[发明专利]酯类溶剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体抗蚀剂、彩色抗蚀剂、LCD用喷墨油墨等用于电子材料的要求具有高纯度的高沸点酯类溶剂及其制备方法。

背景技术

通过醇和酸的脱水反应制备酯类溶剂，该反应通常是在酸催化剂存在下进行的，为了制备高纯度的酯类溶剂，通常在反应结束后进行蒸馏纯化。但所述酯为高沸点时，存在由于蒸馏时的热劣化(酯的热分解等)导致酸含量增大的问题。在存在酸催化剂的体系中，产品的热分解明显，为了高效地制备高纯度的酯类溶剂，必须在蒸馏之前除去酸催化剂。以往，作为除去酸催化剂的方法，通常使用以碱金属氢氧化物等进行中和的方法等(例如引用文献1)。但这些方法中，用来中和酸所使用的碱金属成分可能会混入产品中。作为溶剂用于半导体抗蚀剂、彩色抗蚀剂、LCD用喷墨油墨等电子材料中时，必须将金属含量控制在ppb级，以往的纯化方法无法充分满足电子材料用途中所要求的低金属含量、酸含量。

[专利文献1]特开平5-112489号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供钠等碱金属以及酸含量很低的高沸点酯类溶剂、及其高效的工业制备方法，该酯类溶剂即使在要求具有高纯度品质的电子材料领域中也可使用。

解决问题的方法

为了解决所述问题，本发明者们经过潜心研究，结果发现即使蒸馏前不对酯化反应原液(粗液)进行中和处理，在蒸馏除去低沸点成分之后，通过蒸馏塔侧线馏分管路馏出酯类溶剂，尤其在蒸馏时通过回流使塔顶部的低沸点酸组分浓缩，在该状态下经侧线馏分法使产品馏出，可以得到酸含量极低的产品，而且由于不进行中和处理，可以避免在现有的制备方法即包括中和处理步骤的方法中所存在混入钠等碱金属的问题，可以获得碱金属含量以及酸含量极低、高纯度的高沸点酯类溶剂，完成了本发明。

也就是说，本发明提供酯类溶剂的制备方法，该方法包括在酸催化剂存在下，用蒸馏塔将由醇和羧酸发生酯化反应而获得的酯化反应原液进行蒸馏纯化，由此制备酯类溶剂，其中该反应原液不经中和处理而进行蒸馏纯化，在蒸馏除去低沸点成分后，通过设置在蒸馏塔的中间部分的侧线馏分管路馏出酯类溶剂。

可通过本发明的制备方法制备得到的酯类溶剂，可以列举，常压下沸点为120～300℃的酯类溶剂。

本发明所述的酯类溶剂的制备方法中，作为原料醇，可以使用例如环己醇、1，3-丁二醇、一缩二丙二醇单甲基醚、丙二醇、1，6-己二醇等，作为原料羧酸，可以列举乙酸。

关于本发明所述的酯类溶剂的制备方法，例如，可通过下述步骤实施，所述醇和羧酸在以下设备中反应，该设备包括，能够在内部使醇和羧酸反应的蒸馏釜、连接于该蒸馏釜的蒸馏塔、设置在该蒸馏塔中段部的侧线馏分管路、连接于该蒸馏塔塔顶部的倾析器以及可调整该蒸馏塔塔顶部压力的真空部件，其中，在醇和羧酸进行反应时，通过连接于蒸馏塔塔顶部的倾析器来分离水层和有机层，将水层排出体系外，同时，使有机层回流于蒸馏塔塔顶部而进行酯化反应，在对所得到的酯化反应原液进行蒸馏纯化时，由蒸馏塔塔顶部除去低沸点成分，然后回流，使剩余的低沸点成分浓缩在塔顶部，在该状态下，酯类溶剂经蒸馏塔侧线馏分管路馏出。

此外，本发明所提供的酯类溶剂的制备方法，该方法为在酸催化剂的存在下，用蒸馏塔将醇和羧酸发生酯化反应而得到的酯化反应原液蒸馏纯化，由此制备酯类溶剂，其中，该反应原液不经中和处理而供于蒸馏纯化，在蒸馏除去低沸点成分后，通过设置在蒸馏塔的中间部分的侧线馏分管路馏出钠含量为2重量ppb以下的酯类溶剂。

本发明进一步提供用于制备电子材料的溶剂组合物，该组合物含有钠含量2重量ppb以下的酯类溶剂。

本发明还可提供钠含量2重量ppb以下且酸含量0.008重量％以下的酯类溶剂，该酯类溶剂可选自乙酸环己酯、1，3-二乙酰氧基丁烷、一缩二丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、1，6-二乙酰氧基己烷。

发明效果

由于本发明不进行酯化反应原液的中和处理，避免了酯类溶剂中因中和处理而导致的钠等碱金属的混入。因此，可以得到钠等碱金属含量极少的酯类溶剂。而且，在蒸馏除去酯化反应原液中的低沸点成分后，由于经侧线馏分使产品馏出，蒸馏纯化后酯类溶剂中的酸含量极少。

此外，由于不进行中和处理，纯化作业简便，可以高效地制备钠等碱金属、酸成分等杂质含量极少的酯类溶剂。

附图说明

图1实施本发明酯类溶剂的制备方法时可使用装置(间歇式蒸馏装置)一示例的概略图。

符号说明

1：在内部可使醇和酸反应的蒸馏釜