水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂
【課題】不純物陽イオンのリークの全く起こらない新規な水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の提供。
【解決手段】水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂、および１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む上記の強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法。
【解決手段】水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂、および１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む上記の強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は実質的に水素イオン形以外の不純物陽イオン形を含まない強酸性陽イオン交換樹脂とその製造方法に関する。本発明にかかる強酸性陽イオン交換樹脂により、特に半導体製造用、原子力発電用や火力発電所の復水脱塩処理用等に要求されている、水素イオン以外の不純物陽イオンを含まない超純水を得ることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、市水、地下水、工水等の原水から種々の不純物陽イオンおよび陰イオンを除去した超純水を製造するには、種々の方法が工業化されている。最近の半導体製造用超純水製造システムはその最も進んだ技術といえよう。これは基本的には、前処理システム、一次純水製造システム、および二次純水製造システムから構成されている。前処理システムは、凝集、濾過、活性炭吸着等で構成される。一次純水製造システムは、１基又は２基の逆浸透膜分離装置および混床式イオン交換装置、あるいは、イオン交換純水装置および逆浸透膜分離装置で構成され、また二次純水製造システムは紫外線酸化分解装置、混床式イオン交換装置および限外濾過膜分離装置で構成される。原水はこれらのシステムにより各種不純物イオンを極限まで除去し、電気比抵抗１８．２４ＭΩｃｍの理論純水に近いレベルまで精製される。
【０００３】
原子力発電用供給水もまた、上記超純水なみの水質を要求されており、これは上記超純水製造システムに準じた逆浸透膜分離製造およびイオン交換純水装置を多用したシステムにより原水を処理することにより製造されている。原子力発電所プラントの安全確保の観点から復水は高純度の水質を維持する必要があり、その為に強酸性陽イオン交換樹脂（ＳＡＣＥＲ）と強塩基性陰イオン交換樹脂（ＳＢＡＥＲ）を混床とした復水脱塩装置が設けられ、これにより不純物イオンを除去している。
【０００４】
従来、これら産業用の超純水を製造するために使用されるＳＡＣＥＲおよびＳＢＡＥＲは、高度に再生され、精製処理された樹脂、すなわち、樹脂内に含まれる微量有機性不純物および微量イオン性不純物を低減させた樹脂で、これを単床又は混床で使用する。超純水製造用イオン交換樹脂の再生処理のレベルは水処理メーカー各社がそれぞれの値を定めており、たとえば強酸性陽イオン交換樹脂の再生率、すなわち水素イオン形転換率については９９％以上、強塩基性陰イオン交換樹脂の再生率、すなわち水酸イオン形転換率については９５％以上のような数値が示されている。
これら高度に再生、精製処理した樹脂を混合して混床式イオン交換装置として使用する場合、特に半導体製造用超純水製造においてはボンベ型容器に再生型水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂と再生型水酸イオン形強塩基性陰イオン交換樹脂を混合して充填して使用する。一定期間使用された後は廃棄される。最近は資源保護のリサイクルの立場から、容器ごと交換して別途再生処理されて水質レベルの低い一次純水製造システムで再使用される場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の再生型ＳＡＣＥＲではロットの違い等による樹脂の特性の差により、不純物陽イオンのリークが起こる場合があった。この不純物陽イオンのうちでも特にＮａイオンは強酸性陽イオン交換樹脂の低い選択性、Ｎａ＋＜ＮＨ４＋＜Ｋ＋＜Ｍｇ＋＋＜Ｃａ＋＋の問題から、リークが起こり易い。Ｎａイオンは半導体製造においてウエハーの電気特性を悪化させる。不純物原子としてのＮａの原子数とウエハー上での汚染特性の関係は明確ではないが、Ｎａの原子数で数１０億個／ｃｍ２ウェハーで、ウェハーの電気特性が悪化すると言われている。このＳＡＣＥＲからの不純物陽イオンのリークを極限まで低減することが要求されている。この不純物陽イオン（Ｍ）の樹脂からのリークは強酸性陽イオン交換樹脂の再生不良によりＲ−Ｍ（Ｍ形樹脂）の加水分解が起こり、Ｍイオンが処理水中にリークするために起こるものと考えられている。この不純物陽イオンのリークを防ぐ為に前述した通り各社とも高度な再生処理に務めている訳である。この不純物Ｍイオンのリークはウエハーの汚染を起こしウエハーのイールドを低下させ問題となっている。
【０００６】
上記のような問題点があるにも拘らず、陽イオン交換樹脂がＮａ形として供給されていたのは、Ｎａ形の方が体積が小さくなり、貯蔵安定性およびハンドリングの点で有利であったことと、水素イオン形で供給しても経時により汚染され、一部Ｎａ形に変化してしまうため、現実問題として水素イオン形で供給することに問題があるという理由によるものであった。本発明のような強酸性陽イオン交換樹脂は、理論上はＮａ形の樹脂を再生処理することにより製造可能であるが、図１の再生効率カーブに示されるように、再生剤を非常に多量に使わなければならず、現実にはこのように再生により、高度に水素イオン形に転換することは困難である。また、今日まで本発明の樹脂のようなレベルまで不純物陽イオンが低減された強酸性陽イオン交換樹脂はみられなかった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決し、水素イオン以外の不純物陽イオンの量が著しく少なく、不純物陽イオンのリークの全く起こらない新規な水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するために発明者らは鋭意検討した結果不純物陽イオンを実質的に含まない水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂を開発することに成功し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂を提供するものである。好ましくは樹脂中の水素イオン以外の不純物陽イオンは、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０５当量％以下であり、最も好ましくは０．０１％当量以下である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本明細書において、水素イオン以外の不純物陽イオンとは、たとえばナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、およびアンモニウム等の陽イオンをいう。
また、本明細書において、イオン交換樹脂の全交換当量とは、総交換容量をいい、イオン交換樹脂が持つイオン交換反応にあずかる交換基の全量を示すもので、ＳＡＣＥＲの場合には、中性塩分解容量に相当するものと実質的に考えて良い。これらの測定は通常当業界で行われている交換容量の測定に従う。また本発明の当量％は樹脂の総交換容量に対する不純物陽イオン形の当量の値より計算される。
【００１０】
また本発明は上記の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法を提供する。すなわち、本発明の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂は、１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む方法により製造することができる。
本発明で使用される架橋共重合体は、公知の原料および方法により製造することができる。
【００１１】
架橋共重合体を構成する単量体としては、モノビニル単量体とポリビニル単量体が挙げられる。モノビニル単量体としては、スチレン、メチルスチレン、クロルスチレン、クロルメチルスチレン、エチルスチレン、ビニルキシレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン等のモノビニル芳香族単量体が挙げられる。またこれらのモノビニル芳香族単量体と共重合可能な単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のモノビニル脂肪族単量体が挙げられ、これらの一種以上を選択して共重合可能な量的範囲内おいて添加してモノビニル芳香族単量体と共重合させることができる。
【００１２】
次に、架橋しえるポリビニル単量体としては、具体的には、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、ジビニルナフタレン、トリビニルベンゼン、トリビニルキシレン等のポリビニル芳香族単量体、更にジ（メタ）アクリル酸エチレングリコールエステル、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリル酸ブチレングリコールエステル、マレイン酸ジアリル、アジピン酸ジアリル等のポリビニル脂肪族単量体等が挙げられる。
架橋剤とするポリビニル単量体の使用量は、全単量体、即ちモノビニル芳香族単量体更にはモノビニル脂肪族単量体を含む場合にはこれらモノビニル単量体とポリビニル単量体の合計量に対して、０．５ー６０重量％の範囲内で用いられ、好ましくは、１．５−５０重量％の範囲内である。
またモノビニル脂肪族単量体は、所望に応じて使用されるが目的とするＳＡＣＥＲの性能などに変化を与えない範囲内の量で使用され、０．１−２０重量％の範囲内である。
【００１３】
本発明では、前述の単量体を公知の重合方法、例えば懸濁重合、乳化重合、塊状重合、溶液重合法等の方法で重合できるが、懸濁重合や乳化重合等が均一型の共重合体ビーズが得られるので特に好ましい。その一例として懸濁重合法による場合には、分散媒としては、通常は水などが使用でき、分散剤としては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等の公知の重合方法に用いられているものが使用できる。また重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、あるいは、アゾブチロニトリル等のアゾ化合物等の公知のものが使用できる。重合は、通常５０−１００℃の範囲内の温度にて２−３０時間程度で実施され、その操作としては、水および分散剤等を仕込みこれに撹伴下に、重合開始剤を溶解した単量体を加え、懸濁状態下に所定温度において実施される。本発明で使用される架橋共重合体は、ゲル形と称せられる実質的に非多孔質架橋共重合体、更には重合の際に得られる架橋共重合体に多孔性を付与する公知の多孔質形成剤、例えば架橋共重合体を膨潤する性質を有する有機溶媒、非膨潤性の有機溶媒、単量体に溶解しえる線状重合体やこれらの混合物等を共存させて得られる多孔質架橋共重合体があげられる。
【００１４】
このようにして得られた架橋共重合体をスルホン化してＳＡＣＥＲが製造される。このスルホン化は、架橋共重合体をこの重合体を膨潤させる性質を有する有機溶媒の存在下または非存在下で実施される。この重合体を膨潤させる性質を有する有機溶媒は反応系中では不活性であるものであり、具体例としては、エチレンジクロライド、ニトロベンゼン、キシレン、トルエン、トリクロロエチレン、ベンゼン、プロピレンジクロライド、クロロベンゼン、四塩化炭素等が挙げられる。これらを使用する場合には、その使用量は、架橋共重合体に対して０．５−１０倍重量の範囲内にて適宜選択される。これらの使用は、緩和された条件下にスルホン酸基を架橋共重合体へ円滑に均一に導入できるものと言われている。これらの有機溶媒の非存在下でも当然スルホン化を実施することができる。
スルホン化剤としては、硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸等あるいはこれらの混合物等が挙げられ、これらによりスルホン酸基が架橋共重合体に導入される。典型的にはスルホン化の反応時間は０．３−２０時間程度であり、反応温度は、４０−１３０℃で実施される。
【００１５】
このようなスルホン化工程を経て製造されたスルホン化体は、通常は水和し、ろ過、洗浄した後苛性ソーダや炭酸ナトリウムで中和し、水洗してＮａ形の強酸性陽イオン交換樹脂が製造される。しかるに本発明では、スルホン化工程を経て製造されたスルホン化体を特定の条件化で水和処理することにより、Ｎａイオン形の強酸性陽イオン交換樹脂を製造することなく、水素イオン形以外の不純物イオンを含まない強酸性陽イオン交換樹脂が製造される。スルホン化反応後の樹脂を、２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上、好ましくは１０ＭΩｃｍ、より好ましくは１５ＭΩｃｍ、最も好ましくは１８ＭΩｃｍ以上の、実質的に水素イオン以外の不純物陽イオンを含まない水で水和し高度に精製処理することにより本発明の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂を得ることができる。
【００１６】
上記のような水で水和することにより、Ｎａイオン等の陽イオンを外部からもたらすことなく、樹脂内に残存する未反応のスルホン化試薬を水と置換することができる。従来はＮａイオン等を多量に含む工業用水で水和し、次いで苛性ソーダ、炭酸ナトリウム等で中和して樹脂を製造していた。そのため、前述のような再生処理が必要であるばかりでなく、かかる再生処理によっても本発明の樹脂のような低いレベルまで水素イオン以外の陽イオンの濃度を減少させることはきわめて困難であった。
またスルホン化後にスルホン化体に対して希釈硫酸を接触させ、引き続いて上述の実質的に水素イオン以外の不純物陽イオンを含まない水により水和する事もできる。この方法によれば、スルホン化後に上記の水で直接水和するよりも短時間で水和することができる。これは急激な変化が緩和され、また急激な膨潤収縮が避けられるためであると考えられる。
【００１７】
本発明の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造の際に使用される原料について、通常使用されるものを使用することができる。しかし、不純物陽イオンの量が少ない方が好ましいことはいうまでもない。架橋共重合体中に存在する水素イオン以外の不純物陽イオンも少なければ少ないほど好ましく、たとえば、モノマー原料や界面活性剤などに含まれる不純物陽イオンも少ない方が好ましい。
本発明の強酸性陽イオン交換樹脂は、単床、またはこれと再生型強塩基性陰イオン交換樹脂との混床として使用され、超々純水を提供する。
ここで再生型強塩基性陰イオン交換樹脂とは、水酸イオン形強塩基性イオン交換樹脂である。
超純水の製造において、混床で使用する場合のＳＡＣＥＲとＳＢＡＥＲとのそれぞれの割合は、体積比で１０：１−１：１０の範囲で使用可能であり、好ましくは１：２−５：１、より好ましくは１：２−２：１で使用される。
また、原子力発電所、火力発電所やボイラーの復水脱塩処理用の混床においては、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とのそれぞれの割合は、体積比で１０：１−１：１０の範囲で使用可能であり、好ましくは２：１−１：２である。
【００１８】
通常ＳＡＣＥＲは市販のイオン形としてはＮａ形になっており、これを高純度塩酸や硫酸を通薬して水素イオン形樹脂に転換する場合とは全く異なり、本発明においては水素以外の不純物陽イオンの量を、イオン交換樹脂の全交換当量の０．１当量％以下、好ましくは０．０５当量％以下、最も好ましくは０．０１当量％以下に激減させることが可能となった。
こうして得られた新規な水素イオン形ＳＡＣＥＲは、単床または新規な水素イオン形ＳＡＣＥＲと再生型水酸イオン形ＳＢＡＥＲの混床で、半導体用超純水製造システムの一次系システムの末端または二次系システム既存のカートリッジポリシャーの前後、又はこれらに代えて用いることができる。
【００１９】
従来の超純水中の不純物陽イオンは通常数１０ｐｐｔレベルであるが、本発明の水素イオン形ＳＡＣＥＲを用いることにより、不純物陽イオンが１０ｐｐｔ以下、好ましくは１ｐｐｔのレベルまで減少した超々純水を得ることができる。本発明により得られる超々純水は、次世代用の６４メガビットまたはそれ以上のメモリーの製造に使用されるウェーハ洗浄水として好適に用いられる。
原子力発電所では原子炉冷却水用補給水の製造装置又は、復水脱塩装置に用いることにより脱塩能力は従来樹脂と同等又はそれ以上であり、かつ樹脂からの不純物陽イオンのリークが全くないので、処理水中に不純物陽イオンを実質的に含まない超々純水を製造することが可能となる。
以下において実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、かかる実施例は本発明の範囲を何等制限するものではない。
【実施例】
【００２０】
実施例１
公知の方法によりスチレン４０６．８ｇ、純度５９％のジビニルベンゼン９３．２ｇを重合開始剤の存在下、分散剤等を含む水性媒質中で重合し、５１５ｇの球状共重合体を製造した。次いでこの球状共重合体に、エチレンジクロリドを添加して球状共重合体を充分に膨潤させ、この膨潤共重合体に市販９８％濃硫酸（日鉱亜鉛（株）製品）を加えて１２０℃で、５時間スルホン化を行った。反応終了後のスルホン化体を含む母液を１リットル四径丸底フラスコに４分し（スルホン化体として約４００ｇ含む）、（１）インラインで、１８ＭΩｃｍの超純水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（２）インラインで、１５．５ＭΩｃｍの脱イオン水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（３）インラインで、１０．３ＭΩｃｍの脱イオン水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（４）初め（２）の脱イオン水で中和し、液の硫酸濃度が約２５％になった後に、Ｎａイオンとして９．６ｐｐｍ、Ｍｇイオンとして１．５ｐｐｍ、Ｃａイオンとして１２．２ｐｐｍ含む水道水を用い、ゆっくり撹伴しながら、液のｐＨがほぼ中性になるまで３回スルホン化体を水和させた。
【００２１】
上記（１）から（４）の水和させた水素イオン形陽イオン交換樹脂の一定量２０ｇを不純物陽イオンを含まない３５％塩酸を超純水で希釈し、１Ｎ塩酸とし、その１リットルを通薬し、ろ液中の不純物陽イオンをフレーム光度法で定量した。
別途常法により求めたこの水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の体積換算のイオン交換容量（２．１９ｅｑ／リットル−樹脂）と見掛け密度（８３５ｇ／リットル−樹脂）より以下に示す通り計算により求めた。
その結果は、下記の通りである。
【表１】
なお（１）を例として計算方法を以下に示す。
通薬した１Ｎ塩酸中のナトリウムの濃度：０．０７ｍｇ／リットル（他の陽イオンは不検出であった。）
３５％塩酸のブランク値（ナトリウム検出限界）：０．０５ｍｇ／リットル
従ってサンプル樹脂２０ｇ（２３．９５ｍｌ）より溶離したナトリウム濃度：０．０７ｍｇ／リットル
１リットル樹脂中に含まれるナトリウムの当量：０．０７×１０−３×１０００／２３．９５÷２３＝１．２７１×１０−４ｅｑ／リットル−樹脂
不純物陽イオンの当量％＝１．２７１×１０−４／２．１９×１００＝０．００６
【００２２】
実施例２
実施例１の濃硫酸でスルホン化を行った。反応終了後のスルホン化体を含む母液を１リットル四径丸底フラスコに４分（スルホン化体として約４００ｇ含む）し、（５）インラインで、１８ＭΩｃｍの超純水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（６）上記濃硫酸を約５０％および２５％に超純水（１８ＭΩｃｍ）で希釈し、初め約５０％の希釈濃硫酸で１回水和させ、次いで約２５％の希釈濃硫酸で２回、その後超純水で液のｐＨが中性になるまでスルホン化体を水和させた。（７）上記濃硫酸を超純水（１８ＭΩｃｍ）で希釈して得た硫酸濃度が約２５％の硫酸を用い、母液の硫酸濃度が約３０％になった後インラインで、７．５ＭΩｃｍの脱イオン水で液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（８）上記濃硫酸を超純水（１８ＭΩｃｍ）で希釈して得た硫酸濃度が約２０％の硫酸を用い、母液の硫酸濃度が約２５％になるまで水和させた後、実施例１の水道水で液のｐＨがほぼ中性になるまで水和させた。
上記（５）から（８）の水和させた水素イオン形陽イオン交換樹脂の一定量２０ｇを実施例１と同様の操作を行い、樹脂中の不純物陽イオンの当量％を求めた。
その結果は、下記の通りである。
【表２】
【００２３】
実施例３
実施例１および２の（１）、（２）、（４）、（７）で得られた樹脂、および実施例１の（１）の方法により得た水和工程終了後の樹脂を、常法により炭酸ナトリウムを加えＮａ形樹脂とし、これを１Ｎ塩酸を樹脂１リットル当たり１０倍量通薬し、次いで超純水で樹脂中の再生剤残査を洗浄し、水素イオン形転換率９９．５％の再生形ＳＡＣＥＲ（（９）樹脂）を得、以下の試験に供した。
脱イオン水を原水とする以下の実験室用超純水製造システム（１８０リットル／時で２５℃の電気比抵抗１８ＭΩｃｍの超純水を供給できる）を用いテストした。なおそのシステムの概略を図２に示す。図２に示されたフロー中のカートリッジポリッシャー（５リットル）に前述の（１）、（２）、（４）、（７）、（９）の各樹脂それぞれと、１Ｎ水酸化ナトリウム溶液を樹脂１リットルあたり１０倍量通薬して再生精製処理したＳＢＡＥＲ（アンバーライトＩＲＡ−４０２ＢＬ、ローム アンド ハース カンパニー製）をＳＡＣＥＲ／ＳＢＡＥＲの体積比で２／３（交換容量比でほぼ同当量混合となつている）にした各混床樹脂５リットルを入れ、混床樹脂に対してＳＶ（Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）４０ ｂｅｄ ｖｏｌｕｍｅ／時でシステムを作動させ、１時間後のユースポイントでの超純水（１８ＭΩｃｍ以上）中のＮａイオンをイオンクロマトグラフィー（米国ダイオネックス社製）で定量（サンプル水２０ミリリットルを装置に注入）した。
その結果は、下記の通りである。
【表３】
【００２４】
実施例４
図２に示したフローにおいて、（２）の樹脂を単独で５リットルカートリッジポリッシャーボンベに詰め単床とし、（９）の樹脂を用いた実施例１に示した混床の５リットルカートリッジポリッシャーの後に直列で付け、システムを作動させ１時間後のユースポイントでの超純水（１８ＭΩｃｍ）中のＮａイオン濃度をイオンクロマトグラフィー（米国ダイオネックス社製）で定量した。その結果Ｎａイオン濃度は、２ｐｐｔとなった。
【００２５】
実施例５
図２に示した一次系末端混床イオン交換樹脂塔には再生形ＳＡＣＥＲ（アンバーライトＩＲ−１２４、ローム アンド ハース カンパニー製）（再生による水素イオン形転換率９１．０％）と再生形ＳＢＡＥＲ（アンバーライトＩＲＡ−４０２ＢＬ、再生による水酸イオン形転換率８０．０％）の混床（ＳＡＣＥＲ／ＳＢＡＥＲの混合比１／２、７０リットル）により作られている。この混床ＳＡＣＥＲを（２）の樹脂に代えた混床に通水したところ、３時間後Ｎａイオンのリーク量が約１００ｐｐｔから約３ｐｐｔに減少した。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は従来の強酸性陽イオン交換樹脂の再生効率カーブを示す図である。
【図２】図２は実施例４で使用された実験室用超純水製造システムの概略フローを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は実質的に水素イオン形以外の不純物陽イオン形を含まない強酸性陽イオン交換樹脂とその製造方法に関する。本発明にかかる強酸性陽イオン交換樹脂により、特に半導体製造用、原子力発電用や火力発電所の復水脱塩処理用等に要求されている、水素イオン以外の不純物陽イオンを含まない超純水を得ることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、市水、地下水、工水等の原水から種々の不純物陽イオンおよび陰イオンを除去した超純水を製造するには、種々の方法が工業化されている。最近の半導体製造用超純水製造システムはその最も進んだ技術といえよう。これは基本的には、前処理システム、一次純水製造システム、および二次純水製造システムから構成されている。前処理システムは、凝集、濾過、活性炭吸着等で構成される。一次純水製造システムは、１基又は２基の逆浸透膜分離装置および混床式イオン交換装置、あるいは、イオン交換純水装置および逆浸透膜分離装置で構成され、また二次純水製造システムは紫外線酸化分解装置、混床式イオン交換装置および限外濾過膜分離装置で構成される。原水はこれらのシステムにより各種不純物イオンを極限まで除去し、電気比抵抗１８．２４ＭΩｃｍの理論純水に近いレベルまで精製される。
【０００３】
原子力発電用供給水もまた、上記超純水なみの水質を要求されており、これは上記超純水製造システムに準じた逆浸透膜分離製造およびイオン交換純水装置を多用したシステムにより原水を処理することにより製造されている。原子力発電所プラントの安全確保の観点から復水は高純度の水質を維持する必要があり、その為に強酸性陽イオン交換樹脂（ＳＡＣＥＲ）と強塩基性陰イオン交換樹脂（ＳＢＡＥＲ）を混床とした復水脱塩装置が設けられ、これにより不純物イオンを除去している。
【０００４】
従来、これら産業用の超純水を製造するために使用されるＳＡＣＥＲおよびＳＢＡＥＲは、高度に再生され、精製処理された樹脂、すなわち、樹脂内に含まれる微量有機性不純物および微量イオン性不純物を低減させた樹脂で、これを単床又は混床で使用する。超純水製造用イオン交換樹脂の再生処理のレベルは水処理メーカー各社がそれぞれの値を定めており、たとえば強酸性陽イオン交換樹脂の再生率、すなわち水素イオン形転換率については９９％以上、強塩基性陰イオン交換樹脂の再生率、すなわち水酸イオン形転換率については９５％以上のような数値が示されている。
これら高度に再生、精製処理した樹脂を混合して混床式イオン交換装置として使用する場合、特に半導体製造用超純水製造においてはボンベ型容器に再生型水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂と再生型水酸イオン形強塩基性陰イオン交換樹脂を混合して充填して使用する。一定期間使用された後は廃棄される。最近は資源保護のリサイクルの立場から、容器ごと交換して別途再生処理されて水質レベルの低い一次純水製造システムで再使用される場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の再生型ＳＡＣＥＲではロットの違い等による樹脂の特性の差により、不純物陽イオンのリークが起こる場合があった。この不純物陽イオンのうちでも特にＮａイオンは強酸性陽イオン交換樹脂の低い選択性、Ｎａ＋＜ＮＨ４＋＜Ｋ＋＜Ｍｇ＋＋＜Ｃａ＋＋の問題から、リークが起こり易い。Ｎａイオンは半導体製造においてウエハーの電気特性を悪化させる。不純物原子としてのＮａの原子数とウエハー上での汚染特性の関係は明確ではないが、Ｎａの原子数で数１０億個／ｃｍ２ウェハーで、ウェハーの電気特性が悪化すると言われている。このＳＡＣＥＲからの不純物陽イオンのリークを極限まで低減することが要求されている。この不純物陽イオン（Ｍ）の樹脂からのリークは強酸性陽イオン交換樹脂の再生不良によりＲ−Ｍ（Ｍ形樹脂）の加水分解が起こり、Ｍイオンが処理水中にリークするために起こるものと考えられている。この不純物陽イオンのリークを防ぐ為に前述した通り各社とも高度な再生処理に務めている訳である。この不純物Ｍイオンのリークはウエハーの汚染を起こしウエハーのイールドを低下させ問題となっている。
【０００６】
上記のような問題点があるにも拘らず、陽イオン交換樹脂がＮａ形として供給されていたのは、Ｎａ形の方が体積が小さくなり、貯蔵安定性およびハンドリングの点で有利であったことと、水素イオン形で供給しても経時により汚染され、一部Ｎａ形に変化してしまうため、現実問題として水素イオン形で供給することに問題があるという理由によるものであった。本発明のような強酸性陽イオン交換樹脂は、理論上はＮａ形の樹脂を再生処理することにより製造可能であるが、図１の再生効率カーブに示されるように、再生剤を非常に多量に使わなければならず、現実にはこのように再生により、高度に水素イオン形に転換することは困難である。また、今日まで本発明の樹脂のようなレベルまで不純物陽イオンが低減された強酸性陽イオン交換樹脂はみられなかった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決し、水素イオン以外の不純物陽イオンの量が著しく少なく、不純物陽イオンのリークの全く起こらない新規な水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するために発明者らは鋭意検討した結果不純物陽イオンを実質的に含まない水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂を開発することに成功し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂を提供するものである。好ましくは樹脂中の水素イオン以外の不純物陽イオンは、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０５当量％以下であり、最も好ましくは０．０１％当量以下である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本明細書において、水素イオン以外の不純物陽イオンとは、たとえばナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、およびアンモニウム等の陽イオンをいう。
また、本明細書において、イオン交換樹脂の全交換当量とは、総交換容量をいい、イオン交換樹脂が持つイオン交換反応にあずかる交換基の全量を示すもので、ＳＡＣＥＲの場合には、中性塩分解容量に相当するものと実質的に考えて良い。これらの測定は通常当業界で行われている交換容量の測定に従う。また本発明の当量％は樹脂の総交換容量に対する不純物陽イオン形の当量の値より計算される。
【００１０】
また本発明は上記の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法を提供する。すなわち、本発明の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂は、１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む方法により製造することができる。
本発明で使用される架橋共重合体は、公知の原料および方法により製造することができる。
【００１１】
架橋共重合体を構成する単量体としては、モノビニル単量体とポリビニル単量体が挙げられる。モノビニル単量体としては、スチレン、メチルスチレン、クロルスチレン、クロルメチルスチレン、エチルスチレン、ビニルキシレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン等のモノビニル芳香族単量体が挙げられる。またこれらのモノビニル芳香族単量体と共重合可能な単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のモノビニル脂肪族単量体が挙げられ、これらの一種以上を選択して共重合可能な量的範囲内おいて添加してモノビニル芳香族単量体と共重合させることができる。
【００１２】
次に、架橋しえるポリビニル単量体としては、具体的には、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、ジビニルナフタレン、トリビニルベンゼン、トリビニルキシレン等のポリビニル芳香族単量体、更にジ（メタ）アクリル酸エチレングリコールエステル、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリル酸ブチレングリコールエステル、マレイン酸ジアリル、アジピン酸ジアリル等のポリビニル脂肪族単量体等が挙げられる。
架橋剤とするポリビニル単量体の使用量は、全単量体、即ちモノビニル芳香族単量体更にはモノビニル脂肪族単量体を含む場合にはこれらモノビニル単量体とポリビニル単量体の合計量に対して、０．５ー６０重量％の範囲内で用いられ、好ましくは、１．５−５０重量％の範囲内である。
またモノビニル脂肪族単量体は、所望に応じて使用されるが目的とするＳＡＣＥＲの性能などに変化を与えない範囲内の量で使用され、０．１−２０重量％の範囲内である。
【００１３】
本発明では、前述の単量体を公知の重合方法、例えば懸濁重合、乳化重合、塊状重合、溶液重合法等の方法で重合できるが、懸濁重合や乳化重合等が均一型の共重合体ビーズが得られるので特に好ましい。その一例として懸濁重合法による場合には、分散媒としては、通常は水などが使用でき、分散剤としては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等の公知の重合方法に用いられているものが使用できる。また重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、あるいは、アゾブチロニトリル等のアゾ化合物等の公知のものが使用できる。重合は、通常５０−１００℃の範囲内の温度にて２−３０時間程度で実施され、その操作としては、水および分散剤等を仕込みこれに撹伴下に、重合開始剤を溶解した単量体を加え、懸濁状態下に所定温度において実施される。本発明で使用される架橋共重合体は、ゲル形と称せられる実質的に非多孔質架橋共重合体、更には重合の際に得られる架橋共重合体に多孔性を付与する公知の多孔質形成剤、例えば架橋共重合体を膨潤する性質を有する有機溶媒、非膨潤性の有機溶媒、単量体に溶解しえる線状重合体やこれらの混合物等を共存させて得られる多孔質架橋共重合体があげられる。
【００１４】
このようにして得られた架橋共重合体をスルホン化してＳＡＣＥＲが製造される。このスルホン化は、架橋共重合体をこの重合体を膨潤させる性質を有する有機溶媒の存在下または非存在下で実施される。この重合体を膨潤させる性質を有する有機溶媒は反応系中では不活性であるものであり、具体例としては、エチレンジクロライド、ニトロベンゼン、キシレン、トルエン、トリクロロエチレン、ベンゼン、プロピレンジクロライド、クロロベンゼン、四塩化炭素等が挙げられる。これらを使用する場合には、その使用量は、架橋共重合体に対して０．５−１０倍重量の範囲内にて適宜選択される。これらの使用は、緩和された条件下にスルホン酸基を架橋共重合体へ円滑に均一に導入できるものと言われている。これらの有機溶媒の非存在下でも当然スルホン化を実施することができる。
スルホン化剤としては、硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸等あるいはこれらの混合物等が挙げられ、これらによりスルホン酸基が架橋共重合体に導入される。典型的にはスルホン化の反応時間は０．３−２０時間程度であり、反応温度は、４０−１３０℃で実施される。
【００１５】
このようなスルホン化工程を経て製造されたスルホン化体は、通常は水和し、ろ過、洗浄した後苛性ソーダや炭酸ナトリウムで中和し、水洗してＮａ形の強酸性陽イオン交換樹脂が製造される。しかるに本発明では、スルホン化工程を経て製造されたスルホン化体を特定の条件化で水和処理することにより、Ｎａイオン形の強酸性陽イオン交換樹脂を製造することなく、水素イオン形以外の不純物イオンを含まない強酸性陽イオン交換樹脂が製造される。スルホン化反応後の樹脂を、２５℃の電気比抵抗で５ＭΩｃｍ以上、好ましくは１０ＭΩｃｍ、より好ましくは１５ＭΩｃｍ、最も好ましくは１８ＭΩｃｍ以上の、実質的に水素イオン以外の不純物陽イオンを含まない水で水和し高度に精製処理することにより本発明の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂を得ることができる。
【００１６】
上記のような水で水和することにより、Ｎａイオン等の陽イオンを外部からもたらすことなく、樹脂内に残存する未反応のスルホン化試薬を水と置換することができる。従来はＮａイオン等を多量に含む工業用水で水和し、次いで苛性ソーダ、炭酸ナトリウム等で中和して樹脂を製造していた。そのため、前述のような再生処理が必要であるばかりでなく、かかる再生処理によっても本発明の樹脂のような低いレベルまで水素イオン以外の陽イオンの濃度を減少させることはきわめて困難であった。
またスルホン化後にスルホン化体に対して希釈硫酸を接触させ、引き続いて上述の実質的に水素イオン以外の不純物陽イオンを含まない水により水和する事もできる。この方法によれば、スルホン化後に上記の水で直接水和するよりも短時間で水和することができる。これは急激な変化が緩和され、また急激な膨潤収縮が避けられるためであると考えられる。
【００１７】
本発明の水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造の際に使用される原料について、通常使用されるものを使用することができる。しかし、不純物陽イオンの量が少ない方が好ましいことはいうまでもない。架橋共重合体中に存在する水素イオン以外の不純物陽イオンも少なければ少ないほど好ましく、たとえば、モノマー原料や界面活性剤などに含まれる不純物陽イオンも少ない方が好ましい。
本発明の強酸性陽イオン交換樹脂は、単床、またはこれと再生型強塩基性陰イオン交換樹脂との混床として使用され、超々純水を提供する。
ここで再生型強塩基性陰イオン交換樹脂とは、水酸イオン形強塩基性イオン交換樹脂である。
超純水の製造において、混床で使用する場合のＳＡＣＥＲとＳＢＡＥＲとのそれぞれの割合は、体積比で１０：１−１：１０の範囲で使用可能であり、好ましくは１：２−５：１、より好ましくは１：２−２：１で使用される。
また、原子力発電所、火力発電所やボイラーの復水脱塩処理用の混床においては、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とのそれぞれの割合は、体積比で１０：１−１：１０の範囲で使用可能であり、好ましくは２：１−１：２である。
【００１８】
通常ＳＡＣＥＲは市販のイオン形としてはＮａ形になっており、これを高純度塩酸や硫酸を通薬して水素イオン形樹脂に転換する場合とは全く異なり、本発明においては水素以外の不純物陽イオンの量を、イオン交換樹脂の全交換当量の０．１当量％以下、好ましくは０．０５当量％以下、最も好ましくは０．０１当量％以下に激減させることが可能となった。
こうして得られた新規な水素イオン形ＳＡＣＥＲは、単床または新規な水素イオン形ＳＡＣＥＲと再生型水酸イオン形ＳＢＡＥＲの混床で、半導体用超純水製造システムの一次系システムの末端または二次系システム既存のカートリッジポリシャーの前後、又はこれらに代えて用いることができる。
【００１９】
従来の超純水中の不純物陽イオンは通常数１０ｐｐｔレベルであるが、本発明の水素イオン形ＳＡＣＥＲを用いることにより、不純物陽イオンが１０ｐｐｔ以下、好ましくは１ｐｐｔのレベルまで減少した超々純水を得ることができる。本発明により得られる超々純水は、次世代用の６４メガビットまたはそれ以上のメモリーの製造に使用されるウェーハ洗浄水として好適に用いられる。
原子力発電所では原子炉冷却水用補給水の製造装置又は、復水脱塩装置に用いることにより脱塩能力は従来樹脂と同等又はそれ以上であり、かつ樹脂からの不純物陽イオンのリークが全くないので、処理水中に不純物陽イオンを実質的に含まない超々純水を製造することが可能となる。
以下において実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、かかる実施例は本発明の範囲を何等制限するものではない。
【実施例】
【００２０】
実施例１
公知の方法によりスチレン４０６．８ｇ、純度５９％のジビニルベンゼン９３．２ｇを重合開始剤の存在下、分散剤等を含む水性媒質中で重合し、５１５ｇの球状共重合体を製造した。次いでこの球状共重合体に、エチレンジクロリドを添加して球状共重合体を充分に膨潤させ、この膨潤共重合体に市販９８％濃硫酸（日鉱亜鉛（株）製品）を加えて１２０℃で、５時間スルホン化を行った。反応終了後のスルホン化体を含む母液を１リットル四径丸底フラスコに４分し（スルホン化体として約４００ｇ含む）、（１）インラインで、１８ＭΩｃｍの超純水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（２）インラインで、１５．５ＭΩｃｍの脱イオン水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（３）インラインで、１０．３ＭΩｃｍの脱イオン水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（４）初め（２）の脱イオン水で中和し、液の硫酸濃度が約２５％になった後に、Ｎａイオンとして９．６ｐｐｍ、Ｍｇイオンとして１．５ｐｐｍ、Ｃａイオンとして１２．２ｐｐｍ含む水道水を用い、ゆっくり撹伴しながら、液のｐＨがほぼ中性になるまで３回スルホン化体を水和させた。
【００２１】
上記（１）から（４）の水和させた水素イオン形陽イオン交換樹脂の一定量２０ｇを不純物陽イオンを含まない３５％塩酸を超純水で希釈し、１Ｎ塩酸とし、その１リットルを通薬し、ろ液中の不純物陽イオンをフレーム光度法で定量した。
別途常法により求めたこの水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の体積換算のイオン交換容量（２．１９ｅｑ／リットル−樹脂）と見掛け密度（８３５ｇ／リットル−樹脂）より以下に示す通り計算により求めた。
その結果は、下記の通りである。
【表１】
なお（１）を例として計算方法を以下に示す。
通薬した１Ｎ塩酸中のナトリウムの濃度：０．０７ｍｇ／リットル（他の陽イオンは不検出であった。）
３５％塩酸のブランク値（ナトリウム検出限界）：０．０５ｍｇ／リットル
従ってサンプル樹脂２０ｇ（２３．９５ｍｌ）より溶離したナトリウム濃度：０．０７ｍｇ／リットル
１リットル樹脂中に含まれるナトリウムの当量：０．０７×１０−３×１０００／２３．９５÷２３＝１．２７１×１０−４ｅｑ／リットル−樹脂
不純物陽イオンの当量％＝１．２７１×１０−４／２．１９×１００＝０．００６
【００２２】
実施例２
実施例１の濃硫酸でスルホン化を行った。反応終了後のスルホン化体を含む母液を１リットル四径丸底フラスコに４分（スルホン化体として約４００ｇ含む）し、（５）インラインで、１８ＭΩｃｍの超純水をゆっくり撹伴しながら加え、液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（６）上記濃硫酸を約５０％および２５％に超純水（１８ＭΩｃｍ）で希釈し、初め約５０％の希釈濃硫酸で１回水和させ、次いで約２５％の希釈濃硫酸で２回、その後超純水で液のｐＨが中性になるまでスルホン化体を水和させた。（７）上記濃硫酸を超純水（１８ＭΩｃｍ）で希釈して得た硫酸濃度が約２５％の硫酸を用い、母液の硫酸濃度が約３０％になった後インラインで、７．５ＭΩｃｍの脱イオン水で液のｐＨがほぼ中性になるまでスルホン化体を水和させた。（８）上記濃硫酸を超純水（１８ＭΩｃｍ）で希釈して得た硫酸濃度が約２０％の硫酸を用い、母液の硫酸濃度が約２５％になるまで水和させた後、実施例１の水道水で液のｐＨがほぼ中性になるまで水和させた。
上記（５）から（８）の水和させた水素イオン形陽イオン交換樹脂の一定量２０ｇを実施例１と同様の操作を行い、樹脂中の不純物陽イオンの当量％を求めた。
その結果は、下記の通りである。
【表２】
【００２３】
実施例３
実施例１および２の（１）、（２）、（４）、（７）で得られた樹脂、および実施例１の（１）の方法により得た水和工程終了後の樹脂を、常法により炭酸ナトリウムを加えＮａ形樹脂とし、これを１Ｎ塩酸を樹脂１リットル当たり１０倍量通薬し、次いで超純水で樹脂中の再生剤残査を洗浄し、水素イオン形転換率９９．５％の再生形ＳＡＣＥＲ（（９）樹脂）を得、以下の試験に供した。
脱イオン水を原水とする以下の実験室用超純水製造システム（１８０リットル／時で２５℃の電気比抵抗１８ＭΩｃｍの超純水を供給できる）を用いテストした。なおそのシステムの概略を図２に示す。図２に示されたフロー中のカートリッジポリッシャー（５リットル）に前述の（１）、（２）、（４）、（７）、（９）の各樹脂それぞれと、１Ｎ水酸化ナトリウム溶液を樹脂１リットルあたり１０倍量通薬して再生精製処理したＳＢＡＥＲ（アンバーライトＩＲＡ−４０２ＢＬ、ローム アンド ハース カンパニー製）をＳＡＣＥＲ／ＳＢＡＥＲの体積比で２／３（交換容量比でほぼ同当量混合となつている）にした各混床樹脂５リットルを入れ、混床樹脂に対してＳＶ（Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）４０ ｂｅｄ ｖｏｌｕｍｅ／時でシステムを作動させ、１時間後のユースポイントでの超純水（１８ＭΩｃｍ以上）中のＮａイオンをイオンクロマトグラフィー（米国ダイオネックス社製）で定量（サンプル水２０ミリリットルを装置に注入）した。
その結果は、下記の通りである。
【表３】
【００２４】
実施例４
図２に示したフローにおいて、（２）の樹脂を単独で５リットルカートリッジポリッシャーボンベに詰め単床とし、（９）の樹脂を用いた実施例１に示した混床の５リットルカートリッジポリッシャーの後に直列で付け、システムを作動させ１時間後のユースポイントでの超純水（１８ＭΩｃｍ）中のＮａイオン濃度をイオンクロマトグラフィー（米国ダイオネックス社製）で定量した。その結果Ｎａイオン濃度は、２ｐｐｔとなった。
【００２５】
実施例５
図２に示した一次系末端混床イオン交換樹脂塔には再生形ＳＡＣＥＲ（アンバーライトＩＲ−１２４、ローム アンド ハース カンパニー製）（再生による水素イオン形転換率９１．０％）と再生形ＳＢＡＥＲ（アンバーライトＩＲＡ−４０２ＢＬ、再生による水酸イオン形転換率８０．０％）の混床（ＳＡＣＥＲ／ＳＢＡＥＲの混合比１／２、７０リットル）により作られている。この混床ＳＡＣＥＲを（２）の樹脂に代えた混床に通水したところ、３時間後Ｎａイオンのリーク量が約１００ｐｐｔから約３ｐｐｔに減少した。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は従来の強酸性陽イオン交換樹脂の再生効率カーブを示す図である。
【図２】図２は実施例４で使用された実験室用超純水製造システムの概略フローを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０５当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【請求項２】
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【請求項３】
１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で１０．３ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で１０．３ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む、水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法により製造された、
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０５当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【請求項４】
１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で１８ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で１８ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む、水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法により製造された、
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【請求項１】
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０５当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【請求項２】
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【請求項３】
１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で１０．３ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で１０．３ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む、水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法により製造された、
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０５当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【請求項４】
１）架橋重合体を製造する工程、２）スルホン化試薬の存在下に前記架橋重合体をスルホン化する工程、および３）２５℃の電気比抵抗で１８ＭΩｃｍ以上を示す水で、または希釈硫酸に引き続いて２５℃の電気比抵抗で１８ＭΩｃｍ以上を示す水で水和する工程を含む、水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂の製造方法により製造された、
水素イオン以外の不純物陽イオンが、イオン交換樹脂の全交換当量の０．０１当量％以下である水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３４１２５３（Ｐ２００６−３４１２５３Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４３１６６（Ｐ２００６−２４３１６６）
【出願日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【分割の表示】特願平６−２４４８５６の分割
【原出願日】平成６年９月１４日（１９９４．９．１４）
【出願人】（５９０００２０３５）ローム アンド ハース カンパニー (524)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＨＭ ＡＮＤ ＨＡＡＳ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【分割の表示】特願平６−２４４８５６の分割
【原出願日】平成６年９月１４日（１９９４．９．１４）
【出願人】（５９０００２０３５）ローム アンド ハース カンパニー (524)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＨＭ ＡＮＤ ＨＡＡＳ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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