TWI795102B - 多孔聚乙烯過濾膜及相關過濾器和相關方法 - Google Patents

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Abstract

本發明描述：多孔過濾膜，其等包含兩個對置側、一厚度及該等對置側之間的一多孔結構；過濾組件及過濾器，其等包含此類型之多孔過濾膜；藉由共擠壓技術製造該等多孔聚乙烯過濾膜、過濾組件及過濾器之方法；及使用所描述之一多孔過濾膜、過濾組件或過濾器之方法。

Description

多孔聚乙烯過濾膜及相關過濾器和相關方法
下文描述係關於：多孔聚乙烯過濾膜，其等包含兩個對置側、一厚度及該等對置側之間的一多孔結構；另外過濾組件及過濾器，其等包含此類型之多孔聚乙烯過濾膜；藉由共擠壓技術製造多孔聚乙烯過濾膜、過濾組件及過濾器之方法；及使用一多孔聚乙烯過濾膜、過濾組件或過濾器之方法。
過濾膜及過濾產品係現代工業的不可或缺工具，用於自一有用流體流移除無用材料。使用過濾膜處理之有用流體包含水、工業溶劑及處理流體、用於製造之工業氣體(例如，在半導體製造中)及具有醫療或製藥用途之液體。可由一過濾膜自流體移除之雜質及污染物之實例包含無用粒子、微生物、揮發性有機材料及無用化學物種。
諸多過濾膜經設計以自一液體移除無用材料。用於一商業或工業規模過濾一液體之過濾膜將具有有效地容許一有用流量位準(其可被量測為一流速、一通量或一「流動時間」)之一所要液體通過過濾器之孔徑及孔隙度，其意謂將一定量(體積每時間)之一液體高效供應至使用液體之一商業系統(諸如用於半導體或微電子裝置製造之一設備(「工具」)) 之一流量位準。與經設計以處理(藉由過濾移除材料)一氣態流體之過濾膜相比，用於處理(過濾)一液體之過濾膜稱為「液流」或「液體可流動」過濾膜。
各種聚合物材料已用於製造過濾膜，其等包含某些類型之聚烯烴、多鹵烯烴、聚酯、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碸及聚醯胺(例如尼龍)。一常見材料之一個實例係聚乙烯，其包含稱為高分子量聚乙烯及「超高分子量聚乙烯(UPE)」之聚乙烯類型。聚乙烯(例如UPE)過濾膜常用於過濾用於半導體處理之光微影程序及「濕蝕刻及清潔」(WEC)應用中之液體材料。
已知諸多不同技術用於形成可為氣流膜或液流膜之多孔過濾膜。實例技術包含熔融擠壓(例如熔融鑄造)技術及凝結塗層(相分離)技術等等。依據形成於膜內之孔之大小及分佈，用於形成一多孔聚合過濾膜之不同技術通常可產生不同膜結構。不同技術產生不同孔徑及膜結構，其中此等性質有時稱為一多孔膜之形態，其可指代包含一膜內孔之大小、形狀、均勻性及分佈之一多孔膜之特徵。
膜形態之實例包含同質(各向同性)及不對稱(各向異性)形態。具有均勻分佈於整個膜上之實質上均勻大小之孔之一膜通常稱為一各向同性或「同質」。一各向異性(又名「不對稱」)膜可被視作具有包含跨膜孔徑梯度(非均勻孔分佈)之一形態，例如，一膜在一個膜表面處可具有相對較大孔且在另一膜表面處具有相對較小孔，其中孔結構沿著膜之厚度變化。
隨著半導體晶片及其他微電子裝置之特徵大小不斷變得愈來愈小，減少用於處理此等產品之液體中之污染物之需求在增加。可存在 於用於處理微電子裝置及半導體晶片之流體(「程序流體」)中之污染物引起缺陷且降低程序良率。用於具有愈來愈小特徵之裝置之程序需要可自程序流體移除愈來愈小污染物之過濾器。為移除愈來愈小粒子，一過濾膜可經設計以具有愈來愈小孔徑。但隨著一過濾膜之孔徑減小，流體通過過濾器之流速通常由於較小孔之較小流路徑而減小。
克服液體通過過濾膜之一流速(過濾器之單位面積體積)由於過濾器之較小孔徑而減小之一種方式係增加液體可流過之過濾器之量(即，面積)。過濾器之一較大面積可依過濾器單位面積之減小液體流速處理單位時間更高流體總體積。過濾器之一較大面積可藉由使用更多個別過濾器來提供以適應過濾膜單位面積之較低流速。然增加過濾器或否則增加用於處理一給定液體流之一過濾膜量(面積)將由於過濾器單位面積之一較低流速而增加總處理成本。另外，處理工具中可用於增大所需過濾設備之大小之空間係有限的，其意謂使用較大過濾器或多個過濾器既複雜又昂貴。
下文描述係關於多孔過濾膜(例如簡稱「膜」)，其等展現用於過濾一液體程序流體之有用或有利效能性質，較佳地包含有用流動性質(例如流速、流動時間)以及有效粒子移除性質(例如截留各種大小之粒子)。
所描述膜具有兩個對置側，其中各側具有一表面且兩個對置表面之間具有一厚度。各表面與自膜表面延伸至表面下方一深度之一孔結構相關聯。可稱為膜之一「緊密側」或「截留側」之一側具有較小孔、較高截留性質且容許液體通過過濾器之一相對較低流速(展現較高流動阻 力)。可稱為膜之一「稀疏側」之對置側具有較大孔、較低截留性質且容許液體通過過濾器之一相對較高流速(展現較低流動阻力)。
緊密側具有小於稀疏側之厚度之一厚度。在此方面，厚度係指相較於組成稀疏側之聚合物量之組成緊密側之聚合物量(按重量計)。
所描述之一膜可藉由共擠壓方法製備。為產生具有所描述之一緊密側及一稀疏側及所描述之流動性質(例如泡點、流動時間)之一膜，共擠壓方法可用諸如以下之所選擇且可控特徵執行：產生具有比稀疏側低之一厚度之一緊密側之聚合物溶液之相對流速；用於形成相對於稀疏側之緊密側(在緊密側中形成較小孔)之經加熱聚合物溶液中聚合物之一較高濃度。
100:膜
102:緊密側
104:緊密側表面
106:緊密側厚度
108:邊界
112:稀疏側
114:稀疏側表面
116:稀疏側厚度
120:總厚度
200:共擠壓系統
202:擠壓機
204:擠壓機
206:第二經加熱聚合物溶液
208:第一經加熱聚合物溶液
210:冷硬軋輥
212:模具
214:模具
220:膜
222:稀疏側
224:緊密側
300:共擠壓系統
302:擠壓機
304:擠壓機
306:第二經加熱聚合物溶液
308:第一經加熱聚合物溶液
310:冷硬軋輥
312:模具
314:模具開口
320:膜
322:稀疏側
324:緊密側
410:圓柱形組件
412:過濾膜
422:端件
424:內開口
430:過濾組件
可鑑於結合附圖之各項繪示性實施例之以下描述來更完全理解本發明。
圖1展示所描述之一膜之一側剖視圖。
圖2A展示所描述之一共擠壓方法之一實例。
圖2B展示所描述之一共擠壓方法之一實例。
圖3展示所描述之一過濾產品之一實例。
圖4展示在實例中測試之膜之Y軸上之log10(流動時間)及X軸上之平均泡點之一作圖。
本文中描述有效地過濾一液體流體(自一液體流體移除污染物)之多孔聚乙烯過濾膜。膜展現一液體通過膜之有用流動性質(例如流速、流動時間)以及有效粒子移除性質(例如截留各種大小之粒子)以提供 膜之高效過濾效能。
實例多孔(「開孔」)過濾膜可呈包含兩個對置側(即，兩個對置表面)及兩個側之間的一厚度之一薄膜或片型膜之形式。在兩個對置側之間，一開孔蜂窩結構沿著膜之一厚度，其包含呈由形成多孔過濾膜之一固體聚合物材料基質界定之開室形式之三維孔隙微結構。此等室彼此連通(即，係「開室」)以容許液體流體自膜之一側通過膜之厚度至膜之對置側。開室可稱為開口、孔、通道或通路，且在很大程度上互連於相鄰室之間以容許液體流體流過膜之厚度。
在所描述之一膜中，開孔結構包含遍及且跨膜之厚度分佈且經配置有不同孔徑之孔，且不同平均孔徑存在於膜之不同部分處，即，存在於膜之不同厚度區域處。膜包含：一第一側(有時稱為一「緊密」側或一「截留」側)，其包含一相對較小孔分佈；及一第二側(一「稀疏」側或一「支撐」側)，其包含一相交較大孔分佈。膜之緊密側具有平均較小孔、較高截留性質，且由於較小孔(平均)而可展現通過膜之較高流動阻力。緊密側展現相對於稀疏側之一較高流動阻力，且比稀疏側更大程度地抑制液體流過過濾器。稀疏側具有相對較大孔、較低截留性質，引起流動阻力減小(相對於緊密側)，且容許液體通過過濾器之彼部分之一相對較高流速。
「緊密側」及「稀疏側」之各者被視作係指膜之一部分，其包含膜之一個表面以及在膜之厚度方向上在表面下方延伸至表面下方之一深度(或一「厚度」)之膜之三維部分。因此，「緊密側」及「稀疏側」之各者被視作包含膜之一個表面，其界限駐留於表面下方之膜之三維部分，其可經特性化為具有相對於膜之總厚度之一厚度且可另外經特性化為 具有與整個膜共用之一寬度及一長度。
一緊密側及一稀疏側之一厚度不一定能藉由膜之實體檢查來辨別，因為在膜之一緊密側與一稀疏側之間及在用於產生各側之聚合材料之間，膜內部一位置處之一邊界可能難以識別。一膜之一緊密側或一稀疏側之一厚度及各厚度之相對量值可代以基於用於產生膜之一共擠壓步驟之特徵、藉由用於形成相較於稀疏側之緊密側或兩者之聚合物或聚合物溶液之相對量(按品質或體積計)來評估。例如，緊密側及稀疏側之相對厚度可經量測為相對於用於形成稀疏側之聚合物溶液之流速之用於形成緊密側之聚合物溶液之相對流速(按體積或品質計)。作為另一實例，緊密側及稀疏側之相對厚度可經量測為相對於擠壓稀疏側聚合物溶液之聚合物量(按重量計)之作為擠壓緊密側聚合物溶液之部分之聚合物量(按重量計)。
無論如何，所描述之實例膜被視作具有一緊密側，其具有小於一稀疏側之一厚度之一厚度(相對於膜之總厚度)，例如基於緊密側經製備以含有比稀疏側中之聚合物量低之一聚合物量(以品質或體積計)。一膜之一緊密側及一稀疏側之實例厚度可為一緊密側具有自膜之20%至45%之一厚度且稀疏側具有自55%至80%之一厚度，基於稀疏側及緊密側之一總組合厚度；例如，一膜可包含具有自膜之25%至40%之一厚度之一緊密側及具有自膜之60%至75%之一厚度之一稀疏側，基於稀疏側及緊密側之一總厚度。
膜之緊密側用作膜之一截留部分且負責在液體流體通過膜之孔時自流體實體截留(捕捉)及移除粒子或雜質。緊密側可有效用作膜之一截留部分且不會過分或過度厚，且實際上，不太厚(即，較薄)之一緊密側將給通過膜之液體帶來相對減小流動阻力且可因此為有利的。據此，所 描述之多孔膜可被製成包含比膜之稀疏側之厚度相對更薄(具有一更低厚度)之一緊密側。
膜之稀疏側用於支撐截留側，且期望具有液體通過膜之較小流動阻力。稀疏側之孔之平均大小將大於緊密側之孔之平均大小。
包含緊密側及稀疏側兩者之膜可由聚合物製成，聚合物包括聚乙烯、由聚乙烯組成或實質上由聚乙烯組成，聚乙烯包含一單一類型之聚乙烯組合物(例如，以分子量計)或兩種或更多種不同聚乙烯組合物之一混合(例如具有不同分子量之兩種或更多種聚乙烯組合物之一混合)。
術語「聚乙烯」係指部分或實質上具有重複-CH2-CH2-單元之一線性分子結構之一聚合物。聚乙烯通常為一半結晶聚合物，其在斷裂之前伸長，從而增強其韌性。聚乙烯可藉由使包含單體之單體組合物反應來製成，單體包括乙烯單體、由乙烯單體組成或實質上由乙烯單體組成。因此，聚乙烯聚合物可為藉由使由乙烯單體組成或實質上由乙烯單體組成之單體反應來製備之聚乙烯均聚物。替代地，聚乙烯聚合物可為藉由使乙烯與非乙烯單體之一組合(其包含以下、由以下組成或實質上由以下組成：乙烯單體組合另一類型之單體，諸如另一α-烯烴單體，例如丁烯、己烯或辛烷或此等之一組合)反應來製備之聚乙烯共聚物；針對聚乙烯共聚物，用於產生共聚物之相對於非乙烯單體之乙烯單體之量可為任何有用量，諸如乙烯單體在用於製備乙烯共聚物之一單體組合物中之所有單體(乙烯單體及非乙烯單體)之總重量中之量為至少50%、60%、70%、80%或90%(按重量計)。
如本文中使用，描述為「實質上由一特定成分或指定成分之一組合組成」之一組合物(例如單體組合物)係含有成分或指定成分之組 合及至多少量或微量其他材料(例如至多3重量%、2重量%、1重量%、0.5重量%、0.1重量%或0.05重量%之任何其他成分或成分組合)之一組合物。描述為含有「實質上由乙烯單體組成」之單體之一單體組合物係含有乙烯單體及至多少量或微量其他單體材料(例如至多3重量%、2重量%、1重量%、0.5重量%、0.1重量%或0.05重量%的任何其他單體)之一單體組合物。
所描述之一過濾膜由包含聚乙烯(例如，包括聚乙烯、實質上由聚乙烯組成或由聚乙烯組成)之聚合物製成，聚合物係常用於多孔過濾膜中之一聚合物。聚乙烯聚合物組合物(成分)在諸如分子量、密度、分子量分佈及熔融指數之性質方面各有不同。具有實質上大於1,000,000道爾頓之一分子量之聚乙烯有時稱為超高分子量聚乙烯(UPE)。針對本描述之膜，含有具有大於500,000道爾頓(例如，大於1,000,000道爾頓，諸如在自500,000道爾頓至2,000,000道爾頓或3,000,000道爾頓之一範圍內)之一平均分子量之聚乙烯之聚乙烯成分可用於膜之一緊密側或一稀疏側。以「道爾頓」報告之一聚合物之分子量可使用已知凝膠滲透色譜法(GPC)(亦稱為尺寸排阻色譜法(SEC))技術及設備量測。
一過濾膜(例如一過濾膜之一緊密側、一過濾膜之一稀疏側或兩者)可由一單一聚乙烯聚合物成分(具有一特定平均分子量及分子量範圍)製成或可由兩種或更多種不同聚乙烯聚合物成分(各成分具有一不同平均分子量及分子量範圍)之一混合製成。
在某些實例中，一膜或其之一緊密側或一稀疏側包含由一或多種聚乙烯聚合物成分提供之聚乙烯，其中膜(或其之一側)包括以下、由以下組成或實質上由以下組成：至少50重量%、60重量%、70重量%、 80重量%或90重量%聚乙烯，聚乙烯具有在自500,000道爾頓至3,000,000道爾頓(例如，自500,000道爾頓至1,000,000道爾頓、1,500,000道爾頓或2,000,000道爾頓)之一範圍內之一平均分子量。
圖1係所描述之一膜之一示意性描繪。膜100包含緊密側102及稀疏側112(例如，包括緊密側102及稀疏側112、實質上由緊密側102及稀疏側112組成或由緊密側102及稀疏側112組成)且具有一總厚度120。緊密側102包含緊密側表面104及一緊密側厚度106。稀疏側112包含稀疏側表面114及一稀疏側厚度116。虛線108指示緊密側102與稀疏側112之間的一邊界，邊界係緊密側與稀疏側之間的一介面或一分界線之一大致或理論位置。
如繪示，緊密側102之厚度106小於稀疏側112之厚度116。厚度差係藉由共擠壓聚合物組合物以產生具有不同厚度及不同形態(平均孔徑)之具有所描述之一緊密側及一稀疏側之膜100來製備膜100之一方法之特徵之一結果。邊界108係近似的，且一清楚邊界108不一定能在實體檢驗膜100之後辨別。
所描述之一膜可以包含厚度(膜之總厚度)、孔隙度、透過膜之一或兩個方向上之泡點、流動時間及截留率之特徵特性化(惟除具有所描述之一稀疏側及一緊密側)。
所描述之一多孔膜可呈一薄片形式，其在薄片之一寬度及長度上具有一實質上均勻厚度，厚度在自30微米、50微米或80微米至高達200微米之一範圍內，例如自50微米至150微米。
所描述之一膜可具有將容許膜如本文中描述般有效地容許一合適流速之液體通過膜同時亦自液體移除一有效量之污染物或雜質之一 孔隙度。有用膜之實例可具有高達80%之一孔隙度，例如在自60%至80%(例如60%至70%)或自40%至60%之一範圍內之一孔隙度。如本文中使用且在多孔主體技術中，一多孔主體之一「孔隙度」(有時亦稱為「孔隙率」)係主體中孔隙(即「空」)空間在主體之總體積中之一百分比量測且被計算為主體之孔隙體積在主體之總體積中之一分率。具有0%孔隙度之一主體係完全實心的。
膜之孔之大小(「孔徑」)(即，整個膜上或膜之不同部分處之孔之平均大小)及膜中之不同大小孔之分佈以及膜之孔隙度及厚度提供液體流體通過膜之所要流動，同時亦執行一所要高位準之一過濾(例如，如藉由截留率量測)。
一膜之孔徑將在膜之不同部分處不同，其中緊密側之孔小於稀疏側之孔。一緊密側之孔可具有提供有用過濾性質(如藉由截留率量測)及所要流動性質之一組合之一平均大小。一膜之一緊密側之實例孔徑可在自約10奈米、20奈米、30奈米或0.05微米至高達約10微米之一範圍內，例如具有有時分類為「微孔」、「超多孔」或「奈米多孔」之大小；出於本描述及發明申請專利範圍之目的，術語「微孔」有時用於指代此等大小範圍之任一者內之孔，包含微孔及亞微孔大小，作為區分具有較大孔徑之材料之一方式，即，區分被視作「大孔」之材料。所描述之一膜之一稀疏側之平均孔徑之實例可在此等相同範圍內，但將大於緊密側之孔。
一膜之孔徑可能不一定被直接量測，然可基於與稱為「泡點」(本文中意謂「平均泡點」)(其係一多孔過濾膜之一已知性質)之性質之一相關性來評估。泡點對應於孔徑，其可對應於過濾效能，例如藉由截留率量測。一較小孔徑可與一較高泡點相關且通常與較佳過濾效能(較高 截留率)相關。然而，通常，一較高泡點亦與通過一多孔材料之相對較高流動阻力及一較高流動時間(一給定壓力降之較高流動阻力及一較低流速)相關。本描述之實例過濾膜可展現一相對較高泡點、良好過濾效能及一有用流動位準(例如一流速或「流動時間」)之一組合，其容許過濾膜用於一商業過濾程序中。
出於本發明之目的，平均泡點使用以下程序判定，下文稱為「平均泡點測試」。將一膜之一乾樣本放置於一固持器上，使用壓縮空氣將一氣壓逐漸施加至乾膜之緊密側。將通過乾膜之空氣流速量測為一壓力函數。接著用乙氧基-九氟丁烷HFE-7200(可購自3M)潤濕膜。使用壓縮空氣將氣壓逐漸施加至經潤濕膜之緊密側。將通過經潤濕膜之空氣流速量測為一壓力函數。此測試以環境溫度(例如，在約25攝氏度，然並非可控溫度)執行。平均泡點係濕膜之氣流與乾膜之氣流之比率係0.5之壓力。
使用平均泡點測試量測之所描述之一多孔過濾膜之有用平均泡點之實例可為至少50、80、90、100或120磅/英寸2(psi)或更大(例如高達200或300磅/英寸2)，同時膜亦展現流動時間及截留率之有用性質，如本文中別處描述。
結合一所要泡點及過濾效能，所描述之一膜可展現液體通過膜之一有用、有效流動阻力位準。液體通過膜之一流動阻力可依據流速或流動時間(其係流速之倒數)量測。所描述之一膜可較佳地具有一有用或一相對低流動時間，較佳地與一相對高泡點及良好過濾效能組合。可以一種方式將一過濾膜自一液體移除無用材料(即，「污染物」)之一效力位準量測為「截留率」。參考一過濾膜(例如所描述之一過濾膜)之效力，截留率一般係指自含有雜質之一液體移除之一雜質(實際或在一效能測試期間) 之一總量相對於在使液體通過過濾膜之前液體中之雜質之總量。因此，一過濾膜之「截留率」值係一百分比，其中具有一較高截留率值(一較高百分比)之一過濾器相對更有效地自一液體移除粒子，且具有一較低截留率值(一較低百分比)之一過濾器相對更無效地自一液體移除粒子。根據本描述之實例方法製備之膜可展現藉由截留率量測之過濾效能，其至少與由相當材料(例如聚乙烯)製備、具有在大致類似範圍內之相當、幾乎相當或近乎類似厚度及流動性質(如藉由流動時間量測)及泡點之商業過濾膜相當。如下文實例中展示，本文中描述之膜具有比先前膜低之相對於泡點之流動時間，換言之，先前比較膜不會共用具有本文中揭示之性質之一膜之一泡點及一流動時間性質兩者。
在特定實例中，本描述之膜可展現泡點(平均泡點)及一液體通過膜之流動性質(例如，如依據流動時間量測)之一有用或經改良組合。與相當聚乙烯多孔過濾膜相比，本描述之有用或較佳膜可具有針對一類似流動時間之經增大泡點之一高度期望組合。在相對於流動時間之一泡點範圍內，實例膜可展現針對一相等流動時間之一較高泡點或換言之，展現一相同泡點下之一經減少(經改良)流動時間。實例膜可展現諸如以下之流動時間及泡點性質：低於2000秒之一流動時間及75psi或更大之一平均泡點；低於3000秒之一流動時間及100psi或更大之一平均泡點；低於4000秒之一流動時間及125psi或更大之一平均泡點；低於6000秒之一流動時間及150psi或更大之一平均泡點；或低於10000秒之一流動時間及175psi或更大之一平均泡點。此等膜亦展現依據「截留率」量測之有用過濾位準，例如，在與相當厚度之其他聚乙烯過濾器相當之一範圍內之過濾效能。
出於本發明之目的，流動時間使用以下程序判定，下文稱為「流動時間測試」。為量測流動時間，在14.2psi之一壓力下將異丙醇(IPA)施加至一47mm膜盤之稀疏側(較大孔徑)。若壓力不同於14.2psi，則將流動時間正規化至14.2psi。量測使某一體積之流體流過膜所需之時間且計算使500mL流動所需之時間。亦量測流體之溫度，且針對粘度對溫度之變化校正時間且使用以下方程式將其正規化至21℃：流動時間(s)=量測時間(s)*[500(ml)/量測體積(ml)]*[量測壓力(psi)/14.2(psi)]*粘度校正粘度校正=量測溫度(C)*0.0313+0.356
根據另一較佳量測，所描述之實例膜可展現諸如以下之流動時間及泡點性質：低於1500秒之一流動時間及75psi或更大之一平均泡點；在100psi或更大之一平均泡點下低於2500秒之一流動時間；在125psi或更大之一平均泡點下低於3000秒之一流動時間；在150psi或更大之一平均泡點下低於5000秒之一流動時間；及在175psi或更大之一平均泡點下低於8000秒之一流動時間。此等膜亦展現依據「截留率」量測之有用過濾位準，例如在與相當厚度之其他聚乙烯過濾器相當之一範圍內之過濾效能。
自相對於平均泡點特性化一過濾器之最大流動時間之一範圍之方面言之，所描述之實例膜可展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一經量測log10(流動時間)(秒)，其小於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)。在其他實施例中，所描述之實例膜可展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一經量測log10(流動時間)(秒)，其小於或等於根據以下方程式之相對於平均泡 點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.707+0.006485*(平均泡點)。在一些實施例中，所描述之實例膜可展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一經量測log10(流動時間)(秒)，其小於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)且大於或等於方程式：log10(流動時間)=2.4888+0.006593*(平均泡點)。在一些實施例中，所描述之實例膜可展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一經量測log10(流動時間)(秒)，其小於或等於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.707+0.006485*(平均泡點)且大於或等於方程式：log10(流動時間)=2.4888+0.006593*(平均泡點)。在一些實施例中，所描述之實例膜可展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一經量測log10(流動時間)(秒)，其比根據方程式log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)或方程式log10(流動時間)=2.707+0.006485*(平均泡點)之相對於平均泡點之流動時間小5%或10%。
用於製備所描述之一多孔過濾膜之一程序可為藉由共擠壓兩個聚合物流(兩種不同經加熱聚合物溶液)以形成所描述之含有緊密側及稀疏側之一膜來執行之一方法類型，有時稱為一「擠壓熔融鑄造」程序或「熱誘導液-液相分離」。
在此類型之程序中，聚合物(例如聚乙烯)通常在高溫(「擠壓溫度」)下溶解於一或多種溶劑中以形成可例如通過一擠壓機處理及塑形之一經加熱聚合物溶液。經加熱聚合物溶液可通過一擠壓機及一擠壓模以離開模具且引起其固化成一期望形狀，諸如呈一片狀膜形式。經加熱聚合物溶液通過模具且被分配至處於比擠壓溫度低得多之一溫度(即，一 「冷卻溫度」)之一塑形表面上。當被擠壓時，經加熱聚合物溶液接觸較低溫塑形表面，經加熱聚合物溶液之聚合物及溶劑以引起聚合物形成為一開孔多孔膜之一方式經歷一或多次相分離。
經加熱聚合物溶液可經製備以含有在包含一第一(「強」)溶劑及一第二(「弱」)溶劑之溶劑中溶解之聚乙烯(如本文中描述)。聚合物溶液之聚合物可包括本文中描述之聚乙烯、由該聚乙烯組成或實質上由該聚乙烯組成。
一強溶劑能夠實質上將聚合物溶解至經加熱聚合物溶液中。有用強溶劑之實例包含有機液，其中本文中描述之聚乙烯聚合物在一擠壓溫度高度可溶，且其中聚乙烯聚合物在一冷卻溫度具有一低溶解度。有用強溶劑之實例包含礦物油及煤油。
弱溶劑係其中聚乙烯聚合物在擠壓溫度及冷卻溫度具有一低溶解度且在擠壓溫度易與強溶劑混合且在冷卻溫度不能與強溶劑混合之溶劑。弱溶劑之特定實例包含鄰苯二甲酸二辛酯、癸二酸二丁酯(DBS)、癸二酸二辛酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、鄰苯二甲酸二丁酯、四氫化萘、正癸醇、1-十二醇、二苯甲烷及其等之混合物。
經加熱聚合物溶液中含有之相對於溶劑量之聚合物(例如聚乙烯或具有一或多種其他聚合物之聚乙烯)量可為足夠高以容許經加熱聚合物溶液藉由擠壓通過一擠壓機及一模具來處理且足夠低以容許聚合物溶液中之聚合物聚結且在鑄造及冷卻之後形成為一期望多孔形態之一量。可包含於所描述之一經加熱聚合物溶液中且如描述般處理之本文中描述之聚合物之一有用或較佳量可在自5重量%、10重量%或15重量%至高達35重 量%之一範圍內，諸如自17重量%至20重量%、25重量%或30重量%聚合物，基於經加熱聚合物溶液總重量。經加熱聚合物溶液之餘量可為一或多種弱溶劑與一或多種強溶劑之一組合。因此，有用或較佳經加熱聚合物溶液可含有例如自65重量%至85重量%、90重量%或95重量%溶劑(弱溶劑與強溶劑之一組合)(諸如自70重量%至75重量%、80重量%或83重量%溶劑)，基於經加熱聚合物溶液總重量。
強溶劑與弱溶劑之相對量可根據需要選擇以達成一多孔膜之一期望孔結構。一相對較大量之強溶劑可產生具有較小孔之一過濾膜。一相對較大量之弱溶劑可產生具有較大孔之一過濾膜。強溶劑與弱溶劑之有用相對量可在包含(強溶劑：弱溶劑)自10：90至90：10、自20：80至80：20、自25：75至75：25及自40：60至60：40之範圍內變化。
當經加熱聚合物溶液快速冷卻時，聚合物溶液之多種實體變化導致一多孔過濾膜由經擠壓加熱聚合物溶液形成。作為一種變化，經加熱聚合物溶液之快速冷卻引起溶液相分離成兩種液相：含有大量溶解聚合物之強溶劑之一液相及含有少量溶解聚合物之弱溶劑之一液相。由快速冷卻引起之一額外變化將引起溶解於強溶劑中之聚合物聚結且自強溶劑沉澱析出作為一固體聚合物相。
更詳細言之，一有用程序可基於包含弱溶劑及強溶劑(具有溶解聚合物)之液-液相分離之一熱誘導相分離程序。根據此等方法，含有溶解於強溶劑中之聚合物(包括所描述之聚乙烯、由該聚乙烯組成或實質上由該聚乙烯組成)之一經加熱聚合物溶液另外與一第二溶劑(稱為一「弱溶劑」或甚至一「非溶劑」或「致孔劑」)組合形成一經加熱聚合物溶液。此經加熱聚合物溶液系統經特性化為具有：溶液維持溶解於強溶劑與 弱溶劑之組合中之聚合物之一同質溶液之一狀態之一溫度範圍及溶液將變成相分離之一第二(較低)溫度範圍。
藉由將經加熱聚合物溶液自一升高(「擠壓」)溫度冷卻至一降低(「冷卻」)溫度，經加熱聚合物溶液首先分離成兩種液相：具有一高溶解聚合物含量之強溶劑之一相及具有一低溶解低聚合物含量之弱溶劑之一相。在另外冷卻至低於一固化溫度之後，高聚合物含量相固化以形成三維膜結構。冷卻經加熱聚合物溶液之速率可影響所產生之孔結構。通常，較快冷卻導致形成較小孔。
由聚合物及弱溶劑及強溶劑形成之經加熱聚合物溶液可在一加熱擠壓步驟期間擠壓、通過一擠壓模及根據需要塑形。有用擠壓設備之諸多實例係已知的且在商業上可購買，一單一商業實例係Leistritz 27毫米雙螺杆共旋擠壓機。諸如壓片模、鑄模、刮刀、異型模之習知模具亦係熟知的且根據本描述將被理解為有用的。
經擠壓加熱聚合物溶液可藉由接觸諸如一冷卻輥或「冷硬軋輥」之任一塑形表面來冷卻。
一有用或較佳擠壓溫度(即，離開一擠壓機模之經加熱聚合物溶液之溫度)可例如在自180攝氏度至250攝氏度之一範圍內，例如自195攝氏度至220攝氏度。
一有用或較佳冷卻溫度(例如經加熱聚合物溶液被擠壓至其上的諸如一冷硬軋輥表面之一表面之一溫度)可例如在自10攝氏度至50攝氏度之一範圍內，例如自25攝氏度至40攝氏度。
根據本描述，一多孔膜可藉由使用係關於兩種經加熱聚合物溶液之流動及擠壓之一共擠壓方法進行一「擠壓熔融鑄造」程序(其係 關於「熱誘導液-液相分離」)來形成。一種經加熱聚合物溶液稱為一緊密側經加熱聚合物溶液且使用共擠壓方法形成及擠壓以形成膜之緊密側。一第二經加熱聚合物溶液稱為一稀疏側經加熱聚合物溶液且使用共擠壓方法形成及擠壓以形成膜之稀疏側。
根據發明方法，共擠壓程序之特徵及兩種不同經加熱聚合物溶液之特徵可經選擇及控制以產生所描述之多孔過濾膜，其具有含所描述之形態及相對厚度之一緊密側及一稀疏側，且具有所描述之流動性質及泡點性質及有效過濾器截留性質。
為產生具有所描述之一緊密側及一稀疏側之一所描述膜(其中稀疏側具有比緊密側更大之孔及更大之一厚度)，可選擇及控制共擠壓方法之各種特徵。此等包含：第一經加熱聚合物溶液及其聚合物(聚乙烯)之組合物；第二經加熱聚合物溶液及其聚合物(聚乙烯)之組合物；及流過擠壓機以形成共擠壓膜之第一經加熱聚合物溶液及第二經加熱聚合物溶液之各者之相對量(單位每時間相對品質流速，例如磅/小時)，其可藉由各者之一擠壓層之厚度控制，如可受各者通過一擠壓模之一流速影響。
產生之一膜將具有一緊密側，其具有小於一稀疏側之一厚度之一厚度(相對於膜之總厚度)，且係比稀疏側之厚度低之膜之總厚度之一部分。被視作具有含比膜之一稀疏側之一厚度低之一厚度之一緊密側之一實例膜可具有含有比稀疏側中含有之聚合物量低之一聚合物量之一緊密側。所描述之一實例膜之一緊密側可含有自緊密側及稀疏側之一總聚合物量之15重量%至40重量%，例如自膜之緊密側及稀疏側之總聚合物量之25重量%至35重量%。實例膜之一稀疏側將含有自緊密側及稀疏側之一總聚合物量之60重量%至80重量%，例如自膜之緊密側及稀疏側之總聚合物量 之65重量%至75重量%。
相對於組成稀疏側之聚合物量之組成緊密側之聚合物量可受共擠壓程序之特徵影響或控制，諸如緊密側經加熱聚合物溶液及稀疏側經加熱聚合物溶液之相對流速。在一實例程序中，一緊密側經加熱聚合物溶液可具有在一共擠壓程序期間來自一模具之一流速(例如，單位時間品質)，其低於稀疏側經加熱聚合物溶液之一流速。作為特定實例，一緊密側經加熱聚合物溶液之一流速可在自來自一共擠壓模之緊密側經加熱聚合物溶液及稀疏側經加熱聚合物溶液之一總(組合)流速之15重量%至40重量%之一範圍內，例如，緊密側經加熱聚合物溶液之一流速可在自25重量%至35重量%之一範圍內，基於緊密側經加熱聚合物溶液及稀疏側經加熱聚合物溶液兩者之總流速(按品質計)。稀疏側經加熱聚合物溶液之流速可在自來自共擠壓模之緊密側經加熱聚合物溶液及稀疏側經加熱聚合物溶液之一總(組合)流速(按品質計)之60重量%至80重量%之一範圍內，例如，稀疏側經加熱聚合物溶液之流速可在自65重量%至75重量%之一範圍內，基於緊密側經加熱聚合物溶液及稀疏側經加熱聚合物溶液兩者之總流速。
另外或視情況，為影響膜之一緊密側相較於一稀疏側之形態(例如平均孔徑)，一緊密側經加熱聚合物溶液可含有相對於稀疏側經加熱聚合物溶液中之聚合物之濃度之一更高濃度聚合物(按重量計)。一經加熱聚合物溶液中之一更高濃度聚合物在聚結之後可引起經聚結膜之孔相對小於由含有一較低濃度聚合物之經加熱聚合物溶液形成之孔。
作為特定實例，一實例緊密側經加熱聚合物溶液可含有自10重量%至30重量%聚合物，諸如自12重量%至25重量%聚合物。一實例稀疏側經加熱聚合物溶液可含有自5重量%至20重量%聚合物，諸如自8重 量%至15重量%聚合物。
參考圖2A，示意性展示用於藉由一共擠壓方法製備本文中描述之一多孔過濾膜220之一共擠壓系統之一側視圖。共擠壓系統200包含用於擠壓一第一經加熱聚合物溶液(緊密側經加熱聚合物溶液)208之一流之擠壓機202及用於擠壓一第二經加熱聚合物溶液(稀疏側經加熱聚合物溶液)206之一流之擠壓機204。在操作中，緊密側經加熱聚合物溶液208具有一聚合物濃度(PCTS)(單位體積聚合物溶液或單位品質聚合物溶液之品質聚合物)且依一流速(FTS)(單位時間之品質或體積聚合物溶液)流過擠壓機202及模具212。緊密側經加熱聚合物溶液通過模具212且被置於接觸冷硬軋輥210作為膜220之緊密側224。稀疏側經加熱聚合物溶液206具有一聚合物濃度(PCOS)(單位體積聚合物溶液或單位品質聚合物溶液之品質聚合物)且依一流速(FOS)(單位時間之品質或體積聚合物溶液)通過擠壓機204及模具214。稀疏側經加熱聚合物溶液206通過模具214且被置於緊密側224之一表面之上作為膜220之稀疏側222。
當經加熱聚合物溶液206及208之兩個流在冷硬軋輥210之冷硬表面上形成為層222及224時，存在於經加熱聚合物溶液中之聚合物發生相分離及聚結，從而形成具有所描述之一緊密側及一稀疏側之一多孔膜。緊密側224藉由與冷硬軋輥210之表面密切接觸來快速聚結。快速聚結將形成相對於形成於稀疏側222中之孔更小之孔，形成於稀疏側222中之孔由於未直接與冷硬軋輥210接觸而更慢形成。
參考圖2B，示意性展示用於藉由使用一單一模具312之一共擠壓方法製備本文中描述之一多孔過濾膜320之一替代共擠壓系統之一側視圖。共擠壓系統300包含用於擠壓一第一經加熱聚合物溶液(緊密側經 加熱聚合物溶液)308之一流之擠壓機302及用於擠壓一第二經加熱聚合物溶液(稀疏側經加熱聚合物溶液)306之一流之擠壓機304。在操作中，緊密側經加熱聚合物溶液308具有一聚合物濃度(PCTS)(單位體積聚合物溶液或單位品質聚合物溶液之品質聚合物)且依一流速(FTS)(單位時間之品質或體積聚合物溶液)流過擠壓機302及模具312。緊密側經加熱聚合物溶液通過模具312及模具開口314且被置於接觸冷硬軋輥310作為膜320之緊密側324。稀疏側經加熱聚合物溶液306具有一聚合物濃度(PCOS)(單位體積聚合物溶液或單位品質聚合物溶液之品質聚合物)且依一流速(FOS)(單位時間之品質或體積聚合物溶液)流過擠壓機304及模具312。稀疏側經加熱聚合物溶液306與緊密側經加熱聚合物溶液308之流同時通過模312及模具開口314且變成定位成相鄰於緊密側324(在緊密側324頂部上)作為膜320之稀疏側322。
當經加熱聚合物溶液306及308之兩個流在冷硬軋輥310之冷硬表面上形成為層322及324時，存在於經加熱聚合物溶液中之聚合物發生相分離及聚結，從而形成具有所描述之一緊密側及一稀疏側之一多孔膜。緊密側324藉由與冷硬軋輥310之表面密切接觸來快速聚結。快速聚結將形成相對於形成於稀疏側322中之孔更小之孔，形成於稀疏側322中之孔由於未直接與冷硬軋輥310接觸而更慢形成。
系統200或300之共擠壓程序之因素可經選擇及控制以達成緊密側及稀疏側之各者之所要形態且達成緊密側及稀疏側之所要相對厚度。此等因素可包含兩種經加熱聚合物溶液之流速(即，(FTS及FOS))及經加熱聚合物溶液之各者中之聚合物濃度(PCTS及PCOS)。例如，為產生大於緊密側之一厚度之稀疏側之一厚度，緊密側之流速可低於稀疏側之流速 (FTS<FOS)，其中兩種經加熱聚合物溶液之特定相對流速之實例如本文中別處描述。另外或替代地，為在緊密側中形成比稀疏側小之孔，緊密側之聚合物濃度可高於稀疏側之聚合物濃度(PCTS>PCOS)。
在形成聚合多孔膜之商業熔融鑄造方法中，一選用步驟係在擠壓及聚結膜以形成固體膜之後伸展膜。一伸展步驟使用力來引起一鑄造膜在擠壓及冷卻之後在一長度方向或一寬度方向或兩者上延伸，此引起膜之厚度減小。膜內之開孔之形狀例如受一伸展方向上之伸長影響。
與包含在一長度、寬度或兩者之一或兩個方向上伸展一熔融鑄造膜之一步驟之熔融鑄造方法相比，本文中描述之一多孔膜無需且可排除在一個方向(長度或寬度)上或在一寬度及一長度方向兩者上之一伸展步驟。所描述之一膜無需在一長度或一寬度方向上伸展膜以展現所描述之流動及泡點。例如，可製備所描述之一膜，在藉由一熔融鑄造方法製備膜與將膜安裝於一過濾產品(諸如一過濾筒)之間沒有任何伸展步驟或無實質伸展。可藉由不進行任何伸展或進行最小伸展來處理一膜，例如，藉由不引起膜在一個方向上或在兩個方向上伸展(永久變形)超過5%、2%或1%之步驟。
本文中描述之一過濾膜或含有過濾膜之一過濾器或過濾組件可用於過濾一液體化學材料以淨化或否則自液體化學材料移除無用材料(尤其產生對需要具有一十分高純度之化學材料輸入之一工業程序有用之一高純度液體化學材料)之一方法中。一般言之，液體化學品可為各種有用商業材料之任一者且可為用於各種不同工業或商業應用之任一者中之一液體化學品。所描述之過濾膜之特定實例可用於淨化用於半導體或微電子製造應用中或在半導體或微電子製造應用中有用之一液體化學品，例如用 於過濾用於一半導體光微影方法、一濕蝕刻或清潔步驟、形成旋塗玻璃(SOG)之一方法、一背面抗反射塗層(BARC)方法等中之一液體溶劑或其他程序溶液。
可使用所描述之一過濾膜過濾之液體溶劑之一些特定非限制性實例包含：乙酸正丁酯(nBA)、異丙醇(IPA)、乙二醇乙醚醋酸酯(2EEA)、環己酮、乳酸乙酯、γ-丁內酯、六甲基二矽氮烷、2-羥基異丁酸甲酯、甲基異丁基甲醇(MIBC)、乙酸正丁酯、甲基異丁基酮(MIBK)、乙酸異戊酯、丙二醇單乙醚、丙二醇甲醚(PGME)、2-庚酮及丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)。
過濾膜可含於諸如用於一過濾系統中之一過濾器或一過濾筒之一較大過濾結構內。過濾系統將過濾膜例如作為一過濾器或過濾筒之部分放置於一液體化學品之一流動路徑中以引起液體化學品流過過濾膜，使得過濾膜能夠自液體化學品移除雜質及污染物。一過濾器或過濾筒之結構可包含各種額外材料及結構之一或多者，其等將多孔過濾膜支撐於過濾器內以引起流體自一過濾器入口流過過濾膜且通過一過濾器出口，藉此在通過過濾器時通過過濾膜。由過濾結構支撐之過濾膜可呈任何有用形狀，例如一褶皺圓柱體、圓柱形墊、一或多個非褶皺(扁平)圓柱形薄片、一褶皺薄片等。
包含呈一褶皺圓柱體形式之一過濾膜之一過濾結構之一個實例可經製備以包含以下組成部分，其中任何者可包含於一過濾構造中但可無需：一剛性或半剛性芯，其將一褶皺圓柱形塗覆過濾膜支撐於褶皺圓柱形塗覆過濾膜之一內開口處；一剛性或半剛性籠，其將褶皺圓柱形塗覆過濾膜之一外部支撐或包圍於過濾膜之一外部處；選用端件或「定標 器」，其等位於褶皺圓柱形塗覆過濾膜之兩個對置端之各者處；及一過濾外殼，其包含一入口及一出口。過濾外殼可具有任何有用且所要大小、形狀及材料，且可較佳地由合適聚合材料製成。
作為一個實例，圖3展示過濾組件430，其係褶皺圓柱形組件410及端件422以及其他選用組件之一產品。圓柱形組件410包含本文中描述之一過濾膜412且帶褶皺。端件422經附接(例如「罐封」)至圓柱形過濾組件410之一端。端件422可較佳地由一可熔融加工之聚合材料製成。一芯(未展示)可經放置於褶皺圓柱形組件410之內開口424處，且一籠(未展示)可經放置於褶皺圓柱形組件410之外部周圍。一第二端件(未展示)可經附接(「罐封」)至褶皺圓柱形組件430之第二端。接著，具有兩個對置罐封端及選用芯及籠之所得褶皺圓柱形組件430可放置至一過濾外殼中，過濾外殼包含一入口及一出口且經組態使得進入入口之一流體量必須在出口處離開過濾器之前必然通過過濾膜412。
過濾外殼可具有任何有用且所要大小、形狀及材料，且可較佳為諸如尼龍、聚乙烯之一氟化或非氟化聚合物或諸如一聚(四氟乙烯-共全氟(烷基乙烯基醚))、TEFLON®全氟烷氧基烷烴(PFA)、全氟甲基烷氧基(MFA)之氟化聚合物或另一合適含氟聚合物(例如全氟聚合物)。
實例
參考圖4，展示log流動時間(秒)相對於以下三個過濾膜之平均泡點(psi)之一散點圖：過濾膜1(「高流量」--圓形)、過濾膜2(「超高流量」--三角形)及比較(非發明)過濾膜(由「X」指示之上限)。過濾膜1由一單一聚合物製成且具有約1.70M道爾頓之一平均分子量及約80微米之一厚度。過濾膜2由兩種聚合物之一混合製成且具有約1.15M道爾頓之一 平均分子量及約100微米之一厚度。比較過濾膜由兩種聚合物之一混合製成且具有約2.60M道爾頓之一平均分子量及約50微米之一厚度。平均泡點使用上述平均泡點測試判定且流動時間使用上述流動時間測試判定。
如展示，過濾膜1及2展示非常有利之流動性質，如由針對較高平均泡點之減少流動時間展示。在約150psi之一平均泡點處，過濾膜1之流動時間係或低於約6000s，且過濾膜2之流動時間係或低於約4000s，而比較過濾膜之流動時間高於9000s。又，如圖4中展示，比較過濾膜與過濾膜1及2之間存在一劃界。比較過濾膜具有大於2.757+0.007105*(平均泡點)之一log10(流動時間)。過濾膜1及2具有小於2.757+0.007105*(平均泡點)之一log10(流動時間)及大於或等於2.4888+0.006593*(平均泡點)之一log10(流動時間)。過濾膜1大體上具有小於2.757+0.007105*(平均泡點)之一log10(流動時間)及大於2.707+0.006485*(平均泡點)之一log10(流動時間)。過濾膜2大體上具有小於或等於2.707+0.006485*(平均泡點)之一log10(流動時間)及大於或等於2.4888+0.006593*(平均泡點)之log10(流動時間)。
本發明之態樣
在本發明之一第一態樣中，一種多孔聚乙烯膜包括一第一側及一對置第二側及該第一側與該第二側之間的一厚度，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10流動時間(秒)，其小於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10流動時間：log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)，其中：流動時間使用流動時間測試量測，且平均泡點使用平均泡點測試量測。
在根據第一態樣之一第二態樣中，該膜展現相對於平均泡 點(磅/英寸2)之一log10流動時間(秒)，其小於或等於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10流動時間：log10(流動時間)=2.707+0.006485*(平均泡點)。
在根據第一態樣或第二態樣之一第三態樣中，該第一側包括具有一第一平均分子量之聚乙烯，該第二側包括具有一第二平均分子量之聚乙烯，且該第一分子量等於該第二分子量。
在根據任一前述態樣之一第四態樣中，該膜具有在自30至200微米之一範圍內之一厚度。
在根據第一態樣之一第五態樣中，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10流動時間(秒)，其比根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10流動時間小5%：log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)。
在根據第二態樣之一第六態樣中，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10流動時間(秒)，其比根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10流動時間小5%：log10(流動時間)=2.707+0.006485*(平均泡點)。
在根據任一前述態樣之一第七態樣中，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10流動時間(秒)，其大於或等於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10流動時間：log10(流動時間)=2.4888+0.006593*(平均泡點)。
在一第八態樣中，一種過濾筒包括根據任一前述態樣之膜，該過濾筒包括一過濾外殼，該過濾外殼包括一入口、一出口及該膜，該膜在該外殼內支撐於該入口與該出口之間，使得進入該入口之液體在通 過該出口之前通過該膜。
在一第九態樣中，一種使用根據第八態樣之一過濾筒之方法包括：引起流體流入至該入口中、通過該膜且流出該出口，其中該流體用於一半導體製造程序中。
在一第十態樣中，一種製備一共擠壓多孔聚乙烯膜(其具有一第一側及一對置第二側及該第一側與該第二側之間的一厚度，其中孔遍及該厚度)方法包括：共擠壓一第一經加熱液體聚合物溶液及一第二經加熱液體聚合物溶液，該第一聚合物溶液包括液體溶劑中之聚乙烯，且該第二聚合物溶液包括液體溶劑中之聚乙烯；及降低該等經共擠壓液體聚合物溶液之溫度以引起該等液體聚合物溶液之該聚合物凝結以形成該膜，該膜包括由該第一聚合物溶液形成之一緊密側及由該第二聚合物溶液形成之一稀疏側，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10流動時間(秒)，其小於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10流動時間：log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)，其中流動時間使用流動時間測試量測，且平均泡點使用平均泡點測試量測。
根據第十態樣之一第十一態樣進一步包括依一流速擠壓該第一聚合物溶液，該流速在自該第一聚合物溶液及該第二聚合物溶液之總流速(單位時間品質)之15%至40%之一範圍內。
根據第十態樣或第十一態樣之一第十二態樣進一步包括：擠壓在該第一聚合物溶液中具有一第一聚合物濃度之該第一聚合物溶液；及擠壓在該第二聚合物溶液中具有一第二聚合物濃度之該第二聚合物溶液，其中該第一濃度大於該第二濃度。
根據第十態樣至第十二態樣之任一者之一第十三態樣進一 步包括：以一擠壓溫度共擠壓該第一經加熱聚合物溶液及該第二經加熱聚合物溶液；及藉由使該第一經加熱聚合物溶液與具有低於該擠壓溫度之一溫度之一表面接觸來降低該經共擠壓加熱聚合物溶液之溫度。
在根據第十態樣至第十三態樣之任一者之一第十四態樣中，該第一經加熱聚合物溶液形成具有含一平均孔徑之孔之該膜之一緊密層，且該第二經加熱聚合物溶液形成具有含大於該緊密多孔部分之該等孔之該平均孔徑之一平均孔徑之孔之該膜之一稀疏層。
在根據第十態樣至第十四態樣之任一者之一第十五態樣中，該膜具有在自30至200微米之一範圍內之一厚度。
在根據第十態樣至第十五態樣之任一者之一第十六態樣中，該第一側包括具有在自500,000道爾頓至3,000,000道爾頓之一範圍內之一平均分子量之聚乙烯，且該第二側包括具有在自500,000道爾頓至3,000,000道爾頓之一範圍內之一平均分子量之聚乙烯。
在根據第十態樣至第十六態樣之任一者之一第十七態樣中，該第一側包括具有在自500,000道爾頓至2,000,000道爾頓之一範圍內之一平均分子量之聚乙烯，且該第二側包括具有在自500,000道爾頓至2,000,000道爾頓之一範圍內之一平均分子量之聚乙烯。
在根據第十態樣至第十七態樣之任一者之一第十八態樣中，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10流動時間(秒)，其小於或等於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10流動時間：log10(流動時間)=2.707+0.006485*(平均泡點)。
在一第十九態樣中，一種製備一過濾筒之方法包括：根據第十態樣至第十八態樣之任一者之方法製備一膜；及將該膜安裝於一過濾 外殼中，該過濾外殼包括一入口、一出口及該膜，該膜在該外殼內支撐於該入口與該出口之間，使得進入該入口之液體在通過該出口之前通過該膜。
在根據第十九態樣之一第二十態樣中，該膜藉由所描述之一共擠壓方法製備且在安裝於該過濾外殼中時不伸展。
儘管已描述本發明之若干繪示性實施例，然熟習此項技術者將易於瞭解，可進行其他實施例且其在隨附發明申請專利範圍之範疇內使用。由本發明涵蓋之本發明之諸多優點已在前文描述中闡述。然而，應理解，本發明在諸多態樣僅供繪示。可在不超出本發明之範疇之情況下對細節作出改變。當然，本發明之範疇以表達隨附發明申請專利範圍之語言界定。
100:膜
102:緊密側
104:緊密側表面
106:緊密側厚度
108:邊界
112:稀疏側
114:稀疏側表面
116:稀疏側厚度
120:總厚度

Claims (10)

  1. 一種多孔聚乙烯膜，其包括：一第一側；一對置第二側；及該第一側與該第二側之間的一厚度，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10(流動時間)(秒)，其小於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)其中：流動時間使用流動時間測試量測，且平均泡點使用平均泡點測試量測。
  2. 如請求項1之膜，其中該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10(流動時間)(秒)，其小於或等於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.707+0.006485*(平均泡點)。
  3. 如請求項1或2之膜，其中該第一側包括具有一第一平均分子量之聚乙烯，該第二側包括具有一第二平均分子量之聚乙烯，且該第一分子量等於該第二分子量。
  4. 如請求項1或2之膜，其中該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10(流動時間)(秒)，其大於或等於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.4888+0.006593*(平均泡點)。
  5. 一種過濾筒，其包括如請求項1至4中任一項之膜，該過濾筒包括一過濾外殼，該過濾外殼包括一入口、一出口及該膜，該膜在該外殼內支撐於該入口與該出口之間，使得進入該入口之液體在通過該出口之前通過該膜。
  6. 一種製備一共擠壓多孔聚乙烯膜之方法，該膜具有一第一側及一對置第二側及該第一側與該第二側之間的一厚度，其中孔遍及該厚度，該方法包括：共擠壓一第一經加熱液體聚合物溶液及一第二經加熱液體聚合物溶液，該第一聚合物溶液包括液體溶劑中之聚乙烯，且該第二聚合物溶液包括液體溶劑中之聚乙烯，及降低該等經共擠壓液體聚合物溶液之溫度以引起該等液體聚合物溶液之該聚合物凝結以形成該膜，該膜包括由該第一聚合物溶液形成之一緊密側及由該第二聚合物溶液形成之一稀疏側，該膜展現相對於平均泡點(磅/英寸2)之一log10(流動時間)(秒)，其小於根據以下方程式之相對於平均泡點之一log10(流動時間)：log10(流動時間)=2.757+0.007105*(平均泡點)其中流動時間使用流動時間測試量測且平均泡點使用平均泡點測試 量測。
  7. 如請求項6之方法，其進一步包括：擠壓在該第一聚合物溶液中具有一第一聚合物濃度之該第一聚合物溶液，及擠壓在該第二聚合物溶液中具有一第二聚合物濃度之該第二聚合物溶液，其中該第一濃度大於該第二濃度。
  8. 如請求項6之方法，其進一步包括：以一擠壓溫度共擠壓該第一經加熱聚合物溶液及該第二經加熱聚合物溶液，及藉由使該第一經加熱聚合物溶液與具有低於該擠壓溫度之一溫度之一表面接觸來降低該等經共擠壓加熱聚合物溶液之溫度。
  9. 如請求項6之方法，其中：該第一經加熱聚合物溶液形成具有孔之該膜之一緊密層，該等孔具有一平均孔徑，且該第二經加熱聚合物溶液形成具有孔之該膜之一稀疏層，該等孔具有大於該緊密多孔部分之該等孔之該平均孔徑之一平均孔徑。
  10. 如請求項6之方法，其中：該第一側包括具有在自500,000道爾頓至3,000,000道爾頓之一範圍內 之一平均分子量之聚乙烯，且該第二側包括具有在自500,000道爾頓至3,000,000道爾頓之一範圍內之一平均分子量之聚乙烯。
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