KR20140129062A - 중합체계 다층 가스 배리어 필름 - Google Patents

중합체계 다층 가스 배리어 필름 Download PDF

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KR20140129062A
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fluoropolymer containing
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비시워즈 비얀카타로 피트
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어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드
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Abstract

비교적 높은 내약품성 및 비교적 양호한 가스 배리어 특성과 같은 바람직한 특성의 조합을 포함하는 중합체계 다층 필름. 자세하게는, 다양한 실시양태에서, 다층 필름은 비교적 높은 내약품성을 갖는 적어도 하나의 층 및 양호한 가스 배리어 특성을 갖는 적어도 하나의 다른 층을 포함할 수 있다. 일개의 특별한 실시양태에서, 본 발명은 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체의 코어층 및 상기 코어층의 일면 위에 기능적으로 결합되고 또 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함하는 외층을 갖는 다층 필름 구조에 관한 것이다. 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 배합된 층일 수 있거나, 또는 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층을 갖는 샌드위치 구조일 수 있다.

Description

중합체계 다층 가스 배리어 필름{POLYMER-BASED MULTILAYER GAS BARRIER FILM}
본 발명은 중합체계(polymer-based) 다층 가스 배리어(gas barrier) 필름에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 비교적 양호한 내약품성 및 비교적 높은 가스 배리어 특성을 갖는 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 예를 들어, 비제한적으로, 라이너 기반(liner-based) 저장 및 분배 시스템용 라이너 제조에 사용하기 위한, 비교적 양호한 내약품성 및 비교적 높은 가스 배리어 특성을 갖는 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름에 관한 것이다.
수많은 제조 공정은 산, 용매, 염기, 포토레지스트, 슬러리, 세정 배합물, 도펀트(dopants), 무기 용액, 유기 용액, 금속유기 용액 및 생물학적 용액, 약제, 및 방사능 화학물질과 같은 초고순도(ultrapure) 액체의 사용을 필요로 한다. 이러한 적용분야는 초고순도 액체에서 입자의 수 및 크기가 최소화되는 것을 필요로 한다. 특히, 초고순도 액체는 마이크로전자 제조 공정의 많은 예에서 사용되기 때문에, 반도체 제조자들은 처리 약품 및 화학물질 취급 장치에 대한 엄격한 입자 농도 세부규정을 확립하여 왔다. 이러한 세부규정이 필요한 것은, 제조 공정 동안 사용된 액체가 고 수준의 입자 또는 기포를 함유해야 하면, 상기 입자 또는 기포는 실리콘의 고체 표면 상에 퇴적될 수 있기 때문이다. 이는 다시 제품 손상 및 품질 및 안전성 저하를 초래할 수 있다.
따라서, 이러한 초고순도 액체의 저장, 수송 및 분배는 보유된 액체에 대해 적절한 보호를 제공할 수 있는 용기를 필요로 한다. ATMI 인코포레이티드에 의해 시판되는 NOWPak® 분배 시스템과 같은 접이식 라이너 기반 용기는, 분배하는 동안 용기 내의 액체 상에 직접적으로 가압되는 것과는 대조적으로, 라이너 상에 가스 또는 유체를 사용한 가압에 의해 기액 계면을 감소시킬 수 있다. 자세하게는, 이러한 분배 시스템은 분배 커넥터를 통하여 삽입되거나 또는 분배 커넥터와 결합되고 또 라이너와 외부 오버팩(overpack) 사이의 환상 공간과 유체 소통하는 가스 압력 인-라인을 일반적으로 허용하는 가압 가스 입구를 포함한 간접 압력 분배 커넥터를 포함할 수 있다. 이러한 계에서는, 가압성 유체, 가스 또는 기타 적합한 물질이 상기 환상 공간에 도입될 수 있어, 상기 라이너는 오버팩 벽으로부터 멀리 접어져서 라이너의 내용물을 간접 압력 분배 커넥터의 액체 출구를 통하여 밀어낸다.
이러한 압력 분배 적용에서, 가스는 라이너 물질을 통하여 투과하거나 또는 다르게는 바람직하지 않게 도입될 수 있어, 시간 경과에 따라 보유 액체의 오염을 초래하는데, 이는 상기 가스가 용액에 들어가는 것이 허용되고 또 바람직하지 않게 제조 공정에 들어가는, 예컨대 반도체 웨이퍼 상에 기포로 들어가기 때문이다. 또한, 라이너 기반 시스템에 저장된 내용물에 따라서, 상기 라이너는 고 내약품성을 갖는 물질로부터 제조될 필요가 있다. 예를 들어, 퍼플루오로알콕시(PFA)는 포토레지스트와 같이, 유해 물질에 대한 높은 내약품성을 갖는 것으로 공지된 플루오로중합체이다. 그러나, 라이너 물질로 PFA를 사용하는 것은, 상기 기재한 바와 같이, 간접 압력 분배 적용에서처럼 가스 배리어 특성이 요구되는 경우에 제한된다. 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)은 상당히 양호한 가스 배리어 특성을 갖는 것으로 공지된 플루오로중합체이다. 그러나, PCTFE는 자체가 비교적 불량한 내약품성 및 불량한 용접성을 갖는다. 폴리에틸렌 또는 나일론을 사용하여 제조한 기타 통상의 라이너는 유사하게 상당히 양호한 가스 배리어 특성을 제공하지만, 비교적 불량한 내약품성을 갖는다.
따라서, 당해 분야에서는 비교적 양호한 내약품성 및 비교적 높은 가스 배리어 특성을 갖는 중합체계 다층 가스 배리어 필름, 특히 플루오로중합체계 다층 필름이 요청되고 있다. 더욱 특히, 예를 들어 비제한적으로, 라이너 기반 저장 및 분배 시스템용 라이너 제조에 사용하기 위한 높은 가스 배리어 특성을 갖는 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름이 요청되고 있다. 흔히 이러한 라이너의 내용물은 예를 들어 약 $2,500/L 이상의 매우 고가일 수 있는 물질을 포함한다. 따라서, 간접 압력 분배 적용 동안 내약품성에서 약간의 증가 및/또는 라이너를 투과하는 가스의 양을 감소시키는 능력에서 약간의 증가라도 바람직할 수 있다.
발명의 간단한 요약
일 실시양태에서, 본 발명은 비교적 높은 내약품성 및 비교적 양호한 가스 배리어 특성과 같은 바람직한 특성의 조합을 포함하는 다층 필름에 관한 것이다. 자세하게는, 본 발명의 다양한 실시양태에서, 다층 필름은 비교적 높은 내약품성을 갖는 적어도 하나의 층 및 비교적 양호한 가스 배리어 특성을 갖는 적어도 하나의 다른 층을 포함할 수 있다. 더욱 자세하게는, 본 발명의 다양한 실시양태에서, 다층 필름은 비교적 높은 내약품성을 갖는 적어도 하나의 외층 및 비교적 양호한 가스 배리어 특성을 갖는, 비제한적으로, 내층과 같은 적어도 하나의 다른 층을 포함할 수 있다.
다른 실시양태에서, 본 발명은 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체의 코어층 및 상기 코어층의 일면 위에 기능적으로 결합(operably bonded)되고 또 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함하는 외층을 갖는 다층 필름 구조에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 PCTFE일 수 있고 또 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 CPT와 같이 PCTFE의 부가에 의한 중합반응 동안 변형된 PFA일 수 있다. 상기 다층 필름 구조는 상기 코어층의 대향면에 기능적으로 결합되고 또 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함하는 제2 외층을 또한 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 외층의 하나 또는 양쪽의 상기 퍼플루오르화된 플루오로중합체는 PFA일 수 있다. 상기 코어층은 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체의 배합층일 수 있거나, 또는 상기 코어층은 염소를 함유하는 플루오로중합체의 적어도 1개 층 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체의 적어도 1개 층을 갖는 샌드위치 구조일 수 있다. 상기 필름 구조는 그를 통하는 질소 가스 유속(flux rate)이 7 cc/day/m2/atm 미만, 및 바람직하게는 1 cc/day/m2/atm 미만이도록 설정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 코어층의 약 60% 내지 약 90%는 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체로 이루어질 수 있고 또 상기 코어층의 약 40% 내지 약 10%는 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체로 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 상기 다층 필름의 약 60% 내지 약 90%는 코어층으로 이루어질 수 있고 또 상기 다층 필름의 약 40% 내지 약 10%는 외층으로 이루어질 수 있다. 상기 다층 필름 구조는 약 1 mil 내지 약 7 mil의 전체 두께를 가질 수 있다.
다른 실시양태에서, 본 발명은 상술한 유형의 다층 필름 구조를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 복수의 필름 층을 압출하여 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체를 갖는 코어층 및 상기 코어층의 일면 위에 기능적으로 결합되고 또 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 갖는 외층을 형성할 수 있다. 일 실시양태에서, 상기 복수의 필름층은 공압출되어 코어층과 외층을 실질적으로 동시에 형성할 수 있다. 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 PCTFE 및/또는 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE)일 수 있다. 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 CPT와 같은 PCTFE의 부가에 의한 중합반응 동안 변형된 PFA일 수 있다. 상기 퍼플루오르화된 플루오로중합체는 PFA 및/또는 플루오르화된 에틸렌 프로필렌(FEP)일 수 있다.
더 다른 실시양태에서, 본 발명은 다층 필름 라이너 벽(liner wall)을 갖는 라이너에 관한 것이다. 상기 라이너 벽은 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체를 갖는 코어층 및 상기 코어층의 일면 위에 기능적으로 결합되고 또 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 갖는 외층을 포함한다. 상기 라이너 벽은 그를 통하여 투과하는 질소 가스의 유속이 7 cc/day/m2/atm 미만이 되도록 설정될 수 있다. 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 배합된 층일 수 있거나 또는 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층을 갖는 샌드위치 구조일 수 있다.
복수의 실시양태가 기재되어 있으나, 본 발명의 예시적 실시양태를 나타내고 기재하는 이하의 상세한 설명으로부터 다른 본 발명의 실시양태가 당업자들에게 명백할 것이다. 알 수 될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시양태는 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않는 한 다양하고 분명한 요지에서 변형이 가능하다. 따라서, 도면과 상세한 설명은 예시적인 것으로 간주되며, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서는 본 발명의 다양한 실시양태를 형성하는 것으로 간주되는 주제를 적시하고 분명히 특허청구하는 청구범위로 결론을 내리고 있으나, 본 발명은 첨부한 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 본다:
도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따른 다층 필름의 개략도이다.
상세한 설명
본 발명은 신규하고 유리한 중합체계 다층 가스 배리어 필름에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어, 비제한적으로, 라이너 기반 저장 및 분배 시스템용 라이너 제조에 사용될 수 있는, 비교적 양호한 내약품성 및 비교적 높은 가스 배리어 특성을 갖는 신규하고 유리한 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다층 필름은 비교적 높은 내약품성 및 비교적 양호한 가스 배리어 특성과 같은, 통상의 라이너 물질의 바람직한 특성의 조합을 포함할 수 있다. 자세하게는, 본 발명의 다양한 실시양태에서, 다층 필름은 비교적 높은 내약품성을 갖는 적어도 하나의 층 및 양호한 가스 배리어 특성을 갖는 적어도 하나의 다른 층을 포함할 수 있다. 더욱 자세하게는, 본 발명의 다양한 실시양태에서, 다층 필름은 비교적 높은 내약품성을 갖는 적어도 하나의 외층 및 비교적 양호한 가스 배리어 특성을 갖는, 비제한적으로, 내층과 같은 적어도 1개의 다른 층을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 측정을 위한 기본으로서, 본 발명의 다층 필름을 통하여 투과하는 압력 분배 용도에 흔히 사용되는 질소(N2) 가스의 유속은 7 cc/day/m2/atm 미만일 수 있고, 또 일부 경우에서 바람직하게는 4 cc/day/m2/atm 미만이다.
본 발명에 따른 다층 필름은 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 그러나, 일 실시양태에서, 본 발명의 다층 필름의 다양한 실시양태는 압출 또는 다층의 물질을 실질적으로 동시에 압출할 수 있는 공압출 공정을 이용하여 제조될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시양태에서, 본 발명에 따른 다층 필름(100)은 하나의 코어층(102) 및 하나 이상의 외층(104)을 포함할 수 있다. 상기 코어층(102)은 비교적 양호한 가스 배리어 특성을 갖도록 설계되어 제조될 수 있다. 상술한 바와 같이, 일부 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 7 cc/day/m2/atm 미만, 바람직하게는 4 cc/day/m2/atm 미만, 및 더욱 바람직하게는 1 cc/day/m2/arm 미만의 상기 코어층을 통하여 투과하는 N2 가스의 유속을 갖도록 설계될 수 있다. 하나 이상의 외층(104)은 비교적 양호한 또는 높은 내약품성을 갖도록 설계되거나 선택될 수 있다. 그와 같이, 코어층(102) 및 하나 이상의 외층(104)으로 이루어진 다층 필름(100)은 비교적 높은 내약품성 및 비교적 양호한 가스 배리어 특성과 같은 통상의 라이너 물질의 바람직한 특성의 조합을 포함한다.
일 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 물질의 배합물일 수 있거나 또는 다수 물질의 다층 구조일 수 있거나, 또는 양쪽의 조합일 수 있다. 상기 코어층(102)에 대해 선택된 적합한 갯수의 상이한 물질일 수 있고, 또 배합물로 보다는 다층 구조로 제조되면, 상기 코어층은 임의의 적합한 개수의 층을 가질 수 있다. 상기 배합된 및/또는 층상 코어층 물질은, 상술한 바와 같이, 생성한 코어층(102)이 비교적 양호한, 그리고 일부 경우에서는 비교적 높은 가스 배리어 특성을 갖게 하는 적합한 물질로부터 제조될 수 있다. 일개의 특정 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소 및 산소를 함유하는 플루오로중합체의 배합물 및/또는 층상 구조를 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 염소를 함유하는 적합한 플루오로중합체는, 비제한적으로, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)일 수 있다. 유사하게, 염소와 산소를 함유하는 적합한 플루오로중합체는 비제한적으로, CPT일 수 있고, 이는 다이킨 아메리카 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수가능한 변형된 퍼플루오로알콕시(PFA)이며 또 일반적으로 중합반응 동안 PFA 주쇄에 PCTFE 측쇄의 부가를 포함하므로, 표준 PFA의 가스 및/또는 액체 배리어 특성을 증가시킨다. 그러나, CPT를 제조하는 공정에서, PFA의 내약품 특성의 일부가 타협된다. PCTFE 및 CPT의 배합물 및/또는 층상 구조에 관하여 본 명세서에 흔히 논의되어 있지만, 상기 코어층(102)의 PCTFE는, 비제한적으로, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE), 또는 액정 중합체(LCP)과 같은 다른 적합한 중합체 또는 물질에 의해 치환될 수 있음이 인식되어 있고, 또 PCTFE에 관한 논의는 제한을 의미하지 않는다. PCTFE(또는 기타 적합한 물질) 및 CPT는 상기 코어층(102)을 형성하는 유일한 물질일 필요는 없고, 또 기타 물질도 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한 부가적으로 도입될 수 있음이 인지되어 있다. 예를 들어, 일 실시양태에서, 유리 섬유가 상기 코어층(102)에 부가될 수 있었다.
상기 코어층(102)에 있어서 CPT(또는 기타 적합한 물질)에 대한 PCTFE(또는 기타 적합한 물질)의 비율은 특정 용도 및/또는 세부규정에 바람직한 것으로 선택될 수 있다. 즉, 상기 코어층은 약 0% 내지 약 100%의 PCTFE로 이루어질 수 있고, 따라서 약 100% 내지 약 0%의 CPT로 각각 이루어질 수 있다. 그러나, 일개의 특정 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 약 60% 내지 약 90%의 PCTFE 및 약 40% 내지 약 10%의 CPT로 이루어질 수 있다. 특히, 일 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 약 80%의 PCTFE 및 약 20%의 CPT로 이루어질 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 범위는 특정 종점값으로 분명히 적시된 범위뿐만 아니라 적시된 범위 내의 개별 값 및 하부 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 동일 원리가 오직 1개의 숫자값("7 cc/day/m2/atm 미만"과 같이)만을 인용하는 범위에 적용된다. 또한, 이러한 해석은 상기 범위의 폭 또는 기재된 특징에 관계없이 적용되어야 한다.
일 실시양태에서, PCTFE가 약 0.1 cc/day/m2/atm의 N2 투과성을 갖고 또 CPT가 약 0.9 cc/day/m2/atm의 N2 투과성을 가지므로, PCTFE 및 CPT를 포함하는 배합된 코어층은 약 0.1 내지 0.9 cc/day/m2/atm 사이의 투과성을 가질 수 있다. 배합물보다는 다층 구조를 포함하는 상기 코어층(102)의 실시양태에서, 각 층의 층수 및/또는 두께는 상기 코어층(102)의 배리어 특성에 대하여 전반적인 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 다층 필름은 일반적으로 예를 들어 용융 결합에 의해 함께 지지된 개별 필름 몇 개 층으로 형성될 수 있다. 층수가 증가함에 따라서, 배리어 특성의 효능도 또한 증가할 수 있다. 유사하게, 각 층의 두께는 층 사이의 접착 강도 및 다층 필름의 전체 배리어 특성에 현저히 영향을 줄 수 있다. 자세하게는, 층 두께가 작아짐에 따라서, 개별 층상 필름 중의 결정은 더 잘 정렬하여 가스 분자에 대해 더 복잡하거나 구불부불한 통로를 생성하여, 예를 들어 다층 필름의 전반적인 배리어 강도를 증가시킨다. 이런 점에서, 상기 코어층(102)은 적합한 수의 층을 포함할 수 있고 또 각 층에 대하여 적합한 두께를 고려하며, 경우에 따라 생성한 다층 필름(100)에 대한 소망하는 적용분야 또는 세부규정에 의존할 수 있다. 일개의 특정 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 4096층 이상까지 포함할 수 있다. 더욱 특히, 일 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 3 내지 128개 층을 포함할 수 있다. 유사하게, 각 개별 층은 비제한적으로, 약 100 마이크론과 같은 약 1 나노미터 내지 수 마이크론의 두께를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 다층 필름(100)은 하나 이상의 외층(104)을 포함할 수 있다. 상기 외층 물질은 상기 외층(104)이 비교적 양호한, 또 일부 경우에서 비교적 높은 내약품성을 갖도록 임의의 적합한 물질로부터 선택될 수 있고, 의도하는 용도에 따라서 다층 필름의 적어도 일면은 유해하거나 또는 부식성 화학약품과 인접할 수 있다. 일개의 특정 실시양태에서, 외층(104)은 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 적합한 퍼플루오르화된 플루오로중합체는, 비제한적으로, PFA일 수 있다. PFA에 관하여 본 명세서에 흔히 논의되지만, 상기 외층(104)의 PFA는, 비제한적으로, 플루오르화된 에틸렌 프로필렌(FEP) 또는 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE)과 같은 기타 적합한 중합체 또는 물질에 의해 치환될 수 있는 것으로 인지되어 있고, 또 PFA에 관한 논의는 제한을 의미하지 않는다. PFA(또는 기타 적합한 물질)는 상기 외층(104)을 형성하는 유일한 물질일 필요는 없고, 또 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한 다른 물질이 부가적으로 도입될 수 있음이 인지되어 있다.
다층 필름(100)은 상기 코어층(102)의 일면에만 외층(104)을 가질 수 있거나, 또는 상기 코어층(102)의 각 면 상에 외층(104)을 가질 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 각 외층(104) 자체는 물질의 배합물 또는 물질의 층상 구조, 또는 이들이 조합을 포함할 수 있다. 유사하게, 각 외층(104)은 다른 것(들)과 동일한 물질 또는 물질들로 이루어질 필요는 없다.
다층 필름(100)에 있어서 외층(들)(104)에 대한 코어층(102)의 비율은 특정 적용 및/또는 세부규정에 요구되는 바와 같이 선택될 수 있다. 즉, 다층 필름(100)은 약 0% 내지 약 100%의 상기 코어층(102)을 포함할 수 있고 또 따라서 약 100% 내지 약 0%의 외층(들)(104)을 포함할 수 있다. 그러나, 일개의 특정 실시양태에서, 다층 필름(100)은 약 60% 내지 약 90%의 코어층(102) 및 약 40% 내지 약 10%의 외층(들)(104)을 포함할 수 있다. 더욱 특히, 일 실시양태에서, 다층 필름(100)은 약 80%의 코어층(102) 및 약 20%의 외층(들)(104)을 포함할 수 있다.
다층 필름(100)의 다른 실시양태에서, 필요에 따라서, 예를 들어, 비제한적으로, 의도하는 세부규정을 충족시키거나 또는 층 사이의 접착을 제공하기 위하여, 적합한 다른 층이 포함될 수 있다. 예를 들어, 일 실시양태에서, 상기 코어층(102)은 상당 퍼센트의 PCTFE 및 낮은 퍼센트의 CPT로 이루어질 수 있다. PCTFE 단독은 CPT 또는 PFA와 잘 결합 또는 적층되지 않을 수 있고, 일부 실시양태에서, 상기 코어층(102)과 하나 이상의 외층(104) 사이에 하나 이상의 결합층(tie layer)(106)을 포함하는 것이 바람직하거나 또는 이로울 수 있다. 결합층(106)은, 비제한적으로, 필요한 접착과 같은 특징을 갖거나 특징을 제공할 수 있는 적합한 물질로부터 선택될 수 있다. 일 실시양태에서, 예를 들어, 상기 코어층(102)이 PCTFE 및 CPT의 배합물 또는 다층 구조를 포함하고 또 상기 외층(들)(104)이 PFA를 포함하면, 상기 코어층의 CPT에 대한 PCTFE의 비율 또는 다층화된 PCTFE-CPT 코어의 구조에 따라, 상기 코어층(102)을 외층(들)(104)과 결합하는 것을 돕기 위해 CPT를 포함하는 결합층이 바람직하거나 또는 유리할 수 있다.
본 명세서에 개시된 다층 필름(100)의 다양한 실시양태는 적합한 두께를 갖도록 설계되거나 설정될 수 있고, 이는 소망하는 적용분야 또는 세부규정에 의존할 수 있다. 유사하게, 상기 코어층(102), 상기 외층(들)(104), 임의의 결합층(106), 또는 임의의 다른 층 각각은 적합한 두께일 수 있고 또 임의의 다른 층보다 상이한 두께를 가질 수 있어, 다시 소망하는 적용분야 또는 세부규정에 따라 달라질 수 있다. 특정 실시양태에서, 전체 다층 필름(100)은 약 1 내지 7 mil 두께일 수 있다. 더욱 특히, 일부 실시양태에서, 전체 다층 필름(100)은 약 3 내지 5 mil 두께일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 명세서에 개시된 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름의 다양한 실시양태는 라이너 기반 저장 및 분배 시스템용 라이너 제조에 이용될 수 있다. 자세하게는, 본 명세서에 개시된 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름의 다양한 실시양태는 라이너 기반 저장 및 분배 시스템용 라이너 제조에서 이용될 수 있고, 여기서 라이너 내의 내용물을 라이너의 외부 표면에 적용된 압력 분배 가스의 투과로부터 보호하기 위하여 간접적인 압력 또는 압력-보조 분배 시스템 또는 수법이 이용될 수 있다. 그러나, 이러한 예는 비제한적이고 또 본 명세서에 개시된 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름의 다양한 실시양태는 기타 적합한 중합체계 또는 플루오로중합체계 물품 제조를 비롯하여 적합한 목적에 따라 이용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름의 다양한 실시양태를 사용하여 제조된 라이너는 적합한 유형 또는 구조, 크기, 및 형태의 라이너일 수 있고, 비제한적으로, 흔히 베개형 라이너(또는 2차원 라이너), 삼차원 또는 입체 라이너로 지칭되는 라이너를 포함하며, 이들은 일반적으로, 비제한적으로, 압출 블로우 성형 라이너, 사출 블로우 성형 라이너 및 연신 블로우 성형 라이너를 비롯한 블로우 성형된 라이너, 및 오버팩 벽에 의해 정의된 더욱 강성의 오버팩 내부에 실질적으로 또는 상당히 일치하도록 구성될 수 있고, 이는 또한 코-블로우-성형(예컨대 2개의 프리폼이 함께 블로우 성형됨) 또는 듀얼-블로우 성형(예컨대 하나의 프리폼이 성형기보다는 외부 라이너 또는 오버팩에 직접 블로우 성형됨) 수법을 또한 이용할 수 있다.
다양한 적합한 예의 라이너 및 이들의 제조 방법은 다음에 더욱 광범위하게 자세하게 기재된다: 국제 PCT 출원번호 PCT/US11/55558호, 발명의 명칭 "유리 병을 대체하기 위한 실질적으로 강성인 접이식 라이너, 용기 및/또는 라이너, 및 개선된 신축성 라이너", 2011년 10월 10일 출원; 국제 PCT 출원번호 PCT/USl1/55560호, 발명의 명칭 "네스티드(Nested) 블로우 성형된 라이너 및 오버팩 및 이들의 제조 방법", 2011년 10월 10일 출원; 국제 PCT 출원번호 PCT/USl1/64141호, 발명의 명칭 "압력 분배 시스템에 사용하기 위한 일반적으로 원통 형상의 라이너 및 이들의 제조 방법", 2011년 12월 9일 출원; 미국 가출원 번호 61/468,832호, 발명의 명칭 "라이너 기반 분배기", 2011년 3월 29일 출원; 미국 가출원 번호 61/525,540호, 발명의 명칭 "라이너 기반 분배 시스템", 2011년 8월 19일 출원; 미국 특허출원 번호 11/915,996호, 발명의 명칭 "유체 저장 및 분배 시스템 및 공정", 2006년 6월 5일 출원; 국제 PCT 출원번호 PCT/US10/51786호, 발명의 명칭 "물질 저장 및 분배 시스템 및 탈기 어셈블리에 의한 방법", 2010년 10월 7일 출원; 국제 PCT 출원번호 PCT/US10/41629호, 미국 특허번호 7,335,721호, 미국 특허출원 번호 11/912,629호, 미국 특허출원 번호 12/302,287호, 및 국제 PCT 출원번호 PCT/US08/85264호, 이들은 그 전체 내용이 참조에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 발명에 따른 라이너는,비제한적으로, 신축성(flexible), 강성 접이식, 2차원, 3차원, 용접된, 성형된, 덧대여진 및/또는 덧대여 지지 않은 라이너 및/또는 접철되는 라이너 및/또는 초크-오프(choke-off)를 제한하거나 제거하는 방법을 포함하는 라이너 및 ATMI 인코포레이티드에 의해 상품명 NOWpak®로 시판되는 라이너를 비롯하여, 상술한 적용분야에 기재된 실시양태, 특징 및/또는 개선점을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 본 발명에 따른 라이너 기반은 그 전체 내용이 참조에 의해 본 명세서에 포함되는 미국 특허출원 번호 11/915,996호, 2006년 6월 5일 출원된 발명의 명칭 "유체 저장 및 분배 시스템 및 공정"에 개시된 바와 같이 NOWPak® 압력 분배 시스템과 양립하도록 설정될 수 있다.
이러한 라이너의 예시적 용도는 비제한적으로, 산, 용매, 염기, 포토레지스트, 범프 레지스트, 슬러리, 세제, 세정 배합물, 도펀트, 무기 용액, 유기 용액, 금속유기 용액, TEOS, 및 생물학적 용액, DNA 및 RNA 용매 및 시약, 약제, 인쇄가능한 전자기기 무기 및 유기 물질, 리튬 이온 또는 기타 전지 유형 전해질, 나노물질(예를들어 풀루렌, 무기 나노입자, 졸-겔, 및 기타 세라믹), TARC/BARC(탑-사이드 항반사성 코팅/바톰-사이드 항반사성 코팅), 방사능 화학물질 및 저중량 케톤 및/또는 구리 화학물질, 마이크로전자 제조, 반도체 제조 및 플랫 패널 디스플레이 제조, 살충제, 비료; 페인트/광택제/용매/코팅물질 등; 파워세척액; 예를 들어 자동차 또는 항공산업에 사용하기 위한 윤활제; 식품 산업, 예를 들어 비제한적으로, 조미료, 조리 오일, 및 소프트 음료; 생물의학 또는 연구 산업에 사용하기 위한 시약 또는 기타 물질; 예를 들어 군대에서 사용되는 유해 물질; 폴리우레탄; 농화학물질; 공업용 화학물질; 화장품용 화학물질; 석유 및 윤활제; 실란트; 건강 및 경구 위생 제품 및 화장실 제품; 또는 예를 들어 압력 분배에 의해 분배될 수 있는 기타 다른 물질과 같은 물질을 수송하고, 저장하며 및/또는 분배하기 위한 것이다.
당업자라면 이러한 라이너 기반 및 상기 라이너의 제조 방법의 이점을 인식할 것이므로, 다양한 산업 및 다양한 제품의 수송 및 분배를 위한 상기 라이너의 적합성을 인식할 것이다.
본 발명의 라이너 기반의 실시양태는 초고순도 및/또는 비교적 고가의, 및 일부 경우에서 아주 고가의 물질을 저장, 수송 및/또는 분배하기 위해 사용될 수 있기 때문에, 본 발명의 중합체계 또는 플루오로중합체계 다층 필름의 임의 실시형태로부터 제작된 라이너는 통상의 라이너에 비하여 현저한 이점을 제공할 수 있고, 이러한 실시양태는 상기 논의한 바와 같이 압력 가스가 라이너를 통하여 투과하여 라이너의 내용물에 들어가지 않게 억제하거나 또는 실질적으로 억제하면서 안에 저장될 수 있는 포토레지스트와 같은 특정 내용물에 대하여 고 내약품성은 유지하게 하는 간접 압력 분배 용도 적용 동안 매우 효과적인 가스 배리어를 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 라이너 기반과 사용될 것으로 고려되는 일부 초고순도 물질은 약 $2,500/L 이상의 고가일 수 있다. 따라서, 내용물에 투과된 가스의 양을 조금만 감소시켜도 바람직할 수 있다.
상술한 기재에서 본 발명의 다양한 실시양태가 예시적 및 설명을 위해 제시되어 있다. 이들은 개시된 정확한 형태에 본 발명을 한정하려는 것이 아니다. 상기 개시 내용에 비추어 분명한 변형 또는 변이가 가능하다. 다양한 실시양태를 선택하고 기재하여 본 발명의 원리 및 그의 실질적 적용을 설명하는 최적의 것을 제공하며 또 당업자들로 하여금 본 발명을 다양한 실시형태로 이용하게 하며 다양한 변형은 고려하는 특정 용도에 적합하다. 이러한 모든 변형과 변이는 이들이 마땅히 법률적으로 동등한 것으로 보는 폭에 따라 해석될 때 첨부된 특허청구범위에 결정되는 바와 같은 본 발명의 범위 내에 속하는 것이다.
100: 다층 필름
102: 코어층
104: 외층
106: 결합층

Claims (20)

  1. 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체를 포함하는 코어층; 및
    상기 코어층의 일면 위에 기능적으로 결합되고, 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함하는 외층을 포함하는, 다층 필름 구조.
  2. 제1항에 있어서, 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)인 다층 필름 구조.
  3. 제2항에 있어서, 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 PCTFE의 부가에 의해 중합반응 동안 변형된 퍼플루오로알콕시(PFA)를 포함하는 다층 필름 구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코어층의 대향면에 기능적으로 결합되고, 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함하는 제2 외층을 더 포함하는 다층 필름 구조.
  5. 제4항에 있어서, 외층의 적어도 하나의 상기 퍼플루오르화된 플루오로중합체는 퍼플루오로알콕시(PFA)를 포함하는 다층 필름 구조.
  6. 제4항에 있어서, 외층의 다른 상기 퍼플루오르화된 플루오로중합체는 또한 PFA를 포함하는 다층 필름 구조.
  7. 제1항에 있어서, 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체를 포함하는 배합된 층인 다층 필름 구조.
  8. 제1항에 있어서, 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층을 포함하는 다층 필름 구조.
  9. 제1항에 있어서, 7 cc/day/m2/arm 미만의 투과하는 질소 가스 유속을 더 포함하는 다층 필름 구조.
  10. 제9항에 있어서, 1 cc/day/m2/atm 미만의 투과하는 질소 가스 유속을 더 포함하는 다층 필름 구조.
  11. 제1항에 있어서, 상기 코어층의 약 60% 내지 약 90%는 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체로 이루어지고, 상기 코어층의 약 40% 내지 약 10%는 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체로 이루어지는 다층 필름 구조.
  12. 제4항에 있어서, 상기 다층 필름의 약 60% 내지 약 90%가 상기 코어층으로 이루어지고, 상기 다층 필름의 약 40% 내지 약 10%가 상기 외층으로 이루어지는다층 필름 구조.
  13. 제1항에 있어서, 약 1 mil 내지 약 7 mil의 두께를 더 포함하는 다층 필름 구조.
  14. 복수의 필름층을 압출하여 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체를 포함하는 코어층 및 상기 코어층의 일면 위에 기능적으로 결합되고 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함하는 외층을 형성하는 것을 포함하는, 다층 필름 구조의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 복수의 필름층을 공압출하여 상기 코어층 및 상기 외층을 실질적으로 동시에 형성하는 다층 필름 구조의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 및 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 중의 적어도 하나를 포함하고,
    염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체는 PCTFE의 부가에 의해 중합반응 동안 변형된 퍼플루오로알콕시(PFA)를 포함하고,
    상기 퍼플루오르화된 플루오로중합체는 퍼플루오로알콕시(PFA) 및 플루오르화된 에틸렌 프로필렌(FEP)의 적어도 하나를 포함하는, 다층 필름 구조의 제조 방법.
  17. 염소를 함유하는 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 플루오로중합체를 포함하는 코어층; 및
    상기 코어층의 일면 위에 기능적으로 결합되고, 퍼플루오르화된 플루오로중합체를 포함하는 외층을 포함하는, 다층 필름 라이너 벽을 갖는 라이너.
  18. 제17항에 있어서, 상기 라이너 벽을 통하여 투과하는 질소 가스의 유속이 1 cc/day/m2/atm 미만인 다층 필름 라이너 벽을 갖는 라이너.
  19. 제17항에 있어서, 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체를 포함하는 배합된 층인 다층 필름 라이너 벽을 갖는 라이너.
  20. 제17항에 있어서, 상기 코어층은 염소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층 및 염소와 산소를 함유하는 상기 플루오로중합체의 적어도 1개 층을 포함하는 다층 필름 라이너 벽을 갖는 라이너.
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