基于聚合物的多层气体阻隔膜制造技术

一种基于聚合物的多层膜包括所需性能如较高耐化学性和较好气体阻隔性能的组合。具体地，在多种实施方案中，多层膜可以包括至少一个具有较高耐化学性的层和至少一个具有较好气体阻隔性能的其他层。在一个特别的实施方案中，本发明专利技术涉及多层膜结构，其具有含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物的核心层以及可操作地结合在所述核心层的一个侧面上并且包含全氟化的含氟聚合物的外层。核心层可以是含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物的共混层，或核心层可以是具有至少一个含有氯的含氟聚合物的层及至少一个含有氯和氧的含氟聚合物的层的夹层结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种基于聚合物的多层膜包括所需性能如较高耐化学性和较好气体阻隔性能的组合。具体地，在多种实施方案中，多层膜可以包括至少一个具有较高耐化学性的层和至少一个具有较好气体阻隔性能的其他层。在一个特别的实施方案中，本专利技术涉及多层膜结构，其具有含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物的核心层以及可操作地结合在所述核心层的一个侧面上并且包含全氟化的含氟聚合物的外层。核心层可以是含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物的共混层，或核心层可以是具有至少一个含有氯的含氟聚合物的层及至少一个含有氯和氧的含氟聚合物的层的夹层结构。【专利说明】基于聚合物的多层气体阻隔膜专利
本专利技术涉及基于聚合物的多层气体阻隔膜。特别地，本专利技术涉及具有较好耐化学性和较高气体阻隔性能的基于聚合物的(polymer-based)或基于含氟聚合物的(fluoropolymer-based)多层膜(multilayer film)。更具体地,本专利技术涉及具有较好耐化学性和较高气体阻隔性能的基于聚合物的或基于含氟聚合物的多层膜，其用于制造，例如但是不限于，用于基于衬里的储存和分配系统的衬里。专利技术背景许多制造过程需要使用超纯液体，如酸，溶剂，碱，光致抗蚀剂，浆料，清洁制剂，掺杂剂，无机、有机、金属有机和生物溶剂，药物，以及放射活性化学品。这样的应用要求在超纯液体中的粒子的数量和尺寸最小化。特别地，因为超纯液体用在微电子制造工艺的许多方面中，所以半导体制造商对于工艺化学品和化学处理设备已经建立了严格的粒子浓度规范。需要这样的规范，因为，如果在制造工艺中所用的液体含有高水平的粒子或气泡，则该粒子或气泡可能沉积在硅的固体表面上。这又可以导致产品故障以及降低的品质和可靠性。因此，这样的超纯液体的储存、运输和分配需要能够对所保持的液体提供充分保护的容器。基于可收缩(坍塌，collapsible)衬里的容器，如ARMI, Inc.销售的NOWPak?分配系统，通过在分配的同时用气体或流体在衬里上加压，而不是直接在容器中的液体上加压，能够减少这样的气-液界面。具体地，这样的分配系统可以包括间接压力分配连接器，其包括加压气体入口，该加压气体入口通常允许管线内气体压力被插入通过分配连接器或者与分配连接器偶联，并且与在衬里和外部第二层包装(overpack)之间的环形空间流体连通。在这样的系统中，加压流体、气体或其它合适的物质可以被引入到环形空间中，引起衬里远离该第二层包装壁收缩，从而推动衬里的内容物通过间接压力分配连接器的液体出口流出。在这样的压力分配应用中，气体可以渗透或者以其他方式不期望地被弓丨导穿过衬里材料，从而随时间污染所保持的液体，因为气体将被允许进入溶液并且不期望地进入制造工艺中，例如，作为气泡在半导体晶片上。此外，取决于在基于衬里的系统中储存的内容物，衬里可能需要由具有高耐化学性的材料制造。例如，全氟烷氧基(PFA)是已知的对于危险材料如对于光致抗蚀剂具有极大耐化学性的含氟聚合物。然而，在需要气体阻隔性能的情况下，如在上述的间接压力分配应用中，PFA作为衬里材料的使用受到限制。聚三氟氯乙烯(PCTFE)是已知的具有相当好的气体阻隔性能的含氟聚合物。然而，PCTFE具有较差的耐化学性和差的自身可焊性。使用聚乙烯或尼龙制得的其他常规衬里类似地提供相当好的气体阻隔性能，但是具有较差的耐化学性。因此，在本
存在着对于基于聚合物的多层气体阻隔膜、特别是具有较好耐化学性和较高气体阻隔性能的基于含氟聚合物的多层膜的需要。更具体地，存在着对于具有较高气体阻隔性能的基于聚合物的或基于含氟聚合物的多层膜的需要，其用于制造，例如但是不限于，用于基于衬里的储存和分配系统的衬里。通常，这样的衬里的内容物包括可以非常昂贵，例如，高至约$2，500/L以上的物质。因此，即使是在耐化学性和/或在间接压力分配应用期间降低气体渗透进入衬里的量的能力上的小提高也可以是期望的。专利技术概述在一个实施方案中，本专利技术涉及多层膜，其包括所需的或有利的性能，如较高耐化学性和较好气体阻隔性能的组合。具体地，在本专利技术的各种实施方案中，多层膜可以包括至少一个具有较高耐化学性的层和至少一个具有较好气体阻隔性能的其他层。更具体地，在本专利技术的各种实施方案中，多层膜可以包括至少一个具有较高耐化学性的外层和至少一个具有较好气体阻隔性能的其他层，如但不限于内层。在另一个实施方案中，本专利技术涉及具有核心层和外层的多层膜结构，所述核心层含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物，所述外层可操作地结合(粘结，bond)在所述核心层的一个侧面上并且包含全氟化的含氟聚合物。在一些实施方案中，含有氯的含氟聚合物可以是PCTFE，且含有氯和氧的含氟聚合物可以是在添加PCTFE的聚合期间改性的PFA，如CPT。多层膜结构也可以包括可操作地结合在所述核心层的相反侧上并且包含全氟化的含氟聚合物的第二外层。在一些实施方案中，所述外层之一或两者的全氟化的含氟聚合物可以是PFA。核心层可以是含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物的共混层，或核心层可以是具有至少一个含有氯的含氟聚合物的层及至少一个含有氯和氧的含氟聚合物的层的夹层结构。膜结构可以配置为使得渗透通过其的氮气的流通率(flux rate)为小于7cc/天/m2/atm,且优选小于Icc/天/m2/atm。在一些实施方案中，核心层的约60%至约90%可以由含有氯的含氟聚合物组成，且核心层的约40%至约10%可以由含有氯和氧的含氟聚合物组成。同样，多层膜的约60%至约90%可以由核心层组成，且多层膜的约40%至约10%可以由外层组成。多层膜结构可以具有约I密耳至约7密耳的总厚度。在另外的实施方案中，本专利技术涉及用于制造上述类型的多层膜结构的方法。该方法可以包括挤出多个膜层以形成核心层和外层，所述核心层具有含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物，所述外层可操作地结合在所述核心层的一个侧面上并且具有全氟化的含氟聚合物。在一个实施方案中，多个膜层可以共挤出，以基本上同时地形成核心层和外层。含有氯的含氟聚合物可以是PCTFE和/或乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)。含有氯和氧的含氟聚合物可以是在添加PCTFE的聚合期间改性的PFA，如CPT。全氟化的含氟聚合物可以是PFA和/或氟化乙丙烯(FEP)。在另一个实施方案中，本专利技术涉及具有多层膜内衬壁的衬里。该内衬壁包括具有含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物的核心层，和可操作地结合在所述核心层的一个侧面上并且具有全氟化的含氟聚合物的外层。内衬壁可以配置为使得渗透通过其的氮气的流通率小于7cc/天/m2/atm。核心层可以是含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物的共混层，或核心层可以是具有至少一个含有氯的含氟聚合物的层及至少一个含有氯和氧的含氟聚合物的层的夹层结构。尽管公开了多个实施方案，但是根据以下显示和描述了本专利技术的说明性实施方案的详细描述，本专利技术的的其他实施方案将对本领域技术人员来说变得明显。如将认识到的，本专利技术的多种实施方案能够在多个明显的方面改变，所有都不脱离本专利技术的精神和范围。因此，附图和详细描述将视为说明性的而不是限制性的。附图简述尽管说明书总结了具体指出并且清楚要求作为形成本专利技术的各种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层膜结构，所述多层膜结构包括：核心层，所述核心层包含含有氯的含氟聚合物及含有氯和氧的含氟聚合物；和外层，所述外层可操作地结合在所述核心层的一个侧面上并且包含全氟化的含氟聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：维什瓦斯·维安卡特奥·派特，
申请(专利权)人：先科材料有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US