JPH1180258A - 高純度薬品容器用ポリエチレン樹脂、組成物及びそれよりなる高純度薬品容器 - Google Patents
高純度薬品容器用ポリエチレン樹脂、組成物及びそれよりなる高純度薬品容器Info
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Abstract
度を極めて低く抑えるため、超LSIの微細化に対応で
きるクリーンな高純度薬品容器を提供する。 【解決手段】以下の(1)〜(5)の性状を有するポリ
エチレン樹脂を用いる。 (1)密度が0.935〜0.97g/cm3、(2)
190℃、21.6kg荷重のメルトフローレートが2
〜100g/10分、(3)GPCより求められる重量
平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw
/Mn)が1.5〜5、(4)灰分量が50PPM以
下、(5)含有塩素量が5PPM以下である
Description
野、精密工業部品分野及び医薬品等に使用される高純度
薬品用容器の製造に好適で、高純度薬品を充填した場合
に、薬品への微粒子の発生および金属溶出の極めて少な
いポリエチレン樹脂、組成物及びそれからなる高純度薬
品容器に関するものである。
て、高純度薬品の需要が高まっている。高純度薬品は、
例えば、大規模化、集積化されたLSI等の電子回路の
製造に不可欠の薬品として使用されている。具体的に
は、ウエハー洗浄・エッチング用、配線・絶縁膜エッチ
ング用、治具洗浄用、現像液、レジスト希釈液、レジス
ト剥離液、乾燥用等の用途として、硫酸、塩酸、硝酸、
フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、過酸化水素水、イ
ソプロピルアルコール、キシレン、TMAH、メタノー
ル、酢酸、リン酸、アンモニア水、PGMEA、DMS
O、NMP、ECA、乳酸エチル等が用いられている。
従来、これらの高純度薬品用容器材料として、耐薬品
性、耐衝撃性、価格等の点から、ポリエチレン樹脂が使
用されている。しかしながら、従来のポリエチレン樹脂
製の容器では、薬品による該樹脂の溶出物や劣化物等の
汚染物質による内容物への汚染問題があり、高純度薬品
容器用として限界があった。すなわち、超LSIの微細
化に伴い、従来では金属不純物濃度が1PPBであった
ものが、現在では0.1PPB以下が要求されている。
また、従来、0.5μm以上の微粒子が問題であったも
のが、0.2μm以上の微粒子が100個/ml以下と
厳しい品質が要求されるようになり、さらに、最近では
0.1μmレベルの微粒子が問題となり0.1μm以上
の微粒子が100個/ml以下とより厳しい品質が要求
されている。そのため、金属不純物濃度と微粒子レベル
を満足するよりクリーンな高純度薬品容器用のポリエチ
レン樹脂の出現が待たれている。
容器用ポリエチレン樹脂及び組成物であって、高純度薬
品容器として使用した場合に、該樹脂及び組成物の溶出
物や劣化物等の汚染物質の薬品への溶出を極力抑え、長
期間の使用を可能とする。
した結果、特定の性状を有するポリエチレン樹脂を使用
することによって上記の問題を解決できることを見い出
し、本発明に到達した。
状を有する高純度薬品容器用ポリエチレン樹脂及び高純
度薬品容器である。
1)が0.935〜0.97g/cm3、(2)190
℃、21.6kg荷重のメルトフローレート(JIS
K7210−1976、条件7)が2〜100g/10
分、(3)ゲルパーミエーション・クロマトグラフィー
(GPC)より求められる重量平均分子量(Mw)と数
平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.5〜5、
(4)灰分量が50PPM以下、(5)含有塩素量が5
PPM以下である 上記した高純度薬品容器用ポリエチレン樹脂は、実質的
に無添加として使用するか、あるいは、添加する添加物
と添加量を特定して使用することが好ましい。即ち、該
ポリエチレン樹脂に対して中和剤として150PPM以
下の脂肪酸金属塩類及び/又は酸化防止剤として800
PPM以下のフェノール系酸化防止剤を添加してなるこ
とが好ましい。さらに、該ポリエチレン樹脂は、該ポリ
エチレン樹脂50〜95重量%と他のポリエチレン系樹
脂5〜50重量%よりなるポリエチレン樹脂組成物とし
て使用できる。他のポリエチレン樹脂としては、以下の
(イ)〜(ニ)の性状を有するポリエチレン又はエチレ
ン・α−オレフィン共重合体、及び/又は高圧法低密度
ポリエチレンが好ましい。
1)が0.94g/cm3以上、(ロ)190℃、2
1.6kg荷重のメルトフローレート(JIS K72
10−1976、条件7)が2〜50g/10分、
(ハ)ゲルパーミエーション・クロマトグラフィー(G
PC)より求められる重量平均分子量(Mw)と数平均
分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が8〜15、(ニ)
沸騰ノルマルヘキサン抽出量が0.1重量%以下である 以下に、本発明について詳細に説明する。
ポリエチレン樹脂((A)成分)は、メタロセン系触媒
及び高活性チーグラー系触媒を用いて製造できる。メタ
ロセン系触媒を用いて製造する場合においては、以下の
特定の方法を用いると、ポリエチレン樹脂に残留する触
媒成分を除去する必要が無くなるため好適である。即
ち、1個または2個のシクロペンタジエニル骨格を有す
る配位子が周期律表IV〜VI族の遷移金属、好ましく
は、チタン、ジルコニウム又はハフニウムに配位した公
知のメタロセン化合物を少なくとも一種と、これと反応
してイオン性の錯体を形成するイオン性化合物及び有機
金属化合物を組み合わせた触媒を用いて、エチレンを単
独重合するか、エチレンと少なくとも一つの炭素数3〜
20のα−オレフィンを所望の密度となる割合にして共
重合することにより、好適に製造することができる。こ
の方法は、薬品に溶出するアルミニウム成分を抑制する
ため、アルミニウム化合物であるメチルアルミノキサン
(MAO)を使用しないか、MAOの使用を抑えるもの
である。さらに、薬品に溶出するアルミニウム成分を抑
制する手段として、例えば、特開平−224106号公
報、特開平8−157518号公報及び特開平8−29
1202号公報等に記載されるメタロセン系触媒も有効
である。メタロセン系触媒を用いて製造したポリエチレ
ン又はエチレン・α−オレフィン共重合体の製造方法と
しては、気相重合、スラリー重合、溶液重合、高圧重合
等を挙げることができる。
は、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテ
ン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキ
セン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン等を挙
げることが出来る。
の密度(JIS K6760−1981)は0.935
〜0.97g/cm3であり、0.935g/cm3未満
では容器内の高純度薬品への溶出ポリマー成分が増加
し、微粒子の発生原因となる。また、密度が0.97g
/cm3を超えると耐薬品性の低下により容器の強度が
低下する。
のメルトフローレート(JIS K7210−197
6、条件7、以下HLMFRと記す)は2〜100g/
10分であり、HLMFRが2g/10分未満では流動
性が低下する。また、HLMFRが100g/10分を
超えると溶融張力が低下しブロー成形し難くなる。
マトグラフィー(GPC)より求められる重量平均分子
量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnは
1.5〜5、好ましくは1.8〜4である。Mw/Mn
が1.5未満では分子量分布が狭くて流動性が劣り、ま
た、Mw/Mnが5を超えると、分子量分布が拡大して
微粒子の発生原因となる低分子量成分が増加する。メタ
ロセン系触媒として一般的なジルコノセンを用いて製造
したポリエチレン又はエチレン・α−オレフィン共重合
体のMw/Mnは約2であり、Mw/Mnを増大させる
方法として、具体的には、メタロセン系触媒を用いて製
造された分子量の異なる単独重合体を少なくとも2つ以
上用いてブレンドするか、メタロセン系触媒を用いて生
長反応及び停止反応速度定数の異なる少なくとも二種の
メタロセン系触媒を用いて単独重合するか、及び/又
は、分子量調節剤の濃度を段階状に調節して複数の分子
量成分を得る多段重合法を採用すると良い。この多段重
合法として、密度が0.94〜0.98g/cm3の低
分子量成分と、密度が0.91〜0.95g/cm3の
高分子量成分の二成分とからなり、該二成分の重合生成
量比が、低分子量成分:高分子量成分=20:80〜8
0:20である、二段重合法が例示できる。
は50PPM以下である。灰分量が50PPMを超える
と、容器に存在する灰分が薬品へと溶出するため、薬品
中の金属不純物濃度を増加させる。灰分量は、完全灰化
物の割合を重量PPMで示すものである。完全灰化物は
電気炉で完全灰化して得られるもので、Al,Mg,T
i,Zr,Hf等の重合触媒の残存物、中和剤等の金属
含有の添加物及びポリエチレン樹脂の製造時の不純物・
付着物の金属酸化物である。
される含有塩素量は5PPM以下である。含有塩素量が
5PPMを超えると、塩素が薬品に溶出するために薬品
を汚染又は変質させるばかりでなく、塩素が成形機及び
金型の金属を腐食させ、また、成形容器の変色の原因と
なる。このため、塩素を補足する中和剤が必要となり、
止むを得ず使用した中和剤が金属不純物の原因となる。
器用ポリエチレン樹脂は、酸化防止剤、耐光安定剤、及
び中和剤等の全ての添加剤及び添加物が無添加であるこ
とが好ましい。ここで、中和剤とはステアリン酸カルシ
ウム、ステアリン酸マグネシウムやステアリン酸亜鉛に
代表される脂肪酸金属塩とハイドロタルサイト類であっ
て、何れも薬品中に溶出して金属汚染物質となるもので
あり、無添加であることが好ましい。また、本来無添加
が好ましいが、内容物の薬品の種類によっては、中和剤
((D)成分)として150PPM以下の脂肪酸金属塩
類を添加すること、および/又は酸化防止剤((E)成
分)として800PPM以下のフェノール系酸化防止剤
を添加することにより、樹脂の薬品による酸化劣化を防
止し、微粒子の発生及び容器の変色等を抑える。従っ
て、本発明のポリエチレン樹脂に対して、中和剤
((D)成分)として150PPM以下の脂肪酸金属塩
類を添加すること、および/又は酸化防止剤((E)成
分)として800PPM以下のフェノール系酸化防止剤
を添加することも好ましい。中和剤としてはハイドロタ
ルサイト類よりも金属分が少ない脂肪酸金属塩類が好ま
しい。脂肪酸金属塩類が樹脂に対し150PPMを超え
て添加すると、薬品中に金属分が溶出して金属不純物の
発生原因となる。フェノール系酸化防止剤が樹脂に対し
800PPMを越えると、薬品中に溶出して微粒子の発
生原因となる。フェノール系酸化防止剤としては、2,
6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロ
キシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチル
フェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノ
フェノール系酸化防止剤と2,2’−メチレンビス(4
−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メ
チレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)
のビスフェノール系酸化防止剤のものが挙げられる。
((A)成分)は、極めてクリーンな高純度薬品用器用
ポリエチレン樹脂であるため、単独に使用して良いが、
成形性を改良する目的で、該ポリエチレン樹脂50〜9
5重量%と他のポリエチレン系樹脂5〜50重量%との
組成物として使用しても良い。ここで、他のポリエチレ
ン系樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、高圧法低
密度ポリエチレン樹脂(分岐状低密度ポリエチレン樹
脂)、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹
脂及びエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂から選ばれる
少なくとも一つの樹脂である。中でも、高密度ポリエチ
レン樹脂、及び/又は高圧法低密度ポリエチレン樹脂
((C)成分)を5〜50重量%を含むことは好まし
い。さらに、高密度ポリエチレン樹脂においては、特定
の性状を有するポリエチレン又はエチレン・α−オレフ
ィン共重合体((B)成分)が好ましい。
リエチレン又はエチレン・α−オレフィン共重合体
((B)成分)は、メタロセン系触媒及び高活性チーグ
ラー系触媒を用いて製造できる。高活性チーグラー系触
媒を用いて製造する場合、チタン、ジルコニウム等の遷
移金属化合物、マグネシウムの化合物、及び有機アルミ
ニウム化合物から成る高活性チーグラー系触媒を重合用
触媒として用い、エチレンもしくは、エチレンと炭素数
3〜20のα−オレフィンを所望の密度となる割合にし
て共重合することにより、好適に製造することができ
る。エチレンと共重合する炭素数3〜20のα−オレフ
ィンは(A)成分の製造に使用されるα−オレフィンと
同様である。
リー重合、気相重合、溶液重合など例示することが出来
る。中でも、薬品に溶出する金属不純物濃度を低く抑
え、また、微粒子の発生の原因となる低分子重合体の樹
脂への取り込みを制限するため、炭素数が6以上かつ1
0以下の重合媒体、例えば、ノルマルヘキサン、ノルマ
ルヘプタン等を用いるスラリー重合において、多段重合
法を採用すると良い。この多段重合法として、密度が
0.94〜0.98g/cm3の低分子量成分と、密度
が0.92〜0.95g/cm3で該低分子量より密度
の低い高分子量成分の二成分とからなり、該二成分の重
合生成量比が、低分子量成分:高分子量成分=20:8
0〜80:20である、二段重合法が例示できる。
1981)は0.94g/cm3以上であり、0.94
g/cm3未満では容器内の高純度薬品への溶出ポリマ
ー成分が増加し、微粒子の発生原因となる。
のメルトフローレート(JIS K7210−197
6、条件7、HLMFR)は2〜50g/10分であ
り、2g/10分未満では組成物の流動性が低下する。
また、HLMFRが50g/10分を超えると組成物の
溶融張力が低下しブロー成形し難くなる。
マトグラフィー(GPC)より求められる重量平均分子
量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnは8
〜15であり、8未満では分子量分布が狭くて組成物の
流動性の改良効果が少ない。該Mw/Mnが15を超え
ると、分子量分布が拡大して微粒子の発生原因となる低
分子量成分が増加する。
は0.1重量%未満であり、0.1重量%を超えると、
薬品への溶出ポリマー成分が増加し、微粒子の発生原因
となる。
は該樹脂に対して50PPM以下であることが好まし
い。該ポリエチレン樹脂に含有されている灰分量が50
PPMを超えて含有すると、薬品に灰分が溶出するた
め、薬品中の金属不純物濃度を増加させる。灰分量は、
全樹脂に対する完全灰化物の割合を重量PPMで示すも
のである。完全灰化物は電気炉で完全灰化して得られる
もので、Al,Mg,Ti,Si等の重合触媒の残存
物、中和剤等の金属含有の添加物及びポリエチレン樹脂
の製造時の不純物・付着物の金属酸化物である。
される塩素含有量は15PPM以下であることが好まし
い。15PPMを超えると、塩素が高純度薬品を汚染又
は変質させるばかりでなく、塩素が成形機及び金型の金
属を腐食させ、また、成形容器の変色の原因となる。そ
こで、塩素を補足する中和剤が必要となり、止むを得ず
使用した中和剤が金属不純物の原因となる。
チレン樹脂((C)成分)は、190℃、2.16kg
荷重のメルトフローレート(JIS K7210−19
76、条件4、以下MFRと記す)は0.1〜30g/
10分であり、密度(JISK6760−1981)は
0.915g/cm3以上であることが好ましい。
(C)成分のMFRは0.1g/10分未満では組成物
の流動性が低下する。また、MFRが30g/10分を
超えると溶融張力が低下しブロー成形し難くなる。
(C)成分の密度は0.915g/cm3未満では容器
内の高純度薬品への溶出ポリマー成分が増加し、微粒子
の発生原因となる。(C)成分は組成物の溶融張力を増
加させるために効果的であるが、薬品に溶出する成分が
多い。そこで、(C)成分は5〜40重量%の範囲とす
ることが好ましい。
器用ポリエチレン樹脂組成物は、酸化防止剤、耐光安定
剤、及び中和剤等の全ての添加剤及び添加物が無添加で
あることが好ましい。また、本来無添加が好ましいが、
内容物の薬品の種類によっては、(D)中和剤として1
50PPM以下の脂肪酸金属塩類を添加すること、およ
び/又は(E)酸化防止剤として800PPM以下のフ
ェノール系酸化防止剤を添加することにより、樹脂組成
物の薬品による酸化劣化を防止し、微粒子の発生及び容
器の変色等を抑える。従って、本発明のポリエチレン樹
脂組成物に対して、(D)中和剤として150PPM以
下の脂肪酸金属塩類を添加すること、および/又は
(E)酸化防止剤として800PPM以下のフェノール
系酸化防止剤を添加することも好ましい。
脂及び組成物はブロー成形、射出成形、押出成形、回転
成形、押出成形等既知の成形方法により容器状に成型す
ることにより高純度薬品容器となる。特に、クリーンル
ーム内に設置したブロー成形機を使用し、フィルターで
微粒子を取り除いたエアーをブローエアーに用いたブロ
ー成形方法はクリーンな容器を製造するのに好ましい。
容器形状および容器の容量は特定しないが、内容物のバ
リアー性や容器の強度を補強するために、該樹脂を内層
に使用し、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ
ビニルアルコール樹脂、およびポリアミド樹脂等を中間
層に使用した多層容器にしたり、FRP等を外層にした
補強容器にしてもかまわない。
要があり、本発明のポリエチレン樹脂を内層とし、有機
顔料あるいは無機顔料等の遮光性材料を含む層を少なく
とも一層含む多層容器としても、また、クリーン度を保
てる範囲内で有機顔料あるいは無機顔料を本発明のポリ
エチレン樹脂及び組成物に添加してもかまわない。
が、これら実施例に限定されるものではない。
従って、100℃の熱水に1時間浸漬した 後、室温に
徐冷した試験片を、23℃に保った密度勾配管で測定し
た。
ALC/GPC(カラム;東ソー製GMHHR−H
(S)、溶媒;1,2,4−トリクロロベンゼン)を使
用して、GPC法により、Mwおよび、Mw/Mnを算
出した。なお、東ソー製標準ポリスチレンを用いて、ユ
ニバーサルキャリブレーション法によりカラム溶出体積
は校正した。
C6):ソックスレー抽出器を用い、樹脂2gをノルマ
ルヘキサン溶媒400mlで2時間抽出した。全樹脂に
対する抽出分の重量%で示す。
脂を加熱プレスを使用して試験片とし、蛍光X線装置で
定性定量した(検出下限界1PPM)。全樹脂に対する
塩素の割合を重量PPMで示す。
に準拠し、秤量した白金蒸発皿上にポリエチレン樹脂2
5gを置き、ガラス蓋で上部を覆いバーナーで徐々に灰
化し、次いで775±25℃の電気炉で完全灰化し、灰
化後に重量測定した。全樹脂に対する完全灰化物の割合
を重量PPMで示す。
ロー成形することで得られた内容積500mlの容器を
超純水で15秒間振とうする洗浄を5回洗浄後、容器に
超純水を充填し、50℃で1ヶ月間静置した後、イオン
クロマトグラフ(検出下限界0.01PPB)で測定し
た。
形することで得られた内容積500mlの容器を使用し
た。クリーンルーム内で、容器に250mlの超純水を
入れ15秒間振とうする洗浄を5回繰り返した後、容器
に250mlの超純水を入れ30分間静置して、0.1
μm以上の微粒子の数をリヨン株式会社製KL−25型
液体微粒子カウンターで測定した。また、同様に超純水
で5回洗浄後、容器に250mlの超純水を入れ50℃
にて1ヶ月間静置した後、0.1μm以上の微粒子の数
を同液体微粒子カウンターで測定した。水中の微粒子数
は個/mlで示す。
ロー成形することで得られた内容積500mlの容器に
250mlの超純水を入れ15秒間振とうする洗浄を5
回繰り返した後、容器に超純水を充填し、50℃で1ヶ
月間静置した後、ICP−MS装置及びフレームレス原
子吸光光度計(検出下限界0.01PPB)で測定し
た。測定金属はAl,Ca,Cr,Mg,Ti,Zr,
Na,K,Fe,Mn,Zn、Niの12種類。
記載のAl,Zr,Mg及びSiを主成分とする担持型
メタロセン系触媒を用い、有機アルミニウム化合物とし
てトリイソブチルアルミニウムを用い、重合温度80℃
において、ヘキサン中でエチレンとブテン−1を共重合
して、エチレン・ブテン−1共重合体を得た。該共重合
体を触媒残渣等の灰分除去操作をせずに共重合体パウダ
ーを得て、さらに、中和剤及び酸化防止剤等を一切使用
せずに50mmφ単軸押出機で造粒し、ポリエチレン樹
脂を得た。該ポリエチレン樹脂は密度が0.956g/
cm3であり、190℃、21.6kg荷重のメルトフ
ローレートが34g/10分であり、GPCより求めら
れるMw/Mnが1.9であり、含有塩素量が1PPM
未満であり、灰分量が40PPMであった。該ポリエチ
レン樹脂を中和剤及び酸化防止剤等を一切使用せずに、
ブロー成形し、得られた容器を用いて上記した塩素イオ
ン濃度、微粒子数及び金属不純物濃度の測定を行った。
濃度は1PPB未満であり、金属不純物濃度は0.01
PPB以上の濃度となる金属がなく、保存中の微粒子の
増加も少なかった。
記載のAl,Zr,Mg及びSiを主成分とするメタロ
セン系触媒を用い、有機アルミニウム化合物としてトリ
イソブチルアルミニウムを用い、重合温度80℃におい
て、ヘキサン中で第1段目のエチレン単独重合を行っ
た。該エチレン単独重合体(低分子量成分)は、190
℃、2.16Kg荷重のメルトフローレート(JIS
K7210−1976、条件4)は10g/10分で、
密度0.974g/cm3であった。第1段目の重合体
を含むヘキサンスラリーをフラッシュタンクにて未反応
の水素およびエチレンを除去した後、別の連続式重合器
に導入した。該連続式重合器において、エチレンと1−
ブテンを重合温度80℃において、第2段目の重合(高
分子量成分)を行った。低分子量成分の重合割合は45
重量%で、高分子量成分の重合割合は55重量%であっ
た。二段重合法により得たポリエチレン樹脂は、密度が
0.954g/cm3であり、190℃、21.6kg
荷重のメルトフローレートが26g/10分であり、G
PCより求められるMw/Mnが3.8であり、含有塩
素量が1PPM未満であり、灰分量が33PPMであっ
た。該ポリエチレン樹脂を中和剤及び酸化防止剤等を一
切使用せずに、ブロー成形し、得られた容器を用いて上
記した塩素イオン濃度、微粒子数及び金属不純物濃度の
測定を行った。
濃度は1PPB未満であり、金属不純物濃度は0.01
PPB以上の濃度となる金属がなく、保存中の微粒子の
増加も少なかった。
り、190℃、21.6kg荷重のメルトフローレート
が34g/10分であり、GPCより求められるMw/
Mnが1.9であり、含有塩素量が1PPM未満であ
り、灰分量が40PPMであるポリエチレン樹脂70重
量%と密度が0.925g/cm3であり、190℃、
2.16kg荷重のメルトフローレートが3g/10分
である高圧法低密度ポリエチレン樹脂30重量%との組
成物を中和剤及び酸化防止剤等を一切使用せずに、ブロ
ー成形し、得られた容器を用いて上記した塩素イオン濃
度、微粒子数及び金属不純物濃度の測定を行った。
濃度は1PPB未満であり、金属不純物濃度は0.01
PPB以上の濃度となる金属がなく、保存中の微粒子の
増加も少なかった。
り、190℃、21.6kg荷重のメルトフローレート
が34g/10分であり、GPCより求められるMw/
Mnが1.9であり、含有塩素量が1PPM未満であ
り、灰分量が40PPMであるメタロセン系触媒を用い
たポリエチレン樹脂60重量%と下記のチーグラー系触
媒を用いた高密度ポリエチレン樹脂40重量%の樹脂組
成物を用いた。高密度ポリエチレン樹脂は、Al,T
i,Mg及びClを主成分とするチーグラー系触媒を用
い、ヘキサン中でエチレンとブテン−1を共重合して、
比較的低分子量である成分と比較的高分子量である成分
の二つの分子量成分を連続重合する二段重合法により製
造した。該高密度ポリエチレン樹脂は、中和剤と酸化防
止剤を含めて実質的に無添加であり、密度が0.956
g/cm3であり、190℃、21.6kg荷重のメル
トフローレートが8.5g/10分であり、GPCより
求められるMw/Mnが9.2であり、沸騰ノルマルヘ
キサン抽出量が0.08%であり、含有塩素量が10P
PMであり、灰分量が35PPMであった。
びチーグラー系触媒を用いた二種類のポリエチレン樹脂
に、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−p−ク
レゾールを樹脂組成物100重量%に対して400PP
M添加し、組成物を得た。該組成物をブロー成形して得
られた容器を用いて、上記した塩素イオン濃度、微粒子
数及び金属不純物濃度の測定を行った。
濃度は1PPB未満であり、金属不純物濃度は0.01
PPB以上の濃度となる金属がなく、保存中の微粒子の
増加も少なかった。
用いて製造した、以下の性状を有するポリエチレン樹脂
を用いた。該ポリエチレン樹脂は密度が0.954g/
cm3であり、190℃、21.6kg荷重のメルトフ
ローレートが25g/10分であり、GPCより求めら
れるMw/Mnが7.2であり、沸騰ノルマルヘキサン
抽出量が0.11%であり、含有塩素量が1PPM未満
であり、灰分量が200PPMある。ポリエチレン樹脂
のみを、中和剤及び酸化防止剤を使用せずに、ブロー成
形し、得られた容器を用いて上記した塩素イオン濃度、
微粒子数及び金属不純物濃度の測定を行った。
濃度は1PPB未満であったが、金属不純物濃度はクロ
ム(Cr)が0.06PPBと増加し、微粒子数の増加
がかなりあった。
Mg及びClを主成分とするチーグラー系触媒(固体触
媒成分)を調製した。該固体触媒成分を用い、有機アル
ミニウム化合物としてトリイソブチルアルミニウムを用
い、重合温度85℃において、ヘキサン中で第1段目の
エチレン単独重合を行った。該エチレン単独重合体(低
分子量成分)は、190℃、2.16kg荷重のメルト
フローレート(JIS K7210−1976、条件
4)は19g/10分で、密度0.974g/cm3で
あった。第1段目の重合体を含むヘキサンスラリーをフ
ラッシュタンクにて未反応の水素およびエチレンを除去
した後、別の連続式重合器に導入した。該連続式重合器
において、エチレンと1−ブテンを重合温度80℃にお
いて、第2段目の重合(高分子量成分)を行った。低分
子量成分の重合割合は45重量%で、高分子量成分の重
合割合は55重量%であった。二段重合法により得たポ
リエチレン樹脂は、密度が0.956g/cm3であ
り、190℃、21.6Kg荷重のメルトフローレート
が8.5g/10分であり、GPCより求められるMw
/Mnが9.2であり、沸騰ノルマルヘキサン抽出量が
0.08%であり、含有塩素量が10PPMであり、灰
分量が35PPMであった。該ポリエチレン樹脂を中和
剤及び酸化防止剤等を一切使用せずに、ブロー成形し、
得られた容器を用いて上記した塩素イオン濃度、微粒子
数及び金属不純物濃度の測定を行った。
濃度は3PPBと増加した。金属不純物濃度は0.01
PPB以上の濃度となる金属がなく、保存中の微粒子の
増加も少なかった。
のAl,Zr及びSiを主成分とする担持型メタロセン
系触媒を用い、気相中でエチレンとヘキセン−1を共重
合してエチレン・ヘキセン−1共重合体を得た。該ポリ
エチレン樹脂は密度が0.955g/cm3であり、1
90℃、21.6kg荷重のメルトフローレートが30
g/10分であり、GPCより求められるMw/Mnが
2.1であり、含有塩素量が1PPM未満であり、灰分
量が140PPMであった。該ポリエチレン樹脂を中和
剤及び酸化防止剤等を一切使用せずに、ブロー成形し、
得られた容器を用いて上記した塩素イオン濃度、微粒子
数及び金属不純物濃度の測定を行った。
濃度は1PPB未満であり、金属不純物濃度はアルミニ
ウム(Al)が0.3PPBを超え、微粒子数は急増し
た。
レン樹脂を使用した場合に、該樹脂の薬品への溶出物及
び汚染物質を極力低くしているため、微粒子数、金属不
純物濃度及び塩素イオン濃度を極めて低く抑える。超L
SIの微細化に対応できるクリーンな高純度薬品容器を
提供できる。
Claims (5)
- 【請求項1】以下の(1)〜(5)の性状を有する高純
度薬品容器用ポリエチレン樹脂。 (1)密度(JIS K6760−1981)が0.9
35〜0.97g/cm3、(2)190℃、21.6
Kg荷重のメルトフローレート(JIS K7210−
1976、条件7)が2〜100g/10分、(3)ゲ
ルパーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)よ
り求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)の比(Mw/Mn)が1.5〜5、(4)灰分
量が50PPM以下、(5)含有塩素量が5PPM以下
である - 【請求項2】中和剤として150PPM以下の脂肪酸金
属塩類及び/又は酸化防止剤として800PPM以下の
フェノール系酸化防止剤を添加してなることを特徴とす
る請求項1に記載の高純度薬品容器用ポリエチレン樹
脂。 - 【請求項3】請求項1に記載の(1)〜(5)の性状を
有する高純度薬品容器用ポリエチレン樹脂50〜95重
量%と他のポリエチレン系樹脂5〜50重量%よりなる
高純度薬品容器用ポリエチレン樹脂組成物。 - 【請求項4】他のポリエチレン系樹脂が、以下の(イ)
〜(ニ)の性状を有するポリエチレン又はエチレン・α
−オレフィン共重合体、及び/又は高圧法低密度ポリエ
チレンである請求項3に記載の高純度薬品容器用ポリエ
チレン樹脂組成物。 (イ)密度(JIS K6760−1981)が0.9
4g/cm3以上、(ロ)190℃、21.6kg荷重
のメルトフローレート(JIS K7210−197
6、条件7)が2〜50g/10分、(ハ)ゲルパーミ
エーション・クロマトグラフィー(GPC)より求めら
れる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の
比(Mw/Mn)が8〜15、(ニ)沸騰ノルマルヘキ
サン抽出量が0.1重量%以下である - 【請求項5】請求項1〜4に記載のポリエチレン樹脂又
はポリエチレン樹脂組成物からなる高純度薬品容器。
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