WO2000073154A2 - Mehrschalige vorrichtung zum lagern und transportieren von chemikalien - Google Patents
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Definitions
- Multi-layer device for storing and transporting chemicals
- the invention relates to a multi-layer device for storing and transporting chemicals, in particular liquid, high-purity chemicals for the electronics industry.
- liquid chemicals are required in many cases, the purity of which places high demands.
- a high degree of purity is required in particular in the production of highly integrated microchips, due to the ever smaller dimensions of these microchips produced using process chemicals.
- the requirements for the purity of liquid specialty chemicals for example process chemicals for the electronics industry, have increased significantly in recent years. It is no longer sufficient to produce the chemicals in the required purity, but it must also be ensured that the product is no longer contaminated during transport, storage and handling. In addition, storage and transport safety must be ensured, since some of these chemicals can be aggressive or even toxic. Unintentional leakage, for example due to damage to the transport container or due to leaks, must be prevented with the greatest possible security.
- the choice should be made to exclude any contamination caused by the wall material of the container coming into contact with the chemical to be transported or stored.
- the container In addition to avoiding the contamination of the chemical to be transported and the resistance to possible leaching by the chemical to be transported, the container must also have both sufficient rigidity and a certain elasticity, so that the container is insensitive to pressure and shock and stable and neither for Deformation tends to crack. Furthermore, it is desirable that the capacity of the container is comparatively large and that it is quick and easy to manufacture.
- HD polyethylenes with a specific density of 0.940-0.970 g / cm 3 , in particular 0.942-0.961 g / cm 3 .
- An object of the present invention is to provide a further device for storing and transporting chemicals, in particular high-purity, liquid chemicals for the electronics industry, and a corresponding method for producing a device according to the invention, which meet the above-mentioned requirements and moreover a simple one and enable fast manufacturing.
- a device for storing and transporting chemicals, in particular liquid, high-purity chemicals for the electronics industry which has at least the following components: a) a multi-layered inner container which has an inner, filling-side shell made of a stabilizer-free PE-HD and at least one shell made of polyethylene surrounding the inner shell, and b) a metal-free transport device made of plastic.
- stabilizer-free HD-PE is understood to mean HD-PE which has been produced without any use of the normally customary stabilizers.
- Normally customary stabilizers are, in particular, antioxidants which are known to the person skilled in the art (see, for example, plastics 78 (2), 142 (1988)).
- the method of multi-layer bubble extrusion or co-extrusion is chosen to produce a device for storing and transporting a high-purity chemical.
- the mechanically weak, high-purity innermost shell made of stabilizer-free HD-PE is used on the product side, while the material of the at least one shell enclosing the inner shell is a freely selectable, known, extrudable material, such as conventional HD-PEs with a density of 0.94. 0.97 g / cm 3 , such as Lupolen ® 4261AQ135 or Lupolen ® 5261Z, and the corresponding Hostalen ® products.
- the method of multi-layer blown extrusion allows the inner container of the device according to the invention to be produced in one continuous operation. This saves considerable costs and time compared to the welding processes used to date.
- the device according to the invention has a significantly higher pressure and drop resistance than previously known containers, since it is made from one piece and has no welds or similar weak points.
- coextrusion several layers of polymer melt are placed on top of one another in the extrusion die and joined together.
- Such multi-layer nozzles have multiple melt inlets and a common outlet channel.
- the multi-shell inner container of the device is placed in a metal-free transport device made of plastic.
- the metal-free transport device is preferably an all-plastic transport box made of metal-free plastic.
- the transport box has an integrated pallet for protection against transport damage.
- the inner pallet of the device according to the invention receives more stability and support through the integrated pallet.
- the stabilizer-free HD-PE is preferably a polyethylene with a specific density in a range from 0.940 to 0.970 g / cm 3 , in particular from 0.942 to 0.961 g / cm 3 , particularly preferably from 0.946 to 0.960 g / cm 3 , that is particularly low in contact with high-purity, liquid chemicals
- the stabilizer-free HD-PE is a polyethylene with a specific density in a range from 0.940 to 0.970 g / cm 3 , in particular from 0.942 to 0.961 g / cm 3 , particularly preferably from 0.946 to 0.960 g / cm 3 , which gives off at least one of the following ionic impurities as follows in contact with basic, neutral and acidic, high-purity chemicals:
- the unstabilized HD-PEs are also characterized by a low content of catalyst residues, which means that particularly small amounts of ionic impurities are released from these materials both in contact with basic and with acidic, high-purity chemicals.
- comparatively few particles are generated by any interaction between the chemicals to be stored or transported and the material.
- the content of particles preferably behaves as follows:
- the HD-PE which is sold under the brand Lupolen ® 4261AQ149, is particularly preferably used.
- the purity for high purity chemicals is given with this material.
- this material is easy to extrude.
- At least one further layer of the device is preferably made from an extrudable polymer or copolymer, preferably from an HD-PE with a specific density in a range from 0.940 to 0.970 g / cm 3 , in particular from 0.942 to 0.961 g / cm 3 , particularly preferably from 0.946 to 0.960 g / cm 3 .
- the outermost layer of the group Lupolen comprises at least one HD-PE ® 5261 D, Lupolen ® 4261AQ135, Hostalen ® GM6255, Fina ® 56020, Borealis ® 8214, Stamylan ® 7731 and 7890, Daplen ® AH 5493 or a mixture from two or more of the HD-PE of this group.
- the outermost layer comprises pigments which protect the layer against UV light. This prevents any damage to the device caused by light radiation, in particular when the device is being transported.
- the layer retains its mechanically stable properties.
- Carbon black is preferably used here as the pigment, but quartz, customary master batches and other customary pigments, such as, for example, Cu-phthalocyanine or TiO 2 , and also organic UV stabilizers and biphenyl compounds can be used.
- the outermost layer is reinforced in order to further increase the pressure, drop and impact resistance of the device according to the invention, for example by means of glass fibers or by adding further mechanically stable materials, such as polymers.
- Polyamide flakes are preferably incorporated into the outermost layer to enable reinforcement.
- PE composites such as Selar can be incorporated.
- the device is constructed with two shells.
- the innermost shell preferably made of Lupolen ® 4261AQ149, contributes preferably 20% to 40% to the wall thickness, while the outermost layer accordingly contributes 60% to 80%. This configuration has proven to be particularly stable.
- the device has at least three layers, the at least one middle layer consisting of production-related waste. It is the so-called slug waste; these are the parts that fall off at the top and bottom of the device when it is "finished".
- the device according to the invention preferably has at least one opening, preferably a plurality of openings.
- the openings are used to receive dip tubes or bung plugs. These are preferably made from one or more of the following materials: PE-HD, perfluoroalkoxy polymers (PFA), polypropylene, PVdF and perfluorinated polyethylene propylene (FEP).
- the openings can be adapted by inserting special molded parts into the blow mold or using appropriate adapters from different extraction systems, such as dip tubes or coupling systems. This enables low-contamination filling and / or product removal from or from the containers.
- the metal-free transport device is designed such that it can completely enclose the multi-layer inner container.
- the metal-free transport device is preferably a metal-free all-plastic transport box into which the multi-layer inner container can be placed.
- the transport box is made from an LLD-PE.
- the box is manufactured using a two-layer process, with both the outer layer and the inner layer being rotationally sintered and using e.g. with LLD-PE granulate mixed with pentane or hexane.
- This transport box is preferably provided with a protective cover, which is preferably made of the same material, and with the help of which the transport box can be completely closed, so that the inner container located therein is completely protected from the outside.
- the transport box preferably has a pallet in its interior which protects the inner container from damage in transit.
- the transport box is preferably produced by rotational sintering. Due to the manufacturing process, it is possible to produce a drop-resistant and inexpensive box.
- the invention further relates to a co-extrusion process for producing a device for storing and transporting chemicals, in particular liquid, high-purity chemicals for the electronics industry, the process comprising at least the following steps: a. Blow molding production of a hollow body from a stabilizer-free HD-PE; b. Simultaneously blowing the hollow body from a) with at least one shell made of polyethylene (co-extrusion), c. Manufacture of a plastic container in such a way that the hollow body from a) enclosed by at least one polyethylene shell can be set therein.
- the plasticizing step is preferably carried out within the process according to the invention with an inert gas blanket.
- Nitrogen is preferably used as the inert gas. This means that in the case of blow molding production, the air used is not the air but the corresponding inert gas, preferably nitrogen.
- the superposition of nitrogen during the manufacture of the device according to the invention displaces the oxygen originating from the ambient air or shields it from the polyethylene required for the manufacture, so that oxidative disturbances of the unstabilized polyethylene are avoided in the individual process steps.
- the oxidative disturbances can be, for example, lattice disturbances caused by embedded oxygen molecules or the node formation already mentioned.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von flüssigen, hochreinen Chemikalien für die Elektronikindustrie, die mindestens die folgenden Bauelemente aufweist: a. einen mehrschaligen Innenbehälter, der eine innere, füllgutseitige Schale aus einem stabilisatorfreien PE-HD und mindestens eine, die innere Schale umschließende Schale aus Polyethylen aufweist; und b. eine metallfreie Transporteinrichtung aus Kunststoff. Ferner betrifft die Erfindung ein Ko-Extrusionsverfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von flüssigen, hochreinen Chemikalien für die Elektronikindustrie, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: a. Blastechnisches Fertigen eines Hohlkörpers aus einem stabilisatorfreien HD-PE; b. gleichzeitiges blastechnisches Umschließen des Hohlkörpers aus a) mit mindestens einer Schale aus Polyethylen, c. Fertigen eines Behälters aus Kunststoff derart, daß der von mindestens einer Schale aus Polyethylen umschlossene Hohlkörper aus a) darin eingestellt werden kann.
Description
Mehrschalige Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien
Die Erfindung betrifft eine mehrschalige Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von flüssigen, hochreinen Chemikalien für die Elektronikindustrie.
Bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen werden in vielen Fällen flüssige Chemikalien benötigt, an deren Reinheit hohe Ansprüche gestellt werden. Besonders bei der Herstellung hochintegrierter Mikrochips ist ein hoher Reinheitsgrad erforderlich, bedingt durch die immer kleiner werdenden Abmessungen dieser unter Verwendung von Prozeßchemikalien hergestellten Mikrochips. Generell sind die Anforderungen an die Reinheit von flüssigen SpezialChemikalien, z.B. von Prozeßchemikalien für die Elektronikindustrie, in den letzten Jahren stark gestiegen. Es genügt nicht mehr, die Chemikalien in der geforderten Reinheit herzustellen, sondern es muß auch dafür gesorgt werden, daß beim Transport, während der Lagerung und der Handhabung das Produkt nicht mehr verunreinigt wird. Darüber hinaus muß die Lager- und Transportsicherheit gewährleistet sein, da einige dieser Chemikalien aggressiv oder gar toxisch sein können. Ein unbeab- sichtiges Ausfließen, beispielsweise aufgrund einer Beschädigung des Transportbehälters oder aufgrund von Undichtigkeiten, muß mit höchstmöglicher Sicherheit ausgeschlossen werden. Bei der Lieferung der flüssigen hochreinen Chemikalien kommen aus wirtschaftlichen Gründen nur Großgebinde in Betracht. Diese sollten so beschaffen sein, daß sie eine Kontamination des Behälterinhaltes ausschließen und auch bei rauher Behandlung durch Gabelstapler und dergleichen bruchsicher schützen. Außerdem sollen die Behälter einfach und preiswert herstellbar sein. Sie
sollen von Gabelstaplern und anderen üblichen Transportvorrichtungen ohne Transportrisiko bewegt werden können.
Bei der Materialauswahl für derartige Behälter müssen von daher zwei Aspekte berücksichtigt werden. Zum einen soll die Wahl dahingehend gerichtet sein, jegliche Verunreinigungen durch das mit der zu transportierenden bzw. zu lagernden Chemikalie in Kontakt kommende Wandmaterial des Behälters auszuschließen. Neben der Vermeidung der Kontamination der zu transportierenden Chemikalie und der Beständigkeit gegen mögliches Auslaugen durch die zu transportierende Chemikalie muß der Behälter zusätzlich sowohl eine ausreichende Steifigkeit als auch eine gewisse Elastizität aufweisen, so daß der Behälter gegenüber Druck und Stoß unempfindlich und stabil ist und weder zur Verformung noch zur Rißbildung neigt. Weiterhin ist es wünschenswert, daß das Fassungsvermögen des Behälters vergleichsweise groß ist, und seine Fertigung schnell und einfach ist.
Aus der DE 196 28 643 ist bekannt, daß bestimmte Polyethylene, insbesondere unstabilisierte HD-Polyethylene zur Herstellung von Lager- und Transportbehältern für flüssige, hochreine Chemikalien für die Elektronikindustrie gut geeignet sind. Insbesondere werden dabei HD-Polyethylene mit einer spezifischen Dichte von 0,940 - 0,970 g/cm3, insbesondere 0,942 - 0,961 g/cm3, genannt. Hierzu gehören insbesondere Polyethylene, die im Handel unter dem Warenzeichen Lupo- len vertrieben werden. Darunter seien genannt Lupolen® 6021D, Lupolen® 5021D, Lupolen® 4261AQ149 und Lupolen® 4261AQ135. Gemäß dieses Standes der Technik wurden entsprechende Vorrichtungen durch Verschweißen von aus diesen Materialien bestehenden Platten hergestellt. Die Fertigung derartiger Behälter war aufgrund der Verschweißung entsprechend extrudierter Platten zeit- und kostenaufwendig. Darüber hinaus konnten aufgrund der Verschweißung und der dabei entstehenden Schweißnähte die qualitätserhaltenen Eigenschaften von Lupolen 6021 D nicht in zufriedenstellender Weise gewährleistet werden. Ande- rerseits gelang es bisher nicht, monoblasextrudierte Transportbehälter mit einem Volumen von z.B. 200 1 blastechnisch herzustellen, bzw. erfüllten diese so herge-
stellten Behälter die mechanischen Anforderungen der Gefahrgutverpackungsprü- fung nicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von hochreinen, flüssigen Chemikalien für die Elektronikindustrie und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer erfmdungsgemäßen Vorrichtung bereitzustellen, die den oben genannten Erfordernissen gerecht werden und darüber hinaus eine einfache und schnelle Fertigung ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten und Vorteile werden in den Unteransprüchen angegeben.
Demgemäß wird erfmdungs gemäß eine Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von flüssigen, hochreinen Chemikalien für die Elektronikindustrie bereitgestellt, die mindestens die folgenden Bauelemente aufweist: a) einen mehrschaligen Innenbehälter, der eine innere, füllgutseitige Schale aus einem stabilisatorfreien PE-HD und mindestens eine, die innere Schale umschließende Schale aus Polyethylen aufweist, und b) eine metallfreie Transporteinrichtung aus Kunststoff.
Unter stabilisatorfreiem HD-PE wird im Rahmen dieser Erfindung HD-PE verstanden, das ohne jede Verwendung der normalerweise üblichen Stabilisatoren hergestellt wurde. Normalerweise übliche Stabilisatoren sind insbesondere Anti- oxidantien, die dem Fachmann bekannt sind (siehe z.B. Kunststoffe 78(2), 142 (1988)).
Erfindungsgemäß wird zur Herstellung einer Vorrichtung zum Lagern und Transportieren einer Hochreinchemikalie die Methode der Mehrschichtblasextrusion bzw. der Koextrusion gewählt. Dabei wird erfindungsgemäß die mechanisch schwache, hochreine innerste Schale aus stabilisatorfreiem HD-PE füllgutseitig eingesetzt, während das Material der mindestens einen die innere Schale umschließende Schale ein frei wählbares, bekanntes, extrudierbares Material, wie z.B. herkömmliche HD-PEs der Dichte 0,94 - 0,97 g/cm3, wie z.B. Lupolen® 4261AQ135 oder Lupolen® 5261Z, sowie die entsprechenden Hostalen®-Produkte umfaßt. Die Methode der Mehrschichtblasextrusion erlaubt es, den Innenbehälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem kontinuierlichen Arbeitsgang herzustellen. Dadurch lassen sich im Vergleich zu den bislang verwendeten Schweißverfahren erhebliche Kosten und auch Zeit einsparen. Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine wesentlich höhere Druck- und Fallfestigkeit als bisher bekannte Behälter, da sie aus einem Stück gefertigt ist und keine Schweißnähte oder ähnliche Schwachstellen aufweist. Bei der Koextrusion werden in der Extrusionsdüse mehrere Schichten Polymerschmelze übereinander- gelegt und miteinander verbunden. Solche Mehrschichtdüsen haben mehrere Schmelzeingänge und einen gemeinsamen Ausgangskanal.
Erfindungsgemäß wird der mehrschalige Innenbehälter der Vorrichtung in eine metallfreie Transporteinrichtung aus Kunststoff eingestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der metallfreien Transporteinrichtung um eine Vollkunststofftransportbox aus metallfreiem Kunststoff. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Transportbox eine integrierte Palette zum Schutz vor Transportschäden auf. Der Innenbehälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält durch die integrierte Palette mehr Stabilität und Halt.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem stabilisatorfreien HD-PE um ein Polyethylen mit einer spezifischen Dichte in einem Bereich von 0,940 bis 0,970 g/cm3, insbesondere von 0,942 bis 0,961 g/cm3, besonders bevorzugt von 0,946 bis 0,960 g/cm3, das im Kontakt mit hochreinen, flüssigen Chemikalien besonders geringe
Mengen an Partikeln als Verunreinigungen abgibt.
In einer weiteren bevorzugten Aus führungs form handelt es sich bei dem stabilisatorfreien HD-PE um ein Polyethylen mit einer spezifischen Dichte in einem Bereich von 0,940 bis 0,970 g/cm3, insbesondere von 0,942 bis 0,961 g/cm3, besonders bevorzugt von 0,946 bis 0,960 g/cm3, das sowohl im Kontakt mit basi- sehen, neutralen und sauren, hochreinen Chemikalien mindestens eine der folgenden ionischen Verunreinigungen wie folgt abgibt:
AI < 60 ng/g,
Ca < 60 ng/g,
Fe < 63 ng/g, Mg < 16 ng/g,
Ti ≤ 4 ng g,
Zn < 6 ng/g,
Mn < 0,3 ng/g,
Cu < 1,5 ng/g.
Die unstabilisierten HD-PEs zeichnen sich ferner durch einen niedrigen Gehalt an Katalysatorresten aus, was bewirkt, daß von diesen Werkstoffen sowohl im Kontakt mit basischen als auch mit sauren, hochreinen Chemikalien besonders geringe Mengen ionischer Verunreinigungen abgegeben werden. Darüber hinaus werden vergleichsweise wenige Partikel durch irgendeine Wechselwirkung zwischen den zu lagernden oder zu transportierenden Chemikalien und dem Werkstoff erzeugt. Vorzugsweise verhält sich der Gehalt an Partikeln wie folgt:
Partikel mit einer Größe ≤ 0,5 μm: Gehalt ≤ 5/ml Flüssigkeit,
Partikel mit einer Größe ≤ 0,2μm: Gehalt ≤ 50/ml Flüssigkeit, Partikel mit einer Größe < 0,1 μm: Gehalt ≤ 500/ml Flüssigkeit.
Besonders bevorzugt wird das HD-PE, das unter der Marke Lupolen® 4261AQ149 vertrieben wird, eingesetzt. Die Reinheit für Hochreinchemikalien ist
bei diesem Werkstoff gegeben. Darüber hinaus ist dieses Material gut extrudier- bar.
Vorzugsweise ist mindestens eine weitere Schicht der Vorrichtung, vorzugsweise die äußerste Schicht aus einem extrudierbaren Polymer oder Copolymer gefertigt, vorzugsweise aus einem HD-PE mit einer spezifischen Dichte in einem Bereich von 0,940 bis 0,970 g/cm3, insbesondere von 0,942 bis 0,961 g/cm3, besonders bevorzugt von 0,946 bis 0,960 g/cm3.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die äußerste Schicht mindestens ein HD-PE aus der Gruppe Lupolen® 5261 D, Lupolen® 4261AQ135, Hostalen® GM6255, Fina® 56020, Borealis® 8214, Stamylan® 7731 und 7890, Daplen® AH 5493 oder ein Gemisch aus zwei oder mehr der HD-PE dieser Gruppe.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die äußerste Schicht Pigmente, die die Schicht gegen UV-Licht schützen. Somit wird insbesondere beim Transport der Vorrichtung jegliche Beschädigung der Vorrichtung durch Lichteinstrahlung verhindert. Die Schicht behält ihre mechanisch stabilen Eigenschaften. Vorzugsweise wird hier als Pigment Ruß verwendet, aber auch Quarz, gebräuchliche Ma- ster-Batches und andere übliche Pigmente, wie beispielsweise Cu-phthalocyanin oder TiO2, sowie organische UV-Stabilisatoren und Biphenylverbindungen können eingesetzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die äußerste Schicht verstärkt, um z.B. mittels Glasfasern oder durch Zusatz weiterer mechanisch stabiler Materialien, wie z.B. Polymere, so die Druck-, Fall- und Stoßfestigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch zu verstärken. Vorzugsweise sind in die äußerste Schicht zur Ermöglichung der Verstärkung Polyamidplättchen eingearbeitet. So lassen sich z.B. PE-Composites, wie z.B. Selar einarbeiten.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zweischalig aufgebaut. Die innerste, vorzugsweise aus Lupolen® 4261AQ149 gefertigte Schale trägt dabei zur Wanddicke vorzugsweise 20% bis 40% bei, während die äußerste Schicht entsprechend 60% bis 80% beiträgt. Diese Konfiguration hat sich als besonders stabil erwiesen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung mindestens drei Schichten auf, wobei die mindestens eine mittlere Schicht aus produktionsbedingten Abfällen besteht. Es handelt sich dabei um die sogenannten Butzenabfäl- le; das sind diejenigen Teile, die bei dem „Fertig-in-Form-bringen" der Vorrichtung am oberen und unteren Ende abfallen.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Öffnung, vorzugsweise mehrere Öffnungen auf. Besonders bevorzugt ist dabei ein Öff- nungsdurchmesser von < 150 mm, vorzugsweise < 70 mm. Die Öffnungen dienen zur Aufnahme von Tauchrohren oder Spundstopfen. Diese werden vorzugsweise aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gefertigt: PE-HD, Perfluoral- koxy-Polymere (PFA), Polypropylen, PVdF und perfluoriertes Polyethylenpro- pylen (FEP).
Die Öffnungen können durch Einlegen besonderer Formteile in die Blasform oder über entsprechende Adapter unterschiedlicher Entnahmesysteme, wie Tauchrohre oder Kupplungssysteme, angepaßt werden. Dadurch wird eine kontaminierungs- arme Befüllung und/oder Produktentnahme der bzw. aus den Behältern ermög- licht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat ein
Füllvermögen > 200 1, besonders bevorzugt ein Füllvermögen von > 500 1. Durch die Herstellung der Vorrichtung mit Hilfe der Technik der Mehrschichtblasextru- sion und durch die zusätzliche Vorsehung einer metallfreien Transporteinrichtung
ist es möglich, einfach und schnell eine Vorrichtung zum Transport und zur Lagerung von Hochreinchemikalien herzustellen, die den Sicherheitsanforderungen genügt. Dies bedeutet erhebliche Kosten- und Zeitersparnisse.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die metallfreie Transporteinrichtung derart ausgestaltet, daß sie den mehrschaligen Innenbehälter vollständig umschließen kann. Vorzugsweise handelt es sich bei der metallfreien Transporteinrichtung um eine metallfreie Vollkunststofftransportbox, in welche der mehrschalige Innenbehälter eingestellt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Transportbox aus einem LLD-PE gefertigt. Die Herstellung der Box erfolgt dabei nach einem Zweischicht- Verfahren, wobei sowohl die Außenschicht als auch die Innenschicht rotationsgesintert und unter Verwendung von z.B. mit Pentan oder Hexan versetzten LLD-PE Granulat geschäumt werden. Diese Transportbox ist vorzugsweise mit einem Schutzdeckel versehen, der vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigt ist, und mit dessen Hilfe die Transportbox vollständig verschlossen werden kann, so daß der sich darin befindliche Innenbehälter vollständig nach außen geschützt ist. Wie bereits erwähnt weist die Transportbox zur zusätzlichen Stabilisierung vorzugsweise in ihrem Innenraum eine Palette auf, die den Innenbehälter vor Transportschäden schützt.
Vorzugsweise wird die Transportbox durch Rotationssinterung hergestellt. Bedingt durch das Herstellungsverfahren ist es möglich, eine fallfeste und preiswert herstellbare Box herzustellen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Ko-Extrusionsverfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von flüssigen, hochreinen Chemikalien für die Elektronikindustrie, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: a. Blastechnisches Fertigen eines Hohlkörpers aus einem stabilisator- freien HD-PE;
b. Gleichzeitiges blastechnisches Umschließen des Hohlkörpers aus a) mit mindestens einer Schale aus Polyethylen (Ko-Extrusion), c. Fertigen eines Behälters aus Kunststoff derart, daß der von mindestens einer Schale aus Polyethylen umschlossene Hohlkörper aus a) darin eingestellt werden kann.
Vorzugsweise wird der Plastifizierungsschritt innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Inertgas-Überlagerung durchgeführt. Vorzugsweise wird hierbei Stickstoff als Inertgas eingesetzt. Das bedeutet, daß im Falle der blastechnischen Herstellung als Blasgas nicht Luft sondern das entsprechende Inertgas, vorzugsweise Stickstoff verwendet wird.
Durch die Überlagerung von Stickstoff während der Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der aus der Umgebungsluft stammende Sauerstoff verdrängt, bzw. von dem zur Herstellung benötigten Polyethylen abgeschirmt, so daß oxidative Störungen des unstabilisierten Polyethylens bei den einzelnen Verfahrensschritten vermieden werden. Bei den oxidativen Störungen kann es sich beispielsweise um durch eingelagerte Sauerstoffmoleküle hervorgerufene Gitterstörungen oder um die bereits erwähnten Knotenbildungen handeln.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, einfach und schnell eine mehrschalige erfindungsgemäße Vorrichtung herzustellen. Es bedarf quasi nur eines einzigen kontinuierlichen Arbeitsganges, um den Innenbehälter zu formen. Nachträgliches Verschweißen von vorgefertigten Platten entfällt und somit natürlich auch das Auftreten von Schweißnähten an der fertigen Vorrichtung. Durch das unmittelbare Aufeinanderbringen der verschiedenen Schichten noch während deren Herstellung wird eine besondere Stabilität und ein besonders fester Kontakt zwischen den einzelnen Schichten geschaffen.
Claims
1. Vomchtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von flüssigen, hochreinen Chemikalien für die Elektronikindustrie, die mindestens die folgenden Bauelemente aufweist: a) Einen mehrschaligen Innenbehälter, der eine innere, füllgutseitige Schale aus einem stabilisatorfreien PE-HD und mindestens eine, die innere Schale umschließende Schale aus Polyethylen aufweist, und b) eine metallfreie Transporteinrichtung aus Kunststoff.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbe- hälter der Vorrichtung blastechnisch hergestellt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter der Vorrichtung durch Blasextrusion hergestellt wird.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem stabilisatorfreien PE-HD um ein Polyethylen mit einer spezifischen Dichte in einem Bereich von 0,940 bis 0,970 g/cm3 handelt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem stabilisatorfreien PE-HD um ein Polyethylen handelt mit einer spezifischen Dichte in einem Bereich von 0,940 bis 0,970 g/cm3, das im Kontakt mit Chemikalien mindestens eine der folgen- den ionischen Verunreinigungen wie folgt abgibt:
AI < 60 ng/g,
Ca < 60 ng/g,
Fe < 63 ng/g,
Mg < 16 ng/g, Ti < 4 ng/g,
Zn < 6 ng/g,
Mn ≤ 0,3 ng/g,
Cu ≤ 1,5 ng/g.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallfreie Transporteinrichtung eine Transportbox aus metallfreiem Kunststoff ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Vorrichtung ein Fassungsvermögen von mindestens 200 1 aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallfreie Transporteinrichtung derart ausgestaltet ist, daß sie den Innenbehälter vollständig umschließen kann.
9. Ko-Extrusionsverfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von Chemikalien, insbesondere von flüssigen, hochrei- nen Chemikalien für die Elektronikindustrie, die mindestens einen mehr- schaligen Innenbehälter und mindestens eine metallfreie Transporteinrichtung, wie jeweils in Anspruch 1 definiert, umfaßt, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: a. Blastechnisches Fertigen eines Hohlkörpers aus einem stabilisatorfreien HD-PE; b. Gleichzeitiges blastechnisches Umschließen des Hohlkörpers aus a) mit mindestens einer Schale aus Polyethylen, c. Fertigen eines Behälters aus Kunststoff derart, daß der von minde- stens einer Schale aus Polyethylen umschlossene Hohlkörper aus a) darin eingestellt werden kann.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt a) und b) unter Inertgasatmosphäre ausgeführt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) der Behälter rotationsgesintert wird.
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