JPS61207345A - 有機物質の脱イオン方法 - Google Patents

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】 の　　　と一 本発明は有機物質中に不純物として含まれる水可溶性イ
オンを除去する方法に関する。

例えば電子部品の封止剤として使用するエポキシ樹脂は
、Ｎａ十等の水可溶性イオンをできるだけ含まないこと
が要求される。もしこれらの水可溶性イオンが存在すれ
ば、部品の耐水性、絶縁性、耐蝕性等の性能を劣化させ
るからである。同様に水可溶性イオン含量の低減は、半
導体製造に用いるフォトレジスト、各種溶剤等のケミカ
ル類にとっても重要である。

従来、これら各種樹脂や半導体ケミカルから水可溶性イ
オンを除去する方法としては超純水で洗浄することが知
られている。しかしながら洗浄に多量の超純水を必要と
するためその調達に難点がある上、洗浄後完全に脱水す
ることが困難である等の欠点がある。

その他、アルカリ金属イオンの除去方法として、塩基性
炭酸アルミニウムゲルによる吸着法や、電気透析法も知
られてい矛が、これらの方法は１　ｐｐｍ以下の超低レ
ベルへ水可溶性イオン含量を減ら□すのに適さない。

イオン交換体を使用するのも一方法であるが、従来イオ
ン交換処理法では１　ｐｐｍ以下の超低レベルへの精製
には適さないとされていた。またイオン交換樹脂の交換
基、例えば、−５０３Ｈ基はエポキシ樹脂と反応し、そ
のエポキシ当量を減する等の副反応のおそれもあり、実
際には使用されていない。

本発明は、イオン交換体、特にイオン交換樹脂を使用し
、電子部品製造用樹脂や半導体ケミカルのように、水可
溶性イオン含量が例えばｌｐｐｍ以下の超低レベルであ
ることが要□求される有機物質を簡単な手法で経済的に
説イオンする方法を提供することを目的とする。

崖ｊ已り引４丞 本発明は、不純物として水可溶性イオンを含有する有機
物質液を、該不純物イオンを吸着し得る状態に活性化さ
れ、かつ水溶出イオンの含量がｌｐｐｍ以下である粒状
のイオン交換体と接触させることを特徴とする有機物質
の脱イオン方法に関する。

本発明者らの知見によれば、従来イオン交換処理法の精
製水準が低いとされていたのは、使用するイオン交換樹
脂が再生剤に由来する水溶出イオンを比較的多量に含む
ためであることがわかった。

すなわち陽イオン交換樹脂は強酸、例えば■αによりＨ
型へ、陰イオン交換樹脂は強塩基、例えばＮａＯＨによ
りＯＨ型へ活性化（再生）されるが、その際再生剤が付
着等によって樹脂中に残存する。

このような残存する再生剤に由来する水溶出イオンを殆
ど完全に除去しようとすると、非常に大量の超純水を必
要として、実用的でない。

しかしながら例えば再生した陽イオン交換樹脂および陰
イオン交換樹脂をそれぞれ別々の反応塔に収納し、それ
らを直列に連結し、一定量の水を繰り返し循環させれば
、洗、準用水としては超純水でなくとも、例えば水道水
でも次第にその比電導度が理論値である０、　０５４μ
Ｓ／ｃｓに近づき、超純水となる。これにより極性の異
なるイオン交換樹脂が互いに相手方の再生剤に由来する
水溶出イオンを吸着し合い、すなわち陰イオン交換樹脂
は陽イオン交換樹脂中に残留するα−イオンを、陽イオ
ン交換樹脂は陰イオン交換樹脂中に残留するＨａ＋イオ
ンを吸着し、相互に相手方の樹脂中に含まれる水溶出イ
オンを除去、すなわち洗浄し合う結果となる。この原理
は混床タイプのイオン交換樹脂カートリッジを用いて超
純水を製造するのに似ている０本発明者らはこのように
別々に収納した極性の異なるイオン交換塔を用いた脱イ
オン装置について特願昭５８−２４１３５７号として特
許出願中である。

再生後、水溶出イオン含量がｌｐｐｍ以下であるイオン
交換体を調製する方法としては以上述べた方法が好まし
いが、本発明はそれに限定されるものではなく、従来公
知のいわゆるコンディショニング法の採用および併用も
可能である。

また除去すべき不純物が陽イオンであるときは陽イオン
交換体、陰イオンであるときは陰イオン交換体を用いる
ことは勿論であり、特にＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂
、およびＯＨ型の強塩基性陰イオン交換樹脂が好ましい
。

これら樹脂は、水溶出イオン含量１　ｐｐ＋ｍ以下にな
るまで処理した後、脱水するため水可溶性触媒、次いで
脱イオンすべき有機物質を非水溶液とするための溶媒に
順次置換して用いるのが好ましい。

本発明方法を通用し得る有機物質としては、例えばエポ
キシ樹脂、シリコーン樹脂等Ｎａ”、に＋等の水溶性陽
イオンを不純物として含有する物質や、チーグラー・ナ
ッタ触媒（アルキルアルミニウムクロライド）を使用し
て得られるジエン化合物の重合体、例えばポリブタジェ
ン、アセチレンブタジェンコポリマー、それらのオリゴ
マー等のＣｆｌ！−等の陰イオンを不純物として含有す
る物質や、その池水溶性イオン含量がｔ　ｐｐｍ以下で
あることを要求される有機電子材料、半導体ケミカル等
がある。

これら有機物質が液状であるときはそのままで処理する
こともできるし、粘度を下げるため適当な有機溶媒で希
釈して処理することもできる。有機物質が固体であると
きは適当な有機溶媒に溶解し、非水溶液として処理すれ
ばよい。

処理すべき有機物質に対するイオン交換体の量比は、含
まれている除去すべき水溶性イオンの量、イオン交換樹
脂の交換容量等によって一定しないが、一般に有機物質
の半分以下で十分である。

処理後イオン交換体粒子を口過、遠心分離等によって分
離し、説イオンされた有機物質をそのまま、または溶媒
を除去した後、それぞれの用途に使用することができる
。もし−回の処理で所望のレベルまで脱イオンされない
場合は同じ処理を繰り返して実施することもでき、また
例えば陽イオンを除去した後陰イオンを除去するだめの
処理を実施してもよい。

本発明によれば、従来技術によって可能であったよりも
さらに低レベルまで有機物質中の水溶性イオンの量を減
らすことができる。しかもその操作は極めて簡単であり
、かつ処理すべき有機物質を変性しない。例えばエポキ
シ樹脂中のＮａ＋イオンを除去するために本発明を用い
た場合、Ｎａ＋イオンの量を１　ｐｐｎ＋未満まで減ら
すことが可能である。この値は最近の半導体封止樹脂と
して用いられている高純度エポキシ樹脂よりさらに低い
値である。

以下に本発明の実施例を示す。実施例中「部Ｊおよび「
％」とあるは、特記しない限り重量基準である。

実施例 イオン六　　　〇　′パ　イオンの 陽イオン交換樹脂として、住友化学工業■製。

デュオライ）Ｃ−２０（強酸性陽イオン交換樹脂、Ｎａ
型、全交換容量２．　Ｏｍｅｑ／　１ｎｉ）を使用した
。該イオ・ン交換樹脂３１を２Ｎ　Ｈαで２回処理して
Ｈ型とし、水道水でバッチ洗浄し、内容積５７！の基或
反応容器に収納した。

次に陰イオン交換樹脂として、住友化学工業■製、デュ
オライ１−Ａ−１０１０（強塩基性陰イオン交換樹脂、
α型、全交換容量１．３　ｍｅｑ／ｍ）　３１を２Ｎ　
Ｎａ０１１で２回処理し、水道水でバッチ洗浄し、内容
積５１の基或反応容器に収納した。

陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂をそれぞれ収
納した反応容器を直列に接続し、水道水１ＯＮを各反応
容器を上向きに２０１部分の流量（空間速度７　Ｉｔ／
Ｉｔ／分）で循環させる。約１０背後循環水の比電導度
は０．０５μＳ／ｃ１１の極限値（Ｈ２ＯＯＩｔ”　＋
ｏｌ（−の解離で生ずるイオンによる電導度）に達し、
水溶出イオンを実質上台まないものとなった。

捜Ｊに【換 水溶出イオン含量１　ｐｐｍ以下まで処理したイオン交
換樹脂２００部に、脱水のため水可溶性溶媒としてアセ
トン１００部を加え、振とうした後遠心分離機によりイ
オン交換樹脂を分離した。同操作を２回繰り返したもの
を非水溶液用イオン交換樹脂として用いた。

実施例１ フタル酸ジグリシジル（ナガセ化成工業製、商品名１１
＋Ｘ−７２１’）　５０部をアセトン５０部に希釈した
のち、非水溶液用陽イオン交換樹脂２５部を加え、適当
回数振とうした。次いでイオン交換樹脂を日別し、口液
中のアセトンを留去して、精製フタル酸グリシジルを回
収した。この精製フタル酸グリシジルのエポキシ当量、
Ｎａイオン濃度を測定した。比較例として未精製フタル
酸グリシジルについても同様にエポキシ当量、　Ｎａイ
オン濃度を測定し、その結果を表１に示した。

実施例２ ３．４　−エポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エ
ボキシシクヘキサン）カルボキシレート（ＵＣＣ製１商
品名ＥＲＬ−，４２２１）５０部を実施例１と同様な操
作をし精製品を得た。その結果を表１に示した。

実施例３ １．６−ヘキサンシオールジグリシジルエーテル（ナガ
セ化成工業製、商品名ＥＸ−２１２）　５０部を実施例
１と同様な操作をし精製品を得た。その結果を表１に示
した。

（以下余白） 実施例４ 液状１．４−ポリブタジェン、およびアセチレン■ 一ブタジェン共重合物をジエチルアルミニウムクロライ
ドその他を用いる触媒を使いトルエン溶液で合成した。

この溶液から触媒を除去するのは、要するに水洗方法を
繰り返すが、トルエンに水が数％溶解するため、その水
に溶けるイ゛オン種の除去は超純水を多量に必要とし、
おのずと限界かあり、重合物中に塩素イオンが１００〜
１０００ｐｐｍ残留のまま止むなしとして使われている
。かかる共重合物を塗料に用い、鋼板に塗布したものは
温水に浸漬すると塗膜フクレが激しく、実用塗料に供し
得なかった。前実施例同様に非水溶液用陰イオン交換樹
脂を用いて処理したものはこの塗膜フクレが起こらなか
った。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）不純物として水可溶性イオンを含有する液状の有
   機物質または有機物質の溶液を、該不純物イオンを吸着
   し得る状態に活性化され、かつ水溶出イオンの含有量が
   １ｐｐｍ以下である粒状のイオン交換体と接触させるこ
   とを特徴とする有機物質の脱イオン方法。
2. （２）不純物が陽イオンであり、イオン交換体がＨ型に
   活性化された陽イオン交換体である第１項の方法。
3. （３）不純物が陰イオンであり、イオン交換体がＯＨ型
   に活性化された陰イオン交換体である第１項の方法。
4. （４）有機物質が水可溶性陽イオンを含むエポキシ化合
   物である第２項の方法。
5. （５）有機物質がチーグラー・ナッタ触媒を用いて得ら
   れたハロゲンイオンを含む重合体である第３項の方法。
6. （６）極性の異なる２種類のイオン交換体を別々に活性
   化し、別々の反応塔に収納し、それらを直列に連結して
   洗浄水をその比電導度が１０μＳ／ｃｍ以下、好ましく
   は０．０５μＳ／ｃｍになるまで循環させ、次いで反応
   塔から取り出し、水溶出イオンの含量が１ｐｐｍ以下に
   なったイオン交換体を有機物質の脱イオンに使用する第
   １項の方法。
7. （７）２種類のイオン交換体を各々別々に再生薬液で活
   性化するに際しての液切りおよび洗浄液切りに遠心分離
   機を用いる第６項の方法。