JPH09221305A - 高純度過酸化水素水の製造方法 - Google Patents
高純度過酸化水素水の製造方法Info
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- JPH09221305A JPH09221305A JP2656796A JP2656796A JPH09221305A JP H09221305 A JPH09221305 A JP H09221305A JP 2656796 A JP2656796 A JP 2656796A JP 2656796 A JP2656796 A JP 2656796A JP H09221305 A JPH09221305 A JP H09221305A
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Abstract
にケイ素化合物、アルミニウム化合物およびスズ化合物
が高度に除去された高純度過酸化水素水を提供する。 【解決手段】 過酸化水素水をイオン交換樹脂および限
外濾過膜とにより処理する。 【効果】 従来の精製方法では殆ど除去できないケイ素
化合物を除去することができるとともに、イオン交換樹
脂による方法では十分に除去しきれないアルミニウム化
合物およびスズ化合物をも低濃度まで除去できる。
Description
化合物やアルミニウム化合物、ならびに過酸化水素水の
安定剤として添加されたスズ化合物などを含有する過酸
化水素水を安全に精製し、極めて高純度な過酸化水素水
を安定に製造する方法に関する。本発明による高純度過
酸化水素水は、特に半導体製造分野、医療分野での使用
に最適である。
り製造されているが、この方法によって製造された過酸
化水素水中には各種の無機不純物が混入しており、実質
的な使用濃度の5〜70重量%の過酸化水素水中には通
常数百μg/lの無機不純物が含まれている。また、過
酸化水素水には過酸化水素の分解を抑制するためにリン
酸等の酸やスズ酸ナトリウムなどの安定剤を添加する場
合もある。一方で、半導体製造分野で使用される過酸化
水素水は、無機不純物の残存濃度が数ppb以下という
高純度なものが要求される。
物を除去、精製する方法として、イオン交換樹脂に過酸
化水素水を接触させる方法が種々提案されている。たと
えば、特公昭35−16677号公報には、重炭酸型ア
ニオン交換樹脂を使用する方法が示されており、ドイツ
特許公開第4214075号には、過酸化水素水の凝固
点から0℃の間の温度でカチオン交換樹脂、アニオン交
換樹脂および吸着樹脂で処理することが開示されてお
り、またフランス特許第2677011号には、過酸化
水素水の凝固点から0℃の間の温度でアニオン交換樹脂
で精製することが示されている。特開平5−17105
号公報には過酸化水素の分解を抑制しながら重炭酸型ア
ニオン交換樹脂で処理すること開示されている。ドイツ
特許公開第4222109号にはカチオン交換樹脂、ア
ニオン交換樹脂が埋め込まれた膜による処理が示されて
いる。また、特開平7−172805号公報には炭酸ア
ンモニウムまたは重炭酸アンモニウムで炭酸型、重炭酸
型に再生したアニオン交換樹脂による精製法が開示され
ている。
による精製では、特にケイ素化合物はほとんど除去され
ない。また、アルミニウム化合物およびスズ化合物は、
イオン交換樹脂による精製で大部分除去されるが、一部
除去されないアルミニウム化合物およびスズ化合物ある
いは遊離イオンの状態のものが残存し、高純度な過酸化
水素水を製造することが困難である。
び無機不純物成分を除去する方法として、逆浸透膜など
で処理する方法が知られており、たとえば、米国特許第
4,879,043号に逆浸透膜で金属イオン、アニオ
ン種、炭素成分を除去することが開示されており、特開
平7−33408号公報に有機炭素を逆浸透膜で除去す
ること、また特開平7−109109号公報には逆浸透
膜、カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂を組み合
わせて精製する方法が開示されている。
化水素水を精製して、不純物、特にケイ素化合物、アル
ミニウム化合物およびスズ化合物が極めて低濃度にまで
除去された高純度の過酸化水素水を製造する方法を提供
することである。
題を解決すべく鋭意検討した結果、過酸化水素水の精製
処理につき種々の点から検討し本発明を完成させた。す
なわち、本発明は不純物、特にケイ素化合物、アルミニ
ウム化合物およびスズ化合物を含有する過酸化水素水
を、イオン交換樹脂および限外濾過膜で精製処理するこ
とによる高純度過酸化水素水の製造方法である。
限外濾過膜は、平均孔径が0.15μm以下のものが使
用される。平均孔径が0.15μm以下の限外濾過膜を
使用することによりケイ素化合物、アルミ化合物および
スズ化合物は殆ど除去されるが、膜の孔径が小さいほど
除去効果は高い。特にケイ素化合物は、平均孔径が0.
05μm以下の限外濾過膜を使用する場合除去が効果的
に行われる。平均孔径が0.15μmを超える大きさの
場合は顕著な除去効果が得られず好ましくない。
るにあたっては、例としてポリスチレンラテックス標準
粒子による方法が挙げられる。ポリスチレンラテックス
標準粒子としては、例えば、ダウケミカル(株)や日本
合成ゴム(株)製のものが使用される。この方法は、平
均直径の異なるポリスチレンラテックス標準粒子を分散
した超純水を限外濾過膜にそれぞれ通過させ、その通過
前後の超純水についてUV光による濁度測定を行い、通
過を阻止される粒子の割合を求める。通過試験は複数の
異なる平均直径を有する標準粒子を通過させたとき、通
過阻止率が初めて70%を超えた時点の平均直径をその
限外濾過膜の平均孔径とする。
過酸化水素水と接触して精製するのに必要な時間安定な
もので、かつその材質からの不純物の溶出が少ないもの
が好ましい。このため、材質は、フッ素樹脂、ポリオレ
フィン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリスルホン
樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂の群から選択され
る。
膜の形状には特に制限はなく、平膜型でも良いし、管
型、スパイラル型、中空糸型、あるいは支持材と組み合
わせた膜を織り込み有効濾過面積を増加させたプリーツ
型でも良い。
れる過酸化水素水の濃度には制限はないが、一般に実用
的な5〜70重量%の過酸化水素濃度のものが用いられ
る。また、酸などの安定剤が添加されている場合、その
過酸化水素水のpHは低い値を示すが、そのままこの過
酸化水素水を平均孔径0.15μm以下の限外濾過膜で
処理し、引き続いてイオン交換樹脂による処理を行う
と、ケイ素化合物、アルミニウム化合物およびスズ化合
物の除去率に向上が見られる。さらに、過酸化水素水を
予めアルカリ水溶液、例えばアンモニア水でpH3〜5
とした後に、限外濾過膜処理およびイオン交換樹脂処理
を行うと、特にアルミニウム化合物の除去性が向上す
る。しかし、pHが5よりも大きくなると、これらの化
合物の除去性は低下する。
水の温度も特別に制限はないが、過酸化水素水の分解に
より気泡が発生し濾過速度の低下を引き起こしたり、過
酸化水素水との接触により膜が劣化するなどの悪影響を
考慮すると、温度はできるだけ低温で行うことが好まし
い。一般的には使用されるその過酸化水素水の凝固点〜
30℃である。
換樹脂および限外濾過膜により処理する方法であるが、
これらの順序は特に限定されず、限外濾過膜による処理
に引き続きイオン交換樹脂による処理を行ってもよく、
またその逆の順序でも差し支えない。いずれを選択する
かは過酸化水素水中の不純物成分の種類、あるいは濃度
などにより適宜決められる。
オン交換樹脂、強塩基性アニオン交換樹脂、任意の割合
からなる強酸性カチオン交換樹脂と塩基性アニオン交換
樹脂との樹脂混合物が使用される。この場合、イオン交
換樹脂による精製の他に、吸着樹脂、キレート樹脂等に
通液する精製を併用しても良い。
本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものでは
ない。なお、ケイ素の分析は原子吸光法、アルミニウム
およびスズの分析はICP−MS(Inductive Coupling
- Mass Spectrometry)法によった。なお、以下の実施
例、比較例において、過酸化水素水中のケイ素化合物、
アルミニウム化合物、スズ化合物またはこれらの遊離イ
オン、および処理後の分析値はイオン濃度で表示した。
量ppb、スズ濃度500重量ppbであり、リン酸を
含みpHが2.2であり、ケイ素化合物、アルミニウム
化合物、スズ化合物またはこれらの遊離イオンを含有す
る30重量%の過酸化水素水を、平均孔径0.14μm
のポリテトラフルオロエチレン製の平膜型限外濾過膜
(ジャパンゴアテックス(株)製)に10℃で通過さ
せ、次いで強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ(株)製
商品名アンバーライト201B、H型)、強塩基性ア
ニオン交換樹脂(オルガノ(株)製 商品名アンバーラ
イトIRA−900、HCO3 型)の順で各樹脂層にそ
れぞれ空間速度(SV)500hr-1で通液し、精製し
た。精製後のケイ素、アルミニウムおよびスズ濃度を表
−1に示す。
ることにより3に調整したこと以外は実施例1と同様に
処理し、精製した。精製後のケイ素、アルミニウムおよ
びスズ濃度を表−1に示す。
ることにより5に調整したこと以外は実施例1と同様に
処理し、精製した。精製後のケイ素、アルミニウムおよ
びスズ濃度を表−1に示す。
濾過膜(三菱化学(株)製)を使用した以外は実施例1
と同様に処理し、精製した。精製後のケイ素、アルミニ
ウムおよびスズ濃度を表−1に示す。
に調整した以外は実施例4と同様に処理し、精製した。
精製後のケイ素、アルミニウムおよびスズの濃度を表−
1に示す。
量ppbであり、スズ化合物を含まないpHが3.9で
あり、ケイ素化合物、アルミニウム化合物またはこれら
の遊離イオンを含有する30重量%の過酸化水素水を用
いた以外は、実施例1と同様に処理し、精製した。精製
後のケイ素およびアルミニウム濃度を表−1に示す。
平均孔径0.04μmの限外濾過膜を使用し実施例4と
同様に処理し、精製した。精製後のケイ素およびアルミ
ニウム濃度を表−1に示す。
量ppb、スズ濃度500重量ppbであり、リン酸を
含みpHが2.2であり、ケイ素化合物、アルミニウム
化合物、スズ化合物またはこれらの遊離イオンを含有す
る30重量%の過酸化水素水を、アンモニア水を添加し
てpH3に調整し、まず強酸性カチオン交換樹脂(オル
ガノ(株)製、商品名アンバーライト201B、H
型)、強塩基性アニオン交換樹脂(オルガノ(株)製、
商品名アンバーライトIRA−900、HCO3 型)の
順で各樹脂層にそれぞれ空間速度(SV)500hr-1
で通過した。ついで、得られた過酸化水素水を平均孔径
0.14μmのポリテトラフルオロエチレン製平膜型限
外濾過膜(ジャパンゴアテックス(株)製)に10℃で
通過し、精製した。精製後のケイ素、アルミニウムおよ
びスズ濃度を表−1に示す。
レフィン製の平膜型限外濾過膜(三菱化学(株)製)で
行った以外は実施例8と同様に処理し、精製した。精製
後のケイ素、アルミニウムおよびスズ濃度を表−1に示
す。
量ppb、スズ濃度500重量ppbであり、リン酸を
含みpHが2.2であり、ケイ素化合物、アルミニウム
化合物、スズ化合物またはこれらの遊離イオンを含有す
る30重量%の過酸化水素水を、強酸性カチオン交換樹
脂(オルガノ(株)製 商品名アンバーライト201
B、H型)、強塩基性アニオン交換樹脂(オルガノ
(株)製 商品名アンバーライトIRA−900、HC
O3 型)の順で各樹脂層にそれぞれ空間速度(SV)5
00hr-1で通液し、精製した。精製後のケイ素、アル
ミニウムおよびスズ濃度を表−1に示す。
をアンモニア水で3に調整した以外は比較例1と同様に
処理し、精製した。精製後のケイ素、アルミニウムおよ
びスズ濃度を表−1に示す。
の平膜型限外濾過膜(ジャパンゴアテックス(株)製)
で行った以外は実施例1と同様に処理し、精製した。精
製後のケイ素、アルミニウムおよびスズ濃度を表−1に
示す。
より7.5に調整した以外は実施例4と同様に処理し、
精製した。精製後のケイ素、アルミニウムおよびスズ濃
度を表−1に示す。
量ppbであり、スズ化合物を含まないpHが3.9で
あり、ケイ素化合物、アルミニウム化合物またはこれら
の遊離イオンを含有する30重量%の過酸化水素水を用
いた以外は、比較例3と同様に処理し、精製した。精製
後のケイ素およびアルミニウム濃度を表−1に示す。
とんど除去できないケイ素化合物を除去することができ
ると共に、従来のイオン交換樹脂による精製方法では一
部除去しきれなかったアルミニウム化合物やスズ化合物
をも極めて低濃度にまで除去することができ、極めて高
純度な過酸化水素水を製造することができる。本発明に
よる高純度過酸化水素水は、特に半導体製造分野、医療
分野での使用に最適である。
Claims (5)
- 【請求項1】 イオン交換樹脂と、限外濾過膜とにより
過酸化水素水を処理することを特徴とする高純度過酸化
水素水の製造方法。 - 【請求項2】 限外濾過膜の平均孔径が0.15μm以
下のものである請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 限外濾過膜がフッ素樹脂、ポリオレフィ
ン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリスルホン樹
脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリカーボネート樹脂の群から選択される
請求項1および2記載の方法。 - 【請求項4】 処理に供される過酸化水素水が、予めp
Hを3〜5に調整される請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 イオン交換樹脂が強酸性カチオン交換樹
脂、強塩基性アニオン交換樹脂、および強酸性カチオン
交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合物の単独ま
たは組み合わせによる請求項1〜4に記載の方法。
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1996
- 1996-02-14 JP JP02656796A patent/JP3849724B2/ja not_active Expired - Fee Related
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