より好ましくは0.4μg/m2以下が挙げられ;ナトリウムの溶出量として、例えば1.5μg/m2以下、好ましくは1.1μg/m2以下、より好ましくは0.7μg/m2以下が挙げられ;亜鉛の溶出量として、例えば0.5μg/m2以下、好ましくは0.3μg/m2以下、より好ましくは0.2μg/m2以下が挙げられる。 As a more specific example of metal elution inhibition performance, the calcium elution amount measured based on SEMI F57-0314 is, for example, 7 μg/m 2 or less, preferably 6 μg/m 2 or less, more preferably 5.5 μg/m 2 or less. 5 μg/m 2 or less; copper elution amount includes, for example, 0.5 μg/m 2 or less, preferably 0.45 μg/m 2 or less, more preferably 0.4 μg/m 2 or less; The elution amount of zinc is, for example, 1.5 μg/m 2 or less, preferably 1.1 μg/m 2 or less, more preferably 0.7 μg/m 2 or less; 2 or less, preferably 0.3 μg/m 2 or less, more preferably 0.2 μg/m 2 or less.

本発明の超純水管材の不純物溶出抑制性能のうち、アニオン溶出量については、臭化物イオンの溶出量として、例えば10μg/m2未満が挙げられ;フッ化物イオンの溶出量として、例えば1000μg/m2未満、好ましくは800μg/m2未満、より好ましくは700μg/m2未満、さらに好ましくは600μg/m2未満が挙げられ;亜硝酸イオンとして、例えば10μg/m2未満が挙げられ;硫酸イオンとして、例えば10μg/m2未満が挙げられる。 Among the impurity elution suppressing performances of the ultrapure water pipe material of the present invention, the anion elution amount is, for example, less than 10 μg/m 2 as the bromide ion elution amount; less than 2 , preferably less than 800 μg/m 2 , more preferably less than 700 μg/m 2 , and even more preferably less than 600 μg/m 2 ; nitrite ions include, for example, less than 10 μg/m 2 ; , for example less than 10 μg/m 2 .

本発明の超純水管材の不純物溶出抑制性能のうち、有機成分溶出抑制性能については、SEMI F57-0314に基づいて測定される全有機成分(TOC)の溶出量として、例えば10000μg/m2以下、好ましくは9000μg/m2以下、より好ましくは8500μg/m2以下、さらに好ましくは8000μg/m2以下が挙げられる。 Among the impurity elution suppression performances of the ultrapure water pipe material of the present invention, the organic component elution suppression performance is, for example, 10000 μg/m 2 or less as the total organic component (TOC) elution amount measured based on SEMI F57-0314. , preferably 9000 μg/m 2 or less, more preferably 8500 μg/m 2 or less, and even more preferably 8000 μg/m 2 or less.

[1-6.用途]
本発明の超純水用管材は、超純水の輸送に用いられる。具体的には、本発明の超純水用管材は、超純水製造装置内の配管、超純水製造装置からユースポイントに超純水を輸送する配管、及びユースポイントからの超純水返送用配管等として用いることができる。
[1-6. Application]
The pipe material for ultrapure water of the present invention is used for transporting ultrapure water. Specifically, the pipe material for ultrapure water of the present invention includes piping in an ultrapure water production apparatus, piping for transporting ultrapure water from the ultrapure water production apparatus to a point of use, and ultrapure water return from the point of use. It can be used as a pipe for water supply, etc.

本発明の超純水用管材は、超純水に対する要求水質が特に厳格な、原子力発電用水配管、若しくは、医薬品の製造工程、半導体素子又は液晶、より好ましくは半導体素子の製造工程における洗浄などの湿式処理工程で用いられる超純水の輸送配管であることが好ましい。当該半導体素子としても、より高い集積度を有するものが好ましく、具体的には、最小線幅65nm以下の半導体素子の製造工程で用いられることがより好ましい。半導体製造に使用される超純水の品質等に関する規格としては、例えばSEMI F57-0314が挙げられる。 The pipe material for ultrapure water of the present invention is used for water pipes for nuclear power generation, or for washing in the manufacturing process of pharmaceuticals, semiconductor elements or liquid crystals, more preferably semiconductor elements, where the water quality required for ultrapure water is particularly strict. It is preferably a pipe for transporting ultrapure water used in a wet treatment process. The semiconductor element is preferably one having a higher degree of integration, and more specifically, it is more preferably used in the manufacturing process of a semiconductor element having a minimum line width of 65 nm or less. SEMI F57-0314, for example, is a standard regarding the quality of ultrapure water used in semiconductor manufacturing.

また、本発明の超純水用管材は施工性に優れるため、たとえば、比較的低温で、バット(突合せ)融着接合やEF(電気融着)接合といった融着施工を容易に行うことができる。 In addition, since the pipe material for ultrapure water of the present invention is excellent in workability, for example, fusion work such as butt (butt) fusion bonding and EF (electrofusion) bonding can be easily performed at a relatively low temperature. .

[2.超純水用管材の製造方法]
上述の本発明の超純水管材は、HDPE層の形成に用いられるHDPE層用樹脂組成物を押出成形することに製造することができる。つまり、本発明の超純水管材の製造方法は、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層用樹脂組成物を押出成形する工程を含む。また、製造すべき超純水管材が複層構造である場合の本発明の超純水管材の製造方法は、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層用樹脂組成物と、HDPE層以外の他の層の形成に用いられる他の層用樹脂組成物とを共押出成形する工程を含む。本発明の超純水管材の製造方法は、内周面の表面粗さ0.25μm以下をより容易に達成する観点で、好ましくは、高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層用樹脂組成物を3~30Mpaの背圧下で押出成形する工程を含む。
[2. Manufacturing method of tube material for ultrapure water]
The above-described ultrapure water tube material of the present invention can be manufactured by extruding the resin composition for HDPE layer used for forming the HDPE layer. That is, the method for producing an ultrapure water tube material of the present invention includes a step of extruding a resin composition for an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant. Further, when the ultrapure water pipe material to be manufactured has a multilayer structure, the method for manufacturing the ultrapure water pipe material of the present invention comprises a resin composition for the HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant, and and a step of co-extrusion molding with the resin composition for other layers used for forming the other layers. In the method for producing an ultrapure water pipe material of the present invention, from the viewpoint of easily achieving a surface roughness of 0.25 μm or less on the inner peripheral surface, a resin composition for an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant is preferable. It includes extruding the article under a back pressure of 3-30Mpa.

[2-1.樹脂組成物]
高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層用樹脂組成物に含まれるHDPE及びフッ素系滑剤、並びにHDPE用樹脂組成物の組成(HDPE層用樹脂組成物に含まれる成分の含有量又は濃度)については、上記「1-2.HDPE層」において各成分及びHDPE層中に含まれる成分の含有量又は濃度として述べた通りである。
[2-1. Resin composition]
HDPE and fluorine-based lubricant contained in the HDPE layer resin composition containing high-density polyethylene and fluorine-based lubricant, and the composition of the HDPE resin composition (the content or concentration of the components contained in the HDPE layer-use resin composition) is as described as the content or concentration of each component and components contained in the HDPE layer in the above "1-2. HDPE layer".

HDPE層用樹脂組成物に用いるHDPEは、例えば、汎用されているチーグラー・ナッタ触媒等の塩素系触媒による重合により合成してもよいし、クロム系触媒又はメタロセン触媒により合成してもよい。 HDPE used in the HDPE layer resin composition may be synthesized by polymerization using a chlorine-based catalyst such as a widely used Ziegler-Natta catalyst, or may be synthesized using a chromium-based catalyst or a metallocene catalyst.

HDPE層用樹脂組成物に用いるHDPEの具体的な合成法では、塩素系触媒を用いて一段重合し、その後、カルシウム濃度換算で15ppb未満となる量の中和剤(例えば、ステアリン酸カルシウム、ハイドロカルサイト等)を加えることができる。このように中和剤を加える場合、中和剤は、1種を単独で、または複数種を組み合わせて用いることができる。若しくは、HDPE層用樹脂組成物に用いるHDPEの具体的な別の合成法では、は、クロム系触媒又はメタロセン触媒を用いて一段重合し、中和剤の添加を排除してもよい。 In a specific method for synthesizing HDPE used in the resin composition for the HDPE layer, one-step polymerization is performed using a chlorine-based catalyst, and then an amount of a neutralizing agent (e.g., calcium stearate, hydrocal sites, etc.) can be added. When a neutralizing agent is added in this way, the neutralizing agent can be used singly or in combination. Alternatively, another specific method for synthesizing HDPE used in the resin composition for the HDPE layer may be one-step polymerization using a chromium-based catalyst or metallocene catalyst to eliminate the addition of a neutralizing agent.

HDPE層用樹脂組成物は、上記のように合成したHDPE又はその市販品を用い、さらにフッ素系滑剤を配合することで調製することができる。 The resin composition for the HDPE layer can be prepared by using HDPE synthesized as described above or a commercially available product thereof and further blending a fluorine-based lubricant.

また、製造すべき超純水管材が芯材層を含む複層構造の場合であって、芯材層にポリオレフィン系樹脂を用いる場合、当該ポリオレフィン系樹脂の具体的な合成法では、塩素系触媒を用いて、多段重合(好ましくは二段重合)し、その後、カルシウム濃度換算で15~25ppbとなる量の中和剤(例えば、ステアリン酸カルシウム、ハイドロカルサイト等)を加えることができる。 In addition, when the ultrapure water pipe material to be manufactured has a multi-layer structure including a core material layer, and a polyolefin resin is used for the core material layer, a specific method for synthesizing the polyolefin resin is to use a chlorine catalyst can be used to carry out multi-stage polymerization (preferably two-stage polymerization), and then a neutralizing agent (eg, calcium stearate, hydrocalcite, etc.) can be added in an amount of 15 to 25 ppb in terms of calcium concentration.

芯材層用樹脂組成物は、上記のように合成したポリオレフィン系樹脂又はその市販品を用い、好ましくはさらに酸化防止剤を配合することで調製することができる。 The resin composition for the core layer can be prepared by using the polyolefin-based resin synthesized as described above or a commercially available product thereof, and preferably further by blending an antioxidant.

[2-2.背圧]
背圧とは、押出機と金型との間の流路において測定される、当該流路の先に存在する金型により溶融材料が押出機側に押し戻される方向に作用する力をいう。本発明の超純水用管材の製造方法においては、背圧を3~30MPaに制御してHDPE層を押出成形することで、より容易に、内周面の表面粗さ0.25μmを達成することができる。
[2-2. Back pressure]
The back pressure is the force acting in the direction of pushing back the molten material to the extruder side by the die located ahead of the flow path, which is measured in the flow path between the extruder and the die. In the method of manufacturing the pipe material for ultrapure water of the present invention, the HDPE layer is extruded while controlling the back pressure to 3 to 30 MPa, thereby more easily achieving a surface roughness of 0.25 μm on the inner peripheral surface. be able to.

さらに、内周面の表面粗さをより一層小さくする(つまり、内周面の表面平滑性をより一層向上させる)観点から、HDPE層用樹脂組成物を押出成形するための背圧としては、好ましくは5~25MPa、より好ましくは9~24Mpa、一層好ましくは13~23MPa、より一層好ましくは17~22MPa、特に好ましくは19~21MPaが挙げられる。 Furthermore, from the viewpoint of further reducing the surface roughness of the inner peripheral surface (that is, further improving the surface smoothness of the inner peripheral surface), the back pressure for extrusion molding the resin composition for the HDPE layer is Preferably 5 to 25 MPa, more preferably 9 to 24 MPa, still more preferably 13 to 23 MPa, still more preferably 17 to 22 MPa, particularly preferably 19 to 21 MPa.

本発明において、HDPE層用樹脂組成物を押出成形するための背圧の測定場所を、図4~図6に模式的に示す。図4~図6においては、主に樹脂の押出方向を示すため、金型内で管形状に成形するためのマンドレル(金芯)等の描画は省略している。図4は、図1に示す超純水用管材を製造する場合の製造ラインの一部を模式的に表し、図5は、図2に示す超純水用管材を製造する場合の製造ラインの一部を模式的に表し、図6は、図3に示す超純水用管材を製造する場合の製造ラインの一部を模式的に表す。図4に示す場合、上記背圧とは、HDPE層用押出機(HDPE層用樹脂組成物を押し出すもの)と金型との間の流路において測定される背圧BP-1を指す。図5及び図6に示す場合、上記背圧とは、芯材層用押出機(芯材層用樹脂組成物を押し出すもの)と金型との間の流路において測定される背圧BP-1を指す。なお、図5及び図6に示す場合、金型内で芯材層の内側に流れ込むHDPE層用の樹脂組成物の背圧BP-2及びガスバリア層用の樹脂組成物の背圧BP-2については、いずれも背圧BP-1と同等とすることができる。背圧BP-1と同等となる背圧としては、例えば、背圧BP-1の0.9~1.1倍、好ましくは0.95~1.05倍の背圧が挙げられる。 In the present invention, the back pressure measurement locations for extrusion molding of the resin composition for the HDPE layer are schematically shown in FIGS. 4 to 6. FIG. In FIGS. 4 to 6, the illustration of a mandrel (metal core) or the like for molding into a tubular shape in a mold is omitted in order to mainly show the extrusion direction of the resin. FIG. 4 schematically shows part of the production line for producing the ultrapure water pipe shown in FIG. 1, and FIG. 5 shows the production line for producing the ultrapure water pipe shown in FIG. FIG. 6 schematically represents a part of the manufacturing line for manufacturing the ultrapure water tube material shown in FIG. In the case shown in FIG. 4, the back pressure refers to the back pressure BP-1 measured in the channel between the HDPE layer extruder (for extruding the HDPE layer resin composition) and the mold. In the case shown in FIGS. 5 and 6, the back pressure means the back pressure BP- Point to 1. In the case shown in FIGS. 5 and 6, the back pressure BP-2 of the resin composition for the HDPE layer and the back pressure BP-2 of the resin composition for the gas barrier layer flowing inside the core material layer in the mold can be equal to the back pressure BP-1. The back pressure equivalent to the back pressure BP-1 is, for example, 0.9 to 1.1 times, preferably 0.95 to 1.05 times the back pressure BP-1.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

表1及び2に示す超純水用管材を押出成形により作製した。なお、比較例1はPVDFの単層構造の管材(総厚が2.4mm、外径が32.0mm)であり、比較例2,3及び実施例1~8は図3に示す構造の複層構造(HDPE層210が0.5mm、芯材層220が2.5mm、ガスバリア層230が0.1mm、但し、芯材層220及びガスバリア層230層との間に、図示されない接着層0.1mmをさらに有する。外径は32.0mm。)を有する管材である。 Tubes for ultrapure water shown in Tables 1 and 2 were produced by extrusion molding. Comparative Example 1 is a PVDF single-layer structure pipe material (total thickness: 2.4 mm, outer diameter: 32.0 mm). Layer structure (HDPE layer 210 of 0.5 mm, core layer 220 of 2.5 mm, gas barrier layer 230 of 0.1 mm, provided that an adhesive layer (not shown) of 0.5 mm is provided between the core layer 220 and the gas barrier layer 230. 1 mm.The outer diameter is 32.0 mm.).

表1及び2に示す樹脂組成は、超純水用管材の内周面(超純水と接触する面)をなす層の樹脂組成を示しており、比較例2,3及び実施例1~8については、HDPE層210の樹脂組成を示している。表1及び2に示すHDPEは、密度が0.942g/cm3、重量平均分子量が780000、分子量分布(Mw/Mn)が71、カルシウム濃度が10.0ppb未満、MFRが12.06g/10分(190℃、21.6kg)の、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合したHDPE(中和剤を微量使用及び酸化防止剤無配合のクリーングレードレベルのもの)である。また、比較例2,3及び実施例1~8において、芯材層220に用いた材料は、密度が0.941g/cm3、重量平均分子量が730000、分子量分布(Mw/Mn)が41、MFRが12.88g/10分(190℃、21.6kg)の、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合したHDPE(中和剤を使用及び酸化防止剤配合の汎用グレードレベルのもの)であり;接着層に用いた材料は無水マレイン酸変性の接着性ポリエチレンであり;ガスバリア層に用いた材料は酸素バリア性樹脂であるエチレン-ビニルアルコール共重合体である。 The resin composition shown in Tables 1 and 2 shows the resin composition of the layer forming the inner peripheral surface (the surface in contact with ultrapure water) of the pipe material for ultrapure water. Comparative Examples 2 and 3 and Examples 1 to 8 indicates the resin composition of the HDPE layer 210 . The HDPE shown in Tables 1 and 2 has a density of 0.942 g/cm 3 , a weight average molecular weight of 780,000, a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 71, a calcium concentration of less than 10.0 ppb, and an MFR of 12.06 g/10 min. (190° C., 21.6 kg), HDPE polymerized using a Ziegler-Natta catalyst (a clean grade level with a small amount of neutralizer and no antioxidant). In Comparative Examples 2 and 3 and Examples 1 to 8, the material used for the core material layer 220 has a density of 0.941 g/cm 3 , a weight average molecular weight of 730000, a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 41, Ziegler-Natta catalyzed HDPE (general purpose grade level with neutralizer and antioxidant) with MFR of 12.88 g/10 min (190° C., 21.6 kg); The material used for the layer is maleic anhydride-modified adhesive polyethylene; the material used for the gas barrier layer is ethylene-vinyl alcohol copolymer, which is an oxygen barrier resin.

また、表1及び2に示すフッ素系滑剤は、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体100%のものである。 The fluorine-based lubricants shown in Tables 1 and 2 are 100% vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer.

さらに、表1及び2に示す背圧は、図6に示すBP1を指す(なお、BP2及びBP3もBP1と同じ背圧であった)。 Further, the back pressure shown in Tables 1 and 2 refers to BP1 shown in FIG. 6 (note that BP2 and BP3 had the same back pressure as BP1).

得られた超純水用管材について、表面粗さ(JIS B 0601:2001に基づいて計測される算術平均粗さRa)と、SEMI F57-0314規格に基づく、主要16金属(アルミニウム、バリウム、ホウ素、カルシウム、クロム、銅、鉄、鉛、リチウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、及び亜鉛)、全有機成分(TOC)、及びアニオンの溶出量とを測定した。結果を表1及び2に示す。 The resulting ultrapure water tubing material was tested for surface roughness (arithmetic mean roughness Ra measured based on JIS B 0601:2001) and major 16 metals (aluminum, barium, boron , calcium, chromium, copper, iron, lead, lithium, magnesium, manganese, nickel, potassium, sodium, strontium, and zinc), total organic content (TOC), and anion elution were measured. Results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2022159129000001
Figure 2022159129000001
Figure 2022159129000002
Figure 2022159129000002

表1及び2から明らかなとおり、フッ素系滑剤を配合したHDPE層を有する超純水管材(実施例1~8)によれば、これまでのHDPE管では成し遂げられなかった、SEMI規格に適合する表面平滑性を達成することができた。さらに、フッ素系滑剤の配合量が同じ場合(実施例1~6)でも、背圧を制御することで表面平滑性をより一層向上させることができ(実施例2~5)、特に実施例4の超純水用管材においては、PVDF管(比較例1)と同等の表面平滑性を達成できた。 As is clear from Tables 1 and 2, the ultrapure water tubing material (Examples 1 to 8) having an HDPE layer containing a fluorine-based lubricant satisfies SEMI standards, which has not been achieved with HDPE tubing so far. A surface smoothness could be achieved. Furthermore, even when the blending amount of the fluorine-based lubricant is the same (Examples 1 to 6), the surface smoothness can be further improved by controlling the back pressure (Examples 2 to 5), especially Example 4. In the pipe material for ultrapure water, surface smoothness equivalent to that of the PVDF pipe (Comparative Example 1) could be achieved.

また、実施例1~8の超純水用管材によれば、16種金属総溶出量が、これまで最も高い表面平滑性を有するHDPE管に相当するもの(比較例2)と比べて格段に低いだけにとどまらず、PVDF管(比較例1)と比べても格段に低く、16種金属の溶出抑制性の点でも極めて優れていることが分かった。実施例1~8の超純水用管材によれば、中でも、HDPE管に含まれるカルシウム、銅、ナトリウム、及び亜鉛の溶出量を極端に低レベルに低減することが可能になっており、実施例4の超純水用管材においては、カルシウム及び銅の溶出量がPVDF管(比較例1)と同等のレベルにまで達し、ナトリウム及び亜鉛の溶出量がPVDF管(比較例1)を下回るレベルにまで達した。 In addition, according to the pipe materials for ultrapure water of Examples 1 to 8, the total elution amount of 16 kinds of metals was significantly higher than that corresponding to the HDPE pipe having the highest surface smoothness ever (Comparative Example 2). Not only is it low, but it is also significantly lower than the PVDF pipe (Comparative Example 1), and it was found to be extremely excellent in terms of elution suppression of 16 kinds of metals. According to the pipe materials for ultrapure water of Examples 1 to 8, among others, it is possible to reduce the elution amounts of calcium, copper, sodium, and zinc contained in HDPE pipes to an extremely low level. In the tube material for ultrapure water of Example 4, the elution amounts of calcium and copper reached levels equivalent to those of the PVDF tube (Comparative Example 1), and the elution amounts of sodium and zinc were lower than those of the PVDF tube (Comparative Example 1). reached up to

さらに、実施例4の超純水用管材においては、TOC及びアニオンの溶出量も、極めて低いレベルに低減されていた。 Furthermore, in the tube material for ultrapure water of Example 4, the elution amounts of TOC and anions were also reduced to extremely low levels.

このように不純物溶出が極めて低いレベルに低減されていることから、実施例1~8の超純水配管は、最小線幅65nm以下の半導体素子の湿式処理工程に適した半導体洗浄液の輸送に適していることが認められた。 Since the elution of impurities is reduced to an extremely low level in this way, the ultrapure water pipes of Examples 1 to 8 are suitable for transporting a semiconductor cleaning liquid suitable for wet processing of semiconductor elements with a minimum line width of 65 nm or less. It was recognized that

100,100a,100b 超純水用配管
210 HDPE層
220 芯材層
230 ガスバリア層
s 内周面
100, 100a, 100b ultrapure water pipe 210 HDPE layer 220 core layer 230 gas barrier layer s inner peripheral surface

Claims (13)

高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層を有する超純水用管材であって、
前記HDPE層の内周面が前記管材の内周面を構成し、
前記内周面の表面粗さが0.25μm以下であり、
超純水の輸送に用いられる、超純水用管材。
An ultrapure water pipe material having an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant,
The inner peripheral surface of the HDPE layer constitutes the inner peripheral surface of the pipe material,
The surface roughness of the inner peripheral surface is 0.25 μm or less,
Ultrapure water tubing used to transport ultrapure water.
前記HDPE層が、前記高密度ポリエチレンと前記フッ素系滑剤とを含むHDPE組成物を3~30Mpaの背圧下で押出成形されるものである、請求項1に記載の超純水用管材。 2. The pipe material for ultrapure water according to claim 1, wherein said HDPE layer is formed by extruding an HDPE composition containing said high-density polyethylene and said fluorine-based lubricant under a back pressure of 3 to 30 Mpa. 前記高密度ポリエチレンの分子量分布が40~80である、請求項1又は2に記載の超純水用管材。 3. The pipe material for ultrapure water according to claim 1, wherein the high-density polyethylene has a molecular weight distribution of 40-80. 前記HDPE層中の前記フッ素系滑剤の含有量が、0.01~5重量%である、請求項1~3のいずれかに記載の超純水用管材。 The pipe material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of said fluorine-based lubricant in said HDPE layer is 0.01 to 5% by weight. 前記HDPE層の外側表面に他の層が積層された複層構造である、請求項1~4のいずれかに記載の超純水用管材。 The pipe material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 4, which has a multilayer structure in which another layer is laminated on the outer surface of the HDPE layer. 前記HDPE層の層厚が0.3mm以上である、請求項5に記載の超純水用管材。 6. The pipe material for ultrapure water according to claim 5, wherein the HDPE layer has a layer thickness of 0.3 mm or more. SEMI F57-0314に基づいて測定される、アルミニウム、バリウム、ホウ素、カルシウム、クロム、銅、鉄、鉛、リチウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、及び亜鉛の溶出量の総量が、14μg/m2以下である、請求項1~6のいずれかに記載の超純水用管材。 The total amount of elution of aluminum, barium, boron, calcium, chromium, copper, iron, lead, lithium, magnesium, manganese, nickel, potassium, sodium, strontium, and zinc measured based on SEMI F57-0314 is The pipe material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 6, which has a weight of 14 µg/m 2 or less. SEMI F57-0314に基づいて測定されるカルシウムの溶出量が7μg/m2以下、銅の溶出量が0.5μg/m2以下、ナトリウムの溶出量が1.5μg/m2以下、の溶出量が0.5μg/m2以下、及び/又は亜鉛の溶出量が0.5μg/m2以下である、請求項1~7のいずれかに記載の超純水用管材。 The elution amount of calcium is 7 μg/m 2 or less, the elution amount of copper is 0.5 μg/m 2 or less, and the elution amount of sodium is 1.5 μg/m 2 or less, as measured based on SEMI F57-0314. 8. The pipe material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount of zinc is 0.5 µg/m 2 or less and/or the zinc elution amount is 0.5 µg/m 2 or less. SEMI F57-0314に基づいて測定されるフッ化物イオンの溶出量が600μg/m2以下である、請求項1~8のいずれかに記載の超純水用管材。 9. The pipe material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 8, wherein the elution amount of fluoride ions measured according to SEMI F57-0314 is 600 μg/m 2 or less. SEMI F57-0314に基づいて測定される全有機成分の溶出量が10000μg/m2以下である、請求項1~9のいずれかに記載の超純水用管材。 10. The pipe material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 9, wherein the elution amount of all organic components measured based on SEMI F57-0314 is 10000 µg/m 2 or less. 前記超純水が半導体素子又は液晶の湿式処理工程で用いられるものである、請求項1~10のいずれかに記載の超純水用管材。 The tube material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 10, wherein said ultrapure water is used in a wet treatment process for semiconductor devices or liquid crystals. 前記超純水が最小線幅65nm以下の半導体素子の湿式処理工程で用いられるものである、請求項1~11に記載の超純水用管材。 The pipe material for ultrapure water according to any one of claims 1 to 11, wherein the ultrapure water is used in a wet treatment process for semiconductor devices having a minimum line width of 65 nm or less. 高密度ポリエチレンとフッ素系滑剤とを含むHDPE層を有し、前記HDPE層の内周面が前記管材の内周面を構成し、前記内周面の表面粗さが0.25μm以下である超純水用管材の製造方法であって、
前記HDPE層を、前記高密度ポリエチレンと前記フッ素系滑剤とを含む樹脂組成物を3~30Mpaの背圧下で押出成形する工程を含む、製造方法。
It has an HDPE layer containing high-density polyethylene and a fluorine-based lubricant, the inner peripheral surface of the HDPE layer constitutes the inner peripheral surface of the pipe member, and the inner peripheral surface has a surface roughness of 0.25 μm or less. A method for manufacturing a pure water pipe, comprising:
A manufacturing method comprising a step of extruding the HDPE layer from a resin composition containing the high-density polyethylene and the fluorine-based lubricant under a back pressure of 3 to 30 Mpa.
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