JP6760299B2 - 高純度カルボン酸エステルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、金属不純物、及びアニオン性不純物を低減したカルボン酸エステルの精製方法に関する。本発明のカルボン酸エステルは、合成原料、電子部品の洗浄剤や塗料、接着剤などの溶剤などの幅広い用途に有用である。また、集積回路や大規模集積回路の製造における半導体基板の洗浄、食刻、フォトレジストの現像などのための処理剤として使用される。特に、半導体向けの用途においては、半導体基板が汚染されるため非常に高純度であることが要求され、できるだけ不純物の含有しない高純度のカルボン酸エステルが必要とされている。
しかしながら、従来用いられているカルボン酸エステルは、金属不純物やアニオン性不純物の濃度が高く、半導体用途においては使用できない等の問題があった。
例えば特許文献１には、カルボン酸エステルの貯蔵安定性および金属材料に対する腐食性を改善するための技術として、カルボン酸エステル中の含水量を制限する方法が記載されている。そして、当該文献には、含水量を制限することによりカルボン酸エステルの加水分解を抑制し、金属材料の腐食等の原因となる酸成分（カルボン酸エステルの加水分解物）の増加を抑制する方法が記載されているが、金属不純物の低減については何も触れられていない。
特許文献２には、カルボン酸エステル中の酸成分を中和などにより低減して、貯蔵中の分解、変色といった貯蔵安定性を改善する方法が記載されている。この方法においてもカルボン酸エステル自体の分解、変色を抑制しているにすぎず、当該文献には金属不純物の低減については何も触れられていない。
特許文献３には、アルカリ金属及びアルカリ土類金属カチオンの含有率を低減させるために、実質的に無水の有機液体を１種又は複数種の陽イオン交換樹脂と接触させる方法が記載されている。当該文献には、低減する金属カチオン種がアルカリ金属及びアルカリ土類金属に限られ、アニオン性不純物の低減に関する記載は無いことから、カルボン酸エステルの精製方法としては不十分である。
特許文献４、５には、イオン交換樹脂を用いて非水液状物に含まれる金属イオン等の除去を行なう際に、陽イオン交換樹脂単独、もしくは陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂に非水液状物を接触させ、非水液状物中の金属不純物を極めて低い濃度にまで低減させ、樹脂自身からの溶出物も除去して極めて高純度な精製ができる方法が記載されている。しかし、精製後のＮａ濃度は５０ｐｐｂ以下と半導体向け用途として必要な金属不純物濃度である１ｐｐｂ以下を満たしておらず、カルボン酸エステルの精製方法としては不十分である。
特許文献６には、強塩基性陰イオン交換樹脂の対イオンとしてＯＨ又は弱酸を持つイオン交換樹脂を用いることによって、有機溶媒中の金属イオンを除去できる方法が記載されている。しかし、除去できる金属不純物としてＦｅ、Ｐｄが記載されているのみで、他のアルカリ金属等の不純物除去に関しては言及が無く、カルボン酸エステルの精製方法としては不十分である。このように、カルボン酸エステルを高度に精製する方法はまだ知られていない。
本発明の目的は、金属不純物、及びアニオン性不純物が非常に低減された高純度のカルボン酸エステルを提供することである。
本発明者らはこれらの課題を解決すべく、カルボン酸エステルの精製方法について鋭意研究を行った結果、カルボン酸エステルから金属不純物、及びアニオン性不純物を除去する際にイオン交換樹脂を用い、さらにカチオン交換樹脂、及びアニオン交換樹脂に通液する順序を規定することにより、カルボン酸エステルを高度に精製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、以下の通りである。
＜１＞ 金属不純物として、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎのそれぞれの含有率が１ｐｐｂ未満であり、アニオン性不純物の含有率が１ｐｐｍ未満である、高純度カルボン酸エステルである。
＜２＞ 金属不純物として、少なくともＡｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎと、アニオン性不純物とを含む粗カルボン酸エステルを、カチオン交換樹脂（II）に接触させる工程と、次いでアニオン交換樹脂（III）に接触させる工程とを含むことを特徴とする、高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜３＞ 前記カチオン交換樹脂（II）に接触させる前に、アニオン交換樹脂（I）に接触させる工程を含む、上記＜２＞に記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜４＞ 前記カルボン酸エステルが、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、α−ヒドロキシイソ酪酸メチル、α−ヒドロキシイソ酪酸エチル、α−ヒドロキシイソ酪酸プロピル、α−ヒドロキシイソ酪酸ブチル、β−ヒドロキシイソ酪酸メチル、β−ヒドロキシイソ酪酸エチル、β−ヒドロキシイソ酪酸プロピル、およびβ−ヒドロキシイソ酪酸ブチルからなる群より選ばれる少なくとも１種である、上記＜２＞または＜３＞に記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜５＞ 得られた高純度カルボン酸エステルにおいて、前記金属不純物の含有率が、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎについてそれぞれ１ｐｐｂ未満であり、前記アニオン性不純物の含有率が１ｐｐｍ未満である、上記＜２＞〜＜４＞のいずれかに記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜６＞ 前記粗カルボン酸エステルにおいて、前記金属不純物の含有率が、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎについてそれぞれ８ｐｐｂ以上であり、前記アニオン不純物の含有量が２０ｐｐｍ以上である、上記＜２＞〜＜５＞のいずれかに記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜１＞ 金属不純物として、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎのそれぞれの含有率が１ｐｐｂ未満であり、アニオン性不純物の含有率が１ｐｐｍ未満である、高純度カルボン酸エステルである。
＜２＞ 金属不純物として、少なくともＡｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎと、アニオン性不純物とを含む粗カルボン酸エステルを、カチオン交換樹脂（II）に接触させる工程と、次いでアニオン交換樹脂（III）に接触させる工程とを含むことを特徴とする、高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜３＞ 前記カチオン交換樹脂（II）に接触させる前に、アニオン交換樹脂（I）に接触させる工程を含む、上記＜２＞に記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜４＞ 前記カルボン酸エステルが、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、α−ヒドロキシイソ酪酸メチル、α−ヒドロキシイソ酪酸エチル、α−ヒドロキシイソ酪酸プロピル、α−ヒドロキシイソ酪酸ブチル、β−ヒドロキシイソ酪酸メチル、β−ヒドロキシイソ酪酸エチル、β−ヒドロキシイソ酪酸プロピル、およびβ−ヒドロキシイソ酪酸ブチルからなる群より選ばれる少なくとも１種である、上記＜２＞または＜３＞に記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜５＞ 得られた高純度カルボン酸エステルにおいて、前記金属不純物の含有率が、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎについてそれぞれ１ｐｐｂ未満であり、前記アニオン性不純物の含有率が１ｐｐｍ未満である、上記＜２＞〜＜４＞のいずれかに記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
＜６＞ 前記粗カルボン酸エステルにおいて、前記金属不純物の含有率が、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎについてそれぞれ８ｐｐｂ以上であり、前記アニオン不純物の含有量が２０ｐｐｍ以上である、上記＜２＞〜＜５＞のいずれかに記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法である。
本発明の方法により得られる高純度カルボン酸エステルは、金属不純物、及びアニオン性不純物が高度に低減されており、カルボン酸エステルが用いられる多くの用途、特に電子工業用の用途に好適に使用可能である。具体的には、合成原料、電子部品の洗浄剤や塗料、接着剤などの溶剤などの幅広い用途として、また、集積回路や大規模集積回路の製造における半導体基板の洗浄、食刻、フォトレジストの現像などのための処理剤として使用される。従って、本発明の工業的意義は大きい。
以下、本発明を具体的に説明する。本発明は、金属不純物の含有率が各金属種について１ｐｐｂ未満であり、アニオン性不純物の含有率が１ｐｐｍ未満である高純度カルボン酸エステル、およびその製造方法である。
本発明の高純度カルボン酸エステルは、金属不純物、及びアニオン性不純物を含む粗カルボン酸エステルをカチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂に接触させることにより、カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂の両方により金属不純物を除去し、アニオン交換樹脂によりアニオン性不純物を除去することにより製造される。本発明におけるアニオン性不純物としては、粗カルボン酸エステル中に含まれる、当該カルボン酸エステルの加水分解反応により生じるカルボン酸が挙げられる。
本発明における粗カルボン酸エステルは、金属不純物、及びアニオン性不純物を含む。その他の成分として、水も含み得る。前記金属不純物としては、少なくともＡｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎが挙げられる。本発明における粗カルボン酸エステルにおいて、前記金属不純物の含有量は、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎについてそれぞれ８ｐｐｂ以上であることが好ましい。また、前記アニオン不純物の含有量は２０ｐｐｍ以上であることが好ましい。本発明では、このように不純物濃度が高い粗カルボン酸エステルを用いたとしても、高純度のカルボン酸エステルを製造することができる。
本発明で用いるカチオン交換樹脂（II）としては、Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂やＮａ型の強酸性陽イオン交換樹脂が好ましいが、中でもスルホン酸基を有するＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂が、特に好適に使用できる。上記カチオン交換樹脂は、市販製品を使用することもでき、具体的には１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ（オルガノ社製）が挙げられる。
本発明においては、後述するように、１．粗カルボン酸エステルをカチオン交換樹脂に接触させた後にアニオン交換樹脂に接触させる方法、２．粗カルボン酸エステルをアニオン交換樹脂に接触させた後にカチオン交換樹脂に接触させ、その後さらにアニオン交換樹脂に接触させる方法、が挙げられる。以下において、カチオン交換樹脂に接触させた後に接触させるアニオン交換樹脂を、アニオン交換樹脂（III）、また、カチオン交換樹脂に接触させる前に接触させるアニオン交換樹脂を、アニオン交換樹脂（I）と表記することがある。
本発明で用いるアニオン交換樹脂（I）および（III）としては、強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂が挙げられるが、弱塩基性陰イオン交換樹脂が好ましく、遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂がより好ましい。中でも第三アンモニウム塩基を有する弱塩基性陰イオン交換樹脂が、特に好適に使用できる。上記アニオン交換樹脂は、市販製品を使用することもでき、具体的にはＢ２０−ＨＧ・ＤＲＹ（オルガノ社製）が挙げられる。本発明において、アニオン交換樹脂（I）および（III）は同一種類のものであってもよく、異なる種類のものであってもよい。
本発明で用いるアニオン交換樹脂（I）および（III）としては、強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂が挙げられるが、弱塩基性陰イオン交換樹脂が好ましく、遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂がより好ましい。中でも第三アンモニウム塩基を有する弱塩基性陰イオン交換樹脂が、特に好適に使用できる。上記アニオン交換樹脂は、市販製品を使用することもでき、具体的にはＢ２０−ＨＧ・ＤＲＹ（オルガノ社製）が挙げられる。本発明において、アニオン交換樹脂（I）および（III）は同一種類のものであってもよく、異なる種類のものであってもよい。
本発明における粗カルボン酸エステルをカチオン交換樹脂（II）、及びアニオン交換樹脂（I）、（III）に接触させる方法は特に制限されないが、粗カルボン酸エステルをこれらのカチオン交換樹脂、及びアニオン交換樹脂に対して通液する方法が一般的である。接触させる際の温度条件としては、イオン交換樹脂の耐久性を考慮すると、粗カルボン酸エステル、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂の温度を１００℃以下とすることが好ましい。また、本発明の製造法はバッチ法、流通法いずれの方法によっても行えるが、精製効率の面からイオン交換樹脂を充填した塔に通液する流通法が好ましい。流通法で精製する場合、送液方法は上昇流でも下降流でもよく、通液の空間速度（ＳＶ：Ｈｒ−１）としては、液の種類や粘度、樹脂の圧力損失等により適宜決定されるが、好ましくは１〜５０Ｈｒ−１、さらに好ましくは１０〜２０Ｈｒ−１である。粗カルボン酸エステル中の水分濃度に規定はないが、水分を含むカルボン酸エステルをカチオン交換樹脂に接触、通液させた場合、加水分解により酸分を生じる。この増加した酸分を含むカルボン酸エステルを次にアニオン交換樹脂に接触、通液させた際、生じた酸分がアニオン交換樹脂に補足されアニオン交換樹脂の寿命を短くするため、粗カルボン酸エステル中の水分濃度は０．０１重量％以下であることが好ましい。
本発明の高純度カルボン酸エステルの製造方法としては、カチオン交換樹脂（II）に接触させる前に、アニオン交換樹脂（I）に接触させる方法がより好ましい。粗カルボン酸エステルをカチオン交換樹脂（II）に接触させると、上述したように粗カルボン酸エステル中に含まれる水分とカルボン酸エステルとの加水分解反応により、新たにアニオン性不純物が生成する。上記の方法によれば、カチオン交換樹脂（II）に接触させる前に粗カルボン酸エステル中に含まれるアニオン性不純物（当該カルボン酸）を、予めアニオン交換樹脂（I）に接触させて補足することにより、後にアニオン交換樹脂（III）が補足するアニオン性不純物量の負荷が軽減するため、アニオン交換樹脂（III）の寿命を改善することができる。
以下、本発明を具体的に説明するために、実施例及び比較例を挙げて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、カルボン酸エステル中の金属不純物濃度、およびアニオン性不純物濃度の分析は、以下の示す通りに行った。
＜金属不純物濃度の分析＞
ＩＣＰ質量分析計（Ａｇｉｌｅｎｔ社製、Ａｇｉｌｅｎｔ ７９００ ＩＣＰ−ＭＳ）により定量分析した。
＜アニオン性不純物濃度の分析＞
０．０１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを用い自動滴定装置（京都電子社製、自動滴定装置 ＡＴ−５１０）にて定量分析した。分析は、５０ｍＬのカルボン酸エステルに３０ｍＬのメタノールを加えた後に行った。
＜金属不純物濃度の分析＞
ＩＣＰ質量分析計（Ａｇｉｌｅｎｔ社製、Ａｇｉｌｅｎｔ ７９００ ＩＣＰ−ＭＳ）により定量分析した。
＜アニオン性不純物濃度の分析＞
０．０１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを用い自動滴定装置（京都電子社製、自動滴定装置 ＡＴ−５１０）にて定量分析した。分析は、５０ｍＬのカルボン酸エステルに３０ｍＬのメタノールを加えた後に行った。
＜実施例１＞
前処理としてＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）、及び遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を乳酸エチルにそれぞれ別々に入れ、適宜緩やかに撹拌しながら１時間以上浸漬した。その後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラム１本に１０ｍｌの強酸性陽イオン交換樹脂、２本に１０ｍｌずつ弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で、図１に示すように、弱塩基性陰イオン交換樹脂（I）、強酸性陽イオン交換樹脂（II）、及び弱塩基性陰イオン交換樹脂（III）の順に通液した。通液後の各不純物濃度を表−１に示した。表−１から記載した全ての金属、及びアニオン分が高度に除去されているのが分かる。
前処理としてＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）、及び遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を乳酸エチルにそれぞれ別々に入れ、適宜緩やかに撹拌しながら１時間以上浸漬した。その後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラム１本に１０ｍｌの強酸性陽イオン交換樹脂、２本に１０ｍｌずつ弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で、図１に示すように、弱塩基性陰イオン交換樹脂（I）、強酸性陽イオン交換樹脂（II）、及び弱塩基性陰イオン交換樹脂（III）の順に通液した。通液後の各不純物濃度を表−１に示した。表−１から記載した全ての金属、及びアニオン分が高度に除去されているのが分かる。
＜実施例２＞
前処理としてＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）、及び遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）をヒドロキシイソ酪酸メチルにそれぞれ別々に入れ、適宜緩やかに撹拌しながら１時間以上浸漬した。その後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラム１本に１０ｍｌの強酸性陽イオン交換樹脂、２本に１０ｍｌずつ弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で、図１に示すように、弱塩基性陰イオン交換樹脂（I）、強酸性陽イオン交換樹脂（II）、及び弱塩基性陰イオン交換樹脂（III）の順に通液した。通液後の各不純物濃度を表−２に示した。表−２から記載した全ての金属、及びアニオン分が高度に除去されているのが分かる。
更に、通液量を増やし、通液後のアニオン性不純物の濃度を表−３に示した。表−３から、アニオン分に関して、通液開始から２０００ｍｌまでは高度に除去されたが、２５００ｍｌ以降ではアニオン分の上昇が認められた。
前処理としてＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）、及び遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）をヒドロキシイソ酪酸メチルにそれぞれ別々に入れ、適宜緩やかに撹拌しながら１時間以上浸漬した。その後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラム１本に１０ｍｌの強酸性陽イオン交換樹脂、２本に１０ｍｌずつ弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で、図１に示すように、弱塩基性陰イオン交換樹脂（I）、強酸性陽イオン交換樹脂（II）、及び弱塩基性陰イオン交換樹脂（III）の順に通液した。通液後の各不純物濃度を表−２に示した。表−２から記載した全ての金属、及びアニオン分が高度に除去されているのが分かる。
更に、通液量を増やし、通液後のアニオン性不純物の濃度を表−３に示した。表−３から、アニオン分に関して、通液開始から２０００ｍｌまでは高度に除去されたが、２５００ｍｌ以降ではアニオン分の上昇が認められた。
＜実施例３＞
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）、及び遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例２と同様にヒドロキシイソ酪酸メチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラム１本に１０ｍｌの強酸性陽イオン交換樹脂、１本に１０ｍｌの弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で強酸性陽イオン交換樹脂（II）、及び弱塩基性陰イオン交換樹脂（III）の順に通液した。通液後の各不純物濃度を表−４に示した。表−４から記載した全ての金属が高度に除去されているのが分かる。アニオン分に関しては、通液開始から１５００ｍｌまでは高度に除去されたが、１５００ｍｌ以降ではアニオン分の上昇が認められた。
実施例２及び３の結果より、ヒドロキシイソ酪酸メチルを強酸性陽イオン交換樹脂（II）に通液する前に、弱塩基性陰イオン交換樹脂（I）に通液させた実施例２の方が、アニオン成分の除去能が改善され、しかもアニオン交換樹脂（III）の寿命を改善することができる。
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）、及び遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例２と同様にヒドロキシイソ酪酸メチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラム１本に１０ｍｌの強酸性陽イオン交換樹脂、１本に１０ｍｌの弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で強酸性陽イオン交換樹脂（II）、及び弱塩基性陰イオン交換樹脂（III）の順に通液した。通液後の各不純物濃度を表−４に示した。表−４から記載した全ての金属が高度に除去されているのが分かる。アニオン分に関しては、通液開始から１５００ｍｌまでは高度に除去されたが、１５００ｍｌ以降ではアニオン分の上昇が認められた。
実施例２及び３の結果より、ヒドロキシイソ酪酸メチルを強酸性陽イオン交換樹脂（II）に通液する前に、弱塩基性陰イオン交換樹脂（I）に通液させた実施例２の方が、アニオン成分の除去能が改善され、しかもアニオン交換樹脂（III）の寿命を改善することができる。
＜比較例１＞
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例１と同様に乳酸エチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−５に示した。表−５からＡｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｓｎがほとんど除去されておらず、またアニオン性不純物が除去できていないことが分かる。
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例１と同様に乳酸エチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−５に示した。表−５からＡｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｓｎがほとんど除去されておらず、またアニオン性不純物が除去できていないことが分かる。
＜比較例２＞
遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例１と同様に乳酸エチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−６に示した。表−６からＫ、Ｎａがほとんど除去されていないことが分かる。
遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例１と同様に乳酸エチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−６に示した。表−６からＫ、Ｎａがほとんど除去されていないことが分かる。
＜比較例３＞
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）１０ｍｌと遊離塩基型の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）２０ｍｌを混合し乳酸エチルで実施例１と同様の前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに３０ｍｌ充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−７に示した。表−７からＣａ、Ｃｒの除去が不十分であるのが分かる。
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）１０ｍｌと遊離塩基型の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）２０ｍｌを混合し乳酸エチルで実施例１と同様の前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに３０ｍｌ充填した後、乳酸エチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−７に示した。表−７からＣａ、Ｃｒの除去が不十分であるのが分かる。
＜比較例４＞
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例２と同様にヒドロキシイソ酪酸メチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−８に示した。表−８からＡｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｓｎがほとんど除去されておらず、またアニオン性不純物が除去できていないことが分かる。
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例２と同様にヒドロキシイソ酪酸メチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−８に示した。表−８からＡｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｓｎがほとんど除去されておらず、またアニオン性不純物が除去できていないことが分かる。
＜比較例５＞
遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例２と同様にヒドロキシイソ酪酸メチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−９に示した。表−９からＫ、Ｎａがほとんど除去されていないことが分かる。
遊離塩基形の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）を実施例２と同様にヒドロキシイソ酪酸メチルで前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに２０ｍｌ充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−９に示した。表−９からＫ、Ｎａがほとんど除去されていないことが分かる。
＜比較例６＞
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）１０ｍｌと遊離塩基型の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）２０ｍｌを混合しヒドロキシイソ酪酸メチルで実施例２と同様の前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに３０ｍｌ充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−１０に示した。表−１０からＣａ、Ｃｒの除去が不十分であるのが分かる。
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製１５ＪＳ−ＨＧ・ＤＲＹ）１０ｍｌと遊離塩基型の弱塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：オルガノ社製Ｂ２０−ＨＧ・ＤＲＹ）２０ｍｌを混合しヒドロキシイソ酪酸メチルで実施例２と同様の前処理後、内径１６ｍｍのＦＥＰ製カラムに３０ｍｌ充填した後、ヒドロキシイソ酪酸メチルを２５℃にてＳＶ＝２０Ｈｒ−１で通液した。通液後の各不純物濃度を表−１０に示した。表−１０からＣａ、Ｃｒの除去が不十分であるのが分かる。
本発明で提供される高純度カルボン酸エステルは、高度に金属不純物、及びアニオン性不純物が低減されており、産業上有用である。カルボン酸エステルは合成原料、電子部品の洗浄剤や塗料、接着剤などの溶剤などの幅広い用途として、また、集積回路や大規模集積回路の製造における半導体基板の洗浄、食刻、フォトレジストの現像などのための処理剤として有用な化合物である。
Claims (3)
- 金属不純物として、少なくともＡｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎと、アニオン性不純物とを含む粗カルボン酸エステルを、強酸性カチオン交換樹脂（II）に接触させる工程と、次いで弱塩基性アニオン交換樹脂（III）に接触させる工程とを含み、
前記強酸性カチオン交換樹脂（II）に接触させる前に、弱塩基性アニオン交換樹脂（I）に接触させる工程を含み、
得られた高純度カルボン酸エステルにおいて、前記金属不純物の含有率が、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎについてそれぞれ１ｐｐｂ未満であり、前記アニオン性不純物の含有率が１ｐｐｍ未満であることを特徴とする、高純度カルボン酸エステルの製造方法。 - 前記カルボン酸エステルが、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、α−ヒドロキシイソ酪酸メチル、α−ヒドロキシイソ酪酸エチル、α−ヒドロキシイソ酪酸プロピル、α−ヒドロキシイソ酪酸ブチル、β−ヒドロキシイソ酪酸メチル、β−ヒドロキシイソ酪酸エチル、β−ヒドロキシイソ酪酸プロピル、およびβ−ヒドロキシイソ酪酸ブチルからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法。
- 前記粗カルボン酸エステルにおいて、前記金属不純物の含有率が、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｋ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｓｎ，およびＺｎについてそれぞれ８ｐｐｂ以上であり、前記アニオン不純物の含有量が２０ｐｐｍ以上である、請求項１または２に記載の高純度カルボン酸エステルの製造方法。
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