KR20000005743A - 정밀제품용기 - Google Patents

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시라이시 요시타카
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Abstract

본 발명의 정밀 제품 용기는 폴리카르보네이트 수지 및 에폭시 화합물을 포함하는 수지 조성물을 원료로 포함한다. 이러한 정밀 제품 용기는 용기에 포함된 제품이 염소 오염되지 않도록 방지할 수 있으며 또 상기 제품이 조립되거나 가공될 때 용기중에 포함된 정밀 제품의 작업상 에러가 나지 않게한 정밀 제품용 용기로 적합하다.

Description

정밀 제품 용기{Precision Product Container}
본 발명은 폴리카르보네이트 수지 조성물을 원료로 포함하는 정밀 제품 용기, 보다 자세하게는 미량의 불순물 또는 오염물질에 의해서도 심하게 손상을 입는 경향이 있는 전기 부품 또는 전자 부품(예컨대, 미처리 웨이퍼, 불연속 웨이퍼, 회로로 완성되기 전의 반-처리된 웨이퍼, 패턴화된 웨이퍼, 다이싱 웨이퍼와 같은 반도체용의 다양한 웨이퍼; IC 칩 등과 같은 반도체 재료; 광 마스크 등과 같은 다양한 마스크; 납 프레임; 알루미늄 디스크 등과 같은 디스크 기판; 액정 패널 또는 플라즈마 표시 패널 등과 같은 다양한 표시 장치 등)과 같은 정밀 제품을 담기 위한 정밀 제품 용기에 관한 것이다.
폴리카르보네이트 수지 용기는 그 내용물이 외부로부터 보일 수 있도록 투명하거나 반투명하기 때문에 널리 사용되어 왔고 또 내충격성과 같은 탁월한 특성을 나타낼 수 있다. 최근들어, 이러한 용기에 담기위한 제품의 종류가 광범위해져서 전기 부품 또는 전자 부품 또는 장치와 같이 오염으로부터 격리가 엄격히 요구되는 정밀 제품 분야에도 이들 용기가 적용되게 되었다.
그러나, IC 칩과 같은 반도체 재료 또는 웨이퍼와 같은 특정 종류의 정밀 제품에서는 이들의 고성능 때문에 이들 용기에 담겨진 정밀 제품이 조립되거나 가공될 때 때때로 작업상 에러가 유발되기도 한다.
이들 에러를 분석한 결과, 폴리카르보네이트 수지 용기로부터 휘발된 염소(Cl) 이온이 용기에 담겨진 정밀 제품의 성능에 악영향을 준다는 것이 밝혀졌다.
폴리카르보네이트 수지를 성형할 때 사용된 금속 성형기의 부식을 방지하기 위하여 염소의 양을 감소시키는 방법에 관한 일본 특허공개공보 소62-297320(1987)호 및 소 62-297321(1987)호에는 포스겐이 포스겐 보다 높은 비점을 갖는 사염화 탄소를 불순물로 함유하고 있기 때문에 폴리카르보네이트 수지를 성형할 때 가열에 의해 염화 수소의 발생을 방지하기 위해서는 포스겐중의 사염화탄소의 함량을 소정량 이하로 감소시켜야한다고 기재되어있다.
한편, 에폭시 화합물이 부가된 많은 폴리카르보네이트 수지가 지금까지 보고되어 있다. 예컨대 일본 특허공개공보 소54-32021(1979)호, 소56-88459(1981)호,소56-32228(1981)호, 소57-37174(1982)호 및 소58-17224(1983)호에는 폴리카르보네이트 수지의 열 안정성을 향상시키기 위하여 다양한 열 안정화제와 함께 에폭시 화합물을 부가하는 것이 기재되어 있다. 또한 일본 특허공개공보 소52-104564(1977)호 및 일본 특허공보 소60-17224(1985)호에는 폴리카르보네이트 수지에 할로겐-함유 화합물 및 에폭시 화합물이 공존하고 있다고 기재되어 있다. 그러므로, 에폭시 화합물을 폴리카르보네이트 수지에 부가하는 것은 당해 분야에서는 널리 공지되어 있는 것이다. 또한, 할로겐-함유 화합물을 함유하는 방화성 폴리카르보네이트 수지 조성물의 경우, 에폭시 화합물이 열에 불안정한 할로겐 함유 화합물로부터 생성될 것으로 예상되는 할로겐 원자를 포획하기 위해 사용된다는 것이 공지되어 있다.
그러나, 정밀 제품 용기에 상술한 수지 조성물을 사용하는 것은 공지되어 있지 않았다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 정밀 제품 용기로부터 생성될 것으로 예상되는 불순물의 함량이 가능한한 적은 수준으로 까지 감소되어 정밀 제품 용기에 에폭시 화합물과 같은 첨가제의 부가를 피하는 경향이 많았다.
폴리카르보네이트 수지 성형 제품에 함유된 염소(Cl)에 관한 본 발명자들의 열심한 연구결과, 염소를 포획할 수 있는 관능기를 갖는 에폭시 화합물을 염소 함량에 상응하는 양으로 혼합시킨 폴리카르보네이트 수지 조성물을 사용함으로써 정상적으로 휘발되는 염소가 휘발되지 않고 폴리카르보네이트 수지 조성물에 함유되어 부가된 에폭시 화합물이 제품에 악영향을 주지 않는 정밀 제품 용기를 제조할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
보다 자세하게는, 폴리카르보네이트 수지중에 사염화 탄소가 잔류하는 경우또는 2상 계면간 방법에 따라 폴리카르보네이트 수지 제조 방법중에 제조된 클로로포르메이트 기가 폴리카르보네이트 수지중에 그대로 잔존하는 경우, 폴리카르보네이트 수지의 용융 성형시에 염화 수소(HCl)가 발생하는 경향이 있다는 사실; 또는 디페놀의 특정 부분이 디페놀 알칼리 금속염의 수용액과 포스겐이 폴리카르보네이트 수지 제조 방법의 초기 단계에서 반응하는 동안 포스겐중의 불순물로서 존재하는 염소에 의해 임의 형태로 염소화되고 또 이 염소화된 부분은 최종 단계 까지 변하지 않고 그대로 잔존하여 제품을 주위 조건에서 방치하는 동안 생성한 폴리카르보네이트 수지 성형 제품으로부터 염소가 서서히 휘발되지만, 이러한 폴리카르보네이트 수지로부터 임의 형태로 염소가 휘발하는 현상은 상기 염소 화합물에 상응하는 양만큼 에폭시 화합물을 폴리카르보네이트 수지에 부가하는 것에 의해 억제될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 본 발명은 이들 발견을 기초로하여 달성되었다.
본 발명의 목적은 정밀 제품이 조립되거나 가공될 때 정밀 제품의 작업상 오류가 없는 정밀 제품용 용기를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 함유 용기의 조립 단계를 도시하는 투시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 정밀 제품 용기 2: 웨이퍼 캐리어
2a: 립(rib) 2b: 홈(groove)
3: 용기 몸체 4: 두껑
5: 웨이퍼 지지장치 6: 가스켓
본 발명의 제1 요지는 폴리카르보네이트 수지 및 에폭시 화합물을 포함하는 수지 조성물을 원료로 포함하는 정밀 제품 용기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 요지는 폴리카르보네이트 수지 및 에폭시 화합물을 포함하고, 물 흡수율이 0.05중량% 이하에 도달할 때 까지 미리 건조된 수지 조성물을 유리 관에 장입하고, 이 유리 관을 1 mmHg 이하의 압력하에서 밀봉하고 30분간 280℃로 가열하며 23℃로 냉각시킨 다음 통상의 온도(23℃)에서 3일간 방치하면 수지 조성물로부터 유기 관내의 가스상으로 휘발되는 염소(Cl) 이온의 양이 15 ppb 이하인 수지 조성물을 원료로 포함하는 정밀 제품 용기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제 3 요지는 폴리카르보네이트 수지 및 에폭시 화합물을 포함하고, 물 흡수율이 0.05중량% 이하에 도달할 때 까지 미리 건조된 수지 조성물을 유리 관에 장입하고, 이 유리 관을 1 mmHg 이하의 압력하에서 밀봉하고 30분간 280℃로 가열하며 23℃로 냉각시킨 다음 통상의 온도(23℃)에서 3일간 방치하면 수지 조성물로부터 유기 관내의 가스상으로 휘발되는 염소(Cl) 이온의 양이 30 ppb 이하이고 또 에폭시 화합물의 양이 1 ppm 내지 1,000 ppm인 수지 조성물을 원료로 포함하는 정밀 제품 용기를 제공하는데 있다.
에폭시 화합물을 함유하고 염소의 휘발을 억제하는 폴리카르보네이트 수지 조성물을 정밀 제품 용기(이후, 간단히 "용기"로 칭함)의 원료로 사용하는 것에 의해 용기중에 포함된 정밀 제품이 할로겐 불순물 및 첨가제에 의해 오염되지 않도록 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 정밀 제품 용기로부터 휘발되는 염소 이온의 양은 보통 15 ppb (부/10억) 이하, 바람직하게는 10 ppb 이하, 보다 바람직하게는 5 ppb 이하이다. 이러한 본 발명에 따른 정밀 제품 용기는 에폭시 화합물을 함유하는 수지 조성물을 원료로 사출성형법, 압출성형법, 팽창성형법, 취입성형법, 차압성형법, 진공성형법, 기압 성형법 등과 같은 다양한 성형법에 의해 용기 형태로 성형하는 것에 의해 제조할 수 있다. 본 발명에서 용어 "휘발된 염소(Cl) 이온" 또는 "휘발성 염소(Cl)"는 소정 물 흡수율에 도달할 때 까지 미리 건조된 수지 조성물을 유리 관에 장입하고, 이 유리 관을 1 mmHg 이하의 압력하에서 밀봉하여 소정 온도에서 소정 시간 동안 가열(본 발명에서는 280℃에서 30분간)하고 23℃로 냉각시킨 다음 통상의 온도(23℃)에서 3일간 방치시킬 때 수지 조성물로부터 유리 관의 가스상 부분으로 휘발되는 염소 이온을 의미한다. 보다 자세하게는, 이러한 "휘발된 Cl 이온" 또는 "휘발성 Cl"은 이하의 실시예에서 "휘발성 Cl의 측정"으로 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 정밀 제품 용기의 실시예를 도시한다. 도 1에서, 참조번호 1은 정밀 제품 용기이고; 2는 웨이퍼 캐리어이며; 2a는 립(rib)이고; 2b는 홈(groove)이며; 3은 용기 몸체이고; 4는 두껑이며; 5는 웨이퍼 지지장치이고; 또 6은 가스켓이다. 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어(2)의 홈(2b, 2b)으로 서로 일정 간격으로 각각 삽입된다. 각 용기에는 5 내지 40개의 웨이퍼가 포함될 수 있다. 두껑(4)은 패킹(6)을 통하여 두껑(4)과 용기 몸체(3)상에 제공된 수용부재(4a)와 피수용 부재(3a)를 서로 맞물리게 연결함으로써 용기 몸체(3)에 장착된다.
폴리카르보네이트 수지의 제조:
본 발명에 따른 수지 조성물의 원료로서 소량의 휘발성 Cl을 갖는 폴리카르보네이트 수지를 제조하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않는다. 폴리카르보네이트 수지의 제조는 염소의 농도가 보통 1,000 ppb 이하, 바람직하게는 500 ppb 이하, 보다 바람직하게는 100 ppb 이하인 포스겐을 사용하는 이외에는 카르보네이트 결합을 갖는 수지를 제조하기 위하여 통상적으로 이용되는 방법과 동일하게 실시할 수있다.
폴리카르보네이트 수지를 제조하기 위한 통상의 방법으로서 다음을 들 수 있다.
1) 계면간 중축합반응 조건하 또는 용액 중합반응 조건하에서 포스겐을 디페놀과 반응시키는 방법;
2) CO 공급원을 페놀과 반응시켜 디페닐 카르보네이트를 제조한 다음 수득한 디페닐 카르보네이트를 용융 축합 조건하에서 디페놀과 반응시키는 방법.
상술한 방법 2)의 전형적인 예로서, 고진공 조건하(50 mmHg 이하: ≤ 50 mmHg)에서 페놀을 증류제거하면서 용융 조건하 (약 285℃의 온도)에서 정제된 디페닐 카르보네이트 및 디페놀을 에스테르 교환반응시키는 것에 의해 폴리카르보네이트의 분자량을 증가시키는 방법을 들 수 있다. 이때, 다양한 유형의 중축합 촉매가 상기 방법에 사용될 수 있다. 증류된 페놀은 회수되어 재사용될 수 있다.
(1) 원료:
(a) 디페놀:
폴리카르보네이트 수지의 제조 방법에 통상적으로 사용되는 바람직한 디페놀로서는, HO-Z-OH (식중에서, Z는 하나 이상의 방향족 핵임)로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 상기 일반식에서, 방향족 핵에 결합된 수소 원자는 염소, 브롬, 지방족 기 또는 지환족 기에 의해 치환될 수 있다. Z이 복수개의 방향족 핵을 나타내면, 대표적인 방향족 핵은 상이한 치환기를 가질 수 있고 또 가교 기를 통하여 서로 결합될 수 있다. 가교기로서, 지방족, 지환족, 헤테로 원자 또는 이들의 결합물을 들 수 있다.
디페놀의 특정 예로서는 히드로퀴논, 레조르신, 디히드록시 디페놀, 비스(히드록시페닐)알칸, 비스(히드록시페닐)시클로알칸, 비스(히드록시페닐)술피드, 비스(히드록시페닐)에테르, 비스(히드록시페닐)케톤, 비스(히드록시페닐)술폰, 비스(히드록시페닐)술폭사이드, 비스(히드록시페닐)디알킬 벤젠, 방향족 핵에 결합된 알킬 또는 할로겐 치환기를 갖는 이들의 유도체 등을 포함할 수 있다. 이들 디페놀은 단독으로 사용되거나 또는 2개 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다.
적합한 디페놀은 미국 특허 4,982,014호, 3,028,365호, 2,999,835호, 3,148,172호, 3,275,601호, 2,991,273호, 3,271,367, 3,062,781호, 2,970,131호 및 2,999,846호, 독일 특허 공개공보 1,570,703호, 2,063,050호, 2,063,052호 및 2,211,956호 및 프랑스 특허번호 1,561,518호의 명세서에 기재되어 있다.
보다 바람직한 디페놀의 예는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸 시클로헥산을 포함한다.
(b) 포스겐:
폴리카르보네이트 수지의 제조에 사용되는 포스겐은 액상이거나 기상일 수 있다. 원료 포스겐중에 불순물로 함유된 Cl2의 농도는 낮은 것이 바람직한데, 이는 폴리카르보네이트 수지에 부가되는 에폭시 화합물의 양이 감소될 수 있기 때문이다. 포스겐에 함유된 Cl2의 농도는 보통 1,000 ppb 이하, 바람직하게는 500 ppb 이하, 보다 바람직하게는 100 ppb 이하, 더욱 더 바람직하게는 0 내지 100 ppb 이다.
원료 포스겐으로부터 Cl2를 제거하는 방법으로서는, 활성탄 등에 의해 Cl2를 흡착하는 방법 (흡착 제거법), 포스겐과 Cl2간의 비점이 상이한 점을 이용하여 Cl2를 증류제거하는 방법 (증류 제거법) 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 원료 포스겐으로부터 Cl2를 제거하기 위해 상술한 방법중 어떤 것이든 이용할 수 있다. 그러나, 증류 제거법의 경우, 각 증류 단계에서 제거되는 Cl2의 양이 극히 적기 때문에 이 증류법은 상당히 많은 증류 단계를 필요로하게되므로 바람직하지 않다. 이 점에서 볼 때 활성탄을 이용한 흡착제거법이 바람직하다.
흡착 제거법에 사용된 활성탄으로서는 산성 가스용 활성탄, 염기성 가스용 활성탄, 일반 가스용 활성탄 등을 들 수 있다. 이들 중에서 이하의 특성을 나타낼 수 있는 산성 가스용 활성탄이 바람직하게 사용된다.
입도: 2 내지 60 메시 (2 메시 체를 통과한 60 메시 체상의 잔류물), 바람직 하게는 4 내지 6 메시 (4 메시 체를 통과한 6 메시 체상의 잔류물);
진밀도: 1.9 내지 2.2 g/cc, 바람직하게는 2.0 내지 2.1 g/cc;
공극율: 33 내지 55%, 바람직하게는 40 내지 45%;
비표면적: 700 내지 1,500 m2/g, 바람직하게는 1,150 내지 1,250 m2/g;
기공 부피: 0.5 내지 1.1 cc/g, 바람직하게는 0.80 내지 0.90 cc/g; 및
평균 기공 직경: 12 내지 40Å, 바람직하게는 12 내지 20Å
또한, 온도 조절의 측면에서 볼 때 액상 포스겐이 바람직하다. 특히, 흡착제거법을 실시하는 경우, 액상 포스겐이 유리하다.
흡착제거법은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 5 내지 20의 공간 속도(SV) 및 0 내지 5℃의 온도에서 액화된 포스겐을 액상을 유지하면서 활성탄 충전탑을 통과시키는 방법도 이용될 수 있다.
액상 포스겐을 액상을 유지시키면서 반응계에 도입할 때, 반응 압력은 포스겐이 각 반응 온도에서 액상으로 유지되도록 적합하게 선택할 수 있다.
포스겐의 사용량은 반응 조건, 특히 반응 온도 및 수상중의 디페놀 알칼리 금속염의 농도에 따라 다를 수 있지만, 보통 디페놀 1몰을 기준하여 1 내지 2몰, 바람직하게는 1.05 내지 1.5몰이다. 포스겐 사용량이 너무 많으면, 다량의 미반응 포스겐이 발생하여 유닛이 극히 악화된다. 반면에, 포스겐 사용량이 너무 적으면, CO기의 양이 불충분해서 제조된 수지의 분자량이 적절한 수준으로 증가될 수 없다.
(c) 기타:
필요에 따라 임의의 사슬 종결제 및/또는 분지제를 반응계에 부가할 수 있다.
적합한 사슬 종결제로서, 다양한 모노페놀, 예컨대 페놀, p-삼차부틸 페놀 또는 p-크레솔과 같은 C1내지 C10알킬기를 갖는 알킬 페놀, p-클로로페놀 또는 2,4,6-트리브로모페놀과 같은 할로겐화된 페놀을 들 수 있다. 이들 화합물중, 페놀, 큐밀 페놀, 이소옥틸 페놀 및 p-삼차부틸페놀이 사슬 종결제로서 바람직하게 사용된다.
사슬 종결제의 사용량은 목적하는 축합물의 분자량에 따라 상이하지만, 보통 수상중의 디페놀의 중량을 기준하여 0.5 내지 10 중량%이다.
사용된 분지제는 세 개 이상의 관능기를 갖는 다양한 화합물로부터 적합하게 선택될 수 있다. 적합한 분지제로서는 세 개 이상의 페놀성 히드록시 기를 갖는 화합물, 예컨대 2,4-비스(4-히드록시페닐-이소프로필)페놀, 2,6-비스(2'-히드록시-5'-메틸벤질)-4-메틸 페놀, 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-히드록시페닐)프로판 또는 1,4-비스(4,4'-디히드록시트리페닐메틸)벤젠, 세 개의 관능기를 갖는 화합물, 예컨대 2,4-디히드록시 벤조산, 트리메식산, 염화시아누르, 비스(4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드록시 인돌 또는 3,3-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)-2-옥소-2,3-디히드록시 인돌 등을 들 수 있다. 이들 분지제중에서, 세 개 이상의 페놀성 히드록시 기를 갖는 화합물이 바람직하다. 분지제의 사용량은 목적하는 분지 정도에 따라 상이하지만, 보통 수상중의 디페놀 1몰당 0.05 내지 2몰% 이다.
(2) 중축합 반응:
(a) 반응 조건:
(i) 용매:
사용된 유기상은 포스겐, 카르보네이트 올리고머, 폴리카르보네이트 수지 등과 같이 반응물과 반응 생성물을 용해시킬 수 있고 또 물은 용해시킬 수 없는(즉, 물과 용액을 형성하지 않도록 물과 비혼화성인) 임의의 불활성 유기 용매를 포함한다.
불활성 유기 용매의 전형적인 예는 헥산 및 n-헵탄과 같은 지방족 탄화수소;염화 메틸, 클로로포름, 사염화 탄소, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 디클로로프로판 및 1,2-디클로로에틸렌과 같은 염소화된 지방족 탄화수소; 벤젠, 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족 탄화수소; 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 및 클로로톨루엔과 같은 염소화된 방향족 탄화수소; 니트로벤젠 및 아세토페논과 같은 치환된 방향족 탄화수소 등을 포함할 수 있다. 이들 불활성 유기 용매중에서, 염소화된 탄화수소, 예컨대 염화 메틸 또는 클로로벤젠이 바람직하게 사용된다.
이들 불활성 유기 용매는 단독으로 사용되거나 또는 2개 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다.
그러나, 클로로벤젠을 단독으로 사용하는 경우, 고온이 반응에 이용되어야하고 클로로벤젠중에서 공업적으로 효과적인 폴리카르보네이트 수지 농도를 얻기 위하여 세척 단계를 필요로한다.
또한 주로 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판으로 구성된 공업적으로 중요한 폴리카르보네이트 수지를 제조하기에 적합한 혼합 용매로서는 염화 메틸렌 및 톨루엔의 혼합물이 공지되어 있다. 이 용매는 본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있다.
수상은 물, 디페놀 및 알칼리 금속 수산화물을 비롯한 적어도 세 성분으로 구성된다. 수상에서, 디페놀은 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨과 같은 알칼리 금속 수산화물과 반응하여 수용성 알칼리 금속염을 생성한다. 물론, 상술한 세 성분 모두는 유기 상과 접촉되기 전에 미리 함께 혼합되어 수상으로서 균질한 수용액을 형성시키는 것이 바람직하다. 그러나, 필요에 따라, 유기 상과 접촉할 때 세 성분의 일부 또는 전체를 반응계에 부가하여 혼합할 수도 있다.
(ii) 혼합비:
수상중의 디페놀 대 알칼리 금속 수산화물의 몰비는 바람직하게는 1:1,8 내지 1:3.5, 보다 바람직하게는 1:2 내지 1:3.2이다. 이러한 수용액의 제조시 온도는 보통 20℃ 이상, 바람직하게는 30 내지 40℃ 이다. 그러나, 온도가 너무 높으면, 디페놀의 산화를 유발하여 바람직하지 않다. 그러므로, 수용액의 제조는 질소 분위기중에서 필요한 최소의 온도에서 실시하거나 또는 히드로술파이트와 같은 소량의 환원제를 부가하는 것에 의해 실시할 수 있다.
(b) 촉매:
폴리카르보네이트 수지의 제조시, 축합 촉매는 포스겐과 접촉하기 전에 수상과 유기상이 접촉할 때 반응계에 공급될 수 있다. 필요에 따라서, 축합 촉매는 포스겐 접촉과 동시에 공급될 수 있다.
축합 촉매는 2상 계면 축합법에 통상적으로 사용되는 많은 중축합 촉매로부터 임의로 선택할 수 있다. 이들 촉매중에서 트리알킬 아민, N-에틸 피롤리돈, N-에틸 피페리딘, N-에틸 모르폴린, N-이소프로필 피페리딘 및 N-이소프로필 모르폴린이 바람직하다. 이들중에서, 트리에틸 아민 및 N-에틸 피페리딘이 보다 바람직하다.
(c) 올리고머의 제조:
올리고머를 제조할 때 유기상중의 올리고머의 적합한 농도는 수득한 올리고머가 유기상에 용해될 수 있는 범위로 한다. 보다 자세하게는, 유기상중의 올리고머의 농도는 약 10 내지 약 40중량%이다. 또한 유기상 대 디페놀 알칼리 금속 수산화물의 수용액(수상)의 부피비는 바람직하게는 0.2:1 내지 1.0:1 이다. 이러한 축합 조건하에서 제조된 올리고머의 평균 분자량(Mv)은 보통 약 500 내지 약 10,000, 바람직하게는 1,600 내지 4,500이지만, 이들 값에 한정되지 않는다.
(d) 중축합 반응:
이렇게 수득한 올리고머를 통상의 반응 조건하에서 중축합반응시켜 고분자량의 폴리카르보네이트 수지를 제조한다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 올리고머가 용해된 유기상을 수성상으로부터 분리하고 유기상중의 올리고머의 농도를 필요에 따라 적당량의 상술한 불활성 유기 용매를 분리된 유기상에 부가함으로써 조정한다.
즉, 유기상중의 불활성 유기 용매의 양은 상기 중축합 반응에 의해 제조된 폴리카르보네이트 수지의 농도가 5 내지 30중량% 범위이도록 조정한다. 이후, 물과 알칼리 금속 수산화물을 함유하는 신선한 수상을 상기 조정된 유기상에 다시 부가한다. 또한 중축합 반응 조건을 조절하기 위하여 축합 촉매, 바람직하게는 상술한 축합 촉매를 상기 혼합상에 부가하여 2상 계면 축합법에 따른 목적하는 중축합반응을 완료한다. 중축합 반응시 유기상 대 수상의 부피비는 약 1:0.2 내지 1:1이 바람직하다.
중축합 반응을 완료한 후, 잔류 클로로포르메이트 기의 농도가 0.01 μ당량/g 이하로 도달할 때 까지 수득한 유기 상을 NaOH 용액과 같은 알칼리 용액으로 세척한다. 이후, 유기 상을 전해질이 전혀 존재하지 않을 때 가지 더 세척한다. 마지막으로, 불활성 유기 용매를 유기상으로부터 적합하게 제거하여 폴리카르보네이트 수지를 분리하였다.
폴리카르보네이트 수지:
이렇게 수득한 폴리카르보네이트 수지는 보통 약 10,000 내지 약 100,000의 평균 분자량(Mv)을 갖는다.
여기서, 평균 분자량(Mv)은 0.6 g/dl의 염화 메틸렌 용액을 사용하여 20℃에서 측정한 농도(C)에서 올리고머 또는 폴리카르보네이트의 비점도(ηsp)로부터 이하의 식 (1) 및 (2)에 따라 산출한 값을 의미한다:
ηsp/C = [η] (1+0.28ηsp) (1)
[η] = 1.23 x 10-5Mv 0.83(2)
이렇게 수득한 폴리카르보네이트 수지로부터 생성한 휘발성 염소의 양(중합체를 기준하여 휘발된 Cl의 양; ppb)은 적합한 제조 조건을 조합함으로써 30ppb 이하, 바람직하게는 20 ppb 이하, 보다 바람직하게는 15 ppb 이하로 감소시킬 수 있다. 또한 에폭시 화합물을 폴리카르보네이트 수지에 부가하는 경우, 이렇게 수득한 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 생성한 휘발성 염소의 양을 15 ppb 이하로 감소시키기 위하여 필요로하는 에폭시 화합물의 부가량은 1 ppm 내지 1,000 ppm 범위로 적다.
에폭시 화합물:
부가된 에폭시 화합물로서는, 상술한 특성의 측면에서 볼 때 산성 할로겐과 반응할 수 있는 한, 에폭시기를 갖는 실질적으로 모든 화합물이 사용될 수 있다.그러나, 저온에서 쉽게 휘발되는 에폭시 화합물의 사용은 바람직하지 않은데, 이는 이들의 포획 효율이 극히 불량하기 때문이다. 그러므로 부가된 에폭시 화합물은 휘발을 최소화하기 위하여 상대적으로 고분자량을 갖는 것이 필요하다. 따라서, 에폭시 화합물로서는 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실 카르복시레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실 카르복시레이트, 2,3-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실 카르복시레이트, 3,4-에폭시시클로헥산 카르복시산의 4-(3,4-에폭시-5-메틸시클로헥실)부틸 에스테르 또는 3,4-에폭시시클로헥실 에틸렌 옥사이드와 같은 지환족 에폭시 화합물; 비스페놀 A-디글리시딜 에테르 또는 프탈산의 디글리시딜 에스테르와 같은 방향족 에폭시 화합물; 부타디엔 디에폭사이드와 같은 지방족 화합물; 부탄 디올(비스-글리시딜 에테르)와 같은 지방족 비스(에폭시에테르)화합물 등을 들 수 있다. 이들 화합물중에서, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실 카르복시레이트와 같은 지환족 에폭시 화합물이 바람직하다.
폴리카르보네이트 수지 조성물의 제조:
휘발성 염소의 양이 적은 정밀 제품 용기의 원료인 폴리카르보네이트 수지 조성물은 휘발성 염소량에 상응하는 양의 에폭시 화합물을 폴리카르보네이트 수지에 부가하고 수득한 혼합물을 용융 혼련시키는 것에 의해 제조할 수 있다. 이때, 폴리카르보네이트 수지에 함유된 동량의 염소는 휘발성 염소량과 특정 관계를 갖고 있지만, 휘발성 염소 자체량은 폴리카르보네이트 수지에 함유된 염소의 총량과 동일하지 않다. 즉, 에폭시 화합물과 실제로 반응한 염소의 양은 에폭시 화합물과 폴리카르보네이트 수지중 염소의 반응을 유발하는 반응 효율에 따라 상이하다. 휘발성 염소의 양은 극히 적기 때문에, 에폭시 화합물이 휘발성 염소의 양과 동일한 양으로 사용되더라도 에폭시 화합물과 할로겐 사이의 반응은 충분히 달성될 수 없는 것으로 보고 있다. 따라서, 부가된 에폭시 화합물의 양은 보통 휘발성 염소 양에 비하여 약 100 내지 약 300 배 이다. 보다 자세하게는, 부가된 에폭시 화합물의 양은 보통 1 ppm 내지 1 중량% 이다. 폴리카르보네이트 수지로부터 생성한 휘발성 염소의 양이 적으면(30 ppb 이하), 부가된 에폭시 화합물의 양은 보통 1 ppm 내지 1,000 ppm, 바람직하게는 1 ppm 내지 100 ppm, 보다 바람직하게는 1 ppm 내지 50 ppm 이다. 또한 폴리카르보네이트 수지로부터 생성한 휘발성 염소의 양이 20 ppb 이하인 경우, 사용된 에폭시 화합물의 양은 1 ppm 내지 100 ppm, 바람직하게는 1 ppm 내지 50 ppm 이다. 또한 폴리카르보네이트 수지로부터 생성한 휘발성 염소의 양이 15 ppb 이하이면, 부가된 에폭시 화합물의 양은 1 ppm 내지 50 ppm이면 충분하다. 부가된 에폭시 화합물의 양이 너무 적으면, 에폭시기가 할로겐과 충분히 반응하지 않고 소비되어 바람직하지 않다. 반면에, 부가된 에폭시 화합물의 양이 너무 많으면, 에폭시 화합물이 휘발되어 유기 불순물로서 정밀 제품 용기에 혼입되어 유기 불순물에 의한 용기의 오염을 초래하는 등의 부적절한 현상을 유발할 수 있다.
예컨대, 이후의 실시예에서 나타낸 바와 같이 에폭시 화합물 100 ppm을 폴리카르보네이트 수지에 부가한 경우, 부가된 에폭시 화합물의 몰량(또는 당량)은 다음과 같다:
(100 x 10-6)/252 = 0.4 x 10-6몰/g
(= 0.8 x 10-6당량/g).
또한 폴리카르보네이트 수지중의 휘발성 염소 100 ppb는 (100 x 10-9)/35.5 = 2.8 x 10-9당량/g에 상응하고, 부가된 에폭시 화합물의 양은 이 휘발성 염소 량의 약 280 배이다. 따라서, 부가되어 실제로 염소와 반응한 에폭시 화합물의 양은 휘발성 염소의 양과는 현저히 상이하다. 실제로, 폴리카르보네이트 수지로부터 염소의 휘발은 과량의 에폭시 화합물이 부가되지 않는한 완전히 방지될 수 없다. 따라서, 상술한 바와 같은 에폭시 화합물과 할로겐 사이의 반응 효율에 관한 문제가 존재하는 것으로 생각된다.
또한 소량의 휘발성 염소를 함유하는 폴리카르보네이트 수지를 제조하기 위한 상기 방법에 의해 수득한 폴리카르보네이트 수지 조성물에 효과량의 안정화제, 이형제, 난연제, 대전방지제, 충전제, 섬유 또는 충격 강도 조절제와 같은 다양한 첨가제를 반응기로부터 수지를 제거하는 동안 또는 수지를 가공하는 동안에 필요에 따라 부가할 수 있다.
따라서, 보통 15 ppb 이하의 양으로 휘발되는 염소 이온을 함유하는 본 발명에 따른 수지 조성물을 수득할 수 있다.
본 발명의 중축합 수지 조성물은 폴리카르보네이트 수지의 양이 혼합물 또는 합금의 중량을 기준해서 50 중량% 이상인 한 혼합물 또는 합금 형태의 다양한 기타수지를 더 함유할 수 있다. 혼합물 또는 합금으로 사용되는 기타 수지로서는, ABS 기제 수지 (성형성을 향상시키기 위하여, 즉 대규모 성형 제품의 왜곡을 제거하기 위하여 양호한 유동성을 부여하는), 폴리에스테르 기제 수지 (내용매성을 향상시키기 위하여), 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA: 광택을 향상시키기 위하여), 폴리아미드 수지 (내용매성을 향상시키기 위하여), 플루오로카본 수지 (내마모성 향상을 위하여), 폴리에틸렌 기제 수지 (내충역성을 향상시키기 위하여), 폴리에스테르 카르보네이트 (PEC: 내충격성 및 투명성을 향상시키기 위하여) 등을 들 수 있다. 물론, 사용된 이들 기타 수지는 소량의 휘발성 염소를 함유하는 수지로부터 적합하게 선택할 수 있다.
또한 폴리카르보네이트 수지 단독 또는 이들의 혼합물 또는 합금을 용기의 내층 원료로 사용하는 경우, 이들 수지 조성물은 기타 열가소성 수지와 함께 적층된 필름 형태로 사용될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 폴리카르보네이트 수지 조성물은 수지 조성물로 부터의 휘발성 염소의 양이 첨가제의 부가에 의해 바람직하지 않게 증가되지 않는 한, 활석, 운모, 점토, 티탄산칼륨 위스커, 산화아연 위스커 또는 유기 섬유와 같은 강화재; 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 또는 삼산화 안티몬과 같은 난연제; 아철산염 또는 희 코발트와 같은 자성 조절제; 페놀-기제, 인-기제 또는 황-기제 산화방지제(또는 열 안정화제); 벤조트리아졸-기제 도는 벤조페논-기제 자외선 흡수제; 카르복시산 에스테르 또는 폴리실옥산 화합물과 같은 이형제; 티탄 화이트, 티탄 옐로우, 카본 블랙 또는 퀴나크리돈-기제 안료와 같은 무기 또는 유기 안료; 페릴렌-기제 또는 페리논-기제 염료; 글리세롤 지방산 모노에스테르, 인산 디에스테르 또는 황산 에스테르의 알칼리 금속 염 또는 알칼리 토금속염 또는 글리세롤 지방산 모노에스테르 또는 붕산 또는 붕산 에스테르와의 술폰산 포스포늄염의 혼합물 등으로부터 적당히 선택할 수 있는 다양한 첨가제를 임의로 함유할 수 있다.
이들 폴리카르보네이트 수지 조성물로 구성된 원료는 사출성형법, 압출성형법, 차압 성형법 등에 의하여 다양한 형상을 갖는 용기로 성형될 수 있다.
상술한 바와 같이, 소량의 휘발성 염소를 함유하는 폴리카르보네이트 수지 조성물을 원료로 사용하여 제조된 본 발명의 정밀 제품 용기는 용기에 포함된 제품이 염소 오염되지 않도록 방지할 수 있다.
실시예
본 발명은 이하의 실시예를 참조하여 보다 자세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 범위내에서 다양한 변형이 가능하다.
포스겐의 제조:
액화 포스겐을 직경 55 mm 이고 높이가 500 mm이며 이하의 특성을 갖는 산성 가스용 활성탄을 충전시킨 원통형 용기를 -5℃의 온도, 공급 속도 7.2 kg/시간 및 공간 속도(SV) 4로 통과시키는 것에 의해 가공하였다.
산성 가스용 활성탄의 특성:
입도: 4 내지 6 메시 (4 메시 체를 통과한 4 메시체상의 잔류물);
진밀도: 2.1 g/cc;
공극율: 40%;
비표면적: 1,200 m2/g;
기공 부피: 0.86 cc/g; 및
평균 기공 직경: 12Å.
표 1에 나타낸 바와 같은 Cl2함량을 갖는 액화 포스겐을 활성탄 충전탑을 반복해서 통과시키는 것에 의하여 활성탄 탑의 도입구에서 측정된 값인 염소 함량을 0 ppm까지 감소시킬 수 있었다. 또한 표 1에 나타낸 바와 같은 Cl2함량을 갖는 액화 포스겐은 Cl2의 농도를 표 1의 농도로 조절하기 위하여 염소 봄브로부터 액체 포스겐으로 신선한 Cl2가스를 공급하는 것에 의해 제조하였다.
실시예 1 내지 5:
각기 15.09 kg/시간, 5.49 kg/시간 및 93.5 kg/시간의 공급 속도로 공급된 비스페놀 A (BPA), 수산화 나트륨(NaOH) 및 물을 0.017 kg/시간의 공급 속도로 공급된 히드로술피드 존재하, 35℃에서 용해시켜 수상을 제조하였다. 수득한 수상을 25℃로 냉각시켰다. 이와 별도로, 유기 상으로서 염화 메틸렌을 5℃로 냉각시켰다. 수상 및 유기 상을 61.9 kg/시간의 공급 속도로 내부 직경이 6 mm 이고 외부 직경이 8 mm인 테플론 도관을 통하여 공급한 다음 이 도관과 연결된 내부 직경이 6 mm 이고 길이가 34 mm인 파이프 반응기로 도입하였다. 이 파이프 반응기에서, 수상 및 유기 상을 표 1에 도시한 Cl2함량을 갖는 액화 포스겐과 접촉시키고 0℃로 냉각시킨 다음 7.2 kg/시간의 공급 속도로 파이프 반응기로 도입하였다.
상기 원료 (비스페놀 A 및 수산화나트륨 수용액) 및 액화된 포스겐을 1.7 m/초의 선속도로 20초간 파이프 반응기를 통과시키는 동안 포스겐화 반응 및 올리고머화 반응시켰다. 이때, 반응 온도는 항온계중의 반응기의 상부에서 60℃에 도달하였다. 이 반응 혼합물을 다음 올리고머화 반응 용기에 들어가기 전에 외부 냉각 장치에 의해 35℃로 냉각시켰다. 올리고머화시, 촉매인 트리에틸아민 및 분자량 조절제인 p-삼차부틸페놀을 각기 0.005 kg/시간 및 0.39 kg/시간의 공급 속도로 올리고머화 반응 용기에 공급하였다.
이렇게하여 수득한 파이프 반응기중의 올리고머화된 유제를 교반기를 장착한 50리터들이 반응 용기에 도입한 다음, 질소 가스 분위기하 30℃에서 교반하여 수상중에 여전히 존재하는 비스페놀 A의 미반응 나트륨염(BPA-Na)을 완전히 소비하도록 올리고머화 반응을 계속하였다. 이후, 수득한 반응 혼합물을 방치하여 수상 및 오일상으로 분리하여 올리고머의 염화 메틸렌 용액을 수득하였다.
이렇게 하여 수득한 올리고머의 염화 메틸렌 용액 23 kg을 파우들러 날개(Pfaudler vanes)를 구비한 70리터들이 반응 용기에 장입하였다. 이 반응 용기에 희석제인 염화메틸렌 10 kg을 부가한 다음 생성한 염화 메틸렌 용액에 25중량% NaOH 수용액 2.2 kg, 물 6 kg 및 트리에틸아민 2.2 kg을 연속해서 부가하였다. 수득한 혼합물을 질소 가스 분위기하 30℃에서 교반하고 중축합 반응을 60분간 실시하여 폴리카르보네이트 수지를 수득하였다.
수득한 반응 용액을 30 kg의 염화 메틸렌 및 7kg의 물과 혼합한 다음 20분간 교반하였다. 교반을 중지한 후 반응 용액을 수상과 유기 상으로 분리하였다. 이렇게 하여 분리된 유기상에 20 kg의 0.1N 염산 용액을 부가하고 그 혼합물을 15분간 교반하여 트리에틸아민 및 소량의 잔류 알칼리 성분을 추출하였다. 교반을 중지한 후 그 혼합물을 수상 및 유기상으로 분리하였다. 또한 이렇게 하여 분리된 유기상에 20kg의 순수를 부가하고 그 혼합물을 15분간 교반하였다. 교반을 중지한 후, 그 혼합물을 수상과 유기상으로 분리하였다. 추출물에서 염소 이온이 더 이상 검출되지 않을 때 까지 상술한 과정을 반복하였다(3회).
수득한 정제된 폴리카르보네이트 수지 용액을 40℃의 온도로 유지되는 온수에 공급하고 분말화한 다음 건조시켜 과립화된 분말(플레이크)을 수득하였다. 이렇게하여 수득한 플레이크를 2부분으로 나누었다. 플레이크 한 부분을 표 1에 나타낸 양의 에폭시 화합물인 3,4-에폭시-시클로헥실메틸-3,4-에폭시-시클로헥실 카르복시레이트와 혼합하였다. 그 혼합물을 30 mmφ 2축 압출기(이케가이 테코 컴패니 리미티드 제조)에 장입하고 290℃의 수지 온도에서 혼련한 다음 펠릿으로 압출하였다. 그와 동시에, 폴리카르보네이트 자체로부터 생성된 휘발성 염소의 양을 측정하기 위하여, 플레이크의 나머지 부분을 에폭시 화합물 부가없이 30 mmφ 2축 압출기(이케가이 테코 컴패니 리미티드 제조)에 장입하고 290℃의 수지 온도에서 혼련시킨 다음 펠릿으로 압출하였다. 상기 과정에서, 외부로부터(예컨대 손, 땀 또는 냉각수(H2O)로 부터) 염소가 유입되는 것을 방지하기 위하여 주의해야한다.
포스겐중의 염소 함량을 측정하기 위하여, 측정할 70g의 포스겐을 증발시켜 NaOH 수용액에 흡수시켰다. NaClO 용액을 산화-환원 적정하여 염소의 절대량을 측정하였다. 측정된 값을 포스겐중의 염소 함량으로 결정하였다.
실시예 1 내지 5에서 각기 수득된 플레이크의 평균 분자량 및 분자량 분포, 상기 2종류의 펠릿으로부터 생긴 휘발성 염소의 양, 에폭시 화합물이 부가된 펠릿으로부터 생긴 휘발성 유기 물질의 양 및 성형된 용기로부터 휘발된 염소의 양을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
한편, 표 1에 나타낸 용기의 각 특성은 다음과 같이 평가하였다.
(1) 분자량 분포 (Mw/Mn):
GPC(겔 투과 크로마토그래피) 장치(상표명 "HLC-8020", 토소 컴패니 리미티드 제조) 및 용리제로서 테트라히드로푸란을 사용하여, 시편을 4종류의 고속 GPC용 충전제(상표명 "TSK 5000HLX", "TSK 4000HLX", "TSK 3000HLX" 및 "TSK 2000HLX", 모두 토소 컴패니 리미티드 제조)로 충전된 4개의 칼럼을 통과시켜 성분들로 분리하였다. 이들 성분간의 굴절률 차이를 검출하는 것에 의해 수득한 챠트로부터, Mw및 Mn(폴리스티렌으로 환산)을 측정하고 그로부터 Mw/Mn비를 산출하였다.
(2) 휘발성 염소의 측정:
물 흡수율을 0.05중량% 이하로 조정하기 위하여 10g의 수득한 펠릿을 건조시켰다. 이 건조된 펠릿을 내부 직경이 10 mm이고 이온 크로마토그래피 처리된 물로 미리 세척된 유리 관에 장입하였다. 이 유리 관을 진공(1 mmHg 이하)하에서 열밀봉시켰다(밀봉 관의 길이는 20cm로 일정하였다). 유리 관의 전체 부분을 280℃로 유지되는 오일 중탕기에 담그고 직립 상태로 30분간 유지시켰다. 이 유리관을 냉각시키고 세척하여 유리관의 외면에 부착되어 있는 오일 등을 제거한 다음 실온에서 3일간 방치하였다.
중합체가 석출된 부분 바로 위의 위치에서 밀봉된 유리관을 절단(고열부)하였다. 절단된 유리 관의 윗쪽 부분의 내부를 1 ml의 순수로 세척하여 그속의 가스를 포획하였다. 세척수를 이온 크로마토그래피시켜 중합체 1 그램당 휘발성 염소의 양을 측정하였다.
(3) 휘발성 유기 물질의 측정:
에폭시 화합물이 첨가된 펠릿을 60℃에서 120분동안 헤드-공간 기체 크로마토그래피 처리하여 펠릿으로부터 휘발된 성분의 양을 휘발성 유기물질로서 측정하고, 상기 측정치로부터 펠릿의 단위 중량당 각 휘발성 유기물질의 양을 계산하였다. 이렇게 얻은 값을 휘발성 유기물질의 양으로 결정하였다.
(4) 용기로부터 발생한 염소:
에폭시 화합물이 첨가된 펠릿을 290℃의 실린더, 80℃의 금속 성형기 온도에서40초의 성형 주기로 사출성형시켜, 5mm 간격의 병렬 관계로 위치한 6인치 직경의 25개의 웨이퍼 사이에 배열할 수 있는 V-형 홈(2b)을 제공하기 위해 돌출되게 형성된 26개의 리브(rib)(2a)를 포함하는 V-형 웨이퍼 수신 홈을 갖는 케이스 형태의 웨이퍼 캐리어(2); 웨이퍼를 담을 수 있는 용기 본체(3); 및 용기 본체(3)에 분리가능하게 장착된 덮개(4)를 포함하는 도 1에 도시한 6-인치Φ 반도체 웨이퍼를 갖는 3 부분의 용기를 제조하였다.
또한 제조 과정동안 검출가능한 염소 성분의 발생이 없는 열가소성 폴리에스테르 탄성중합체, 원료물질 및 첨가제를 220℃의 실린더 온도, 50℃의 금속 성형기 온도에서 40초의 성형 주기로 사출성형하여 덮개(4)의 내부로 삽입된 웨이퍼 지지장치(5) 및 밀봉을 위한 가스켓(6)을 제조하였다.
그 결과 형성된 용기를 세척실로 옮기고, 세척수내의 염소 이온의 양이 검출 하한치인 1 ppb 이하로 될 때까지, 실온의 세척실에서 각 부분을 이온 크로마토그래피로 측정시 1 ppb(1 ppb= 검출 하한치) 이하의 염소 이온을 갖는 순수로 충분히 세척하였다. 세척 후, 각 부분을 실온의 세척실에서 건조하였다.
그 후, 염소 함량을 이후 기술한 방법으로 측정했을 때 검출 하한치인 1 ppb이하로 감소시키기 위해 산 및 순수로 충분히 세척한 직경 6인치, 두께 400㎛의 순수한 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어(2) 중앙에 형성된 대향하는 V-형 홈(2', 2')으로 삽입하였다.
다음, 웨이퍼를 갖춘 웨이퍼 캐리어(2)를 기타 부분들과 함께 도 1에 도시된 바와 같은 용기로 조립하였다. 이렇게 조립된 각각의 용기를 열린 단부가 열-밀봉된 알루미늄-적층 백에 포함시켰다. 백에 밀봉된 용기를 통상의 온도에서 120시간동안 세척실에 방치하였다.
부가적으로, 웨이퍼 캐리어로 웨이퍼를 장착시키기 위한 과정을 질소 기체 분위기하 세척실 내에 제공되는 부스에서 실시하였다.
백 안에 밀봉된 용기를 상기 조건에서 120시간동안 방치시킨 후, 알루미늄-적층 백을 개봉하고, 그 후, 용기를 개봉하여 웨이퍼를 꺼냈다. 웨이퍼의 표면을 20ml의 순수로 세척하여 세척수 내 접착된 염소 이온을 포획하였다. 수득한 세척수를 이온 크로마토그래피로 분석하여 순수내에 포함된 염소 이온의 양을 측정하였다. 10회 측정치의 평균을 구하고, 폴리카르보네이트 수지 중량 기준으로 휘발성 염소의 양을 평균치로부터 계산하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
바탕 시험으로, 석영으로 만들어진 웨이퍼 캐리어(2), 용기 본체(3) 및 덮개 (4)로 구성된 용기에 대해 상술한 바와 동일한 과정을 실시하였다. 그 결과, 염소이온의 양이 웨이퍼 세척후 즉시 측정한 값과 비슷한 검출 하한치 1ppb 이하였다. 석영으로 만들어진 용기 내 저장된 웨이퍼를 IC 칩으로 30일동안 처리할 때, IC 칩은 작동시 에러가 나지 않는 것이 확인되었다.
비교예 1:
액화 포스겐을 활성탄 충전탑을 통과시키지 않는 것과 에폭시 화합물을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1에서 정의한 것과 동일한 방법을 실시하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 6:
액화 포스겐을 활성탄 충전탑을 통과시키지 않는 것과 에폭시 화합물을 2중량% 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1에서 정의한 것과 동일한 방법을 실시하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 이 실시예에서, 폴리카르보네이트 수지로부터 발생한 휘발성 염소의 양이 다량의 에폭시 화합물의 첨가로 인해 낮더라도, 발생한 휘발성 유기물질의 양은 실시예 1 내지 5의 경우와 비교하여 증가하였다.
결과적으로, 상기 실시예의 결과는 실시예 1 내지 5의 결과와 비교하여 아주 우수하지는 않았다.
실시예 및 비교예 포스겐 내 Cl2함량(ppb) 제조한 중합체의 평균 분자량(Mv) 분자량 분포(Mw/Mn)
활성탄처리 전 활성탄처리 후
실시예 1 10,000 1,000 21,000 2.83
실시예 2 5,000 500 21,100 2.84
실시예 3 1,000 100 20,900 2.86
실시예 4 10,000 비처리 21,300 2.80
실시예 5 2,000 비처리 21,400 2.82
비교예 1 5,000 비처리 21,000 2.82
실시예 6 2,000 비처리 20,800 2.84
실시예 및 비교예 에폭시 화합물 첨가 전 휘발성 Cl의 양(ppb) 첨가된 에폭시 화합물의 양(ppm) 에폭시 화합물 첨가 후 휘발성 Cl의 양(ppb) 용기로부터 발생한 Cl의 양(ppb) 휘발성 유기물질의 양(ppm)
실시예 1 20 30 5 4 5
실시예 2 18 30 6 4 6
실시예 3 15 30 5 4 4
실시예 4 80 80 5 4 5
실시예 5 50 50 5 4 4
비교예 1 80 0 80 55 5
실시예 6 50 20,000 5 4 45
본 발명에 따른 폴리카르보네이트 수지 및 에폭시 화합물을 포함하는 수지 조성물을 원료로 포함하는 정밀 제품 용기를 사용하는 것에 의해 용기에 포함된 제품이 휘발성 염소에 의해 오염되지 않게 할 수 있어 용기에 포함된 정밀 제품의 작업시 에러가 나지 않게할 수 있다.

Claims (6)

  1. 폴리카르보네이트 수지 및 에폭시 화합물을 포함하는 수지 조성물을 원료로 포함하는 정밀 제품 용기.
  2. 제1항에 있어서, 에폭시 화합물의 양이 수지 조성물의 중량을 기준해서 1 ppm 내지 1중량%인 정밀 제품 용기.
  3. 제1항에 있어서, 수지 조성물의 물 흡수율이 0.05중량% 이하에 도달할 때 까지 미리 건조된 수지 조성물을 유리 관에 도입하고 또 유리 관을 1 mmHg 이하의 압력에서 밀봉하고 30분간에 걸쳐 280℃로 가열하며 23℃로 냉각시킨 다음 23℃에서 3일간 방치할 때, 수지 조성물로부터 유리 관의 가스상 부분으로 휘발되는 염소 이온이 양이 15 ppb 이하인 정밀 제품 용기.
  4. 제1항에 있어서, 수지 조성물의 물 흡수율이 0.05중량% 이하에 도달할 때 까지 미리 건조된 수지 조성물을 유리 관에 도입하고 또 유리 관을 1 mmHg 이하의 압력에서 밀봉하고 30분간에 걸쳐 280℃로 가열하며 23℃로 냉각시킨 다음 23℃에서 3일간 방치할 때, 수지 조성물로부터 유리 관의 가스상 부분으로 휘발되는 염소 이온이 양이 30 ppb 이하이고 또 수지 조성물중의 에폭시 화합물의 양이 1 ppm 내지 1,000 ppm인 정밀 제품 용기.
  5. 제1항에 있어서, 수지 조성물의 물 흡수율이 0.05중량% 이하에 도달할 때 까지 미리 건조된 수지 조성물을 유리 관에 도입하고 또 유리 관을 1 mmHg 이하의 압력에서 밀봉하고 30분간에 걸쳐 280℃로 가열하며 23℃로 냉각시킨 다음 23℃에서 3일간 방치할 때, 수지 조성물로부터 유리 관의 가스상 부분으로 휘발되는 염소 이온이 양이 20 ppb 이하이고 또 수지 조성물중의 에폭시 화합물의 양이 1 ppm 내지 100 ppm인 정밀 제품 용기.
  6. 제1항에 있어서, 수지 조성물의 물 흡수율이 0.05중량% 이하에 도달할 때 까지 미리 건조된 수지 조성물을 유리 관에 도입하고 또 유리 관을 1 mmHg 이하의 압력에서 밀봉하고 30분간에 걸쳐 280℃로 가열하며 23℃로 냉각시킨 다음 23℃에서 3일간 방치할 때, 수지 조성물로부터 유리 관의 가스상 부분으로 휘발되는 염소 이온이 양이 15 ppb 이하이고 또 수지 조성물중의 에폭시 화합물의 양이 1 ppm 내지 50 ppm인 정밀 제품 용기.
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