CN1345255A - 中空纤维膜组件、其铸封材料和化学品脱气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在半导体生产工艺、打印机、液晶密封工艺或化学品生产工艺等中用于化学品脱气的中空纤维膜组件及其铸封材料,并涉及一种使用所述中空纤维膜组件的化学品脱气方法。本发明的中空纤维膜组件1的特征在于,铸封材料2是一种环氧树脂固化产物,其中铸封材料测试片在该测试片在化学品中于室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2,且外壳4是一种聚烯烃,其中测试片在该测试片在化学品中于室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2,且总金属含量为300ppm或更低,所述组件能够用于长期的化学品处理而不会出现从组件中的泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及一种在半导体生产工艺、打印机、液晶密封工艺或化学生产工艺等中用于化学品脱气处理的具有优异耐化学性的中空纤维膜组件、其铸封材料(potting materials)和使用所述中空纤维膜组件的化学品脱气方法。
本申请基于日本专利申请No.平11-97064和日本专利申请No.平11-132580,在此将其内容引作参考。
背景技术
在半导体生产工艺中,将光刻胶液体涂覆到层压在半导体晶片上的薄膜上,并在透过其中形成图案的光罩进行曝光和显影之后,于该薄膜上刻蚀形成图案。
同时在显影步骤中,通常用氮气将显影溶液(化学品)抽吸至出料喷嘴并从该喷嘴出料以将显影溶液旋涂到半导体晶片上。但从喷嘴出料时,施加到化学品上的压力可能回复到大气压,造成超饱和溶解的气体形成气泡。如果将显影溶液在仍包含气泡的同时旋涂到半导体晶片上,则显影不完全,导致出现未显影部分。因此,需要将溶解在化学抽吸步骤中的氮气进行脱气以抑制形成气泡。
另外在半导体生产工艺的一个步骤中,其中在涂覆中间层隔绝膜之后切掉膜周围的非平整部分(边缘漂洗步骤),进行的工作是将溶剂(主要由醇组成)滴到膜上以溶解该膜的外周边缘。此外,在按照与以上中间层隔绝膜相同的方式在已涂覆具有低介电常数的薄膜之后进行的边缘漂洗步骤中,进行的工作是将溶剂(如醇、醚、酮或烃)滴到膜上以溶解该膜的外周边缘。在这些步骤中,所用的溶剂也用氮气抽吸。因此,气泡可能在释放压力时形成,从而导致在将液滴飞溅到膜上的同时形成气泡,造成出现缺陷。因此,为了消除这些缺陷,需要将溶解在溶剂中的气体脱气以抑制形成气泡。
此外,除了上述的显影溶液和溶剂,还需要根据要求将光刻胶溶液进行脱气。
另外,打印机油墨同样也要进行脱气。在配有压电元件头的喷墨打印机中,加压和减压在油墨出料过程中通过该压电元件重复数次。这时,在该头所填充的油墨中,溶解的氮气、氧气和其它气体长成气泡且这些气泡容易在头中聚集。因此,这些气泡在油墨出料时排放,造成出现印刷遗漏。
此外,在具有热头的喷墨打印机中,溶解在油墨中的气体在快速加热和冷却该油墨的热周期的头驱动过程中长成气泡,而且这些气泡容易聚集在该头中。因此,这些气泡在油墨出料时排放,造成出现印刷遗漏。
因此,同样需要在这些打印机中进行脱气以降低溶解在油墨中的气体的浓度并抑制形成气泡。
作为一种涉及利用膜将化学品中溶解气体脱气的技术的例子,日本未审专利申请第一出版物No.平9-187629提出了一种用于半导体显影溶液的脱气膜组件。在此处公开的脱气膜组件中,外壳和/或顶盖、中空纤维膜和端部密封的接触化学品的那些部分由具有优异的耐显影溶液性的材料组成。
关于这种脱气膜组件,使用环氧树脂作为其密封材料(铸封材料)的一个优选例子。环氧树脂的例子包括缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、脂族环氧化物和脂环族环氧化物,而固化剂的例子包括脂族多元胺、脂环族多元胺、聚酰胺胺(polyamide amine)和聚酰胺。
另外,中空纤维膜的一个优选例子是由聚-4-甲基戊烯-1组成且无孔的均相中空纤维膜、与多孔膜的表面相连的均相薄膜层。
另外,日本未审专利申请第一出版物No.平8-243306和日本未审专利申请第一出版物No.平9-7936提出了一种使用非多孔(均相)管组件将化学品中的溶解氮气脱气的方法,其中将具有优异耐溶剂性的聚四氟乙烯树脂成型为管的形状。
另外,作为一项打印机油墨脱气技术,日本未审专利申请第一出版物No.平5-17712提出了一种用于喷墨记录的油墨脱气方法。这种用于油墨脱气的方法使用一种厚度为10μm或更低的由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂等组成的气体可渗透膜。
但在以上日本未审专利申请第一出版物No.平9-187629中所述的脱气膜组件中,用于脱气组件的每种元件的耐化学性按照化学浸渍3个月所引起的变化量来评估。因此,这种用于评估耐化学性的方法不适合其中变质在3个月浸渍之后迅速进行的元件。使用这种膜的脱气膜组件具有长期稳定性方面的问题。另外,尽管该脱气膜组件的每种元件对碱性化学品,如半导体显影溶液具有一定程度的耐受性,但它们不耐醇、光刻胶、打印机油墨和液晶之类的化学品,且存在问题,例如被这些化学品溶胀和洗脱。因此,这种脱气膜组件不能用于醇、光刻胶、打印机油墨和液晶之类化学品的脱气。
为了解决该问题,日本已审专利申请第二出版物No.平7-34850、日本已审专利申请第二出版物No.平7-34851、和日本未审专利申请第一出版物No.平1-293105提出了一种膜组件,其中整个组件由具有对溶剂和其它化学品的高耐受性的热塑性树脂组成。在生产这些组件时,为了以流体密封或气密方式将膜的面与另一面分离,在将膜固定到外壳上时,特别是在使用铸封材料将中空纤维膜固定到外壳上时,使用热塑性树脂作为铸封材料。因此,必须将铸封材料熔化用于铸封处理。
但在利用熔化铸封材料进行铸封加工时,需要选择一种能够在加工过程中经受热的中空纤维膜,这样造成可使用的中空纤维膜特别受限的问题。另外,熔化铸封材料的粘度通常特别高。因此,如果使用铸封材料将由集合中空纤维组成的中空纤维束固定到外壳上,该树脂难以在纤维间渗透,造成在铸封部分中形成“松散区域”的问题。这些在铸封部分中的“松散区域”容易造成泄漏。
另外,氟树脂用作理想的热塑性树脂。但氟树脂的聚合物如PTFE昂贵,而且也具有较低的加工性的缺点。
另一方面,日本未审专利申请第一出版物No.平6-170176提出了一种使用热固性树脂作为铸封材料的具有优异耐溶剂性的组件。该热固性树脂是环氧树脂和阳离子聚合反应固化剂或阴离子聚合反应固化剂的一种组合。但根据固化剂的种类,应注意固化剂中的金属有可能洗脱到化学品中并造成化学品的污染的危险。
另外,日本未审专利申请第一出版物No.平6-170176还提出向铸封材料中加入无机填料。但该方法也具有化学品被洗脱出填料的金属污染的问题。另外,即使使用聚氨酯树脂作为铸封材料,如果使用通过加入有机金属催化剂加速固化反应而固化的聚氨酯树脂,金属也可能洗脱。
另外,通常使用具有耐化学性的聚烯烃用作外壳材料。但由于聚烯烃包含显著量的金属或其它化合物如杂质,当化学品与外壳接触时,存在外壳中的金属洗脱到化学品中的问题。金属洗脱至化学品能够造成半导体生产工艺的严重缺陷。因此,需要避免化学品被金属污染。
另外,氟树脂如PTFE是常用作耐化学性材料的材料的例子。但氟树脂的问题在于难以加工且非常昂贵。
另外,上述由聚(4-甲基-戊烯-1)组成的均相中空纤维膜也易于在均相薄膜层中形成连通孔,并在膜生产之后的处理过程中在均相薄膜层中出现由机械磨损造成的针孔。因此,在这些膜的情况下,如果化学品通过润湿膜材料而渗透到多孔的孔中,这时化学品从均相薄膜层中的孔和针孔泄漏。
另外,在使用上述由聚四氟乙烯树脂组成的非多孔(均相)管膜的方法的情况下,除了膜材料的低氮气渗透系数,由于该管的厚度仍厚,氮气传输速率低(例如,氮气传输速率=0.5×10-11厘米3/厘米2·帕·秒),因此,即使进行脱气,此时并不适用作实用脱气水平。
另外,一种前述用于喷墨记录油墨的脱气方法包括,将原料油墨供给到中空纤维膜的中空部分,降低膜外部的压力,然后将溶解在油墨中的气体通过该膜脱气。但由于该实施方案中使用的四氟乙烯管非常薄,为1-2μm,导致机械强度低,因此该膜由于原料油墨的压力而破裂,这样造成油墨泄漏。
为了解决上述问题,本发明的目的是通过使用一种具有优异耐化学性的材料作为包容并保护中空纤维膜的外壳的材料以及一种粘附并固定该中空纤维膜的铸封材料而提供一种具有优异耐化学性的中空纤维膜组件。
另外,本发明的另一目的是通过使用一种不会被金属杂质污染的材料作为铸封材料和外壳材料而提供一种无金属洗脱的中空纤维膜组件。
此外,本发明的另一目的是通过使用一种具有优异耐化学性和气体渗透性的中空纤维膜而提供一种具有优异耐化学性、脱气性能和耐久性的中空纤维膜组件,并提供一种能够有效地将化学品脱气的化学品脱气方法。
本发明的公开内容
用于本发明中空纤维膜组件的铸封材料的特征在于其为环氧树脂固化产物,其中在粘附并固定中空纤维膜组件的用于中空纤维膜组件的铸封材料中,铸封材料测试片在该测试片于化学品中在室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2。这种用于中空纤维膜组件的铸封材料具有优异的耐化学性。
另外,本发明用于中空纤维膜组件的铸封材料优选为环氧树脂固化产物,其中铸封材料测试片在该测试片于化学品中在室温下浸渍6个月之后的厚度变化率为-15至+15%。这种用于中空纤维膜组件的铸封材料具有优异的耐化学性。
另外,本发明用于中空纤维膜组件的铸封材料优选为其分子中具有多硫化物骨架的环氧树脂和至少包含芳族多元胺的固化剂的固化产物。这种用于中空纤维膜组件的铸封材料具有低的溶剂相容性且对由化学品引起的溶胀有耐受性。
另外,本发明用于中空纤维膜组件的铸封材料优选为其分子中具有至少三个缩水甘油基的环氧树脂和至少包含芳族多元胺的固化剂的固化产物。因为这种用于中空纤维膜组件的铸封材料具有高的交联密度,它明显具有更优异的耐化学性。
另外,存在于铸封材料中的金属的含量优选为300ppm或更低。这种用于中空纤维膜组件的铸封材料不会造成金属对化学品的污染。
另外,这种用于中空纤维膜组件的铸封材料的特征在于,中空纤维膜组件被上述用于中空纤维膜组件的铸封材料粘附并固定。这种中空纤维膜组件可用于长期的化学处理而不会出现组件泄漏。另外,这种中空纤维膜组件不会造成金属对化学品的污染。
另外,本发明的中空纤维膜组件的特征在于,其外壳材料是一种聚烯烃,其中聚烯烃测试片在该测试片于化学品中在室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2,且存在于聚烯烃中的金属的总含量为300ppm或更低。由于该中空纤维膜组件的外壳材料具有优异的耐化学性,它可用于长期的化学处理而不会出现组件泄漏。
另外,上述聚烯烃优选使得其测试片在该测试片于化学品中在室温下浸渍6个月之后的厚度变化率优选为-15至+15%。由于该聚烯烃具有优异的耐化学性,它适用于外壳材料。
另外,上述聚烯烃优选为聚乙烯或环烯烃聚合物。由于该聚烯烃具有优异的耐化学性和低的金属含量,它适用于外壳材料。
另外,本发明中空纤维膜组件的特征在于,中空纤维膜组件被上述用于中空纤维膜组件的由上述聚烯烃组成的铸封材料粘附并固定在外壳中。由于该中空纤维膜组件的铸封材料和外壳材料具有优异的耐化学性,它可用于长期的化学处理而不会出现组件泄漏。
另外,本发明的中空纤维膜组件优选使得该中空纤维膜是一种具有复合结构的中空纤维膜,其中均相薄膜并列在多孔载体层之间,该中空纤维膜的氧气传输速率与氮气传输速率的传输速率比为1.1或更高,且在化学品中于室温下浸渍6个月之后的上述传输速率比的变化率为-15至+30%。这种中空纤维膜组件具有优异的耐化学性、脱气性能和耐久性。
另外,上述中空纤维膜优选使得该中空纤维膜在化学品中于室温下浸渍6个月之后的重量变化为-30至30%。由于这种中空纤维膜具有优异的耐化学性,它可适用于本发明的中空纤维膜组件。
另外,上述中空纤维膜优选使得氮气传输速率为0.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高,且氧气传输速率为0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。由于这种中空纤维膜具有优异的脱气性能,它可适用于本发明的中空纤维膜组件。
另外,本发明的化学品脱气方法的特征在于其是一种能够利用采用了上述中空纤维膜组件的中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法。按照该化学品脱气方法,可以抑制脱气处理过程中的化学品组成变化,而且可有效并长期稳定地得到未污染的脱气的化学品。
另外,本发明的化学品脱气方法的特征在于其是一种能够利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中该化学品包含非离子含氟表面活性剂,且至少该中空纤维膜组件接触该化学品的那部分由聚烯烃制成。按照该化学品脱气方法,可以抑制脱气处理过程中的化学品组成变化,而且可有效并长期稳定地得到未污染的脱气的化学品。
另外,在本发明的化学品脱气方法中,上述聚烯烃优选为聚乙烯、聚丙烯或聚(4-甲基戊烯-1)。由于这些聚烯烃具有低的非离子含氟表面活性剂吸附,它们可适用于本发明的化学品脱气方法。
另外,本发明的化学品脱气方法适用于采用光刻胶或显影溶液作为化学品的场合。
附图的简要描述
图1是表示本发明中空纤维膜组件的一个例子的横截面视图。
图2是表示本发明中空纤维膜的一个例子的透视图。
图3是表示织制片材的一个例子的俯视图。
图4是使用本发明中空纤维膜组件的化学品脱气处理装置的方框示意图。
图5是表示本发明中空纤维膜组件的一个例子的横截面视图。
实现本发明的最佳方式
以下详细解释本发明。
本发明提供的中空纤维膜组件例如示于图1。在该图所示的中空纤维膜组件中,中空纤维膜组件3包容在圆柱体外壳4内,该外壳在其壁表面上具有大数目的孔5。在该组件中,中空纤维膜3以两端打开的状态通过铸封材料2固定在外壳4内。
本发明的铸封材料使得铸封材料测试片在该测试片于化学品中在室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2。
另外,该铸封材料优选使得铸封材料测试片在该测试片于化学品中在室温下浸渍6个月之后的厚度变化率为-15至+15%。
由化学品引起的铸封材料的溶胀、洗脱等受接触化学品的铸封材料表面积的影响。另外,化学品也造成铸封材料在重量和尺寸上的显著变化。因此,在本发明中,单位表面积的重量变化和厚度的变化率可用作铸封材料耐化学性的指示。
铸封材料测试片是指由使得固化态变得稳定且具有预定形状的铸封材料组成的测试片。稳定的固化态是这样一种状态,其中,例如在铸封材料由环氧树脂和固化剂组成的情况下,两者已在室温下混合,随后放置过夜并在80℃下加热固化6小时。该铸封材料测试片的尺寸为60毫米长、8毫米宽和2毫米厚,且表面积为约12.3厘米2。
耐化学性试验包括,将该铸封材料测试片在室温,即23℃下浸渍在化学品(液体体积为8毫升/1厘米2测试片表面积)6个月,进行取样和测量,然后按照以下等式1和2计算。另外,在以下实施方案中,评估针对10个样品进行,随后确定它们的平均值。
等式1:
单位表面积的重量变化(毫克/厘米2)={浸渍之后的铸封材料测试片的重量(毫克)-浸渍之前的铸封材料测试片的重量(毫克)}/浸渍之前的铸封材料测试片的表面积(厘米2)
等式2:
厚度的变化率(%)=[{浸渍之后的铸封材料测试片的厚度(毫米)-浸渍之前的铸封材料测试片的厚度(毫米)}/浸渍之前的铸封材料测试片的厚度(毫米)]×100
如果在化学品中浸渍之后的单位表面积的重量变化大于+20毫克/厘米2,该铸封材料由于化学品渗透而溶胀,造成铸封材料和中空纤维膜的分离、铸封材料的碎裂和外壳的破坏。另一方面,如果单位表面积的重量变化下降超过-20毫克/厘米2,该铸封材料发生洗脱,不仅该铸封材料不再能够以流体密封的方式将中空纤维膜的一面与另一面分离,而且造成化学品组成的变化。
另外,如果在化学品中浸渍之后的厚度变化率大于+15%,该铸封材料由于化学品渗透而溶胀,而如果该值下降超过-15%,该铸封材料发生洗脱。
通过使用一种在化学品中浸渍之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2且厚度变化率为-15至+15%的铸封材料来构成中空纤维膜组件,可得到一种具有优异耐化学性且不存在已有技术问题如铸封材料碎裂的中空纤维膜组件。
用于本发明耐化学性试验的化学品是因其而要求耐受性的目标溶液,取决于该中空纤维膜组件的用途,其例子包括有机溶剂如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纤剂、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚乙酸酯、光刻胶、半导体显影溶液、打印机油墨和液晶。更具体地,施用异丙醇、半导体显影溶液{水/四甲基氢氧化铵=98/2(%重量)}、玻璃上旋涂的溶液{异丙醇/四乙氧基硅烷/水=70/2/28(%重量)}、打印机油墨{水/乙二醇/异丙醇=80/5/15(%重量)}、液晶{胆甾醇氯化物、胆甾醇壬酸酯}、光刻胶稀释剂{丙二醇单甲醚/丙二醇单甲醚乙酸酯=70/30(%重量)}、等等。
具有这些特性的铸封材料的例子包括(1)在其分子中具有多硫化物骨架的环氧树脂的固化产物、和(2)在其分子中具有至少3个缩水甘油基的环氧树脂的固化产物。
在该化学结构式中,R1和R3表示包含双酚骨架的有机酸,且R2表示由-(C2H4OCH2OCH2H4-Sm)n-所示的多硫化物骨架(其中,m的值为1-3并表示S在多硫化物骨架中的平均含量,且n的值为1-50并表示多硫化物骨架在单个分子中的平均含量)。
其分子中具有多硫化物骨架的多硫化物改性环氧树脂具有低的化学品相容性,且其固化产物对由化学品引起的溶胀等有耐受性并具有优异的耐化学性。
上述包含双酚骨架的有机酸的例子包括双酚A环氧树脂、卤代双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、卤代双酚F环氧树脂、以及包含类似或相似化学结构的那些。另外在本发明中,多硫化物改性环氧树脂可通过与双酚环氧树脂、卤代双酚环氧树脂或氨基甲酸酯改性环氧树脂等根据需要进行混合而使用。
以下解释(2)在其分子中具有至少3个缩水甘油基的环氧树脂。在其分子中具有至少3个缩水甘油基的环氧树脂的应用可增加固化产物的交联密度并有可能更有效地抑制网状结构链的移动性。增加交联密度可抑制因化学品渗透到固化产物中而引起的溶胀,并能够得到具有优异耐化学性的铸封材料。此外,这种在其分子中具有至少3个缩水甘油基的环氧树脂应该是这样一种环氧树脂,其中即使由于分子量分布的影响而部分地包含具有3个以下缩水甘油基的组分,其主要组分具有至少3个缩水甘油基。
并不特别限定在其分子中具有至少3个缩水甘油基的环氧树脂的结构,且例子包括山梨醇聚缩水甘油醚、四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油醚甲烷、三缩水甘油基对氨基苯酚、三缩水甘油基异氰脲酸酯、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基间二甲苯二胺、苯酚酚醛清漆环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆环氧树脂、DPP酚醛清漆环氧树脂和四苯酚乙烷环氧树脂。另外在本发明中,上述环氧树脂可通过与双酚环氧树脂、卤代双酚环氧树脂或氨基甲酸酯改性环氧树脂等根据需要进行混合而使用。
常用的环氧树脂固化剂的例子包括脂族多元胺、环脂族多元胺、芳族多元胺、聚酰胺多元胺、聚酰胺、双氰胺、酸酐、叔胺、咪唑化合物和BF3配合物。尤其是,使用包含芳族多元胺的固化剂可得到一种具有特别优异的耐化学性的铸封材料。
由于芳族多元胺固化剂在其分子链中具有芳环,它们因为与环氧树脂反应而具有一种刚性结构,其构型的自由度低。由于化学品渗透到反应产物中而引起铸封材料被化学品溶胀,具有低自由度的刚性结构的铸封材料耐化学品渗透且具有优异的耐化学性。
另外,芳族多元胺具有比例如脂族多元胺更弱的碱性,且易受芳环空间位阻效应的影响。因此,它们也具有辅助控制固化速率而不会伴随铸封材料的突然固化、产生热等的特性。另外,芳族多元胺固化剂可与其它固化剂根据需要结合使用。
尽管固化剂的加入量通常等于环氧树脂的化学计量或稍微超过该量,但在使用加速剂(如醇或酚)的情况下稍低。
环氧树脂与多元胺固化剂之间的反应由链增长阶段和交联阶段组成。链增长阶段由直链增长阶段(氨基加成到环氧基上)、和支化增长阶段(形成凝胶)组成,在后者中,仲氨基和所形成的羟基竞争地加成到新环氧基上。在交联阶段中,交联结构由支化低聚物构成。
铸封材料被化学品的溶胀由于化学品渗透到铸封材料中而发生。因此,具有较高交联密度的铸封材料由于不被化学品溶胀并具有优异的耐化学性而优选。为了增加交联密度,优选加热并固化环氧树脂与固化剂的反应产物。尽管固化温度和时间可根据反应产物的形状、尺寸、加工性等合适选择,但它们优选为在70℃或更高的温度下30分钟或更高,更优选在80℃或更高的温度下30分钟或更高。
芳族多元胺固化剂得到上述具有优异耐化学性的铸封材料。催化固化剂是除了芳族多元胺固化剂之外能够产生类似程度耐化学性的固化剂的一个例子。催化固化剂的例子包括阴离子聚合反应型(如,叔胺和咪唑化合物)和阳离子聚合反应型(如,BF3配合物)。这些催化固化剂引起缩水甘油基的加成聚合反应。在加成聚合反应中,固化剂的特性基本上不引入固化产物的三维网状结构中,而环氧树脂的特性则更多地反映在该固化产物的特性中。
通过环氧树脂和固化剂的上述反应而得到的铸封材料具有相对上述化学品如有机溶剂、光刻胶、半导体显影溶液、打印机油墨和液晶的优异稳定性。
如果使用中空纤维膜组件对化学品进行脱气处理,作为包含在铸封材料中的杂质的金属和金属化合物(称作金属)洗脱到化学品中是一个主要问题。为了抑制金属向化学品中的这种洗脱,优选使用其中具有低含量金属的铸封材料。存在于铸封材料中的金属的总含量优选为300ppm或更低。如果金属含量超过300ppm,金属或金属化合物洗脱到化学品中,导致可能污染化学品。金属含量因此优选为100ppm或更低,更优选50ppm或更低。
本发明中的金属含量是指作为金属元素包含的金属的量。目标金属元素的例子包括碱金属Na和K、碱土金属Mg和Ca、过渡金属Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu和Zn,以及金属元素Al、Sn和Pb中的每种。因此,金属含量是指由这些相应金属元素的分析值确定的每种金属元素含量的总和。此外,并不特别限定分析每种金属元素的方法。
以下解释用于本发明的外壳。
本发明外壳的一个例子优选为,其中外壳测试片在所述测试片于室温下在化学品中浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2。此外还优选,其中外壳测试片在所述测试片于室温下在化学品中浸渍6个月之后的厚度变化率为-15至+15%。
由化学品引起的外壳材料的溶胀、洗脱等受接触该化学品的外壳材料的表面积的影响,而且在重量和尺寸上也出现显著变化。因此在本发明中,单位表面积的重量变化和厚度的变化率可用作外壳材料耐化学性的指示。
耐化学性试验包括,将该外壳材料测试片于室温下浸渍在化学品(液体体积为8毫升/1厘米2测试片表面积)6个月,进行取样和测量,然后按照以下等式3和4计算。
等式3:
单位表面积的重量变化(毫克/厘米2)={浸渍之后的外壳材料测试片的重量(毫克)-浸渍之前的外壳材料测试片的重量(毫克)}/浸渍之前的外壳材料测试片的表面积(厘米2)
等式4:
厚度的变化率(%)=[{浸渍之后的外壳材料测试片的厚度(毫米)-浸渍之前的外壳材料测试片的厚度(毫米)}/浸渍之前的外壳材料测试片的厚度(毫米)]×100
如果在化学品中浸渍之后的单位表面积的重量变化大于+20毫克/厘米2,该外壳材料由于化学品渗透而溶胀,造成外壳材料和铸封材料的分离以及外壳的碎裂。另一方面,如果单位表面积的重量变化下降超过-20毫克/厘米2,该外壳材料发生洗脱,造成脱气化学品组成的变化。另外,随着外壳碎裂的进行,不再能够以流体密封或气体密封的方式将中空纤维膜的一面与另一面分离。
另外,如果在化学品中浸渍之后的厚度变化率大于+15%,该外壳材料由于化学品渗透而溶胀,而如果该值下降超过-15%,该外壳材料发生洗脱。
塑料聚烯烃优选用于本发明的外壳材料,聚烯烃一般已知具有相对有机溶剂和其它化学品的高耐久性,并能够延长组件的使用期。此外,聚乙烯和环烯烃聚合物由于它们相对各种化学品的耐久性以及它们的低含量金属和其它杂质而是特别优选的聚烯烃例子。
用于本发明耐化学性试验的化学品是因其而要求耐受性的目标溶液,取决于该中空纤维膜组件的用途,其例子包括有机溶剂如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纤剂、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚乙酸酯、光刻胶、半导体显影溶液、打印机油墨和液晶。更具体地,施用异丙醇、半导体显影溶液{水/四甲基氢氧化铵=98/2(%重量)}、玻璃上旋涂的溶液{异丙醇/四乙氧基硅烷/水=70/2/28(%重量)}、打印机油墨{水/乙二醇/异丙醇=80/5/15(%重量)}、液晶{胆甾醇氯化物、胆甾醇壬酸酯}、光刻胶稀释剂{丙二醇单甲醚/丙二醇单甲醚乙酸酯=70/30(%重量)}、等等。
另外,如果使用中空纤维膜组件对化学品进行脱气处理,作为包含在外壳材料中的杂质的金属和金属化合物(称作金属)洗脱到化学品中是一个主要问题。为了抑制金属向化学品中的这种洗脱,优选使用其中具有低含量金属的外壳材料。存在于外壳材料中的金属的总含量优选为300ppm或更低。金属含量优选为100ppm或更低,更优选50ppm或更低。如果金属含量超过300ppm,金属或金属化合物洗脱到化学品中,导致可能污染化学品。
本发明中的金属含量是指作为金属元素包含的金属的量。目标金属元素的例子包括碱金属Na和K、碱土金属Mg和Ca、过渡金属Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu和Zn,以及金属元素Al、Sn和Pb中的每种。因此,金属含量是指由这些相应金属元素的分析值确定的每种金属元素含量的总和。此外,并不特别限定分析每种金属元素的方法。
另外,在外壳材料与铸封材料粘附性低的情况下,可以使用底漆进行底漆处理。
以下解释用于化学品脱气的中空纤维膜。
图2所示的中空纤维膜3是用于本发明的中空纤维膜的一个例子,具有一种复合结构,其中均相薄膜10并置在多孔载体层11之间的两面上。
多孔载体层11和均相薄膜10仅需要处于它们进行接触的状态,无需用粘合剂等粘附,且它们的形态在用于化学品脱气时得到保持。
相反,如果多孔载体层和均相薄膜用粘合剂粘附,均相薄膜的气体渗透性容易由于粘合剂层的存在而下降。均相薄膜的气体渗透性的下降是不合适的,因为这造成脱气性能的降低。
均相薄膜10是无针孔或微孔的并具有优异的气体渗透性。此外,均相薄膜10受多孔载体层11的保护,该载体层具有低的抗气体渗透性和机械强度。因此,不会出现化学品从孔中泄漏,这种泄漏在使用仅由多孔孔构成的膜进行脱气时出现,也不会在均相薄膜中因机械磨损而形成针孔。
均相薄膜的厚度优选为1-10μm。如果膜厚度低于1μm,在使用过程中对压力的耐受性不足,而如果厚度大于10μm,气体渗透性往往不够,尽管这取决于所用的材料。
此外,多孔载体层的厚度优选使得一层的厚度为10-50μm。载体层的孔隙率优选为10-50%体积。
此外,优选使用这样一种中空纤维膜作为中空纤维膜,其中定义为氧气传输速率与氮气传输速率的比(氧气传输速率/氮气传输速率)为1.1或更高,且在浸渍于化学品之后的所述传输速率比的变化率为-15至+30%。
在此,气体传输速率是通过将纯氧或氮气供给到中空纤维膜并按照ASTM D1434测定传输速率而确定的值。
如果传输速率比为1.1或更高,不会出现化学品泄漏并表现出适合实际应用的脱气性能。另一方面,如果传输速率比低于1.1,针孔在一部分均相薄膜上形成。尤其是,如果该值低于0.93,可形成尺寸接近氧气和氮气分子在整个均相薄膜中的平均自由程的针孔,导致更易于化学品泄漏。
另外,使用传输速率比的变化和重量变化速率作为中空纤维膜耐化学性的指示是合适的。这些值在将中空纤维膜在室温,即23℃下浸渍6个月,然后取样并测量数据之后,按照以下的等式5和6来计算。
等式5:
中空纤维膜的传输速率比的变化(%)={浸渍之后的传输速率比-浸渍之前的传输速率比}×100/浸渍之前的传输速率比
等式6:
中空纤维膜的重量变化率(%)=[{浸渍之后的中空纤维膜的重量-浸渍之前的中空纤维膜的重量}×100/浸渍之前的中空纤维膜的重量
另外,在化学品中浸渍之后的传输速率比的变化率基本上表示该均相薄膜对化学品的耐久性,而且如果在-15至+30%的范围内,该均相薄膜相对化学品耐久。如果该变化率下降超过-15%,针孔在均相薄膜中形成,而且在大于+30%的情况下,发生溶胀。
优选使用其中所述膜在浸渍于化学品之后的重量变化率在-30至+30%的范围内的中空纤维膜作为用于本发明的中空纤维膜。
重量变化率基本上表示多孔载体层的重量变化。如果重量变化率在-30至+30%的范围内,该多孔载体层对化学品耐久,且可保持能够经受实际应用的机械强度。相反,如果重量变化率下降超过-30%,针孔由于洗脱等而形成,而且在重量变化率大于+30%的情况下,发生溶胀。在任何情况下,中空纤维膜由于不适当的机械强度而破坏,导致可能的化学品泄漏。
另外,用于本发明的中空纤维膜优选使得氮气传输速率为0.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高,且氧气传输速率为0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。
在将溶解在化学品中的氮气和氧气脱气时,作为脱气水平,一般要求将脱气之后的化学品溶解气体浓度降至大气压下的饱和溶解度的50%或更低。如果达不到这种水平,溶解在化学品中的气体容易形成气泡。尤其在打印机油墨的情况下,需要高水平的脱气以防打印遗漏,且溶解气体的浓度优选降至大气压下的饱和溶解度的10%或更低。需要0.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高的氮气传输速率和0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高的氧气传输速率将化学品脱气至这种水平。如果氧气和氮气的传输速率低于上述值,达不到目标脱气水平。
用于本发明中空纤维膜的多孔载体层的材料的例子包括聚烯烃,尤其是例如聚乙烯、聚丙烯和聚(4-甲基-戊烯-1)、聚偏二氟乙烯和聚甲醛。这些聚合物表现出对化学品的优异耐受性。
用于中空纤维膜的均相薄膜的材料的例子包括以下给出的5种热塑性聚合物。
第一均相薄膜材料是由热塑性苯乙烯弹性体和聚烯烃组成的共混聚合物。该共混聚合物可在均相薄膜上形成,且所得薄膜具有优异的耐化学性并能够将溶解气体脱气至实用的脱气水平。
热塑性苯乙烯弹性体可通过适当选择以下给出的两种结构而使用。
A)由苯乙烯聚合物作为硬链段和至少一种选自丁二烯、乙烯-丁烯、异戊二烯和乙烯-丙烯的聚合物作为软链段组成的嵌段共聚物。
B)由至少两种结构单元组成的无规共聚物,该结构单元由选自丁二烯、乙烯-丁烯、异戊二烯和乙烯-丙烯中的至少一种、与苯乙烯组成。
可以使用通过将上述热塑性苯乙烯弹性体和密度为0.9克/厘米3或更低的聚烯烃熔化并共混而得到的聚合物作为均相薄膜的材料。
通过将聚烯烃熔化并共混到热塑性苯乙烯弹性体中,两种分子链相互穿透,形成一种能够抑制在化学品中溶解和溶胀的三维网状结构。可以使用合适地选自高密度聚乙烯、等规立构聚丙烯、聚甲醛和高结晶聚(4-甲基戊烯-1)等的材料用于此时的多孔载体层。
第二均相薄膜材料是(2,2-双三氟甲基-4,5-二氟-1,3-间二氧杂环戊烯(dioxol))和四氟乙烯的共聚物。优选使用合适地选自聚(4-甲基戊烯-1)、聚丙烯和聚偏二氟乙烯等的材料用于此时的多孔载体层。
第三均相薄膜材料是热塑性氟树脂弹性体。此处提及的热塑性氟树脂弹性体由作为硬链段的氟树脂和作为软链段的氟橡胶组成。硬链段氟树脂的例子包括乙烯-四氟乙烯共聚物和聚偏二氟乙烯。此外,软链段氟橡胶的例子包括偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物和偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物。
合适地使用选自高立构规整聚丙烯、高结晶聚(4-甲基戊烯-1)、和聚偏二氟乙烯等的材料用于此时的多孔载体层。
第四均相薄膜材料是低结晶聚(4-甲基戊烯-1)。低结晶聚(4-甲基戊烯-1)的例子包括聚(4-甲基戊烯-1)与高级烯烃(如辛烯和其它α-烯烃)的共聚物。
优选使用合适地选自高结晶聚(4-甲基戊烯-1)均聚物、高结晶聚(4-甲基戊烯-1)-(α-烯烃)共聚物、和聚偏二氟乙烯等的材料用于此时的多孔载体层。
第五均相薄膜材料是热塑性聚烯烃弹性体。此时添加的热塑性聚烯烃弹性体是仅由聚烯烃组成的共聚物。例子包括乙烯和辛烯的共聚物、丙烯和辛烯的共聚物、乙烯和丙烯的共聚物、以及丙烯和高级烯烃的其它共聚物。
优选使用合适地选自高密度聚乙烯、高立构规整聚丙烯和聚甲醛等的材料用于此时的多孔载体层。
此外,如果使用光刻胶溶液或显影溶液作为化学品,至少该中空纤维膜接触该化学品的那部分优选由聚烯烃组成。光刻胶溶液或显影溶液通常包含氟基非离子表面活性剂作为流平剂。但在已有技术中广泛用作中空纤维膜材料的含氟聚合物如聚四氟乙烯具有吸附氟基非离子表面活性剂的性能。因此,如果使用由含氟聚合物组成的中空纤维膜用于光刻胶溶液或显影溶液的脱气处理,被脱气的光刻胶溶液或显影溶液可能造成有缺陷的流平作用。因此,至少对于中空纤维膜接触化学品的那部分,脱气的光刻胶溶液或显影溶液的有缺陷的流平作用可通过使用一种对非离子氟表面活性剂表现出较少吸附的聚烯烃而防止。
另外,这种聚烯烃的优选例子包括聚乙烯、聚丙烯和聚(4-甲基戊烯-1),因为它们对非离子氟表面活性剂表现出较少的吸附。非离子氟表面活性剂的一个例子是由Sumitomo 3M制造的Fluorad(FC-430:氟化烷基酯)。
上述具有复合结构的中空纤维膜可这样得到:使用多圆柱体纺丝喷嘴将例如能形成均相薄膜的聚合物和能形成多孔载体层的聚合物进行熔化和纺丝,其中在所述喷嘴的聚合物排列中,用于形成均相薄层的聚合物与用于形成多孔载体层的聚合物在两面上并置,随后在仅用于形成多孔载体层的聚合物产生孔隙率的条件下进行拉伸。
本发明的中空纤维膜组件例如按照下述的方式来生产。
如图3所示,首先,中空纤维膜3用包边线12编织成织制片材13。在这种情况下,如图所示,织制片材13可通过用包边线12将中空纤维膜3包边,同时往返经过单个中空纤维膜3而形成,或织制片材13可通过将任意数目的中空纤维膜集合成束,将它们聚集在一起并随后使用包边线12从中往返经过而形成。另外,并不特别限定所用包边线12的种类,只要它是一种由合成纤维如聚酯纤维等制成的复丝线,是柔性的且不会损害中空纤维膜。
按照这种方式得到的织制片材13随后卷绕入辊上,形成层状卷,这样中空纤维膜的纤维的轴向排成一行。在将它安装在圆柱体外壳内之后,将特定的铸封材料注入该层状卷的两端,随后固化。在铸封材料固化之后,可得到中空纤维膜组件,其中中空纤维膜的两端通过切割每个固定部分的端部而打开。
另外,尽管在以上解释中使用了圆柱状中空纤维膜组件的例子,但本发明中空纤维膜组件并不局限于这种形状。另外,可以使用其中化学品入口和出口以及排气口等集成在单个单元中的外壳作为外壳,或可以形成组件而无需使用外壳。
本发明的中空纤维膜组件特别适用于在例如半导体生产工艺、打印机、液晶密封工艺或化学品生产工艺中将化学品中的溶解气体脱气。
使用上述中空纤维膜组件的脱气处理的一个例子利用图4来解释。
在该例子中,中空纤维膜组件1通过安装到配有化学品入口14、化学品出口15和排气口16的圆筒17中而使用。氮气由氮气加料管20供给到储存在化学品罐18中的化学品19,并使用氮气压力作为驱动力将化学品由化学品加料管21供给到中空纤维膜组件。化学品进入圆筒17的化学品入口14,经过中空纤维膜组件1的中空纤维膜的中空部分,然后从化学品出口15离开。同时,中空纤维膜的外部通过连接到圆筒17的排气口16的真空泵22减压至例如100Pa的真空度,并从化学品出口15得到脱气化学品。
另外,尽管化学品在上述例子中供给到中空纤维膜的中空部分,但化学品也可供给到中空纤维膜的外部。
以下给出本发明中空纤维膜组件的另一实施方案。
图5是说明本发明所应用的中空纤维膜组件的不同例子的横截面视图。中空纤维膜3包入具有排气口6的圆柱体外壳7内。中空纤维膜3以其两端都打开的状态通过铸封材料2固定在外壳7内。在外壳7的两端,化学品入口8和化学品出口9集成配置到具有外壳7的单个单元中。
化学品可这样脱气:将化学品加入该中空纤维膜组件的化学品入口8,然后将化学品经过中空纤维膜3的内部,同时通过排气口6降低压力。另外,化学品可这样脱气:将化学品经过中空纤维膜3的外部,同时通过两端上的开口降低中空纤维膜内部的压力。如果将液体经过中空纤维膜的外部并降低中空纤维膜内部的压力,图5所示的排气口6之一就变成化学品入口,而另一排气口6则变成化学品出口,同时化学品入口8和化学品出口9都用作排气口。
实施方案
以下根据实施方案详细解释本发明。另外,在这些实施方案中,金属在铸封材料、外壳材料和化学品中的量使用ICP分析定量进行。
实施方案1
将多硫化物改性环氧树脂(“Flep 10”,Toray Thiokol Co.,Ltd.)、双酚环氧树脂(“Epicote 828”,Yuka Shell Epoxy Co.,Ltd.)、和芳族多元胺固化剂(“Ankamine 1833”,BTR Japan)以重量比33.5∶53.1∶13.4进行混合,随后脱气生成树脂板。在将该树脂板于室温下放置过夜之后,在80℃下加热6小时进行固化。将固化产物切成尺寸60×8×2毫米,得到耐化学性试验的测试片。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表1和2中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。另外,金属含量在表5中给出。
实施方案2
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是山梨醇聚缩水甘油醚(“Erisys GE-60”,BTR Japan)、氨基甲酸酯改性环氧树脂(“TSR243”,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.)、和脂环族多元胺固化剂(“Ankamine 2049”,BTR Japan)以重量比38.0∶38.0∶24.0进行混合。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表1和2中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。另外,金属含量在表5中给出。
实施方案3
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是“Epicote 828”、“Erisys GE-60”和“Ankamine 1833”以重量比44.0∶39.4∶16.6进行混合。该铸封材料的耐化学性试验结果在表1和2中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。另外,金属含量在表5中给出。
实施方案4
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是“Flep 10”、“Epicote 828”和BF3改性胺配合物(“Anchor 1170”,BTR Japan)以重量比65.5∶34.5∶5.0进行混合。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表1和2中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。另外,金属含量在表5中给出。
对比例1
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是以重量比60∶40∶0.1混合基础化合物(“Coronate 4403”,Nippon PolyurethaneIndustriy Co.,Ltd.)、 固化剂(“Nippollan 4224”,NipponPolyurethane Industriy Co.,Ltd.)和作为催化剂的辛烯酸铅(leadoctenate)。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表3和4中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。另外,金属含量在表5中给出。
实施方案5
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是“Epicote 828”、改性脂环族多元胺固化剂(“Ankamine 1618”)和矾土无机填料以重量比32.5∶37.5∶15.0进行混合。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表3和4中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。另外,金属含量在表5中给出。
对比例2
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是以重量比62.5∶37.5混合“Epicote 828”和改性脂环族多元胺固化剂(“Ankamine1618”,BTR Japan)。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表1和2中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。
对比例3
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是以重量比78.1∶21.9混合“Epicote 828”和脂环族多元胺固化剂(“PACM”,BTRJapan)。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表1和2中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。
对比例4
按照实施方案1的相同方式来生产测试片,只是以重量比64.5∶35.5混合“Epicote 828和多元胺固化剂(“Ankamide 375A”,BTRJapan)。
该铸封材料的耐化学性试验结果在表1和2中给出。耐化学性试验这样进行:将上述测试片在各种化学品中于23℃下浸渍,在3和6个月之后测定重量变化和厚度变化率。以下给出表1和2中的化学品的种类。A:异丙醇B:半导体显影溶液C:玻璃上旋涂的溶液D:打印机油墨E:液晶F:光刻胶稀释剂
表1
铸封材料测试片在浸渍3个月之后的单位表面积的重量变化(毫克/厘米2) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案1 | -0.201 | -0.110 | -0.125 | -0.148 | -0.092 | -0.245 |
实施方案2 | +2.33 | +0.66 | +2.01 | +0.91 | +1.01 | +10.9 |
实施方案3 | +0.210 | +0.115 | +0.385 | +0.169 | +0.122 | +0.461 |
实施方案4 | -0.209 | -0.075 | -0.140 | -0.099 | -0.036 | -0.227 |
对比例2 | +29.2 | +12.5 | +28.5 | +17.5 | +9.69 | * |
对比例3 | +18.6 | +11.6 | +18.1 | +14.2 | +9.20 | +22.5 |
对比例4 | +9.66 | +14.3 | +8.81 | +8.20 | +13.7 | +18.5 |
铸封材料测试片在浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化(毫克/厘米2) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案1 | -0.213 | -0.105 | -0.201 | -0.153 | -0.103 | -0.271 |
实施方案2 | +3.01 | +1.01 | +2.50 | +1.98 | +1.20 | +16.7 |
实施方案3 | +0.421 | +0.252 | +0.402 | +0.331 | +0.258 | +0.551 |
实施方案4 | -0.250 | -0.129 | -0.250 | -0.187 | -0.134 | -0.321 |
对比例2 | * | +23.9 | * | * | +21.5 | * |
对比例3 | * | +24.0 | * | * | +22.0 | * |
对比例4 | * | +22.0 | * | * | +21.0 | * |
*没有保持形状
表2
铸封材料测试片在浸渍3个月之后的厚度变化率(%) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案1 | -1.105 | -0.038 | -0.090 | -0.062 | -0.033 | -0.835 |
实施方案2 | +2.07 | +1.33 | +3.56 | +1.23 | +0.68 | +8.52 |
实施方案3 | +0.853 | +0.044 | +0.185 | +0.033 | +0.039 | +0.596 |
实施方案4 | -0.904 | -0.047 | -0.101 | -0.048 | -0.051 | -0.469 |
对比例2 | +14.5 | +10.5 | +18.8 | +15.7 | +9.37 | * |
对比例3 | +14.1 | +9.94 | +16.1 | +8.96 | +5.52 | +17.8 |
对比例4 | +9.95 | +3.77 | +11.2 | +7.38 | +5.04 | +13.6 |
铸封材料测试片在浸渍6个月之后的厚度变化率%) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案1 | -1.181 | -0.041 | -0.091 | -0.060 | -0.040 | -1.202 |
实施方案2 | +4.64 | +1.98 | +4.02 | +2.52 | +2.00 | +12.6 |
实施方案3 | +1.198 | +0.041 | +0.211 | +0.081 | +0.042 | +1.232 |
实施方案4 | -1.135 | -0.051 | -0.121 | -0.090 | -0.056 | -1.234 |
对比例2 | * | +17.2 | * | * | +15.2 | * |
对比例3 | * | +17.5 | * | * | +15.5 | * |
对比例4 | * | +16.8 | * | * | +15.3 | * |
*没有保持形状
表3
铸封材料测试片在浸渍3个月之后的单位表面积的重量变化毫克/厘米2) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
对比例1 | +27.3 | -13.2 | * | +17.5 | +8.51 | * |
实施方案5 | +8.3 | +4.2 | +7.5 | +2.1 | +1.5 | +8.62 |
铸封材料测试片在浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化(毫克/厘米2) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
对比例1 | * | -28.5 | * | +30.9 | +25.2 | * |
实施方案5 | +10.8 | +6.5 | +9.5 | +4.5 | +3.6 | +13.6 |
*没有保持形状
表4
铸封材料测试片在浸渍3个月之后的厚度变化率(%) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
对比例1 | +10.2 | -4.67 | * | +11.9 | +5.09 | * |
实施方案5 | +1.6 | +0.59 | +1.3 | +2.7 | +0.48 | +5.3 |
铸封材料测试片在浸渍6个月之后的厚度变化率(%) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
对比例1 | * | -18.6 | * | +26.8 | +19.8 | * |
实施方案5 | +6.5 | +2.0 | +4.2 | +3.9 | +1.8 | +10.5 |
*没有保持形状
表5
金属 | 铸封材料的金属含量(ppm) | |||||
实施方案1 | 实施方案2 | 实施方案3 | 实施方案4 | 对比例1 | 实施方案5 | |
Na | 20 | 17 | 18 | 25 | 5 | 35 |
K | - | - | - | - | - | - |
Mg | - | - | - | - | 6 | 12 |
Ca | - | - | - | - | 10 | 11 |
Ti | - | - | - | - | - | - |
Cr | - | - | - | - | - | - |
Mn | - | - | - | - | - | - |
Fe | 4 | 6 | 6 | 9 | 18 | 24 |
Ni | 1 | 2 | 2 | 3 | 7 | - |
Cu | - | - | - | - | - | - |
Zn | - | - | - | - | - | - |
Al | - | - | - | 3 | - | 6.3×104 |
Sn | - | - | - | - | - | - |
Pb | 2 | 4 | 1 | 5 | 580 | 18 |
总计 | 27 | 29 | 27 | 45 | 626 | 6.3×104 |
-:未测得
实施方案6
如果将由环烯烃聚合物(Zeonor 1020R,Zeon公司)制成的测试片(尺寸60×8×2毫米)在23℃下浸渍在化学品(异丙醇、半导体显影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印机油墨、液晶和光刻胶)3个月和6个月,表8和9给出了相应的单位表面积的重量变化和厚度的变化率。
另外,该环烯烃聚合物(Zeonor 1020R,Zeon公司)中的金属含量在表6中给出。
表6
-:未测得对比例5
金属 | Na | K | Mg | Ca | Ti | Cr | Mn | Fe | Ni | Cu | Zn | Al | Sn | Pb | 总计 |
含量(ppm) | - | - | - | - | - | - | - | 0.02 | - | - | - | - | - | - | 0.02 |
如果将由聚碳酸酯测试片(尺寸60×8×2毫米)在23℃下浸渍在化学品(异丙醇、半导体显影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印机油墨、液晶和光刻胶)3个月和6个月,表8和9给出了相应的单位表面积的重量变化和厚度的变化率。另外,该聚碳酸酯中的金属含量在表7中给出。
表7
金属 | Na | K | Mg | Ca | Ti | Cr | Mn | Fe | Ni | Cu | Zn | Al | Sn | Pb | 总计 |
含量(ppm) | 48 | 8 | 32 | 40 | - | - | - | 87 | 29 | - | - | 17 | 47 | - | 308 |
-:未测得
表8
外壳材料测试片在浸渍3个月之后的单位表面积的重量变化(毫克/厘米2) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案6 | +0.162 | +0.107 | +0.195 | +0.075 | +0.092 | +0.448 |
对比例5 | 碎裂 | 碎裂 | +18.3 | +11.5 | +10.3 | 碎裂 |
外壳材料测试片在浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化(毫克/厘米2) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案6 | +0.354 | +0.105 | +0.247 | +0.118 | +0.127 | +0.749 |
对比例5 | 碎裂 | 碎裂 | 碎裂 | +26.1 | +22.6 | 碎裂 |
表9
外壳材料测试片在浸渍3个月之后的厚度变化率(%) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案6 | +0.133 | +0.051 | +0.205 | +0.063 | +0.052 | +0.274 |
对比例5 | 碎裂 | 碎裂 | +4.55 | +6.68 | +5.15 | 碎裂 |
外壳材料测试片在浸渍6个月之后的厚度变化率(%) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
实施方案6 | +0.208 | +0.043 | +0.215 | +0.076 | +0.094 | +0.398 |
对比例5 | 碎裂 | 碎裂 | 碎裂 | +16.9 | +15.3 | 碎裂 |
在表8和9中,A表示异丙醇,B表示半导体显影溶液,C表示玻璃上旋涂的溶液,D表示打印机油墨,E表示液晶,且F表示光刻胶稀释剂。
实施方案7
使用热塑性苯乙烯弹性体和聚丙烯(“MF-2F”,Dainippon塑料有限公司)的共混聚合物作为均相薄膜聚合物,并使用高密度聚乙烯(“Nipolon Hard 5110”,Tosoh公司)作为多孔载体层,得到三层复合中空纤维膜(内径:200μm,外径:280μm,孔隙率:50%,氧气传输速率:7.5×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),氮气传输速率:2.1×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),传输速率比:3.6)。所得三层复合中空纤维膜的耐化学性试验结果在表10中给出。
实施方案8
使用2,2-双三氟甲基-4,5-二氟-1,3-间二氧杂环戊烯/四氟乙烯共聚物(60:40(%摩尔))(“Teflon AF1600”,Dupont)作为均相薄膜聚合物,并使用聚(4-甲基戊烯-1)(Mitsui化学公司)作为多孔载体层,得到三层复合中空纤维膜(内径:200μm,外径:290μm,孔隙率:45%,氧气传输速率:140×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),氮气传输速率:51.9×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),传输速率比:2.7)。所得三层复合中空纤维膜的耐化学性试验结果在表10中给出。
表10
化学品 | A | B | C | D | E | F | |
实施方案7 | 传输速率比的变化(%) | -2.9 | -2.9 | -2.9 | -2.9 | -2.9 | -4.4 |
重量变化率(%) | +0.1 | +0.2 | +0.2 | +0.1 | +0.1 | +0.3 | |
实施方案8 | 传输速率比的变化(%) | -3.7 | -3.7 | -3.7 | -3.7 | -3.7 | -5.6 |
重量变化率(%) | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.15 |
实施方案9
使用热塑性氟树脂弹性体(“Diael Thermoplastic T-630”,DaikinIndustries,Ltd.)作为均相薄膜聚合物,并使用高立构规整等规聚丙烯(“Hypol CJ700”,Mitsui化学公司)作为多孔载体层,得到三层复合中空纤维膜(内径:200μm,外径:280μm,孔隙率:47%,氧气传输速率:3.9×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),氮气传输速:1.1×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),传输速率比:3.5)。所得三层复合中空纤维膜的耐化学性试验结果在表11中给出。
实施方案10
使用低结晶聚(4-甲基戊烯-1)(“MX001”,Mitsui化学公司)作为均相薄膜聚合物,并使用高结晶聚(4-甲基戊烯-1)(“RT31”,Mitsui化学公司)作为多孔载体层,得到三层复合中空纤维膜(内径:200μm,外径:290μm,孔隙率:35%,氧气传输速率:12.8×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),氮气传输速率:3.2×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),传输速率比:4.0)。所得三层复合中空纤维膜的耐化学性试验结果在表11中给出。
表11
化学品 | A | B | C | D | E | F | |
实施方案9 | 传输速率比的变化(%) | -4.3 | -4.3 | -4.3 | -4.3 | -4.3 | -6.5 |
重量变化率(%) | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.15 | |
实施方案10 | 传输速率比的变化(%) | -2.5 | -2.5 | -7.5 | -2.5 | -5.0 | -9.0 |
重量变化率(%) | +0.1 | +0.05 | +0.1 | +0.1 | +0.05 | +0.15 |
实施方案11
使用热塑性聚烯烃弹性体(“Tafmer XR106L”,Mitsui化学公司)作为均相薄膜聚合物,并使用上述“Hypol CJ700”作为多孔载体层,得到三层复合中空纤维膜(内径:200μm,外径:280μm,孔隙率:38%,氧气传输速率:1.75×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),氮气传输速率:0.5×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),传输速率比:3.5)。所得三层复合中空纤维膜的耐化学性试验结果在表12中给出。
表12
化学品 | A | B | C | D | E | F | |
实施方案11 | 传输速率比的变化(%) | -2.9 | -2.9 | -2.9 | -2.9 | -2.9 | -4.4 |
重量变化率(%) | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.1 | +0.15 |
实施方案12
(表面活性剂吸附试验)
表面活性剂吸附试验使用三层复合中空纤维膜(内径:200μm,外径:280μm,孔隙率:50%,氧气传输速率:7.5×10-9(厘米3/厘米2帕·秒),氮气传输速率:2.1×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒),膜表面积:250厘米2)来进行,其中均相薄膜聚合物是“MF-2F”(Dainippon塑料有限公司,热塑性苯乙烯弹性体与聚丙烯的共混聚合物),且多孔载体层是“Nipolon Hard 5110”(Tosoh公司,高密度聚乙烯)。
该试验包括,将三层复合中空纤维膜浸渍在包含表面活性剂(浓度:360ppm)的乳酸乙酯溶液中,根据表面张力值的变化来评估吸附度。使用由Sumitomo 3M制造的Fluorad FC-430(非离子氟表面活性剂)作为表面活性剂。浸渍之后的表面张力在表13中给出。
对比例6
(表面活性剂吸附试验)
使用聚四氟乙烯管(内径:600μm,外径:1000μm,膜表面积:250厘米2)按与实施方案12类似的来进行表面活性剂吸附试验。浸渍之后的表面张力在表13中给出。
表13
实施方案12 | 对比例6 | 浸渍之前 | |
表面张力(达因/厘米) | 24 | 29 | 23 |
*没有加入表面活性剂:29达因/厘米
实施方案13
使用在实施方案7中制成的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜,生产出如图3所示的织制片材(编宽(weave width):265毫米,单丝数:32丝,横列数:692)。在热定形该织制片材之后,将中空纤维膜片材卷绕形成层状卷。
随后将它包套在内径为64毫米,外径为72毫米且长度为215毫米的外壳中,该外壳如实施方案6所示由环烯烃聚合物(Zeonor1020R,Zeon公司)组成且在其壁中具有大数目的孔。另外,该外壳的预处理通过用底漆涂覆该外壳粘附铸封材料的内壁上的部分来进行。
在如实施方案1所示将铸封材料进行混合和脱气并将其注入树脂罐中之后,在外壳的两端使用离心铸封装置(离心力:50G,时间:2小时,温度:室温)进行铸封。在放置过夜之后,另外加热以将铸封材料后固化(温度:80℃,时间:6小时)。然后,沿着固定的中空纤维膜切割铸封材料的端部,同时加热这些端部,得到具有如图1所示结构的中空纤维膜组件1,其中中空纤维膜的两端都是打开的(膜表面积:2.5米2)。
实施方案14
按照实施方案13的相同方式得到一种中空纤维膜组件,只是使用在实施方案8中得到的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜,使用实施方案6中所示的外壳材料和实施方案2中所示的铸封材料,并在50℃下进行铸封。
实施方案15
按照实施方案13的相同方式得到一种中空纤维膜组件,只是使用在实施方案9中得到的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜,并使用实施方案6中所示的外壳材料和实施方案3中所示的铸封材料。
实施方案16
按照实施方案13的相同方式得到一种中空纤维膜组件,只是使用在实施方案10中得到的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜,并使用实施方案6中所示的外壳材料和实施方案4中所示的铸封材料。
实施方案17
按照实施方案13的相同方式得到一种中空纤维膜组件,只是使用在实施方案11得到的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜。
对比例7
按照实施方案13的相同方式得到一种中空纤维膜组件,只是使用在实施方案7中得到的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜,并使用对比例5中所示的外壳材料和对比例2中所示的铸封材料。
另外,在液体流速2升/分钟的条件下,使用该中空纤维膜组件对化学品(异丙醇、半导体显影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印机油墨、液晶和光刻胶稀释剂)进行化学品脱气处理。更具体地,将中空纤维膜组件安装在圆筒容器中,化学品进入中空纤维膜的内部,然后化学品通过降低中空纤维膜外部的压力而脱气。化学品脱气处理令人满意地进行。但每种化学品确定被金属污染。每种化学品在脱气处理之后的金属含量在表14中给出。
表14
脱气处理之后的化学品中的金属含量(ppm) | ||||||
化学品 | A | B | C | D | E | F |
对比例7 | Na:0.3Ca:1.3Fe:0.9 | Na:0.4Ca:0.7Fe:1.5 | Na:0.2Ca:0.8Fe:1.1 | Na:1.8Ca:0.5Fe:0.8 | Ca:0.5Fe:0.3 | Na:0.2Ca:0.7Fe:1.2 |
在表14中,A表示异丙醇,B表示半导体显影溶液,C表示玻璃上旋涂的溶液,D表示打印机油墨,E表示液晶,且F表示光刻胶稀释剂。
实施方案18
如图2所示的表面积为0.5米2的中空纤维膜组件使用与实施方案13相同的相应中空纤维膜、铸封材料和外壳材料来生产。
在液体流速2升/分钟的条件下,使用该中空纤维膜组件分别对半导体显影溶液和光刻胶稀释剂进行化学品脱气处理。更具体地,将化学品加入中空纤维膜的化学品入口8,化学品经过中空纤维膜组件的内部,然后化学品由排气口6通过降低中空纤维膜外部的压力而脱气。每种化学品令人满意地进行化学品脱气处理。在脱气处理之后,没有确认化学品被金属污染。
实施方案19
除了外壳材料,按照实施方案18的相同方式来生产中空纤维膜组件。使用聚丙烯外壳材料替代。形状与实施方案18的相同。存在于该外壳材料中的金属含量在表15中给出。
表15
金属 | Na | K | Mg | Ca | Ti | Cr | Mn | Fe | Ni | Cu | Zn | Al | Sn | Pb | 总计 |
含量(ppm) | 8 | - | 550 | 78 | 45 | - | - | 16 | - | - | - | 66 | - | - | 763 |
使用该中空纤维膜组件对半导体显影溶液和光刻胶稀释剂进行脱气处理。在液体流速2升/分钟下,按照与实施方案18相同的方法来进行脱气处理。
脱气处理令人满意地进行。但确认化学品被金属污染。每种化学品在脱气处理之后的金属含量在表16中给出。另外,在脱气处理之前没有检测到化学品中的金属。
表16
脱气处理之后的化学品中的金属含量(ppm) | ||
化学品 | 半导体显影溶液 | 光刻胶稀释剂 |
实施方案19 | Mg:0.35,Ca:0.05,Al:0.29 | Mg:0.95,Ca:0.57,Al:0.52 |
用途测试实施例1
使用在以上实施方案13-17中生产的中空纤维膜组件作为类似于图4所示化学品脱气处理装置的中空纤维膜组件1,针对半导体光刻胶溶液(化学放大正性光刻胶溶液,“APEX-E2405”,Shipley)进行脱气处理。氮气压力设定为203kPa,且真空度设定为100Pa。在使用分别于实施方案13-17中生产的中空纤维膜组件处理的光刻胶溶液中没有检测到金属。
随后将脱气光刻胶溶液滴到硅片上并用旋涂器(旋转速度:3000rpm)涂覆以在晶片上形成光刻胶薄膜(膜厚度:0.80μm)。在蒸发并干燥光刻胶薄膜中的所有残余溶剂之后,用扫描电子显微镜观察光刻胶薄膜表面100μm×100μm的区域。
作为该测试的结果,没有观察到光刻胶薄膜中的表面不匀度。另外,所有组件中没有任何化学品泄漏。脱气前后溶解在化学品中的氮气浓度在表17中给出。另外,使用气相色谱分析来测定溶解氮气浓度。
表17
脱气之前的溶解氮气浓度(ppm) | 脱气之后的溶解氮气浓度(ppm) | |
实施方案13 | 190 | 9.5 |
实施方案14 | 190 | 3.8 |
实施方案15 | 190 | 19.0 |
实施方案16 | 190 | 6.3 |
实施方案17 | 190 | 38.0 |
另外,使用在以上对比例7中生产的中空纤维膜组件类似地进行脱气处理。在开始测试之后约1个月时,在铸封部分中由于铸封材料的溶胀而形成裂缝,从而抑制脱气处理的进行。
用途测试实施例2
使用在以上用途测试1中得到的光刻胶薄膜在90℃下预烘烤1分钟,随后在光刻胶膜上重叠光掩膜并通过暴露于KrF受激准分子激光进行粘附。
将在实施方案13-17中生产的中空纤维膜组件分别安装成类似于图4所示的用于半导体生产的显影剂涂布器(coater-developer)的化学品脱气处理装置的中空纤维膜组件1,随后进行四甲基氢氧化铵水溶液(“MF321”,Shipley)(氮气压力:203kPa,真空度:100Pa)的脱气处理。在使用分别于实施方案13-17中生产的中空纤维膜组件处理的四甲基氢氧化铵水溶液中没有检测到金属。
将脱气的显影溶液滴到曝光表面上进行显影。将显影处理中得到的光刻胶膜于120℃下在干燥炉中进行后烘烤,然后用扫描电子显微镜观察显影表面100μm×100μm的区域。
作为该测试的结果,没有观察到显影表面上的缺陷,且光刻胶膜的形状使得,槽宽度为0.22μm,底宽度为0.30μm且槽深度为0.5μm。另外,所有组件中没有任何化学品泄漏。脱气前后溶解在化学品中的氮气浓度在表18中给出。
表18
脱气之前的溶解氮气浓度(ppm) | 脱气之后的溶解氮气浓度(ppm) | |
实施方案13 | 26.0 | 1.3 |
实施方案14 | 26.0 | 0.87 |
实施方案15 | 26.0 | 2.6 |
实施方案16 | 26.0 | 1.3 |
实施方案17 | 26.0 | 5.2 |
用途测试实施例3
将在实施方案13-17中生产的中空纤维膜组件分别安装成类似于图4所示化学品脱气处理装置的中空纤维膜组件1,随后进行异丙醇(氮气压力:203kPa,真空度:100Pa)的脱气处理。在使用分别于实施方案13-17中生产的中空纤维膜组件处理的异丙醇中未检测到金属。
将脱气的异丙醇滴到硅片上以清洁硅片。作为该测试的结果,没有在光刻胶膜表面上形成气泡,也没有在任何组件中出现化学品泄漏。脱气前后溶解在化学品中的氮气浓度在表19中给出。
表19
脱气之前的溶解氮气浓度(ppm) | 脱气之后的溶解氮气浓度(ppm) | |
实施方案13 | 420 | 21.0 |
实施方案14 | 420 | 14.0 |
实施方案15 | 420 | 42.0 |
实施方案16 | 420 | 21.0 |
实施方案17 | 420 | 84.0 |
实施方案20
按照与实施方案13相同的方式得到中空纤维膜组件,只是使用在实施方案7中生产的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜,使用对比例1中给出的铸封材料,且没有对铸封材料进行后固化。使用该中空纤维膜组件,按照与用途测试实施例1相同的方式,对与用途测试实施例1相同的半导体光刻胶溶液进行脱气处理。结果,光刻胶溶液中检测到的Pb含量为0.45ppm。
实施方案21
按照与实施方案13相同的方式得到中空纤维膜组件,只是使用在实施方案7中生产的三层复合中空纤维膜作为中空纤维膜,并使用实施方案5中给出的铸封材料。使用该中空纤维膜组件,按照与用途测试实施例2相同的方式,对与用途测试实施例2相同的四甲基氢氧化铵水溶液进行脱气处理。结果,四甲基氢氧化铵水溶液中检测到的Al含量为2.9ppm。
工业实用性
由于本发明中空纤维膜组件的铸封材料、外壳材料和中空纤维膜具有优异的耐化学性,该组件可用于长期处理化学品而在组件中不会出现泄漏。
尤其是,通过使用其分子中具有多硫化物骨架的环氧树脂的固化产物作为铸封材料,可得到一种与化学品相容性低并对化学品引起的溶胀有耐受性的铸封材料。另外,通过使用其分子中具有至少3个缩水甘油基的环氧树脂的固化产物或使用环氧树脂和至少包含芳族多元胺的固化剂的固化产物,可得到一种具有较高的交联密度和明显更好的耐化学性的铸封材料。此外,通过使用在其中具有低金属含量的铸封材料和外壳材料可得到无金属污染的化学品。
另外,通过使用一种具有复合结构(其中均相薄膜并置在多孔载体层之间)且具有优异的耐化学性和气体渗透性的中空纤维膜,可得到一种具有优异的耐化学性、脱气性能和耐久性的脱气组件。
另外,使用本发明中空纤维膜组件的化学品脱气方法是这样一种方法,其中使用一种包含非离子氟表面活性剂的化学品进行脱气,并使用一种其中至少接触该化学品的那部分由聚烯烃组成的中空纤维膜。因此,抑制了脱气处理过程中的化学品组成变化,并可有效并长期稳定地得到没有污染的脱气化学品。
Claims (28)
1.一种粘附并固定中空纤维膜组件的用于中空纤维膜组件的铸封材料,它是一种环氧树脂固化产物,其中铸封材料测试片在该测试片在化学品中于室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2。
2.根据权利要求1的用于中空纤维膜组件的铸封材料,它是一种环氧树脂固化产物,其中铸封材料测试片在该测试片在化学品中于室温下浸渍6个月之后的厚度变化率为-15至+15%。
3.根据权利要求1的用于中空纤维膜组件的铸封材料,它是其分子中具有多硫化物骨架的环氧树脂和至少包含芳族多元胺的固化剂的固化产物。
4.根据权利要求1的用于中空纤维膜组件的铸封材料,它是其分子中具有至少三个缩水甘油基的环氧树脂和至少包含芳族多元胺的固化剂的固化产物。
5.根据权利要求1的用于中空纤维膜组件的铸封材料,其中所述铸封材料中的金属含量为300ppm或更低。
6.根据权利要求1的用于中空纤维膜组件的铸封材料,其中所述化学品是选自甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纤剂、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、半导体显影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印机油墨、液晶和光刻胶稀释剂中的至少一种。
7.一种中空纤维膜组件,其中利用根据权利要求1的用于中空纤维膜组件的铸封材料粘附并固定中空纤维膜。
8.一种中空纤维膜组件,其中将中空纤维膜包盖在外壳材料中,其中外壳材料是一种聚烯烃,其中聚烯烃测试片在该测试片在化学品中于室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2,且存在于聚烯烃中的金属的总含量为300ppm或更低。
9.根据权利要求8的中空纤维膜组件,其中所述聚烯烃的测试片在该测试片在化学品中于室温下浸渍6个月之后的厚度变化率为-15至+15%。
10.根据权利要求8的中空纤维膜组件,其中所述聚烯烃是聚乙烯。
11.根据权利要求8的中空纤维膜组件,其中所述聚烯烃是环烯烃聚合物。
12.根据权利要求8的中空纤维膜组件,其中中空纤维膜被一种用于中空纤维膜组件的为环氧树脂固化产物的铸封材料粘附并固定,其中铸封材料测试片在该测试片于化学品中在室温下浸渍6个月之后的单位表面积的重量变化为-20至+20毫克/厘米2。
13.根据权利要求8的中空纤维膜组件,其中所述化学品是选自甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纤剂、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、半导体显影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印机油墨、液晶和光刻胶稀释剂中的至少一种。
14.根据权利要求7的中空纤维膜组件,其中所述中空纤维膜是一种具有复合结构的中空纤维膜,其中均相薄膜并置在多孔载体层之间,该中空纤维膜组件的氧气传输速率与氮气传输速率的传输速率比为1.1或更高,且在化学品中于室温下浸渍6个月之后的上述传输速率比的变化率为-15至+30%。
15.根据权利要求8的中空纤维膜组件,其中所述中空纤维膜是一种具有复合结构的中空纤维膜,其中均相薄膜并置在多孔载体层之间,该中空纤维膜组件的氧气传输速率与氮气传输速率的传输速率比为1.1或更高,且在化学品中于室温下浸渍6个月之后的上述传输速率比的变化率为-15至+30%。
16.根据权利要求14的中空纤维膜组件,其中所述中空纤维膜在化学品中于室温下浸渍6个月之后的重量变化为-30至30%。
17.根据权利要求15的中空纤维膜组件,其中所述中空纤维膜在化学品中于室温下浸渍6个月之后的重量变化为-30至30%。
18.根据权利要求14的中空纤维膜组件,其中所述中空纤维膜的氮气传输速率为0.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高,且氧气传输速率为0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。
19.根据权利要求15的中空纤维膜组件,其中所述中空纤维膜的氮气传输速率为0.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高,且氧气传输速率为0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。
20.一种利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中所述中空纤维膜组件是根据权利要求7的中空纤维膜组件。
21.一种利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中所述中空纤维膜组件是根据权利要求8的中空纤维膜组件。
22.一种利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中所述中空纤维膜组件是根据权利要求14的中空纤维膜组件。
23.一种利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中所述中空纤维膜组件是根据权利要求15的中空纤维膜组件。
24.一种利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中所述化学品包含非离子氟表面活性剂,且至少该中空纤维膜组件接触该化学品的那部分由聚烯烃制成。
25.一种利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中所述化学品包含非离子氟表面活性剂,所述中空纤维膜组件是根据权利要求14的中空纤维膜组件,且至少该中空纤维膜组件接触该化学品的那部分由聚烯烃制成。
26.一种利用中空纤维膜组件来去除溶解在化学品中的气体的化学品脱气方法,其中所述化学品包含非离子氟表面活性剂,所述中空纤维膜组件是根据权利要求15的中空纤维膜组件,且至少该中空纤维膜组件接触该化学品的那部分由聚烯烃制成。
27.根据权利要求24的化学品脱气方法,其中所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或聚(4-甲基戊烯-1)。
28.根据权利要求24的化学品脱气方法,其中所述化学品是光刻胶溶液或显影溶液。
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