CN101175831A - 低废气的聚胺基甲酸酯 - Google Patents

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CN101175831A CNA2006800156846A CN200680015684A CN101175831A CN 101175831 A CN101175831 A CN 101175831A CN A2006800156846 A CNA2006800156846 A CN A2006800156846A CN 200680015684 A CN200680015684 A CN 200680015684A CN 101175831 A CN101175831 A CN 101175831A
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Abstract

本发明是关于一种低废气性聚胺基甲酸酯，其是用于例如微影术时必须将污染物维持在非常低含量的应用。具体而言，该聚胺基甲酸酯是基本上不含有含硅物质，其在制造电子装置时存在特定污染问题。该聚胺基甲酸酯可在过滤器组装中、或在制造电子组件的环境中用作为密封材料。测试该新颖聚胺基甲酸酯调配物显示其废气性显著地低于商品级可获得的由聚乙烯制成的密封材料。

Description

低废气的聚胺基甲酸酯
技术领域
本发明是关于一种低废气性聚胺基甲酸酯，其基本上不含有含硅物质，该含硅物质在制造电子组件时存在特定污染问题。该聚胺基甲酸酯是可在过滤器组装中、或在制造电子组件的环境中用作为密封材料(potting material)。
背景技术
由于随着性能需要的驱动使得零组件尺寸小型化，因此在电子构件的制造和加工时已日益要求制造步骤是在较洁净的环境下实施。例如含硅物质(譬如，例如六甲基二硅氧烷(HMDSO)的硅氧烷类，硅烷类，例如六甲基二硅氮烷(HMDS)的硅氮烷类，硅烷醇类)；有机分子类(譬如，烃、卤化烃、邻苯二甲酸酯类、丁基化羟基苯、氯)；挥发性碱类(譬如，氨、酰胺类、胺类)；挥发性酸类(SOx、NOx、卤化氢、硫酸、磺酸、羧酸类)等各种污染物的存在会不利地影响到制造者制造具有所希望性能特性的电子组件的能力。
发明内容
本发明的具体实例是关于新颍的低废气性聚胺基甲酸酯。在本发明的一具体实例中，低废气性聚胺基甲酸酯包含聚胺基甲酸酯基质、及基本上不含有含硅污染物的添加剂。聚胺基甲酸酯基质可加以发泡或调制成当基质在约大气压下被施以约50℃的温度历时约30分钟时，其是以约0.0001微克/克/分钟的速率散发一种或多种含硅污染物。低废气性聚胺基甲酸酯也可又包含碳黑。
低废气性聚胺基甲酸酯的特征为所散发的污染物含量低，可以使该聚胺基甲酸酯用于制造电子装置的环境，而不会不利地冲击到所制得组件或制程的其它部份的质量。特别地，该低废气性系可引导至例如传统的微影术和/或液态沉浸微影技术等特定的应用。
本发明的另一具体实例是关于一种密封材料，其包含任何一种在本文中所揭示的加以发泡的聚胺基甲酸酯的聚胺基甲酸酯基质。
本发明的又一具体实例是关于将如上所述具体实例的密封材料用于包括过滤膜、过滤框和密封材料的过滤单元。该密封材料是将滤膜连接到过滤单元。
如在本文中所揭示者，测试惯用的以聚乙烯为主的密封材料的结果显示商品级可获得的制品是无法达到某些电子组件制造者所要求的低废气特性。因此，需要制造一种具有低废气特性的高分子材料，使其可使用于特定的电子组件制造环境。特别地，在例如制造用于干式和液态沉浸微影技术(LIL)环境的基质和密封材料的应用中，低废气性的含硅物质及污染物是尤其令人满意的。
附图说明
本发明的前述及其它目的、特征和优点根据上述本发明较佳的具体实例的更特定的揭述则将可更了解，如在所附的图式所例示者，其中相同的代表符号是代表在不同图式中的相同部份。图式并不需要根据实际的比例，所强调的是用以例示本发明的原理。
第1A图是展示一种使用泵计量系统的重力式分配系统用于制造与本发明的具体实例相互一致的低废气性聚胺基甲酸酯。
第1B图是展示根据本发明的具体实例，一种与第1A图的重力式分配系统一起使用的分配器单元。
第1C图是展示根据本发明的具体实例，一种与第1B图的分配器单元一起使用的可抛弃式混合头的横断面图。
第2图是展示根据本发明的具体实例，用以检测过滤单元的废气(包括密封材料的废气)的装置的示意图。
第3A图是展示当E3000过滤单元暴露于200 ft3/min的基本上为洁净空气0至4小时后，从下游GC/MS管柱分析所排放废气的曲线图，其中检测是配置成用以检测高沸腾物。
第3B图是展示当E3000过滤单元暴露于200 ft3/min的基本上为洁净空气24小时后，从下游GC/MS管柱分析所排放废气的曲线图，其中检测是配置成用以检测高沸腾物。
第4图是展示使用商品级可获得的聚乙烯试样作为密封材料，当其历经温度为约50℃约30分钟后，GC/MS管柱分析所排放脱附物质的曲线图，其中检测是配置成用以检测高沸腾物。
第5图是展示使用商品级可获得的聚乙烯试样作为密封材料的过滤单元，在24小时的暴露后相对应于如表1所示结果，其下游GC/MS管柱分析所排放废气的曲线图，其中检测是配置成用以检测高沸腾物。
第6图是展示使用商品级可获得的聚乙烯试样作为密封材料的样本，当其历经温度为约50℃约30分钟后，GC/MS管柱分析的脱附物质的曲线图。
第7图是展示使用另外商品级可获得的聚乙烯作为密封材料的样本，当其历经温度为约50℃约30分钟后，GC/MS管柱分析的脱附物质的曲线图。
第8A图是展示使用商品级可获得的聚乙烯密封材料的过滤单元的下游废气的GC/MS管柱分析的排放物曲线图，其中检测是配置成用以检测高沸腾物。
第8B图是展示使用试样S1作为密封材料的过滤单元的下游废气的GC/MS管柱分析的排放物曲线图，其中检测是配置成用以检测高沸腾物。
符号说明
100    重力式分配系统
110    转筒
120    转筒
130    分配器单元
135    可抛弃式混合头
138    流动阻断式结构
140    计量系统
200    废气性过滤试验装置
210    输入气体导管
220    输出气体导管
230    平行过滤导管
240    平行过滤导管
250    平行过滤导管
260    平行过滤导管
270    个别过滤单元
280    阀
290    取样口
300    曲线图
310    相对含量
320    特定时间
具体实施方式
本发明的具体实例是使用一种低废气性聚胺基甲酸酯，其包含聚胺基甲酸酯基质、及基本上没有包含含硅污染物或物质的添加剂。这些含硅物质或污染物包括：硅氧烷类，例如六甲基二硅氧烷(HMDSO)和六甲基环三硅氧烷；硅烷类，例如异丁氧基三甲基硅烷和三甲基硅烷(TMS)；硅氮烷类，例如六甲基二硅氮烷(HMDS)；硅烷醇类；及聚硅氧烷类。除此之外，该聚胺基甲酸酯基质可能也含有低废气性的其它污染物，例如脂肪族烃、BHT、氯苯、其它经取代或未经取代的苯酚类、邻苯二甲酸酯类(例如DOP、DEP和DBP)、及挥发性酸类和碱类。
添加剂可为任何一种添加到聚胺基甲酸酯聚合物中以赋予聚胺基甲酸酯所希望性质的组成物或化合物。添加剂包括(但是并不受限于此)：均涂剂、发泡剂、抗氧化剂、调节或控制流动或黏度的试剂、塑化剂、阻燃剂、颜料和填料。就本发明的目的而言，添加剂是根据其硅物质或污染物的低废气性来加以选择。减少或消除在添加剂中的含硅物质是令人满意的，使其能制造本发明的低废气性聚胺基甲酸酯。
特别地，低废气性聚胺基甲酸酯的特征为具有特定的废气率，亦即，相对于其它聚合物基质或聚胺基甲酸酯调配物，其是可降低特定不希望的物质或污染物的产生。当聚胺基甲酸酯用于例如微影术及其它电子组件制程等要求极低污染物含量的应用时，则聚胺基甲酸酯的低废气性是特别有利的。
一特定的应用是在密封材料的领域。密封材料的作用如同充填间隙、或用于将两片或多片黏着在一起的密封剂，且是用于制造电子组件或电子设备的敏感性的区域中。例如，在制造用于电子装置生产环境中的洁净气体的过滤单元时，例如聚乙烯和聚胺基甲酸酯的密封材料是典型地用作为将过滤膜黏结到铝制过滤框上的黏着剂。因为密封材料通常是由有机类基质所构成，存在于基质之内和基质表面上的有机物及其它物质的废气是在制造电子组件时的主要污染源。因此，低废气性密封材料是可在电子组件应用中作用如同密封剂和/或黏着剂，且并不会产生对彼等所暴露的环境有害的污染物。
在另一特定的应用中，液态沉浸微影技术(LIL)的露出区需要相对地较无特定污染物的环境。LIL是涉及在液体的折射率为大于1(譬如，水在193纳米波长下，n＝1.44)的液体环境中实施微影术。LIL具有使得形体尺寸分辨率较大、且对于较大形体尺寸的聚焦深度较佳的潜力。然而，例如水这样的液体的高透射率会导致少量的任何污染物会决定辐射线的吸收。若LIL欲能获得商业化成功，则减少污染物，尤其是含硅物质的含量是极重要的。因此，在本发明的某些具体实例中，低废气性基质是可在实施LIL时散发可接受的污染物含量。
更具体言之，例如电子装置的制造者要求制程是在可冷凝性有机物含量为低于约0.9μg/m3，且更佳为低于约0.35μg/m3下作业。除此之外，维持含硅物质低于约0.1μg/m3，且特定的邻苯二甲酸酯类(譬如，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBF)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP))、丁基化羟基甲苯(BHT)、及氯有机物的各自的含量为低于约0.2μg/m3是极重要的。此外，维持挥发性碱类含量为低于约0.2μg/m3，较佳为低于约0.07μg/m3，且挥发性酸类含量为低于从约0.4μg/m3至约0.03μg/m3的范围也是重要的。
在一具体实例中，当聚胺基甲酸酯是暴露于温度为约50℃约30分钟时，则每克的该聚胺基甲酸酯每分钟是释放少于约0.0001微克(μg)的一种或多种的含硅物质或污染物。此等废气数量是可藉由使用在本文中所揭述的GC/MS(气相层析术/质谱仪)分析物质或污染物的脱附试验来加以测定。含硅物质是包括(并不受限于此等)：在本文中所揭述的特定物质。在另一具体实例中，当聚胺基甲酸酯是暴露于温度为约50℃约30分钟时，其是释放少于约0.0018微克/克/分钟的BHT(丁基化羟基甲苯)。在本发明的其它具体实例中，当聚胺基甲酸酯是暴露于温度为约50℃约30分钟时，其是释放少于约0.0001微克/克/分钟的一种或多种的低分子量脂肪族烃(分子量为少于十四烷者)和/或邻苯二甲酸酯类。在又一具体实例中，当聚胺基甲酸酯是暴露于温度为约50℃约30分钟时，其是释放约0.0005微克/克/分钟以下的氯苯。具体而言，此等具体实例显示废气是一般地在基本的周围压力，亦即约一大气压的压力下发生。
在一相关的具体实例中，聚胺基甲酸酯是又包含碳黑。聚胺基甲酸酯基质也可加以发泡。碳黑是用以消除在不含BHT时，老化的聚胺基甲酸酯褪色，该BHT是一般地用作为抗氧化剂以防止基质黄化。碳黑也可与基质相互作用以有助于强化聚胺基甲酸酯的低废气性。基质的发泡有助于减少对于特定应用所需要的聚胺基甲酸酯数量，藉此可减少材料成本。固体聚胺基甲酸酯的密度为约1.4g/cm3，而发泡聚胺基甲酸酯的密度为约0.15g/cm3。发泡也可赋予聚胺基甲酸酯在特定应用中有利的特殊机械性质(亦即，较低的密度)。
使用于本发明的具体实例的聚胺基甲酸酯基质是藉由将二异氰酸酯：
O＝C＝NRN＝C＝O
与二醇：
HO-R′-OH
进行反应以产生聚胺基甲酸酯：
Figure S2006800156846D00062
所形成。反应是放热且非常快速，在约2分钟之内完成，最终材料是可在约5分钟后加以处理。
发泡是可以各种方式来达成。较佳为将少量水与多元醇并用。水与二异氰酸酯反应产生胺和二氧化碳，后者发生作用而形成发泡材料。胺又与异氰酸酯反应形成经取代的脲，其再与异氰酸酯反应以形成酰亚胺基碳酸二酰胺(或缩二脲)。因此，藉由添加入过量二异氰酸酯，则可控制此副反应产物的形成，其具有使得聚合物网络硬化和增加交联化的倾向。
另一可行方法是将氟碳化合物与反应物混合。由于反应所产生的放热会导致氟碳化合物挥发且作用如同发泡剂以产生发泡。氮气也可与反应物一起使用以控制或调节发泡。
低废气性聚胺基甲酸酯是藉由移除典型且普遍存在并入反应混合物的特定添加剂，以控制最终聚胺基甲酸酯产物的特定性质来达成。例如，在胺基甲酸酯基质中可并用少量的数种含硅物质。微量的HMDSO是与发烟硅石一起使用，以控制反应混合物的黏度。除此的外，也可添加入聚硅氧烷以使得所形成的基质表面均匀、作用为防沫剂、及改善在发泡时的基质胞结构的一致性。因此，在聚胺基甲酸酯调配物中消除这些成份的存在，则可使得基质达成所希望的低废气性。
其它非硅性质的化学物质也会被导入聚胺基甲酸酯调配物中，结果不利地冲击到基质的废气性质。聚胺基甲酸酯制造者将BHT包含入该等聚胺基甲酸酯调配物中作为抗氧化剂，以防止材料由于老化而褪色和黄化。将碳黑并用入调配物中是有助于缓和对于此外观质量是重要的要求条件。邻苯二甲酸酯类也惯用地添加到聚胺基甲酸酯调配物中作为塑化剂，以降低聚合物基质的玻璃转移温度、提高网络的可挠性。其它可能会不有利地影响到废气性质的添加剂是包括阻燃剂(包含卤素化合物)、颜料(有机添加剂)、及其它填料。
因此，本发明的具体实例是使用从基本上不包含含硅物质或污染物的调配物所形成的聚胺基甲酸酯基质。其它具体实例是涉及基本上并没有包含其它含非硅性物质(譬如在本文中所揭述的BHT、邻苯二甲酸酯，及例如烃和挥发性酸类与碱类的化学物质)。如上所述，此可藉由移除或消除来自与聚胺基甲酸酯聚合物预混合的添加剂所产生的废气性污染物的含硅物质来达成。其并不需要移除其中被聚胺基甲酸酯稳定地保持、及不会散发废气的硅物质，例如具有聚硅氧部份的聚合物。
在反应物或所形成的聚胺基甲酸酯基质中的R和R’的特定本性并不会限制本发明的范围。因此，具体的聚胺基甲酸酯是从甲苯二异氰酸酯(包括2，4-或2，6-异构物)、异佛酮二异氰酸酯、二苯基甲烷4，4’-二异氰酸酯、萘1，5-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、或其掺合物发生反应所形成。也可使用各种类型的二醇类，包括聚醚类和聚酯类。除此之外，也可使用多元醇(具有两个或以上羟基)与异氰酸酯的组合以形成聚胺基甲酸酯。事实上，在一般本领域技术人员所熟知的聚胺基甲酸酯调配物范围之内皆可使用，只要不希望的废气性成份并不存在于调配物中或所完成的基质产物中即可。特定的聚胺基甲酸酯的不希望的废气特性是可藉由使用在本文中所揭述的实验技术，亦即使用脱附法及废气过滤装置试验来加以识别。
低废气性聚胺基甲酸酯的形成是藉由使用如第1A图所示齿轮泵计量的重力式分配系统(Ashby Cross股份有限公司制造)100来达成。配方的各成份是保持在转筒110、120中，且以重力式进料入计量系统140中。该系统包括转筒、柱塞泵分配器及标准旋转泵。重力式进料可避免使用需要作用为潜在性污染源的润滑剂的泵。与活塞式计量相反，齿轮泵式计量是用以控制反应物的流动，且同样地可消除使用具有潜在性污染的润滑剂的需要。另一可行方法是可使用泵进料是统。如第1B和1C图所示，成份是在含有可抛弃式混合头135的分配器130中动态地加以混合。如在第1C图所示的可抛弃式混合头135的横断面，流动阻断式(flow interrupting)结构138是可促进异氰酸酯与多元醇反应物的混合。
低废气性聚胺基甲酸酯是用于本发明的数个其它具体实例中。在一具体实例中，密封材料是包含与在本文中所揭示的任何一种聚胺基甲酸酯组成物相互一致的低废气性聚胺基甲酸酯。本发明的另一具体实例是关于一种过滤单元，其是包括过滤膜；过滤框(譬如，由铝所构成者)；及用于将过滤膜连接到过滤框的密封材料。虽然过滤框是可典型地使用用于制造空气过滤器者，其它具体实例是可使用过滤器外壳以取代过滤框，其中该外壳是适用于各种类型的流体(液体或气体)。该密封材料是包含与在本文中所揭示的任何一种聚胺基甲酸酯组成物相互一致的低废气性聚胺基甲酸酯。低废气性聚胺基甲酸酯基质是可限制例如含硅物质及其它污染物的排放，以有助于维持电子组件制造环境的洁净。本发明的其它具体实例是使用在本文中的其它应用(例如LIL环境)中所揭示的聚胺基甲酸酯基质实例，以限制含硅污染。
实验是在数个密封材料、商品级可获得、及新合成者上实施以测试其废气排放特性。两种不同类型的试验是在各种密封材料上实施。试验是全部皆在约大气压下进行。
一组试验是使用如第2图所示装置200来实施，以测定实际的过滤器单元(在本文中称为「废气性过滤试验单元」)的废气排放性质。输入气体导管210是携带基本上为洁净空气。输入气体导管210是藉由各自装入个别的过滤单元270的四个平行过滤导管230、240、250、260连结到输出气体导管220。在各过滤导管230、240、250、260中的阀280可加以打开或关闭，以控制气体从输入导管210至输出导管220的途径。例如，四个阀中的三个可加以关闭而其余保持打开，以测试在打开阀的过滤导管中过滤单元270的废气性质。气体流经过滤导管是藉由使用阀来加以控制。另一可行方法是超过一个过滤导管是可具有空气流通过，将各阀加以调整以测定在各过滤导管中的空气流动。试样口290允许在与过滤单元270相接触后的空气的下游取样。将所取样的空气藉由使用GC/MS加以分析，以测定在各时间区间以浓度(μg/m3)来表示的全部和个别污染物含量。取样器和GC/MS是在两种不同的检测组态中被湿润，以截取两种分子量组的污染物质：高沸腾物检测装置是配置用以检测具有分子量大于约C6至C8(约为甲苯)的物质；而低沸腾物检测装置是配置用以检测具有分子量为小于约C6至C8的物质。低沸腾物检测装置使用碳阱(carbo-trap)作为取样器，而高沸腾物检测装置使用Tenex管。GC/MS也是根据在检测时究竟是高或低沸腾物要被加以强调而特别地加以校正。
第二组试验是藉由从密封材料的试样实施直接脱附来进行(在本文中称为「脱附试验」)。约0.2毫克的密封材料的试样是暴露于50℃的环境中30分钟。使用Perkin-Elmer TurbomatrixTM试样器以收集从经加热的密封材料所脱附的任何物质。第二级阱的脱附是在300℃下进行。从第二级阱所脱附的物质分析是使用Perkin-Elmer GC-MS在温度梯度为从50℃至320℃的DB5管柱上操作来实施。所截取的物质数量是根据所取样的密封材料及密封材料的暴露时间来加以正规化。因此，脱附结果是以每克取样材料、每单位取样时间的污染物的微克数来表示(μg/gm/min)。同样地，GC/MS也是加以调整，以截取两种分子量组的污染物质；高沸腾物检测装置是配置用以检测具有分子量大于约C6至C8(约为甲苯)的物质；而低沸腾物检测装置是配置用以检测具有分子量为小于约C6至C8的物质。
使用配置成高沸腾物质的废气性过滤单元，对于获自萃取系统(ExtractionSystems)股份有限公司(现在为Entegris公司，Chaska，MN)所制造的型号E3000过滤单元的过滤单元加以测试。通过过滤导管的流动是维持在约200ft3/min的定值。代表藉由GC/MS加以识别的污染物是如第3A图所示的曲线图。曲线图300是展示在特定时间320从GC/MS吸附管柱所散发的物质的相对含量。该时间也是熟知的滞留时间。特定的滞留时间是与特定的物质相互关连。甲苯或十六烷是用作为校正GC/MS滞留时间的标准。曲线图300是展示在空气已流经废气性过滤单元试验装置后，在介于0与4小时的间的空气取样结果。信号的积分可获得全部有机碳产量为约54μg/m3。如第3B图所示，在24小时的运转时间后，污染物的下游浓度仍然显著，全部积分的有机污染物为约26μg/m3。
藉由脱附测试用于过滤器的密封材料的聚乙烯球珠所获得的GC/MS数据是如第4图所示。积分的脱附物质的全部含量为约3微克/克/分钟。
表1是展示获自废气性过滤单元试验的更详细的规格说明，其是配置成用以检测高沸腾物，使用聚乙烯密封材料来进行过滤单元。结果是相对应于在24小时的期间后，在过滤导管中所产生的废气的条件。滞留时间是以概率学来符合根据NIST标准数据库的潜在性化合物。第5图是展示相对应的GC/MS曲线图。
表1：获自第5图的GC/MS分析的规格说明
滞留时间(分钟) 化合物   NIST数据库符合，％ 浓度(μg/m3)
 关于甲苯  关于十六烷
1.89   甲苯   58     1.1     1.5
2.09   脂肪族烃   58     2.9     3.8
2.19   脂肪族烃   68     7.5     9.9
2.34   脂肪族烃   91     6.5     8.6
2.7   脂肪族烃   58     0.2     0.3
2.94   脂肪族烃   50     0.3     0.4
3.34   脂肪族烃   70     1.4     1.8
3.46   脂肪族烃   59     1.1     1.5
3.64   未经识别的化合物 - 3.8 5.0
3.78   脂肪族烃   47     4.4     5.8
4   脂肪族烃   64     4.2     5.5
4.17   脂肪族烃   72     0.8     1.1
4.39   脂肪族烃   58     0.3     0.4
4.53   脂肪族烃   70     0.4     0.6
4.76   脂肪族烃   72     3.7     4.8
4.96   脂肪族烃   59     2.4     3.1
5.1   脂肪族烃   53     5.5     7.2
5.42   脂肪族烃   76     8.6     11
5.59   脂肪族烃   64     7.6     9.9
5.83   脂肪族烃   52     8.4     11
5.99   癸烷   83     3.1     4.0
6.11   脂肪族烃   94     6.4     8.4
6.37   脂肪族烃   46     5.0     6.5
    6.51   脂肪族烃     78     34     45
    6.66   脂肪族烃     78     17     22
    6.73   脂肪族烃     72     9.7     13
    6.81   脂肪族烃     72     11     15
    6.92   脂肪族烃     87     6.5     8.5
    7.18   脂肪族烃     50     44     58
    7.28   脂肪族烃     59     12     15
    7.48   脂肪族烃     50     101     133
    7.71   脂肪族烃     64     41     53
    7.78   脂肪族烃     53     53     70
    8   脂肪族烃     55     64     84
    8.11   脂肪族烃     64     13     17
    8.24   十一烷     80     42     55
8.39   未经识别的化合物 - 15 19
    8.54   脂肪族烃     49     8.1     11
    8.67   脂肪族烃     50     30     39
    8.78   脂肪族烃     64     33     44
    8.95   脂肪族烃     59     20     26
滞留时间(分钟)     化合物   NIST数据库符合，％       浓度(μg/m3)
 关于甲苯  关于十六烷
9.05     脂肪族烃     64     16     20
9.24     脂肪族烃     64     6.5     8.5
9.29     脂肪族烃     46     5.6     7.4
9.38     脂肪族烃     -     5.0     6.5
9.48     脂肪族烃     64     9.0     12
    9.6     脂肪族烃     64     22     29
    9.75     脂肪族烃     59     28     37
    10.03     脂肪族烃     58     17     22
    10.31     脂肪族烃     87     13     17
    10.48     十二烷     80     7.7     10
    10.62     脂肪族烃     86     9.4     12
    10.81     脂肪族烃     46     11     15
    10.93     脂肪族烃     64     4.0     5.3
    11.01     脂肪族烃     78     8.7     11
    11.16     脂肪族烃     46     3.2     4.2
    11.39     脂肪族烃     64     13     17
    11.57     脂肪族烃     58     6.2     8.1
    11.84     脂肪族烃     58     8.4     11
    12.06     未经识别的化合物     -     4.6     6.1
    12.17     脂肪族烃     52     1.5     2.0
    12.31     脂肪族烃     64     3.4     4.4
    12.41     脂肪族烃     90     3.3     4.3
    12.59     十三烷     81     6.1     8.0
    12.71     未经识别的化合物     -     2.3     3.0
12.83     2-(1，1-二甲基乙基)-环丁酮 46 2.6 3.4
    12.94     未经识别的化合物     -     4.8     6.3
13.1     3，7，11-三甲基-1-十二醇 58 4.6 6.1
    13.37     1-乙烯基-环十二醇     51     2.0     2.7
    13.48     脂肪族烃     43     3.2     4.2
    13.66     脂肪族烃     45     1.9     2.5
    13.75     脂肪族烃     47     3.2     4.3
  13.87   未经识别的化合物     -     2.9     3.8
  13.98   未经识别的化合物     -     1.9     2.4
  14.09   未经识别的化合物     -     4.4     5.8
  14.25   未经识别的化合物     -     2.5     3.2
  14.39   未经识别的化合物     -     3.0     3.9
  14.56   十四烷     70     4.1     5.3
  14.93   脂肪族烃     41     4.8     6.3
  15.06   脂肪族烃     64     1.5     2.0
  15.25   脂肪族烃     58     4.0     5.3
  15.32   脂肪族烃     49     1.7     2.2
  15.5   脂肪族烃     70     3.9     5.2
  15.59   脂肪族烃     49     2.6     3.4
  15.74   脂肪族烃     60     2.4     3.1
  15.92   脂肪族烃     41     3.6     4.7
  滞留时间(分钟)     化合物   NIST数据库符合，％     浓度(μg/m3)
关于甲苯  关于十六烷
  16.08     脂肪族烃     64     3.1     4.1
  16.22     脂肪族烃     58     4.6     6.0
  16.46     脂肪族烃     41     4.9     6.4
  16.63     脂肪族烃     91     4.7     6.2
  16.87     脂肪族烃     55     5.1     6.8
  17.05     脂肪族烃     46     2.2     2.9
  17.17     脂肪族烃     -     2.6     3.5
  17.29     脂肪族烃     64     2.6     3.4
  17.41     脂肪族烃     64     2.2     2.9
  17.68     脂肪族烃     70     4.6     6.0
  17.91     脂肪族烃     53     1.7     2.3
  18.15     脂肪族烃     50     1.8     2.3
18.42     降樟脑(2-norbomanone) 50 0.8 1.0
  18.61     未经识别的化合物     -     1.4     1.8
18.82     双环[2.2.1]庚烷-2-甲醇 50 0.5 0.6
  18.9     脂肪族烃     64     0.4     0.5
  19.18     脂肪族烃     68     0.2     0.3
  19.25     脂肪族烃     62     0.2     0.2
    全部     962     1265
如第6和7图所示，也在八种其它商品级可获得的聚乙烯密封材料进行脱附试验。在各实例中，其是含有基本数量的污染物。因此，所试验的商品级所获得的密封材料并无可达到低污染物含量者。
一种新颍的密封材料(标记为S1)在废气性过滤单元试验中是基本上可提供相对于标准聚乙烯密封材料为较低数量的污染。S1是一种具有已减少脂肪族烃含量，但是仍然含有微量硅氧烷、HMDSO和BHT的具有碳黑的聚胺基甲酸酯基质。如第8A和8B图所示，配置成用以检测高沸腾物的GC/MS结果，则标准聚乙烯密封材料是展示显著较高的废气污染物含量，包括根据所检测得的个别物质及全部积分的污染物(第8A图)相对于使用制自S1的密封材料的过滤器(第8B图)两者。
然而，使用低沸腾物检测装置以截取污染物是获得显著较大的污染物的积分信号及含硅物质的存在。表2展示在各三日逐渐发现的污染物，其中废气性过滤单元试验是在使用S1作为密封材料的过滤单元上实施。两个过滤单元是使用S1，设计成在导管A和导管B中进行试验。
表2：使用S1的低沸腾物检测配置结果的概述
第一日     第二日     第三日
总污染物(μg/m3) 导管A 1763     1288     1001
导管B 2054     1243     1272
  总低沸腾物(μg/m3) 导管A 1679     1266     935
导管B 1914     1210     1191
  总高沸腾物(μg/m3) 导管A 83.1     22     66
导管B 136     30.3     79
TMS 导管A 0.18     未检测得     未检测得
导管B 0.4     未检测得     0.23
HMDSO 导管A 0.48     未检测得     0.21
导管B 0.15     未检测得     未检测得
  异丁氧基三甲基硅烷 导管A 0.16     未检测得     未检测得
导管B 未检测得     未检测得     未检测得
  六甲基环三硅氧烷 导管A 未检测得     0.04     0.04
导管B 0.025     0.09     0.039
如表2所示，若以与所检测得全部污染物相对应的总积分信号来表示，则低沸腾物试验展示具有比高沸腾物试验显著较大的信号。低沸腾物装置也检测得HMDSO、硅烷类和硅氧烷类的存在，此结果并未在高沸腾物装置中发现。上述结果显示S1仍然含有需要加以移除的含硅物质。
制造一种新颍的密封材料S2。S2是包含一种具有碳黑的聚胺基甲酸酯基质。所制得单块状聚胺基甲酸酯基质S2(亦即，并未发泡)是不含HMDSO、硅烷类、硅氧烷类和BHT。脱附试验是在试样S2上实施，其是使用包括高沸腾物检测装置及低沸腾物检测装置两者。表3是展示高沸腾物检测装置的结果，然而表4是展示低沸腾物检测结果。
表3：使用试样S2的最适化高沸腾物检测脱附试验的结果关键聚合物：PC3793B/A(不含硅)高沸腾物检测试验结果
滞留时间(分钟) 化合物 NIST数据库符合，％     废气速率(微克/克/分钟) CAS#
    关于甲苯
16.32 脂肪族烃 40     0.0008 -
16.89 丁基化羟基甲苯(BHT) 86 0.0018 128-37-0
全部     0.0026
表4：使用试样S2的最适化低沸腾物检测脱附试验的结果
关键聚合物：PC3793B/A(不含硅)低沸腾物检测试验结果
滞留时间(分钟) 化合物   NIST数据库符合，％     废气速率(微克/克/分钟) CAS#
    关于甲苯
4.1 未经识别的化合物     -     0.0001 -
6.6 未经识别的化合物     -     0.0008 -
19.79 未经识别的化合物     -     0.0001 -
21.7 氯苯     91     0.0005 108-90-7
23.1 未经识别的化合物     -     0.0002 -
26.27 未经识别的化合物     -     0.0001 -
26.69 脂肪族烃     64     0.0002 -
26.87 脂肪族烃     72     0.0001 -
27.45 未经识别的化合物     -     0.0002 -
27.93 未经识别的化合物     -     0.0001 -
33.58 未经识别的化合物     -     0.0001 -
33.97 4-(2-噻吩基甲基)-苯酚 50 0.0001 91680-55-6
  34.51   未经识别的化合物 -     0.0001 -
  37.01   未经识别的化合物 -     0.0001 -
  37.5   未经识别的化合物 -     0.0019 -
  全部     0.0046
包括高沸腾物和低沸腾物检测试验结果两者显示总污染物量较小。在试验的检测极限的范围内，该结果也未显示含硅物质的存在。
制造另一种聚胺基甲酸酯基质S3，基质是加以发泡以减少所使用的材料的总量。表5是概述聚胺基甲酸酯成份、及形成S3的完全混合物的性质，该S3是以两份成份B对1份的成份A(以体积计)(或是为100份成份B对45份成份A，以重量计)所形成者。所制得S3是类似于S2，其是不含HMDSO、硅烷类、硅氧烷类和BHT。进行S3在废气性过滤单元试验的结果显示是具有类似于S2的有利的废气性的特性。
表5：聚胺基甲酸酯S3的性质概述
成份A 成份B 混合物
颜色 黑色 琥珀色 黑色
黏度(在25℃) 65,000cPs 150cPs 25,000cPs
布罗克非尔德(Brookfield)RVT黏度计 #6 at 10rpm #1 at 10rpm #6 at 10rpm
触变性指数(1÷10) 5.0 1.0 4.0
比重 1.39 1.23 0.50(发泡)
密度(lbs/gal) 11.5 10.3 4.2(发泡)
虽然本发明已参考较佳的具体实例特别加以展示和揭述，本领域技术人员应了解到在形态和详细上所作的各种变化并不会脱离所附加的申请专利范围所涵盖的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种低废气聚胺基甲酸酯，其包含：
聚胺基甲酸酯基质、及
基本上不包含含硅污染物的添加剂。
2.如权利要求1所述的聚胺基甲酸酯，其中该聚胺基甲酸酯是加以发泡。
3.如权利要求1所述的聚胺基甲酸酯，其中当该聚胺基甲酸酯基质在约大气压下历经约50℃的温度约30分钟时，该基质是以低于约0.0001微克/克/分钟的速率排放一种或多种含硅污染物。
4.如权利要求1所述的聚胺基甲酸酯，其进一步包含碳黑。
5.一种密封材料，其包含基本上没有包含含硅污染物的聚胺基甲酸酯基质。
6.如权利要求5所述的密封材料，其中该聚胺基甲酸酯基质是加以发泡。
7.如权利要求5所述的密封材料，其中当该聚胺基甲酸酯基质在约大气压下历经约50℃的温度约30分钟时，该基质是以低于约0.0001微克/克/分钟的速率排放一种或多种含硅污染物。
8.一种过滤单元，其包括过滤膜、过滤框、及将过滤膜连接到过滤框的密封材料，且该密封材料包含基本上不包含含硅污染物的聚胺基甲酸酯基质。
9.如权利要求8所述的过滤单元，其中聚胺基甲酸酯基质是加以发泡。
10.如权利要求8所述的过滤单元，其中当该聚胺基甲酸酯基质在约大气压下历经约50℃的温度约30分钟时，该基质是以低于约0.0001微克/克/分钟的速率排放一种或多种含硅污染物。
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