JPH0463187A - 超純水輸送配管システム - Google Patents

超純水輸送配管システム

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JPH0463187A
JPH0463187A JP17323990A JP17323990A JPH0463187A JP H0463187 A JPH0463187 A JP H0463187A JP 17323990 A JP17323990 A JP 17323990A JP 17323990 A JP17323990 A JP 17323990A JP H0463187 A JPH0463187 A JP H0463187A
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JP
Japan
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ultrapure water
amorphous
piping
terminal
formulas
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Pending
Application number
JP17323990A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaharu Kojima
児島 誉治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/04Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体製造分野で好適に適用される超純水輸送
配管システムに関するものである。
(従来の技術) 従来半導体製造工程に使用される超純水は、原水を逆浸
透膜装置、イオン交換装置、紫外線殺菌器、非再生型殺
菌器、端末p過装置または最終濾過装置等を介して順次
不純物を除去しながら高純度化することによって製造す
る。上記の各暉装置間は超純水輸送配管材料によって連
結されており、これらの配管材料としてポリ塩化ビニル
製配管材料、塩素化ポリ塩化ビニル製配管材料、ポリフ
ッ化ビニリデン製配管材料などが広(用いられていた。
最近半導体は高集積化が進み、半導体の洗浄lこ使用さ
れる超純水についても極めて高い純度が要求されるよう
になってきており、現在では特に電気伝導度が5μS 
/ am以下、全有機物炭素量(Total Orga
nis Carbon)が3001)I)b以下である
ような非常に純度の島い水が要求されている。
反面このように純度の高い水を使用するため。
前述した従来の配管材料ではイオン性物質、有機物質な
どが配管材料から溶出して上記のような高純度の水の純
度が低下するといった問題がある。
イオン性物質、有機物質などの不純物が配管材料から溶
出すれば、直接半導体製品の歩留りが低下したり、性能
が低下するといった弊害が生じ、一方これらの汚染物質
のために細菌が繁殖して更に水の純度が低下する危険性
がある。
従ってこの危険性を回避するために最近では、Ni純水
を定期的に80℃前後に加熱して殺菌するといった試み
がなされ始めた。
ところがこの加熱殺菌に関しても従来の配管材料では耐
熱性、耐熱水性などが不足しており、配管材料が変形し
たり、熱水劣化によって更に不純物の溶出が激しくなる
などして、使用できなくなったり、あるいは配管材料の
寿命が短くなるなどの問題点がある。
(発明が解決しようとする課題) 前項で述べた問題点に鑑み、本発明の目的は、半導体製
造分野において、配管材料からイオン性物質や有機物質
などが溶出することが殆んどなく、かつ耐熱性、耐熱水
性などが十分で80℃前後の熱水を通水する加熱殺菌を
施すことが可能な配管材料を用いた、超純水輸送配管シ
ステムを提供することにある。
(課題を解決するための手段) fi+で表わされる構造単位を有する高分子は、一般に
ポリフェニレンオキシドと称される無定型の熱可塑性樹
脂であり、酸化第一銅とピリジンを触媒として従来より
行われている酸化合成法により合成することかできる。
本発明者は上記ポリフェニレンオキシドはイオン性物質
、有機物質などの不純物の溶出型が従来まで使用されて
きた配管材料、即ちポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビ
ニル、ポリフッ化ビニリデン等と較べて飛躍的に良く純
水及び超純水輸送配管材料に適する素材であることを確
認した。
またポリフェニレンオキシドは荷重264psiでの熱
変形温度が190度前後、ガラス転移温度が205度前
後のきわめて耐熱性、熱機械的安定性に優れた樹脂であ
り、かつ25度で7日間水中に浸漬する静的浸漬試験に
於いてもその重量増加は0.1θ%未満であり耐熱水性
にも優れている。l&s丞@@ε−@ =、 1 @り
又、その分子量は、成形加工の容易性や成形後の耐衝撃
性等の機械的強度の面から、一般に電量平均分子量で2
0.000〜50,000程度、好ましくは25,00
0〜35,000程度のものが用いられる。
一方、ポリフェニレンオキシドは熱的安定性が充分では
なく、120℃以上の温度では表面酸化が次第に進み徐
々に架橋構造となる。例えばポリフェニレンオキシドを
250℃にて90分間加熱すれば炭化してその初期重量
の46%の重量減少が生じる結果となる。このようなこ
とからポリフェニレンオキシド単体では押出成形や射出
成形などの従来から行われている成形法によっては配管
材料を成形することは実用上、容易ではないという欠点
を有している。
そこでポリフェニレンオキシドのイオン性物質及び有機
物酉などの不純物の低溶出性能、80℃以上の熱水にも
耐えうる耐熱性、耐熱水性などを実使用の範囲内で全く
問題がない程度に保持しつつ、かつ熱的安定性が良好で
容易に従来からの成形法で配管材料に成形できる材料に
つき更に検討を重ねた結果、無定形の、ポリエーテルイ
ミド(構造単位j2)式)、無定形の、ポリアリールス
ルホン(構造単位(3)式)、無定形の、ポリスルホン
(構造単位(4)式)、無定形の、ポリエーテルスルホ
ン(構造犀位(6)式)は無定型ン大 ポリフェニレンオキシドに−いてイオン性物質、有機物
質などの不純物の溶出量が少ないことを発見し、かつこ
れらは何れも流動性に富な易成形材料であることを確認
して本発明’a&1atiに到達した。
これらの樹脂のブレンドには任意の方法が採用されてよ
く、例えば双方または一方の樹脂を粉体に粉砕してこれ
らを混合(トライブレンド)してから成形に供してもよ
く、またはベレットの状態で双方を溶融して一度混練し
、これを粉砕して成形に供してもよく、さらにベレット
の状態のまま成形に供し成形過程で双方を溶融混練する
こともできる。
尚前述の配合物はその目的を損なわない範囲で、安定剤
、酸化防止剤、過酸化物分解剤、相乗剤、金属不活性化
剤、紫外線吸収剤、架橋剤、架橋助剤、滑剤、加工助剤
、着色剤、可塑剤、補強剤、充t14材、発泡剤などの
添加剤を添加して用いてもさしつかえない。
本発明は以上のような無定形ポリフェニレンオキシドに
、無定形ポリエーテルイミド、無定形ポリアリールスル
ホン、無定形ポリスルホンまたは無定形ポリエーテルス
ルホンの内の少なくとも1欅類の高分子をブレンドして
なる配合物を、超純水輸送配管材料からの不純物の溶出
が最も問題となり易い端末濾過装置または最終濾過装置
以降に必須配管材料として使用するものである。このよ
うな配管システムを構成すれば、原水から端末濾過装置
または最終濾過装置にいたる配管システムには従来より
使用されているポリ塩化ビニル製配管材料、塩素化ポリ
塩化ビニル製配管材料、ポリフッ化ビニリデン製配管材
料等を使用し、かつ加熱殺菌を端末濾過装置または最終
濾過装置以降のみにしか行わなかったとしても製造され
る超純水の純度低下及び細菌の繁殖は実使用上殆んど問
題とならない。尚より好ましくは2次純水タンク以降の
配管システム、即ち2次純水タンクと紫外線殺菌器の間
非再生型純水器と端末p過装置または最終濾過装置の間
、及び端末p過装置または最終濾過装置以降の配管シス
テム全てに前述の配合物を配管材料として使用すること
である。
本発明に於て配管材料とは管、管継手、バルブ等をさし
、管継手にはエルボ、ティー クロス、45°Y、 Y
ピース、アウトレット、レジューサ−1異径カツプリン
グ、フランジ、ユニオン。
カップリング、キャップ、メクラフランジなどがあり、
パルプにはボール、バタフライ、ポールチャツキ、ダイ
ヤプラム・等がある。
本発明の超純水輸送配管システムは1例えば、電気伝導
度が2μS / ex以下、全有機物炭素量が2001
)9b以下の超純水に対して好適に適用される。
(以下余白) (実施例) 以下実施例によって本発明を説明する、但し以下の実施
例によって本発明は限定されるものではない。尚以下の
実施例に使用したポリフェニレンオキシドは次に示す酸
化合成法により合成した。
合成方法;2,6−シメチルフエノーlし5即、塩化第
一銅1即とピリジン100/からなる反応混合物中に酸
素を10分間通人した。反応過程中水は除去せず、生成
物は反応混合物を500の希塩酸中に注入させて沈澱さ
せついでろ別した。
上記のような酸化合成方法により重量平均分子量100
0Gから70000におよぶポリフェニレンオキシドを
得ることができた。尚重量平均分子量の測定は光散乱法
によって行った。。
更に以下の実施例で使用した超純水製造システムは原水
を凝集槽、二層ろ過器、濾過水槽、逆浸透#!装置、1
次純水タンク、脱気器、イオン交換装置、2次純水タン
ク、紫外線殺菌器、非再生型純水器、端末濾過装置の順
に介して実際に超純水を使用する箇所(ユースポーイン
ド)まで配管材料によって連結した。端末UF装置以降
の配管形式は供給/返送組合せ配管方式(リバースリタ
ーン方式)と呼ばれる公知の方法にしたがった。また原
水には水道水を使用したが、この水道水の電気伝導度は
約260μs71であり、全有機物炭素量は約3501
)pbであった。
実施例1 重量平均分子量3000Gの無定型ポリフェニレンオキ
シド100重量部に対してポリエーテルイミドとしてG
Eプラスチックス社製[クルテム100OJの50重量
部をブレンドした配合物から単軸押出成形機及び射出成
形機を使用して1及び管継手を成形した。
原水から端末濾過装置までの配管材料としてポリ7ツ化
ビニリダン製管及び管継手を使用し、端末濾過装置以降
に上記配合物からなる管及び管継手を使用して各種超純
水製造装置を連結した。原水として水道水を使用してl
ll1il木濾過装置以降の系統を80度で運転して毎
時5001の超純水を製造した。このようにして7日問
連続操業し得られた超純水の分析値及び端末装置以降の
配管材料の外観変化(内面変化)を表1に示した。
実施例2 重量平均分子量30000の無定型ポリフェニレンオキ
シド100重量部に対してポリアリールスルホンとして
アモコジャノ曵ン社製「シーデルA100Jの30重量
部をブレンドした配合物から単軸押出成形機及び射出成
形機を使用して管及び管継手を成形した。
原水から端末濾過装置までの配管材料としてポリ7ツ化
ビニリデン製管及び管継手を使用し、端末濾過装置以降
に上記配合物からなる管及び管継手を使用して各種超純
水製造装置を連結した。実施例1の場合と同様に超純水
を製造して分析した。結果を表1に示した。
実施例3 重量平均分子量30000の無定型ポリフェニレンオキ
シド100m[置部に対してポリスルホンとしてアモコ
ジャパン社製[ニーデルPi700Jの200重量部を
ブレンドした配合物から単軸押出成形機及び射出成形機
を使用して管及び管継手を成形した。
原水から端末濾過装置までの配管材料としてポリフッ化
ビニリデン製管及び管継手を使用し、端末PM1装置以
降に上記配合物からなる管及び管継手を使用して各種超
純水製造装置を連結した。実施例1の場合と同様にMi
純水を製造して分析した。結果を表IIC示した。
実施例4 重量平均分子量30000の無定型ポリフェニレンオキ
シド100重量部に対してポリエーテルスルホンとして
アイシーアイジャパン社製[4800GJの40重量部
をブレンドした配合物から単軸押出成形機及び射出成形
機を使用して管及び管継手を成形した。
原水から端末濾過装置までの配管材料とじてポリフッ化
ビニリデン製管及び管継手を使用し、端末濾過装置以降
に上記配合物からなる管及び管継手を使用して各種超純
水製造装置を連結した。実施例1の場合と同様に超純水
を製造して分析した。結果を表1#c整理する。
実施例5 重量平均分子量40000の無定型ポリフェニレンオキ
シド100重量部に対してボリアリールスルホンとして
アモコジャパン社製「シーデルA100Jの301[置
部をブレンドした配合物−から単軸押出成形機及び射出
成形機を使用して管及び管継手を成形した。
原水から端末濾過装置までの配管材料として塩素化ポリ
塩化ビニル製管及び管継手を使用し、端末濾過装置以降
に上記配合物からなる管及び管継手を使用して各種超純
水製造装置を連結した。実施例1の場合と同様に超純水
を製造して分析した。結果を表11C示した。
実施例6 重量平均分子量40000の無定型ポリフエニシンオキ
シド100重量部に対してボリアリールスルホンとして
アモコジャパン社餐「シーデルA100Jの30重量部
をブレンドした配合物から単軸押出成形機及び射出成形
機を使用して管及び管継手を成形した。
原水から端末濾過装置までの配管材料としてポリ塩化ビ
ニル製管及び管継手を使用し、端末濾過装置以後に上記
配合物からなる管及び管継手を使用して各種超純水製造
装置を連結した。
実施例1の場合と同様に超純水を製造して分析した。結
果を表1に示した。
比較例1 重量平均分子量70000の無定型ポリフェニレンオキ
シド製の管及び管継手を成形するために単軸押出成形機
及び射出成形機を使用して成形を行ったが、成形過程に
ポリフェニレンオキシドの酸化劣化と架橋が進行し上記
原料が完全には溶融せず、成形に困難を来した。
比較例2 原水からユースポイントにいたる全ての配管材料にポリ
7ツ化ビニIJデン製管及びIF継手な使用して各種超
純水製造装置を連結した。
実施例1の場合と同様に超純水を製造して分析した。結
果を表1に示した。
比較例3 原水からユースポイントにいたる全ての配管材料に塩素
化ポリ塩化ビニル管及び管継手を使用して各種超純水i
i**を連結した。
実施例1の場合と同様に超純水を製造して分析した。結
果を表1¥−示した。
比較例4 原水からユースポイントにいたる全ての配管材Hにポリ
塩化ビニル製管及び管継手を使用して各極超純水製造装
置を連結した。
実施例1の場合と同様に超純水を製造して分析した。結
果を表1に示した。
(以下余白) 表         1 (発明の効果) 本発明は上述の通り構成されており、例えば半導体製造
工程で使用される超純水の製造システムに於て製造され
た電気伝導度5μSlew。
全有機物訳素量300 pl)b以下の超純水を輸送す
るに用いる配管システムとして、少なくとも端末濾過装
置または最終濾過装置以降に、(11式で表わされる構
造単位を有する無定型ポリフェニレンオキシド100重
量部に対して上述の無定形ポリエーテルイミドまたは無
定形ボリアリールスルホンまたは無定形ポリスルホンま
たは無定形ポリエーテルスルホンの内の少なくとも19
類の高分子を5〜11oo重量部ブレンドしてなる配合
物を生体として構成される配管材料を使用するものであ
るから、従来から配管システムに使用されているポリ塩
化ビニル製配管材料、塩素化ポリ塩化ビニル製配管材料
、ボリフフ化ビニリデン製配管材料などを使用した場合
に比べて製造される超純水の純度低下は極めて小さい。
しかも80 ’C#後の熱水を通水する加熱@菌も旌す
ことができるので、長期に亘り上記特性の維持が可能な
配管システムを提供することができるのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  電気伝導度5μS/cm以下、全有機物炭素量300
    ppb以下の超純水の輸送配管システムにおいて、少な
    くとも端末ろ過装置または最終ろ過装置以降に下記(1
    )式で表わされる構造単位を有する高分子100重量部
    に対して、(2)式〜(5)式で表わされる構造単位を
    有する少なくとも1種の高分子を5〜300重量部ブレ
    ンドしてなる配合物を主体として構成される配管材料を
    使用することを特徴とした超純水輸送配管システム。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(1) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(2) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(3) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(4) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(5)
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