TW492937B - Device for chemical storage and transportation and co-extrusion method for the production thereof - Google Patents

Description

J/ J/ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（1 ) — 本發:係有㈣存和運送化學品，㈣是電子工業 用的流體高純度化學品用的多殼層裝置。 、长 電子構件的製造上，常需要用到純度要求很高的 流體化學品。尤其是在高積体化微晶片的製造上，高純度 T的必需的。此仙，在化學處理劑使用下，所製出的微 與口^寸、、息疋愈k愈小化之故。大致上，對流體特殊化 子口口“口疋’電子工業用的化學處理劑的純度的要求， 近年來遽增。它不僅僅要製出符合純度的化學品，且必須 小:翼翼地不讓它在運送中，進行產物貯存和處理之時， 被〉可染。如此一來，貯存和運送安全性必須確保，尤其是 有些此等化學品可能具侵蚀性或全然毒性。此意外料流 如是因運送容器的壞損或因未_等，必須以最可能 的安全性加以排除。基於經濟上的考量，高純度液体化學 品運送，均以大型容器為之。此運送方式應達到以下條件 ，即，排除容器内容物污染的可能性，且在叉式透過起重 車等進行粗重操作時，能受到不致遭到壞損的保護。此外 ，容器的製造應簡易且便宜。它應可被叉式起重車或其它 一般運送裝置移動，而不致有運送危險性之虞。 此類容器的物料選擇必須就以下兩方面加以考慮。 其一，應考量到，利用與運送以及貯存中的化學品相接觸 之壁材的選擇來排除污染。除了避免運送化學品污染，以 及抗運送化學品所引起的瀝濾可能性的安定性之外，容器 必須另具備足夠的硬性以及某些彈性，使容器能抗壓以及 抗撞以及有安穩性，且不致變形或裂開，另外為人窒求 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1 J- I I I I I · I I I l· I I I ^--— — — — — II I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 492937 A7 Β7 五、發明說明（2 ) 的是，容器的容量需相當大，且其製造快速且容易。 在德國專利案DE 196 28 643中揭示了，特定的聚乙 烯，尤其是未安定化HD-聚乙烯對製備電子產業用之流体 南純度化合物的貯存和運送容器上，係相當合適的。在此 ，值得特別一提的是，具比重為0.94〇_〇·97〇 g/cm3，特別 是0.942-0.961 g/cm3的HD-聚乙烯。屬於此的，特別是在 市面上以商品名Lupolen販售者，計有Lupolen® 6〇2m， LuP〇len 5021D，Lup〇len ⑫ 4261Αφ49 以及 ⑫ 4261AQ135。依据現今技術，對應的裝置係藉著由此等材 料所作成的板片焊接而製成。此等容器的完成，因涉及對 應擠出成型的板材的焊接，故相當費時，且成本高。此外 ，又因焊接，以及隨之而成的焊縫之故，Lup〇len(B6〇2iD 的特性品質就無法以令人滿意的方^，得到保註。另—方 面，吹模技術，迄今尚無法製造出，一具有譬如是2〇〇升 容積的單吹模擠出的運送容H，且如此製成的容器無法符 合危險物品包裝檢查的機械要求。 本發明的課題是提供一貯存和運送化學品，特別是 用於電子產業用的高純度流体化學品之裝置，以及提供一 製備該符合上述要求之本發„置的對應方法。此外;依 本發明的裝置，使簡單和快速的完成，成為可[、 此課題係透過依申請專利範圍第1項的震置以及依申 請專利範圍第9項的方法來解決。其它進一步的態樣變化 可能性以及其優點則在次請求項中敘述。 依据本發H存和運送化學品，特別是用於電 本紙張尺度適用中國國家心（CWS)A4規格（21G χ 297 ϋ ------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----r---訂---------線一 A7

幻一多殼層的内容器，其包括一由不含安定劑的PE-HD 所作成之靠充液邊的内殼層，以及至少一環繞該内殼 層之聚乙烯殼層，以及 b)由合成材料所作成之不含金屬的運送裝置。 在本發明中，所謂的不含安定劑的HD-PE，係指未利 用:般常用安定劑來製備。一般而言，常用的安定劑係尤 指業者所知，的抗氧化劑（參見譬如是，合成材料78(2)， 142(1988))。 ’ 依据本發明製備貯存和運送高純度流体化學品之裝 置，可選擇多層吹模擠出或共擠出的方法。在此，環繞内 殼層的至少一殼層的材料係涵蓋一任選的已知可擠出材料 ，諸如，一般的比重為0·94-0.97 g/cm3的HD_聚乙烯，譬如 是，LuP〇len ⑰ 4261AQ135 或 Lup〇len⑫ 526iz，以及對應 fHostaW·產品等，而依本發明可使用由不含安定劑: 靠充液邊的HD-ΡΕ機械強度低之高純度最内殼層。多層吹 杈擠出方法可容許本發明裝置的内容器，在一連續性的操 作過程製造。藉此，可使本㈣與迄今所❹㈣接方法 相較，:省許多成本和時間。此外，本發明裝置擁有大体 上比目刚已知的容器較高的耐壓性及耐碰撞性，此係因， --------Γ--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

它係由單-物件來完成，而不會有嬋縫邊或類似的弱化處 。而在共擠出的情形，在擠出的孔嘴内，多數的炫融聚人 物層係上下重疊，幼互結合。此種多層孔嘴具有多數二

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 熔融進入口以及一共同的出口孔道。 依据本毛明裝置的多殼層内容器係被置於一不含金 屬的合成材料作成的運送裝置。較佳的是，此處所稱的不 含金屬運送裝置，係、指由不含金屬的合成材料所作之全合 成材料運送盒。在-較佳的實施態樣中，運送盒具有一個 一体成形的托板以防止其運送受損。本發明裝置的内容器 ’經由此-体成型的托架’而獲得更多的穩定性及握持。 較佳地，在此所稱的不含安定劑的HD_PE，係指且比 重從〇·940至〇·970細3範圍，特別是從0.942至〇.961g/cm3 的枕圍’更特別佳的是’從〇 946至〇96〇 gW的範圍的 聚乙烯。此聚乙烯在與高純度流体化學品接觸時，放出極 少量的污染粒子而已。 在另一較佳的實施例中，在此所稱的不含安定劑的 HD-PE，係指具比重從〇.94(^ 970細3範圍特別是 從0.942至0.961 g/W的範圍，更特別佳的是，從〇⑽至 〇·960 gW的範圍的聚乙烯。此聚乙烯與鹼性，中性和酸 性之咼純度流体化學品接觸時，放出至少一如下述的離子 污染物。 A1 $ 60 ng/g，

Ca$ 60 ng/g，

FeS 63 ng/g，

Mg^ 16 ng/g?

Tig 4 ng/g，

Zn$ 6 ng/g， —J—τ-----------^----訂---------線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 7 492937 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μη^0.3 ng/g9 Cu$ 1·5 ng/g， 本女疋化的HD-PEs更以低含量的殘留觸媒為其特色 。此造成的影響是，此材料同時與驗性和鹽類之高純度化 學品接觸時，放出特別少量的離子污染物。此外，透過貯 存和運送化學品與材料之間的某些交互影響，僅有相當少 1的粒子被放出。 較佳的是’粒子含量係如下·· 具有S0.5/zm的粒子：含量$5/1111液体 具有S0.2/zm的粒子：含量$5〇/mi液体 具有的粒子：含量$5〇〇/ml液体 特別佳的是，使用以商品名為Lup〇len®4261AQ149的 HD-ΡΕ。在此材料中有高純度化學品所需的純度。此外， 此材料是具良好的可擠出性。 較佳的是，裝置至少有另一層，最好是最外層係由 可擠出的聚合物或共聚物來完成。該聚合物或共聚物最好 是來自 具比重從0.940至0.970 g/cm3範圍，特別是從0.942至 0.961 g/cm3的範圍，更特別佳的是，從0 946至0.960 g/cm3 的範圍的HD-聚乙烯。 在一較佳的實施例中，最外層涵括至少一 HD-PE ,其 係來自，由 Lupolen ⑫ 5261D，Lupolen ® 4261AQ135， Hostalen0 GM6255, Fina® 56020, Borealis® 8214, Stamylan 773 1和7890， Daplen® AH5493所組成的族中，或是一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1 M -----r---^---------^ Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（6 由此等族中的兩個或多個hd_pe所成的混合物。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 在幸乂佳的貫施例中，最外層涵括一防護該層以對 抗紫外線的顏料。藉此，特別是在裝置運送時，制止因光 照所造成的損害。此層維持其機械安定特性。較佳地，在 使用煙厌以及石英作為顏料時，一般用的母料及其它常 用的顏料，諸如Cu-酞青或Ti〇2，以及有機uv_安定劑和 和雙苯化合物亦可加入。 在本發明的又一較佳實例中，最外層可被強化。譬 如，藉著玻璃纖維或透過另一機械安定性物料，如聚合物 的4、加而使本發明裝置的耐壓性，耐撞性以及耐摔落性 可進一步增強。較有利地，為使最外層的強化成為可能， 聚醯胺片粒可被壓入。同樣地，可令譬如以丨訂的卩匕複合 物被壓入來強化。 在本發明的特別佳之實施例中，裝置係以兩殼層來 構形。由最好是LUp〇len®4261AQ149所作成的最内殼層在 此最好係佔整個壁厚的2〇_4〇%。而最外殼層則佔對應的 60-80%。此種構形具有特別好的安定性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明的另一較佳實施例中，裝置具有至少三層 ，其中至少有一中間層係由符合生產要求的碎屑所構成。 在此所指的碎屑係指所謂的碎屑團塊，其係在裝置的“已 然造型中，落向上方端和下方端。 較佳的是，依据本發明的裝置具有至少一開口，而 以數個開口為較佳。此時，特別有利的是，開口的直徑係 為S150mm，而以$7〇mm為較佳。此開口係作為接納浸 卜紙張尺度顧帽目家鮮(cns)a^F(21Gx297公愛)_ 492937 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 管或栓塞用。此等較佳地可由一或多 • X夕楂以下的材料來作成 • PE-HD ’全氟烧氧聚合物（PFA)，聚丙烯，陶f，以及 全氟化聚乙烯丙烯（FEP)。 開口可藉由將特殊塑形部份置入到_吹模或經由各 種不同承納系統，如浸管或耦接系統等，而被轉接。藉此 可使充^和/或從容取出產品時污染量少，變成可能 Ο 本發明裝置的較佳實施態樣具有-2〇〇 i的裝載容量 ，較佳的1，隐500 i的裝載容量。透過藉多層吹擠 出技術之助的裝置製造，以及透過無金屬運送裝置的額外 備置，簡單快速地製造出，用於運送和貯存電子產業用的 咼純度化學品，且滿足安全要求之裝置是可能的。此意謂 耆成本和時間的節省相當可觀。 在本發明的較佳實施例中，無金屬運送裝置的構形 成，它可完全圍繞著多殼層内容器。較有利的方式是，無 金屬運送裝置係一無金屬之全合成材料作成的運送盒，其 内可置入多殼層内容器。在一較佳的實施態樣中，運送盒 係由LLD-PE所作成。盒的製造係依兩層式方法來達成， 此時，不但是外層，且内層皆旋轉地燒結，且在利用譬如 疋此以戊烧或己烧的LLD-PE的顆粒等發泡而成。此運送 盒較有利地是備設防護蓋，其最好是由相同材料來作成， 且藉由此之助’運送盒可完全封住，而使位於内的内容器 可完全地與外隔離而受到保護。如前述，運送盒為了額外 的穩定化’最好在其内部空間備有一托板塊，來保護内容 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ ---------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10 492937 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（8 ) 器，使其不致在運送時受損。 較佳的是，運送盒係利用旋 、止古味丁叮制▲ 疋锝^結來製造。在此$ 把方打，可製造出經得起„且價廉的I製品。 β復又’本發㈣有關—製備運送和貯存化學品，相 =:電1產業之高純度流体化學品的裝置所使用的共 擠出方法，其中，本方法包括至少以下的步驟： a·以吹模技術’自不含安㈣的HD_p·備—中空體； b. 以至少-聚乙埽殼層，利用同時吹模技術圍繞㈣步 驟所得的中空體（共擠出）；和 c. 完成-合成材料所作的容器’使被至少一聚乙稀殼層 所圍繞之來自a)的中空體被置入到該容器中。 較佳地，在本發明方法中的塑化步驟係在惰化氣体 籠罩下行。較佳的是，此時係以氮氣作為惰性氣体加入。 此意謂著，在吹模技術製備的情形下，作為吹模氣體不是 空氣’而是對應的惰性氣體，而其中又以使用氮氣為佳。 在本發明的製造期間，藉著氮氣的籠罩，可令來自 周遭空氣，且應與製造所需的聚乙烯相隔離的氧，被驅除 ，如此一來，在單一方法步驟中的未安定化聚乙烯就可避 免受氧化干擾。在此所稱的氧化干擾，可譬如是指，因氧 刀子被困其中所引起的晶格錯置或前述的結節形成。 藉著本發明方法之助，可使本發明多殼層裝置可輕 易快速地被製造。欲形成肉容器所需的，僅是準單一連續 性操作過程而已。已預製成的板件之接續的焊接，以及與 之而來，在製成的裝置上焊接缝的出現，皆可避免。藉由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

1— — ^ ----Γιί t--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 11 492937 A7 _B7_ 五、發明說明（9 ) 在製造上，各不同層仍以直接方式，上下接合，故可達到 各層間的特別穩定和牢緊的接觸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --J----Γ-----------r---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 4^2937 、申請專利範園 第1 0286號專利申請案 申請專利範圍修正本 修正日期：9 1年〇 1月 1 · 一種用於貯存和運送化學品之裝置，該裝置特別用於電 子產業用的高純度流体化學品，該裝置至少包括以下的 構件： a) —多殼層的内容器，其包含一由不含安定劑的 ΡΕ-HD所製成之面對内容物的内殼層，以及至少一由 乙烯所製成之環繞該内殼層之殼層，以及 b) —由塑膠所製成之不含金屬的運送裝置。 2·如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該裝置的内容器 利用吹模方法所製成。 3·如申請專利範圍第!項之裝置，#中該裝置的内容器 利用吹模擠出所製成。 4·如申請專利範圍第!項之裝置，#中該不含安定劑的 HD-PE ’係指具比重範圍從〇·94〇至〇·97〇 ⑽3的聚 烯。 人 5·如申請專利範圍第巧之裝置，其中該不含安定别 HD-ΡΕ，係指具比重範圍從〇94m97()細3的聚匕 烯：其中此類的聚乙烯當與鹼性、中性與酸性、高純度 化學品接觸時，放出至少一如下述的離子不純物：& A1 $ 60 ng/g， Ca $ 60 ng/g， Fe $ 63 ng/g， MgS 16 ng/g， Ti S 4 ng/g， 聚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 係 、τ' 乙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公楚） 13 、申請專利範圍 Zn S 6 ng/g， 〇·3 ng/g， Cu $ 1 ·5 ng/g。 6.如申請專利範圍第i項之裝置， 壯罢扁山人 /、中该不含金脣的運 衣置係由不含金屬的塑膠所製成之運送各。 入如申請專利範圍第丨至6項中任一 目士”， 貝之叙置，其中該裝置 具有至少200升的裝載容量。 8.如申請專利範圍第丨項之裝置，复& 9. ，、中该不含金屬運送裝 置係以可完全圍繞著該内容器的方式製造。 一種共擠出方法，該方法用於製備用於貯存和運送化學 t之裝置，特別是用於電子產業之高純度流体化學品的 奴置’該裝置包含至少—多殼層内容器以及至少一不人 金屬的運送裝置，·各如申請真 甲月寻利靶圍第1項所界定者， 其中該方法包括至少以下的步驟： "•以吹模方法，自不含安定劑的HD-ΡΕ製備一中 空體； b.以至少—聚乙稀殼層，湘同時吹模方法圍繞 由a)步驟所得的中空體（共擠出）；以及 °·完成一塑膠所製作的容器，使被至少-聚乙烯 殼層所圍繞之來自a)的中空體被置人到該容器中。 1〇·如申請專利範圍第9項的方法，其中步驟# b)係於惰 性氣體下進行。. η.如申請專利範圍第9或1G項的方法，其中該容器於步驟 C)中係被旋轉地燒結。