專利名稱：中空纖維膜組件、其鑄封材料和化學(xué)品脫氣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝、打印機(jī)、液晶密封工藝或化學(xué)生產(chǎn)工藝等中用于化學(xué)品脫氣處理的具有優(yōu)異耐化學(xué)性的中空纖維膜組件、其鑄封材料(potting materials)和使用所述中空纖維膜組件的化學(xué)品脫氣方法。
本申請基于日本專利申請No.平11-97064和日本專利申請No.平11-132580，在此將其內(nèi)容引作參考。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中，將光刻膠液體涂覆到層壓在半導(dǎo)體晶片上的薄膜上，并在透過其中形成圖案的光罩進(jìn)行曝光和顯影之后，于該薄膜上刻蝕形成圖案。
同時在顯影步驟中，通常用氮?dú)鈱@影溶液(化學(xué)品)抽吸至出料噴嘴并從該噴嘴出料以將顯影溶液旋涂到半導(dǎo)體晶片上。但從噴嘴出料時，施加到化學(xué)品上的壓力可能回復(fù)到大氣壓，造成超飽和溶解的氣體形成氣泡。如果將顯影溶液在仍包含氣泡的同時旋涂到半導(dǎo)體晶片上，則顯影不完全，導(dǎo)致出現(xiàn)未顯影部分。因此，需要將溶解在化學(xué)抽吸步驟中的氮?dú)膺M(jìn)行脫氣以抑制形成氣泡。
另外在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的一個步驟中，其中在涂覆中間層隔絕膜之后切掉膜周圍的非平整部分(邊緣漂洗步驟)，進(jìn)行的工作是將溶劑(主要由醇組成)滴到膜上以溶解該膜的外周邊緣。此外，在按照與以上中間層隔絕膜相同的方式在已涂覆具有低介電常數(shù)的薄膜之后進(jìn)行的邊緣漂洗步驟中，進(jìn)行的工作是將溶劑(如醇、醚、酮或烴)滴到膜上以溶解該膜的外周邊緣。在這些步驟中，所用的溶劑也用氮?dú)獬槲?。因此，氣泡可能在釋放壓力時形成，從而導(dǎo)致在將液滴飛濺到膜上的同時形成氣泡，造成出現(xiàn)缺陷。因此，為了消除這些缺陷，需要將溶解在溶劑中的氣體脫氣以抑制形成氣泡。
此外，除了上述的顯影溶液和溶劑，還需要根據(jù)要求將光刻膠溶液進(jìn)行脫氣。
另外，打印機(jī)油墨同樣也要進(jìn)行脫氣。在配有壓電元件頭的噴墨打印機(jī)中，加壓和減壓在油墨出料過程中通過該壓電元件重復(fù)數(shù)次。這時，在該頭所填充的油墨中，溶解的氮?dú)?、氧氣和其它氣體長成氣泡且這些氣泡容易在頭中聚集。因此，這些氣泡在油墨出料時排放，造成出現(xiàn)印刷遺漏。
此外，在具有熱頭的噴墨打印機(jī)中，溶解在油墨中的氣體在快速加熱和冷卻該油墨的熱周期的頭驅(qū)動過程中長成氣泡，而且這些氣泡容易聚集在該頭中。因此，這些氣泡在油墨出料時排放，造成出現(xiàn)印刷遺漏。
因此，同樣需要在這些打印機(jī)中進(jìn)行脫氣以降低溶解在油墨中的氣體的濃度并抑制形成氣泡。
作為一種涉及利用膜將化學(xué)品中溶解氣體脫氣的技術(shù)的例子，日本未審專利申請第一出版物No.平9-187629提出了一種用于半導(dǎo)體顯影溶液的脫氣膜組件。在此處公開的脫氣膜組件中，外殼和/或頂蓋、中空纖維膜和端部密封的接觸化學(xué)品的那些部分由具有優(yōu)異的耐顯影溶液性的材料組成。
關(guān)于這種脫氣膜組件，使用環(huán)氧樹脂作為其密封材料(鑄封材料)的一個優(yōu)選例子。環(huán)氧樹脂的例子包括縮水甘油醚、縮水甘油酯、縮水甘油胺、脂族環(huán)氧化物和脂環(huán)族環(huán)氧化物，而固化劑的例子包括脂族多元胺、脂環(huán)族多元胺、聚酰胺胺(polyamide amine)和聚酰胺。
另外，中空纖維膜的一個優(yōu)選例子是由聚-4-甲基戊烯-1組成且無孔的均相中空纖維膜、與多孔膜的表面相連的均相薄膜層。
另外，日本未審專利申請第一出版物No.平8-243306和日本未審專利申請第一出版物No.平9-7936提出了一種使用非多孔(均相)管組件將化學(xué)品中的溶解氮?dú)饷摎獾姆椒?，其中將具有?yōu)異耐溶劑性的聚四氟乙烯樹脂成型為管的形狀。
另外，作為一項打印機(jī)油墨脫氣技術(shù)，日本未審專利申請第一出版物No.平5-17712提出了一種用于噴墨記錄的油墨脫氣方法。這種用于油墨脫氣的方法使用一種厚度為10μm或更低的由聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂等組成的氣體可滲透膜。
但在以上日本未審專利申請第一出版物No.平9-187629中所述的脫氣膜組件中，用于脫氣組件的每種元件的耐化學(xué)性按照化學(xué)浸漬3個月所引起的變化量來評估。因此，這種用于評估耐化學(xué)性的方法不適合其中變質(zhì)在3個月浸漬之后迅速進(jìn)行的元件。使用這種膜的脫氣膜組件具有長期穩(wěn)定性方面的問題。另外，盡管該脫氣膜組件的每種元件對堿性化學(xué)品，如半導(dǎo)體顯影溶液具有一定程度的耐受性，但它們不耐醇、光刻膠、打印機(jī)油墨和液晶之類的化學(xué)品，且存在問題，例如被這些化學(xué)品溶脹和洗脫。因此，這種脫氣膜組件不能用于醇、光刻膠、打印機(jī)油墨和液晶之類化學(xué)品的脫氣。
為了解決該問題，日本已審專利申請第二出版物No.平7-34850、日本已審專利申請第二出版物No.平7-34851、和日本未審專利申請第一出版物No.平1-293105提出了一種膜組件，其中整個組件由具有對溶劑和其它化學(xué)品的高耐受性的熱塑性樹脂組成。在生產(chǎn)這些組件時，為了以流體密封或氣密方式將膜的面與另一面分離，在將膜固定到外殼上時，特別是在使用鑄封材料將中空纖維膜固定到外殼上時，使用熱塑性樹脂作為鑄封材料。因此，必須將鑄封材料熔化用于鑄封處理。
但在利用熔化鑄封材料進(jìn)行鑄封加工時，需要選擇一種能夠在加工過程中經(jīng)受熱的中空纖維膜，這樣造成可使用的中空纖維膜特別受限的問題。另外，熔化鑄封材料的粘度通常特別高。因此，如果使用鑄封材料將由集合中空纖維組成的中空纖維束固定到外殼上，該樹脂難以在纖維間滲透，造成在鑄封部分中形成“松散區(qū)域”的問題。這些在鑄封部分中的“松散區(qū)域”容易造成泄漏。
另外，氟樹脂用作理想的熱塑性樹脂。但氟樹脂的聚合物如PTFE昂貴，而且也具有較低的加工性的缺點(diǎn)。
另一方面，日本未審專利申請第一出版物No.平6-170176提出了一種使用熱固性樹脂作為鑄封材料的具有優(yōu)異耐溶劑性的組件。該熱固性樹脂是環(huán)氧樹脂和陽離子聚合反應(yīng)固化劑或陰離子聚合反應(yīng)固化劑的一種組合。但根據(jù)固化劑的種類，應(yīng)注意固化劑中的金屬有可能洗脫到化學(xué)品中并造成化學(xué)品的污染的危險。
另外，日本未審專利申請第一出版物No.平6-170176還提出向鑄封材料中加入無機(jī)填料。但該方法也具有化學(xué)品被洗脫出填料的金屬污染的問題。另外，即使使用聚氨酯樹脂作為鑄封材料，如果使用通過加入有機(jī)金屬催化劑加速固化反應(yīng)而固化的聚氨酯樹脂，金屬也可能洗脫。
另外，通常使用具有耐化學(xué)性的聚烯烴用作外殼材料。但由于聚烯烴包含顯著量的金屬或其它化合物如雜質(zhì)，當(dāng)化學(xué)品與外殼接觸時，存在外殼中的金屬洗脫到化學(xué)品中的問題。金屬洗脫至化學(xué)品能夠造成半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的嚴(yán)重缺陷。因此，需要避免化學(xué)品被金屬污染。
另外，氟樹脂如PTFE是常用作耐化學(xué)性材料的材料的例子。但氟樹脂的問題在于難以加工且非常昂貴。
另外，上述由聚(4-甲基-戊烯-1)組成的均相中空纖維膜也易于在均相薄膜層中形成連通孔，并在膜生產(chǎn)之后的處理過程中在均相薄膜層中出現(xiàn)由機(jī)械磨損造成的針孔。因此，在這些膜的情況下，如果化學(xué)品通過潤濕膜材料而滲透到多孔的孔中，這時化學(xué)品從均相薄膜層中的孔和針孔泄漏。
另外，在使用上述由聚四氟乙烯樹脂組成的非多孔(均相)管膜的方法的情況下，除了膜材料的低氮?dú)鉂B透系數(shù)，由于該管的厚度仍厚，氮?dú)鈧鬏斔俾实?例如，氮?dú)鈧鬏斔俾剩?.5×10-11厘米3/厘米2·帕·秒)，因此，即使進(jìn)行脫氣，此時并不適用作實用脫氣水平。
另外，一種前述用于噴墨記錄油墨的脫氣方法包括，將原料油墨供給到中空纖維膜的中空部分，降低膜外部的壓力，然后將溶解在油墨中的氣體通過該膜脫氣。但由于該實施方案中使用的四氟乙烯管非常薄，為1-2μm，導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度低，因此該膜由于原料油墨的壓力而破裂，這樣造成油墨泄漏。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是通過使用一種具有優(yōu)異耐化學(xué)性的材料作為包容并保護(hù)中空纖維膜的外殼的材料以及一種粘附并固定該中空纖維膜的鑄封材料而提供一種具有優(yōu)異耐化學(xué)性的中空纖維膜組件。
另外，本發(fā)明的另一目的是通過使用一種不會被金屬雜質(zhì)污染的材料作為鑄封材料和外殼材料而提供一種無金屬洗脫的中空纖維膜組件。
此外，本發(fā)明的另一目的是通過使用一種具有優(yōu)異耐化學(xué)性和氣體滲透性的中空纖維膜而提供一種具有優(yōu)異耐化學(xué)性、脫氣性能和耐久性的中空纖維膜組件，并提供一種能夠有效地將化學(xué)品脫氣的化學(xué)品脫氣方法。
本發(fā)明的公開內(nèi)容用于本發(fā)明中空纖維膜組件的鑄封材料的特征在于其為環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物，其中在粘附并固定中空纖維膜組件的用于中空纖維膜組件的鑄封材料中，鑄封材料測試片在該測試片于化學(xué)品中在室溫下浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2。這種用于中空纖維膜組件的鑄封材料具有優(yōu)異的耐化學(xué)性。
另外，本發(fā)明用于中空纖維膜組件的鑄封材料優(yōu)選為環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物，其中鑄封材料測試片在該測試片于化學(xué)品中在室溫下浸漬6個月之后的厚度變化率為-15至+15％。這種用于中空纖維膜組件的鑄封材料具有優(yōu)異的耐化學(xué)性。
另外，本發(fā)明用于中空纖維膜組件的鑄封材料優(yōu)選為其分子中具有多硫化物骨架的環(huán)氧樹脂和至少包含芳族多元胺的固化劑的固化產(chǎn)物。這種用于中空纖維膜組件的鑄封材料具有低的溶劑相容性且對由化學(xué)品引起的溶脹有耐受性。
另外，本發(fā)明用于中空纖維膜組件的鑄封材料優(yōu)選為其分子中具有至少三個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂和至少包含芳族多元胺的固化劑的固化產(chǎn)物。因為這種用于中空纖維膜組件的鑄封材料具有高的交聯(lián)密度，它明顯具有更優(yōu)異的耐化學(xué)性。
另外，存在于鑄封材料中的金屬的含量優(yōu)選為300ppm或更低。這種用于中空纖維膜組件的鑄封材料不會造成金屬對化學(xué)品的污染。
另外，這種用于中空纖維膜組件的鑄封材料的特征在于，中空纖維膜組件被上述用于中空纖維膜組件的鑄封材料粘附并固定。這種中空纖維膜組件可用于長期的化學(xué)處理而不會出現(xiàn)組件泄漏。另外，這種中空纖維膜組件不會造成金屬對化學(xué)品的污染。
另外，本發(fā)明的中空纖維膜組件的特征在于，其外殼材料是一種聚烯烴，其中聚烯烴測試片在該測試片于化學(xué)品中在室溫下浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2，且存在于聚烯烴中的金屬的總含量為300ppm或更低。由于該中空纖維膜組件的外殼材料具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，它可用于長期的化學(xué)處理而不會出現(xiàn)組件泄漏。
另外，上述聚烯烴優(yōu)選使得其測試片在該測試片于化學(xué)品中在室溫下浸漬6個月之后的厚度變化率優(yōu)選為-15至+15％。由于該聚烯烴具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，它適用于外殼材料。
另外，上述聚烯烴優(yōu)選為聚乙烯或環(huán)烯烴聚合物。由于該聚烯烴具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和低的金屬含量，它適用于外殼材料。
另外，本發(fā)明中空纖維膜組件的特征在于，中空纖維膜組件被上述用于中空纖維膜組件的由上述聚烯烴組成的鑄封材料粘附并固定在外殼中。由于該中空纖維膜組件的鑄封材料和外殼材料具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，它可用于長期的化學(xué)處理而不會出現(xiàn)組件泄漏。
另外，本發(fā)明的中空纖維膜組件優(yōu)選使得該中空纖維膜是一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的中空纖維膜，其中均相薄膜并列在多孔載體層之間，該中空纖維膜的氧氣傳輸速率與氮?dú)鈧鬏斔俾实膫鬏斔俾时葹?.1或更高，且在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的上述傳輸速率比的變化率為-15至+30％。這種中空纖維膜組件具有優(yōu)異的耐化學(xué)性、脫氣性能和耐久性。
另外，上述中空纖維膜優(yōu)選使得該中空纖維膜在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的重量變化為-30至30％。由于這種中空纖維膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，它可適用于本發(fā)明的中空纖維膜組件。
另外，上述中空纖維膜優(yōu)選使得氮?dú)鈧鬏斔俾蕿?.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高，且氧氣傳輸速率為0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。由于這種中空纖維膜具有優(yōu)異的脫氣性能，它可適用于本發(fā)明的中空纖維膜組件。
另外，本發(fā)明的化學(xué)品脫氣方法的特征在于其是一種能夠利用采用了上述中空纖維膜組件的中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法。按照該化學(xué)品脫氣方法，可以抑制脫氣處理過程中的化學(xué)品組成變化，而且可有效并長期穩(wěn)定地得到未污染的脫氣的化學(xué)品。
另外，本發(fā)明的化學(xué)品脫氣方法的特征在于其是一種能夠利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中該化學(xué)品包含非離子含氟表面活性劑，且至少該中空纖維膜組件接觸該化學(xué)品的那部分由聚烯烴制成。按照該化學(xué)品脫氣方法，可以抑制脫氣處理過程中的化學(xué)品組成變化，而且可有效并長期穩(wěn)定地得到未污染的脫氣的化學(xué)品。
另外，在本發(fā)明的化學(xué)品脫氣方法中，上述聚烯烴優(yōu)選為聚乙烯、聚丙烯或聚(4-甲基戊烯-1)。由于這些聚烯烴具有低的非離子含氟表面活性劑吸附，它們可適用于本發(fā)明的化學(xué)品脫氣方法。
另外，本發(fā)明的化學(xué)品脫氣方法適用于采用光刻膠或顯影溶液作為化學(xué)品的場合。
附圖的簡要描述

圖1是表示本發(fā)明中空纖維膜組件的一個例子的橫截面視圖。
圖2是表示本發(fā)明中空纖維膜的一個例子的透視圖。
圖3是表示織制片材的一個例子的俯視圖。
圖4是使用本發(fā)明中空纖維膜組件的化學(xué)品脫氣處理裝置的方框示意圖。
圖5是表示本發(fā)明中空纖維膜組件的一個例子的橫截面視圖。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式以下詳細(xì)解釋本發(fā)明。
本發(fā)明提供的中空纖維膜組件例如示于圖1。在該圖所示的中空纖維膜組件中，中空纖維膜組件3包容在圓柱體外殼4內(nèi)，該外殼在其壁表面上具有大數(shù)目的孔5。在該組件中，中空纖維膜3以兩端打開的狀態(tài)通過鑄封材料2固定在外殼4內(nèi)。
本發(fā)明的鑄封材料使得鑄封材料測試片在該測試片于化學(xué)品中在室溫下浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2。
另外，該鑄封材料優(yōu)選使得鑄封材料測試片在該測試片于化學(xué)品中在室溫下浸漬6個月之后的厚度變化率為-15至+15％。
由化學(xué)品引起的鑄封材料的溶脹、洗脫等受接觸化學(xué)品的鑄封材料表面積的影響。另外，化學(xué)品也造成鑄封材料在重量和尺寸上的顯著變化。因此，在本發(fā)明中，單位表面積的重量變化和厚度的變化率可用作鑄封材料耐化學(xué)性的指示。
鑄封材料測試片是指由使得固化態(tài)變得穩(wěn)定且具有預(yù)定形狀的鑄封材料組成的測試片。穩(wěn)定的固化態(tài)是這樣一種狀態(tài)，其中，例如在鑄封材料由環(huán)氧樹脂和固化劑組成的情況下，兩者已在室溫下混合，隨后放置過夜并在80℃下加熱固化6小時。該鑄封材料測試片的尺寸為60毫米長、8毫米寬和2毫米厚，且表面積為約12.3厘米2。
耐化學(xué)性試驗包括，將該鑄封材料測試片在室溫，即23℃下浸漬在化學(xué)品(液體體積為8毫升/1厘米2測試片表面積)6個月，進(jìn)行取樣和測量，然后按照以下等式1和2計算。另外，在以下實施方案中，評估針對10個樣品進(jìn)行，隨后確定它們的平均值。
等式1
單位表面積的重量變化(毫克/厘米2)＝{浸漬之后的鑄封材料測試片的重量(毫克)-浸漬之前的鑄封材料測試片的重量(毫克)}/浸漬之前的鑄封材料測試片的表面積(厘米2)等式2厚度的變化率(％)＝[{浸漬之后的鑄封材料測試片的厚度(毫米)-浸漬之前的鑄封材料測試片的厚度(毫米)}/浸漬之前的鑄封材料測試片的厚度(毫米)]×100如果在化學(xué)品中浸漬之后的單位表面積的重量變化大于+20毫克/厘米2，該鑄封材料由于化學(xué)品滲透而溶脹，造成鑄封材料和中空纖維膜的分離、鑄封材料的碎裂和外殼的破壞。另一方面，如果單位表面積的重量變化下降超過-20毫克/厘米2，該鑄封材料發(fā)生洗脫，不僅該鑄封材料不再能夠以流體密封的方式將中空纖維膜的一面與另一面分離，而且造成化學(xué)品組成的變化。
另外，如果在化學(xué)品中浸漬之后的厚度變化率大于+15％，該鑄封材料由于化學(xué)品滲透而溶脹，而如果該值下降超過-15％，該鑄封材料發(fā)生洗脫。
通過使用一種在化學(xué)品中浸漬之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2且厚度變化率為-15至+15％的鑄封材料來構(gòu)成中空纖維膜組件，可得到一種具有優(yōu)異耐化學(xué)性且不存在已有技術(shù)問題如鑄封材料碎裂的中空纖維膜組件。
用于本發(fā)明耐化學(xué)性試驗的化學(xué)品是因其而要求耐受性的目標(biāo)溶液，取決于該中空纖維膜組件的用途，其例子包括有機(jī)溶劑如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纖劑、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚和丙二醇單甲醚乙酸酯、光刻膠、半導(dǎo)體顯影溶液、打印機(jī)油墨和液晶。更具體地，施用異丙醇、半導(dǎo)體顯影溶液{水/四甲基氫氧化銨＝98/2(％重量)}、玻璃上旋涂的溶液{異丙醇/四乙氧基硅烷/水＝70/2/28(％重量)}、打印機(jī)油墨{水/乙二醇/異丙醇＝80/5/15(％重量)}、液晶{膽甾醇氯化物、膽甾醇壬酸酯}、光刻膠稀釋劑{丙二醇單甲醚/丙二醇單甲醚乙酸酯＝70/30(％重量)}、等等。
具有這些特性的鑄封材料的例子包括(1)在其分子中具有多硫化物骨架的環(huán)氧樹脂的固化產(chǎn)物、和(2)在其分子中具有至少3個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂的固化產(chǎn)物。
以下首先解釋(1)其分子中具有多硫化物骨架的環(huán)氧樹脂。盡管并不特別限定在此提及的其分子中具有多硫化物骨架的環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)，但一個例子是由以下化學(xué)結(jié)構(gòu)式表示的多硫化物改性環(huán)氧樹脂。 在該化學(xué)結(jié)構(gòu)式中,R1和R3表示包含雙酚骨架的有機(jī)酸,且R2表示由-(C2H4OCH2OCH2H4-Sm)n-所示的多硫化物骨架(其中，m的值為1-3并表示S在多硫化物骨架中的平均含量，且n的值為1-50并表示多硫化物骨架在單個分子中的平均含量)。
其分子中具有多硫化物骨架的多硫化物改性環(huán)氧樹脂具有低的化學(xué)品相容性，且其固化產(chǎn)物對由化學(xué)品引起的溶脹等有耐受性并具有優(yōu)異的耐化學(xué)性。
上述包含雙酚骨架的有機(jī)酸的例子包括雙酚A環(huán)氧樹脂、鹵代雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、鹵代雙酚F環(huán)氧樹脂、以及包含類似或相似化學(xué)結(jié)構(gòu)的那些。另外在本發(fā)明中，多硫化物改性環(huán)氧樹脂可通過與雙酚環(huán)氧樹脂、鹵代雙酚環(huán)氧樹脂或氨基甲酸酯改性環(huán)氧樹脂等根據(jù)需要進(jìn)行混合而使用。
以下解釋(2)在其分子中具有至少3個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂。在其分子中具有至少3個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂的應(yīng)用可增加固化產(chǎn)物的交聯(lián)密度并有可能更有效地抑制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鏈的移動性。增加交聯(lián)密度可抑制因化學(xué)品滲透到固化產(chǎn)物中而引起的溶脹，并能夠得到具有優(yōu)異耐化學(xué)性的鑄封材料。此外，這種在其分子中具有至少3個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂應(yīng)該是這樣一種環(huán)氧樹脂，其中即使由于分子量分布的影響而部分地包含具有3個以下縮水甘油基的組分，其主要組分具有至少3個縮水甘油基。
并不特別限定在其分子中具有至少3個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)，且例子包括山梨醇聚縮水甘油醚、四苯基縮水甘油醚乙烷、三苯基縮水甘油醚甲烷、三縮水甘油基對氨基苯酚、三縮水甘油基異氰脲酸酯、四縮水甘油基二氨基二苯基甲烷、四縮水甘油基間二甲苯二胺、苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、DPP酚醛清漆環(huán)氧樹脂和四苯酚乙烷環(huán)氧樹脂。另外在本發(fā)明中，上述環(huán)氧樹脂可通過與雙酚環(huán)氧樹脂、鹵代雙酚環(huán)氧樹脂或氨基甲酸酯改性環(huán)氧樹脂等根據(jù)需要進(jìn)行混合而使用。
常用的環(huán)氧樹脂固化劑的例子包括脂族多元胺、環(huán)脂族多元胺、芳族多元胺、聚酰胺多元胺、聚酰胺、雙氰胺、酸酐、叔胺、咪唑化合物和BF3配合物。尤其是，使用包含芳族多元胺的固化劑可得到一種具有特別優(yōu)異的耐化學(xué)性的鑄封材料。
由于芳族多元胺固化劑在其分子鏈中具有芳環(huán)，它們因為與環(huán)氧樹脂反應(yīng)而具有一種剛性結(jié)構(gòu)，其構(gòu)型的自由度低。由于化學(xué)品滲透到反應(yīng)產(chǎn)物中而引起鑄封材料被化學(xué)品溶脹，具有低自由度的剛性結(jié)構(gòu)的鑄封材料耐化學(xué)品滲透且具有優(yōu)異的耐化學(xué)性。
另外，芳族多元胺具有比例如脂族多元胺更弱的堿性，且易受芳環(huán)空間位阻效應(yīng)的影響。因此，它們也具有輔助控制固化速率而不會伴隨鑄封材料的突然固化、產(chǎn)生熱等的特性。另外，芳族多元胺固化劑可與其它固化劑根據(jù)需要結(jié)合使用。
盡管固化劑的加入量通常等于環(huán)氧樹脂的化學(xué)計量或稍微超過該量，但在使用加速劑(如醇或酚)的情況下稍低。
環(huán)氧樹脂與多元胺固化劑之間的反應(yīng)由鏈增長階段和交聯(lián)階段組成。鏈增長階段由直鏈增長階段(氨基加成到環(huán)氧基上)、和支化增長階段(形成凝膠)組成，在后者中，仲氨基和所形成的羥基競爭地加成到新環(huán)氧基上。在交聯(lián)階段中，交聯(lián)結(jié)構(gòu)由支化低聚物構(gòu)成。
鑄封材料被化學(xué)品的溶脹由于化學(xué)品滲透到鑄封材料中而發(fā)生。因此，具有較高交聯(lián)密度的鑄封材料由于不被化學(xué)品溶脹并具有優(yōu)異的耐化學(xué)性而優(yōu)選。為了增加交聯(lián)密度，優(yōu)選加熱并固化環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)產(chǎn)物。盡管固化溫度和時間可根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的形狀、尺寸、加工性等合適選擇，但它們優(yōu)選為在70℃或更高的溫度下30分鐘或更高，更優(yōu)選在80℃或更高的溫度下30分鐘或更高。
芳族多元胺固化劑得到上述具有優(yōu)異耐化學(xué)性的鑄封材料。催化固化劑是除了芳族多元胺固化劑之外能夠產(chǎn)生類似程度耐化學(xué)性的固化劑的一個例子。催化固化劑的例子包括陰離子聚合反應(yīng)型(如，叔胺和咪唑化合物)和陽離子聚合反應(yīng)型(如，BF3配合物)。這些催化固化劑引起縮水甘油基的加成聚合反應(yīng)。在加成聚合反應(yīng)中，固化劑的特性基本上不引入固化產(chǎn)物的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，而環(huán)氧樹脂的特性則更多地反映在該固化產(chǎn)物的特性中。
通過環(huán)氧樹脂和固化劑的上述反應(yīng)而得到的鑄封材料具有相對上述化學(xué)品如有機(jī)溶劑、光刻膠、半導(dǎo)體顯影溶液、打印機(jī)油墨和液晶的優(yōu)異穩(wěn)定性。
如果使用中空纖維膜組件對化學(xué)品進(jìn)行脫氣處理，作為包含在鑄封材料中的雜質(zhì)的金屬和金屬化合物(稱作金屬)洗脫到化學(xué)品中是一個主要問題。為了抑制金屬向化學(xué)品中的這種洗脫，優(yōu)選使用其中具有低含量金屬的鑄封材料。存在于鑄封材料中的金屬的總含量優(yōu)選為300ppm或更低。如果金屬含量超過300ppm，金屬或金屬化合物洗脫到化學(xué)品中，導(dǎo)致可能污染化學(xué)品。金屬含量因此優(yōu)選為100ppm或更低，更優(yōu)選50ppm或更低。
本發(fā)明中的金屬含量是指作為金屬元素包含的金屬的量。目標(biāo)金屬元素的例子包括堿金屬Na和K、堿土金屬M(fèi)g和Ca、過渡金屬Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu和Zn，以及金屬元素Al、Sn和Pb中的每種。因此，金屬含量是指由這些相應(yīng)金屬元素的分析值確定的每種金屬元素含量的總和。此外，并不特別限定分析每種金屬元素的方法。
以下解釋用于本發(fā)明的外殼。
本發(fā)明外殼的一個例子優(yōu)選為，其中外殼測試片在所述測試片于室溫下在化學(xué)品中浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2。此外還優(yōu)選，其中外殼測試片在所述測試片于室溫下在化學(xué)品中浸漬6個月之后的厚度變化率為-15至+15％。
由化學(xué)品引起的外殼材料的溶脹、洗脫等受接觸該化學(xué)品的外殼材料的表面積的影響，而且在重量和尺寸上也出現(xiàn)顯著變化。因此在本發(fā)明中，單位表面積的重量變化和厚度的變化率可用作外殼材料耐化學(xué)性的指示。
耐化學(xué)性試驗包括，將該外殼材料測試片于室溫下浸漬在化學(xué)品(液體體積為8毫升/1厘米2測試片表面積)6個月，進(jìn)行取樣和測量，然后按照以下等式3和4計算。
等式3單位表面積的重量變化(毫克/厘米2)＝{浸漬之后的外殼材料測試片的重量(毫克)-浸漬之前的外殼材料測試片的重量(毫克)}/浸漬之前的外殼材料測試片的表面積(厘米2)等式4厚度的變化率(％)＝[{浸漬之后的外殼材料測試片的厚度(毫米)-浸漬之前的外殼材料測試片的厚度(毫米)}/浸漬之前的外殼材料測試片的厚度(毫米)]×100如果在化學(xué)品中浸漬之后的單位表面積的重量變化大于+20毫克/厘米2，該外殼材料由于化學(xué)品滲透而溶脹，造成外殼材料和鑄封材料的分離以及外殼的碎裂。另一方面，如果單位表面積的重量變化下降超過-20毫克/厘米2，該外殼材料發(fā)生洗脫，造成脫氣化學(xué)品組成的變化。另外，隨著外殼碎裂的進(jìn)行，不再能夠以流體密封或氣體密封的方式將中空纖維膜的一面與另一面分離。
另外，如果在化學(xué)品中浸漬之后的厚度變化率大于+15％，該外殼材料由于化學(xué)品滲透而溶脹，而如果該值下降超過-15％，該外殼材料發(fā)生洗脫。
塑料聚烯烴優(yōu)選用于本發(fā)明的外殼材料，聚烯烴一般已知具有相對有機(jī)溶劑和其它化學(xué)品的高耐久性，并能夠延長組件的使用期。此外，聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物由于它們相對各種化學(xué)品的耐久性以及它們的低含量金屬和其它雜質(zhì)而是特別優(yōu)選的聚烯烴例子。
用于本發(fā)明耐化學(xué)性試驗的化學(xué)品是因其而要求耐受性的目標(biāo)溶液，取決于該中空纖維膜組件的用途，其例子包括有機(jī)溶劑如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纖劑、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚和丙二醇單甲醚乙酸酯、光刻膠、半導(dǎo)體顯影溶液、打印機(jī)油墨和液晶。更具體地，施用異丙醇、半導(dǎo)體顯影溶液{水/四甲基氫氧化銨＝98/2(％重量)}、玻璃上旋涂的溶液{異丙醇/四乙氧基硅烷/水＝70/2/28(％重量)}、打印機(jī)油墨{水/乙二醇/異丙醇＝80/5/15(％重量)}、液晶{膽甾醇氯化物、膽甾醇壬酸酯}、光刻膠稀釋劑{丙二醇單甲醚/丙二醇單甲醚乙酸酯＝70/30(％重量)}、等等。
另外，如果使用中空纖維膜組件對化學(xué)品進(jìn)行脫氣處理，作為包含在外殼材料中的雜質(zhì)的金屬和金屬化合物(稱作金屬)洗脫到化學(xué)品中是一個主要問題。為了抑制金屬向化學(xué)品中的這種洗脫，優(yōu)選使用其中具有低含量金屬的外殼材料。存在于外殼材料中的金屬的總含量優(yōu)選為300ppm或更低。金屬含量優(yōu)選為100ppm或更低，更優(yōu)選50ppm或更低。如果金屬含量超過300ppm，金屬或金屬化合物洗脫到化學(xué)品中，導(dǎo)致可能污染化學(xué)品。
本發(fā)明中的金屬含量是指作為金屬元素包含的金屬的量。目標(biāo)金屬元素的例子包括堿金屬Na和K、堿土金屬M(fèi)g和Ca、過渡金屬Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu和Zn，以及金屬元素Al、Sn和Pb中的每種。因此，金屬含量是指由這些相應(yīng)金屬元素的分析值確定的每種金屬元素含量的總和。此外，并不特別限定分析每種金屬元素的方法。
另外，在外殼材料與鑄封材料粘附性低的情況下，可以使用底漆進(jìn)行底漆處理。
以下解釋用于化學(xué)品脫氣的中空纖維膜。
圖2所示的中空纖維膜3是用于本發(fā)明的中空纖維膜的一個例子，具有一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中均相薄膜10并置在多孔載體層11之間的兩面上。
多孔載體層11和均相薄膜10僅需要處于它們進(jìn)行接觸的狀態(tài)，無需用粘合劑等粘附，且它們的形態(tài)在用于化學(xué)品脫氣時得到保持。
相反，如果多孔載體層和均相薄膜用粘合劑粘附，均相薄膜的氣體滲透性容易由于粘合劑層的存在而下降。均相薄膜的氣體滲透性的下降是不合適的，因為這造成脫氣性能的降低。
均相薄膜10是無針孔或微孔的并具有優(yōu)異的氣體滲透性。此外，均相薄膜10受多孔載體層11的保護(hù)，該載體層具有低的抗氣體滲透性和機(jī)械強(qiáng)度。因此，不會出現(xiàn)化學(xué)品從孔中泄漏，這種泄漏在使用僅由多孔孔構(gòu)成的膜進(jìn)行脫氣時出現(xiàn)，也不會在均相薄膜中因機(jī)械磨損而形成針孔。
均相薄膜的厚度優(yōu)選為1-10μm。如果膜厚度低于1μm，在使用過程中對壓力的耐受性不足，而如果厚度大于10μm，氣體滲透性往往不夠，盡管這取決于所用的材料。
此外，多孔載體層的厚度優(yōu)選使得一層的厚度為10-50μm。載體層的孔隙率優(yōu)選為10-50％體積。
此外，優(yōu)選使用這樣一種中空纖維膜作為中空纖維膜，其中定義為氧氣傳輸速率與氮?dú)鈧鬏斔俾实谋?氧氣傳輸速率/氮?dú)鈧鬏斔俾?為1.1或更高，且在浸漬于化學(xué)品之后的所述傳輸速率比的變化率為-15至+30％。
在此，氣體傳輸速率是通過將純氧或氮?dú)夤┙o到中空纖維膜并按照ASTM D1434測定傳輸速率而確定的值。
如果傳輸速率比為1.1或更高，不會出現(xiàn)化學(xué)品泄漏并表現(xiàn)出適合實際應(yīng)用的脫氣性能。另一方面，如果傳輸速率比低于1.1，針孔在一部分均相薄膜上形成。尤其是，如果該值低于0.93，可形成尺寸接近氧氣和氮?dú)夥肿釉谡麄€均相薄膜中的平均自由程的針孔，導(dǎo)致更易于化學(xué)品泄漏。
另外，使用傳輸速率比的變化和重量變化速率作為中空纖維膜耐化學(xué)性的指示是合適的。這些值在將中空纖維膜在室溫，即23℃下浸漬6個月，然后取樣并測量數(shù)據(jù)之后，按照以下的等式5和6來計算。
等式5中空纖維膜的傳輸速率比的變化(％)＝{浸漬之后的傳輸速率比-浸漬之前的傳輸速率比}×100/浸漬之前的傳輸速率比等式6中空纖維膜的重量變化率(％)＝[{浸漬之后的中空纖維膜的重量-浸漬之前的中空纖維膜的重量}×100/浸漬之前的中空纖維膜的重量另外，在化學(xué)品中浸漬之后的傳輸速率比的變化率基本上表示該均相薄膜對化學(xué)品的耐久性，而且如果在-15至+30％的范圍內(nèi)，該均相薄膜相對化學(xué)品耐久。如果該變化率下降超過-15％，針孔在均相薄膜中形成，而且在大于+30％的情況下，發(fā)生溶脹。
優(yōu)選使用其中所述膜在浸漬于化學(xué)品之后的重量變化率在-30至+30％的范圍內(nèi)的中空纖維膜作為用于本發(fā)明的中空纖維膜。
重量變化率基本上表示多孔載體層的重量變化。如果重量變化率在-30至+30％的范圍內(nèi)，該多孔載體層對化學(xué)品耐久，且可保持能夠經(jīng)受實際應(yīng)用的機(jī)械強(qiáng)度。相反，如果重量變化率下降超過-30％，針孔由于洗脫等而形成，而且在重量變化率大于+30％的情況下，發(fā)生溶脹。在任何情況下，中空纖維膜由于不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度而破壞，導(dǎo)致可能的化學(xué)品泄漏。
另外，用于本發(fā)明的中空纖維膜優(yōu)選使得氮?dú)鈧鬏斔俾蕿?.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高，且氧氣傳輸速率為0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。
在將溶解在化學(xué)品中的氮?dú)夂脱鯕饷摎鈺r，作為脫氣水平，一般要求將脫氣之后的化學(xué)品溶解氣體濃度降至大氣壓下的飽和溶解度的50％或更低。如果達(dá)不到這種水平，溶解在化學(xué)品中的氣體容易形成氣泡。尤其在打印機(jī)油墨的情況下，需要高水平的脫氣以防打印遺漏，且溶解氣體的濃度優(yōu)選降至大氣壓下的飽和溶解度的10％或更低。需要0.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高的氮?dú)鈧鬏斔俾屎?.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高的氧氣傳輸速率將化學(xué)品脫氣至這種水平。如果氧氣和氮?dú)獾膫鬏斔俾实陀谏鲜鲋担_(dá)不到目標(biāo)脫氣水平。
用于本發(fā)明中空纖維膜的多孔載體層的材料的例子包括聚烯烴，尤其是例如聚乙烯、聚丙烯和聚(4-甲基-戊烯-1)、聚偏二氟乙烯和聚甲醛。這些聚合物表現(xiàn)出對化學(xué)品的優(yōu)異耐受性。
用于中空纖維膜的均相薄膜的材料的例子包括以下給出的5種熱塑性聚合物。
第一均相薄膜材料是由熱塑性苯乙烯彈性體和聚烯烴組成的共混聚合物。該共混聚合物可在均相薄膜上形成，且所得薄膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)性并能夠?qū)⑷芙鈿怏w脫氣至實用的脫氣水平。
熱塑性苯乙烯彈性體可通過適當(dāng)選擇以下給出的兩種結(jié)構(gòu)而使用。
A)由苯乙烯聚合物作為硬鏈段和至少一種選自丁二烯、乙烯-丁烯、異戊二烯和乙烯-丙烯的聚合物作為軟鏈段組成的嵌段共聚物。
B)由至少兩種結(jié)構(gòu)單元組成的無規(guī)共聚物，該結(jié)構(gòu)單元由選自丁二烯、乙烯-丁烯、異戊二烯和乙烯-丙烯中的至少一種、與苯乙烯組成。
可以使用通過將上述熱塑性苯乙烯彈性體和密度為0.9克/厘米3或更低的聚烯烴熔化并共混而得到的聚合物作為均相薄膜的材料。
通過將聚烯烴熔化并共混到熱塑性苯乙烯彈性體中，兩種分子鏈相互穿透，形成一種能夠抑制在化學(xué)品中溶解和溶脹的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?？梢允褂煤线m地選自高密度聚乙烯、等規(guī)立構(gòu)聚丙烯、聚甲醛和高結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)等的材料用于此時的多孔載體層。
第二均相薄膜材料是(2，2-雙三氟甲基-4，5-二氟-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯(dioxol))和四氟乙烯的共聚物。優(yōu)選使用合適地選自聚(4-甲基戊烯-1)、聚丙烯和聚偏二氟乙烯等的材料用于此時的多孔載體層。
第三均相薄膜材料是熱塑性氟樹脂彈性體。此處提及的熱塑性氟樹脂彈性體由作為硬鏈段的氟樹脂和作為軟鏈段的氟橡膠組成。硬鏈段氟樹脂的例子包括乙烯-四氟乙烯共聚物和聚偏二氟乙烯。此外，軟鏈段氟橡膠的例子包括偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物和偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物。
合適地使用選自高立構(gòu)規(guī)整聚丙烯、高結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)、和聚偏二氟乙烯等的材料用于此時的多孔載體層。
第四均相薄膜材料是低結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)。低結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)的例子包括聚(4-甲基戊烯-1)與高級烯烴(如辛烯和其它α-烯烴)的共聚物。
優(yōu)選使用合適地選自高結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)均聚物、高結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)-(α-烯烴)共聚物、和聚偏二氟乙烯等的材料用于此時的多孔載體層。
第五均相薄膜材料是熱塑性聚烯烴彈性體。此時添加的熱塑性聚烯烴彈性體是僅由聚烯烴組成的共聚物。例子包括乙烯和辛烯的共聚物、丙烯和辛烯的共聚物、乙烯和丙烯的共聚物、以及丙烯和高級烯烴的其它共聚物。
優(yōu)選使用合適地選自高密度聚乙烯、高立構(gòu)規(guī)整聚丙烯和聚甲醛等的材料用于此時的多孔載體層。
此外，如果使用光刻膠溶液或顯影溶液作為化學(xué)品，至少該中空纖維膜接觸該化學(xué)品的那部分優(yōu)選由聚烯烴組成。光刻膠溶液或顯影溶液通常包含氟基非離子表面活性劑作為流平劑。但在已有技術(shù)中廣泛用作中空纖維膜材料的含氟聚合物如聚四氟乙烯具有吸附氟基非離子表面活性劑的性能。因此，如果使用由含氟聚合物組成的中空纖維膜用于光刻膠溶液或顯影溶液的脫氣處理，被脫氣的光刻膠溶液或顯影溶液可能造成有缺陷的流平作用。因此，至少對于中空纖維膜接觸化學(xué)品的那部分，脫氣的光刻膠溶液或顯影溶液的有缺陷的流平作用可通過使用一種對非離子氟表面活性劑表現(xiàn)出較少吸附的聚烯烴而防止。
另外，這種聚烯烴的優(yōu)選例子包括聚乙烯、聚丙烯和聚(4-甲基戊烯-1)，因為它們對非離子氟表面活性劑表現(xiàn)出較少的吸附。非離子氟表面活性劑的一個例子是由Sumitomo 3M制造的Fluorad(FC-430氟化烷基酯)。
上述具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的中空纖維膜可這樣得到使用多圓柱體紡絲噴嘴將例如能形成均相薄膜的聚合物和能形成多孔載體層的聚合物進(jìn)行熔化和紡絲，其中在所述噴嘴的聚合物排列中，用于形成均相薄層的聚合物與用于形成多孔載體層的聚合物在兩面上并置，隨后在僅用于形成多孔載體層的聚合物產(chǎn)生孔隙率的條件下進(jìn)行拉伸。
本發(fā)明的中空纖維膜組件例如按照下述的方式來生產(chǎn)。
如圖3所示，首先，中空纖維膜3用包邊線12編織成織制片材13。在這種情況下，如圖所示，織制片材13可通過用包邊線12將中空纖維膜3包邊，同時往返經(jīng)過單個中空纖維膜3而形成，或織制片材13可通過將任意數(shù)目的中空纖維膜集合成束，將它們聚集在一起并隨后使用包邊線12從中往返經(jīng)過而形成。另外，并不特別限定所用包邊線12的種類，只要它是一種由合成纖維如聚酯纖維等制成的復(fù)絲線，是柔性的且不會損害中空纖維膜。
按照這種方式得到的織制片材13隨后卷繞入輥上，形成層狀卷，這樣中空纖維膜的纖維的軸向排成一行。在將它安裝在圓柱體外殼內(nèi)之后，將特定的鑄封材料注入該層狀卷的兩端，隨后固化。在鑄封材料固化之后，可得到中空纖維膜組件，其中中空纖維膜的兩端通過切割每個固定部分的端部而打開。
另外，盡管在以上解釋中使用了圓柱狀中空纖維膜組件的例子，但本發(fā)明中空纖維膜組件并不局限于這種形狀。另外，可以使用其中化學(xué)品入口和出口以及排氣口等集成在單個單元中的外殼作為外殼，或可以形成組件而無需使用外殼。
本發(fā)明的中空纖維膜組件特別適用于在例如半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝、打印機(jī)、液晶密封工藝或化學(xué)品生產(chǎn)工藝中將化學(xué)品中的溶解氣體脫氣。
使用上述中空纖維膜組件的脫氣處理的一個例子利用圖4來解釋。
在該例子中，中空纖維膜組件1通過安裝到配有化學(xué)品入口14、化學(xué)品出口15和排氣口16的圓筒17中而使用。氮?dú)庥傻獨(dú)饧恿瞎?0供給到儲存在化學(xué)品罐18中的化學(xué)品19，并使用氮?dú)鈮毫ψ鳛轵?qū)動力將化學(xué)品由化學(xué)品加料管21供給到中空纖維膜組件?；瘜W(xué)品進(jìn)入圓筒17的化學(xué)品入口14，經(jīng)過中空纖維膜組件1的中空纖維膜的中空部分，然后從化學(xué)品出口15離開。同時，中空纖維膜的外部通過連接到圓筒17的排氣口16的真空泵22減壓至例如100Pa的真空度，并從化學(xué)品出口15得到脫氣化學(xué)品。
另外，盡管化學(xué)品在上述例子中供給到中空纖維膜的中空部分，但化學(xué)品也可供給到中空纖維膜的外部。
以下給出本發(fā)明中空纖維膜組件的另一實施方案。
圖5是說明本發(fā)明所應(yīng)用的中空纖維膜組件的不同例子的橫截面視圖。中空纖維膜3包入具有排氣口6的圓柱體外殼7內(nèi)。中空纖維膜3以其兩端都打開的狀態(tài)通過鑄封材料2固定在外殼7內(nèi)。在外殼7的兩端，化學(xué)品入口8和化學(xué)品出口9集成配置到具有外殼7的單個單元中。
化學(xué)品可這樣脫氣將化學(xué)品加入該中空纖維膜組件的化學(xué)品入口8，然后將化學(xué)品經(jīng)過中空纖維膜3的內(nèi)部，同時通過排氣口6降低壓力。另外，化學(xué)品可這樣脫氣將化學(xué)品經(jīng)過中空纖維膜3的外部，同時通過兩端上的開口降低中空纖維膜內(nèi)部的壓力。如果將液體經(jīng)過中空纖維膜的外部并降低中空纖維膜內(nèi)部的壓力，圖5所示的排氣口6之一就變成化學(xué)品入口，而另一排氣口6則變成化學(xué)品出口，同時化學(xué)品入口8和化學(xué)品出口9都用作排氣口。
實施方案以下根據(jù)實施方案詳細(xì)解釋本發(fā)明。另外，在這些實施方案中，金屬在鑄封材料、外殼材料和化學(xué)品中的量使用ICP分析定量進(jìn)行。
實施方案1將多硫化物改性環(huán)氧樹脂(“Flep 10”，Toray Thiokol Co.，Ltd.)、雙酚環(huán)氧樹脂(“Epicote 828”，Yuka Shell Epoxy Co.，Ltd.)、和芳族多元胺固化劑(“Ankamine 1833”，BTR Japan)以重量比33.5∶53.1∶13.4進(jìn)行混合，隨后脫氣生成樹脂板。在將該樹脂板于室溫下放置過夜之后，在80℃下加熱6小時進(jìn)行固化。將固化產(chǎn)物切成尺寸60×8×2毫米，得到耐化學(xué)性試驗的測試片。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表1和2中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。另外，金屬含量在表5中給出。
實施方案2按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是山梨醇聚縮水甘油醚(“Erisys GE-60”，BTR Japan)、氨基甲酸酯改性環(huán)氧樹脂(“TSR243”，Dainippon Ink and Chemicals，Inc.)、和脂環(huán)族多元胺固化劑(“Ankamine 2049”，BTR Japan)以重量比38.0∶38.0∶24.0進(jìn)行混合。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表1和2中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。另外，金屬含量在表5中給出。
實施方案3按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是“Epicote 828”、“Erisys GE-60”和“Ankamine 1833”以重量比44.0∶39.4∶16.6進(jìn)行混合。該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表1和2中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。另外，金屬含量在表5中給出。
實施方案4按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是“Flep 10”、“Epicote 828”和BF3改性胺配合物(“Anchor 1170”，BTR Japan)以重量比65.5∶34.5∶5.0進(jìn)行混合。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表1和2中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。另外，金屬含量在表5中給出。
對比例1按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是以重量比60∶40∶0.1混合基礎(chǔ)化合物(“Coronate 4403”，Nippon PolyurethaneIndustriy Co.，Ltd.)、 固化劑(“Nippollan 4224”，NipponPolyurethane Industriy Co.，Ltd.)和作為催化劑的辛烯酸鉛(leadoctenate)。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表3和4中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。另外，金屬含量在表5中給出。
實施方案5按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是“Epicote 828”、改性脂環(huán)族多元胺固化劑(“Ankamine 1618”)和礬土無機(jī)填料以重量比32.5∶37.5∶15.0進(jìn)行混合。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表3和4中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。另外，金屬含量在表5中給出。
對比例2按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是以重量比62.5∶37.5混合“Epicote 828”和改性脂環(huán)族多元胺固化劑(“Ankamine1618”，BTR Japan)。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表1和2中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。
對比例3按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是以重量比78.1∶21.9混合“Epicote 828”和脂環(huán)族多元胺固化劑(“PACM”，BTRJapan)。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表1和2中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。
對比例4按照實施方案1的相同方式來生產(chǎn)測試片，只是以重量比64.5∶35.5混合“Epicote 828和多元胺固化劑(“Ankamide 375A”，BTRJapan)。
該鑄封材料的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表1和2中給出。耐化學(xué)性試驗這樣進(jìn)行將上述測試片在各種化學(xué)品中于23℃下浸漬，在3和6個月之后測定重量變化和厚度變化率。以下給出表1和2中的化學(xué)品的種類。A異丙醇B半導(dǎo)體顯影溶液C玻璃上旋涂的溶液D打印機(jī)油墨E液晶F光刻膠稀釋劑表1

*沒有保持形狀表2

*沒有保持形狀表3

*沒有保持形狀表4

*沒有保持形狀表5

-未測得實施方案6如果將由環(huán)烯烴聚合物(Zeonor 1020R，Zeon公司)制成的測試片(尺寸60×8×2毫米)在23℃下浸漬在化學(xué)品(異丙醇、半導(dǎo)體顯影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印機(jī)油墨、液晶和光刻膠)3個月和6個月，表8和9給出了相應(yīng)的單位表面積的重量變化和厚度的變化率。
另外，該環(huán)烯烴聚合物(Zeonor 1020R，Zeon公司)中的金屬含量在表6中給出。
表6

-未測得對比例5如果將由聚碳酸酯測試片(尺寸60×8×2毫米)在23℃下浸漬在化學(xué)品(異丙醇、半導(dǎo)體顯影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印機(jī)油墨、液晶和光刻膠)3個月和6個月，表8和9給出了相應(yīng)的單位表面積的重量變化和厚度的變化率。另外，該聚碳酸酯中的金屬含量在表7中給出。
表7

-未測得表8

表9

在表8和9中，A表示異丙醇，B表示半導(dǎo)體顯影溶液，C表示玻璃上旋涂的溶液，D表示打印機(jī)油墨，E表示液晶，且F表示光刻膠稀釋劑。
實施方案7使用熱塑性苯乙烯彈性體和聚丙烯(“MF-2F”，Dainippon塑料有限公司)的共混聚合物作為均相薄膜聚合物，并使用高密度聚乙烯(“Nipolon Hard 5110”，Tosoh公司)作為多孔載體層，得到三層復(fù)合中空纖維膜(內(nèi)徑200μm，外徑280μm，孔隙率50％，氧氣傳輸速率7.5×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，氮?dú)鈧鬏斔俾?.1×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，傳輸速率比3.6)。所得三層復(fù)合中空纖維膜的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表10中給出。
實施方案8使用2，2-雙三氟甲基-4，5-二氟-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯/四氟乙烯共聚物(6040(％摩爾))(“Teflon AF1600”，Dupont)作為均相薄膜聚合物，并使用聚(4-甲基戊烯-1)(Mitsui化學(xué)公司)作為多孔載體層，得到三層復(fù)合中空纖維膜(內(nèi)徑200μm，外徑290μm，孔隙率45％，氧氣傳輸速率140×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，氮?dú)鈧鬏斔俾?1.9×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，傳輸速率比2.7)。所得三層復(fù)合中空纖維膜的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表10中給出。
表10

實施方案9使用熱塑性氟樹脂彈性體(“Diael Thermoplastic T-630”，DaikinIndustries，Ltd.)作為均相薄膜聚合物，并使用高立構(gòu)規(guī)整等規(guī)聚丙烯(“Hypol CJ700”，Mitsui化學(xué)公司)作為多孔載體層，得到三層復(fù)合中空纖維膜(內(nèi)徑200μm，外徑280μm，孔隙率47％，氧氣傳輸速率3.9×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，氮?dú)鈧鬏斔?.1×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，傳輸速率比3.5)。所得三層復(fù)合中空纖維膜的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表11中給出。
實施方案10使用低結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)(“MX001”，Mitsui化學(xué)公司)作為均相薄膜聚合物，并使用高結(jié)晶聚(4-甲基戊烯-1)(“RT31”，Mitsui化學(xué)公司)作為多孔載體層，得到三層復(fù)合中空纖維膜(內(nèi)徑200μm，外徑290μm，孔隙率35％，氧氣傳輸速率12.8×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，氮?dú)鈧鬏斔俾?.2×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，傳輸速率比4.0)。所得三層復(fù)合中空纖維膜的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表11中給出。
表11

實施方案11使用熱塑性聚烯烴彈性體(“Tafmer XR106L”，Mitsui化學(xué)公司)作為均相薄膜聚合物，并使用上述“Hypol CJ700”作為多孔載體層，得到三層復(fù)合中空纖維膜(內(nèi)徑200μm，外徑280μm，孔隙率38％，氧氣傳輸速率1.75×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，氮?dú)鈧鬏斔俾?.5×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，傳輸速率比3.5)。所得三層復(fù)合中空纖維膜的耐化學(xué)性試驗結(jié)果在表12中給出。
表12

實施方案12(表面活性劑吸附試驗)表面活性劑吸附試驗使用三層復(fù)合中空纖維膜(內(nèi)徑200μm，外徑280μm，孔隙率50％，氧氣傳輸速率7.5×10-9(厘米3/厘米2帕·秒)，氮?dú)鈧鬏斔俾?.1×10-9(厘米3/厘米2·帕·秒)，膜表面積250厘米2)來進(jìn)行，其中均相薄膜聚合物是“MF-2F”(Dainippon塑料有限公司，熱塑性苯乙烯彈性體與聚丙烯的共混聚合物)，且多孔載體層是“Nipolon Hard 5110”(Tosoh公司，高密度聚乙烯)。
該試驗包括，將三層復(fù)合中空纖維膜浸漬在包含表面活性劑(濃度360ppm)的乳酸乙酯溶液中，根據(jù)表面張力值的變化來評估吸附度。使用由Sumitomo 3M制造的Fluorad FC-430(非離子氟表面活性劑)作為表面活性劑。浸漬之后的表面張力在表13中給出。
對比例6(表面活性劑吸附試驗)使用聚四氟乙烯管(內(nèi)徑600μm，外徑1000μm，膜表面積250厘米2)按與實施方案12類似的來進(jìn)行表面活性劑吸附試驗。浸漬之后的表面張力在表13中給出。
表13

*沒有加入表面活性劑29達(dá)因/厘米實施方案13使用在實施方案7中制成的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜，生產(chǎn)出如圖3所示的織制片材(編寬(weave width)265毫米，單絲數(shù)32絲，橫列數(shù)692)。在熱定形該織制片材之后，將中空纖維膜片材卷繞形成層狀卷。
隨后將它包套在內(nèi)徑為64毫米，外徑為72毫米且長度為215毫米的外殼中，該外殼如實施方案6所示由環(huán)烯烴聚合物(Zeonor1020R，Zeon公司)組成且在其壁中具有大數(shù)目的孔。另外，該外殼的預(yù)處理通過用底漆涂覆該外殼粘附鑄封材料的內(nèi)壁上的部分來進(jìn)行。
在如實施方案1所示將鑄封材料進(jìn)行混合和脫氣并將其注入樹脂罐中之后，在外殼的兩端使用離心鑄封裝置(離心力50G，時間2小時，溫度室溫)進(jìn)行鑄封。在放置過夜之后，另外加熱以將鑄封材料后固化(溫度80℃，時間6小時)。然后，沿著固定的中空纖維膜切割鑄封材料的端部，同時加熱這些端部，得到具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件1，其中中空纖維膜的兩端都是打開的(膜表面積2.5米2)。
實施方案14按照實施方案13的相同方式得到一種中空纖維膜組件，只是使用在實施方案8中得到的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜，使用實施方案6中所示的外殼材料和實施方案2中所示的鑄封材料，并在50℃下進(jìn)行鑄封。
實施方案15按照實施方案13的相同方式得到一種中空纖維膜組件，只是使用在實施方案9中得到的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜，并使用實施方案6中所示的外殼材料和實施方案3中所示的鑄封材料。
實施方案16按照實施方案13的相同方式得到一種中空纖維膜組件，只是使用在實施方案10中得到的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜，并使用實施方案6中所示的外殼材料和實施方案4中所示的鑄封材料。
實施方案17按照實施方案13的相同方式得到一種中空纖維膜組件，只是使用在實施方案11得到的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜。
對比例7按照實施方案13的相同方式得到一種中空纖維膜組件，只是使用在實施方案7中得到的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜，并使用對比例5中所示的外殼材料和對比例2中所示的鑄封材料。
另外，在液體流速2升/分鐘的條件下，使用該中空纖維膜組件對化學(xué)品(異丙醇、半導(dǎo)體顯影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印機(jī)油墨、液晶和光刻膠稀釋劑)進(jìn)行化學(xué)品脫氣處理。更具體地，將中空纖維膜組件安裝在圓筒容器中，化學(xué)品進(jìn)入中空纖維膜的內(nèi)部，然后化學(xué)品通過降低中空纖維膜外部的壓力而脫氣?；瘜W(xué)品脫氣處理令人滿意地進(jìn)行。但每種化學(xué)品確定被金屬污染。每種化學(xué)品在脫氣處理之后的金屬含量在表14中給出。
表14

在表14中，A表示異丙醇，B表示半導(dǎo)體顯影溶液，C表示玻璃上旋涂的溶液，D表示打印機(jī)油墨，E表示液晶，且F表示光刻膠稀釋劑。
實施方案18如圖2所示的表面積為0.5米2的中空纖維膜組件使用與實施方案13相同的相應(yīng)中空纖維膜、鑄封材料和外殼材料來生產(chǎn)。
在液體流速2升/分鐘的條件下，使用該中空纖維膜組件分別對半導(dǎo)體顯影溶液和光刻膠稀釋劑進(jìn)行化學(xué)品脫氣處理。更具體地，將化學(xué)品加入中空纖維膜的化學(xué)品入口8，化學(xué)品經(jīng)過中空纖維膜組件的內(nèi)部，然后化學(xué)品由排氣口6通過降低中空纖維膜外部的壓力而脫氣。每種化學(xué)品令人滿意地進(jìn)行化學(xué)品脫氣處理。在脫氣處理之后，沒有確認(rèn)化學(xué)品被金屬污染。
實施方案19除了外殼材料，按照實施方案18的相同方式來生產(chǎn)中空纖維膜組件。使用聚丙烯外殼材料替代。形狀與實施方案18的相同。存在于該外殼材料中的金屬含量在表15中給出。
表15

使用該中空纖維膜組件對半導(dǎo)體顯影溶液和光刻膠稀釋劑進(jìn)行脫氣處理。在液體流速2升/分鐘下，按照與實施方案18相同的方法來進(jìn)行脫氣處理。
脫氣處理令人滿意地進(jìn)行。但確認(rèn)化學(xué)品被金屬污染。每種化學(xué)品在脫氣處理之后的金屬含量在表16中給出。另外，在脫氣處理之前沒有檢測到化學(xué)品中的金屬。
表16

用途測試實施例1使用在以上實施方案13-17中生產(chǎn)的中空纖維膜組件作為類似于圖4所示化學(xué)品脫氣處理裝置的中空纖維膜組件1，針對半導(dǎo)體光刻膠溶液(化學(xué)放大正性光刻膠溶液，“APEX-E2405”，Shipley)進(jìn)行脫氣處理。氮?dú)鈮毫υO(shè)定為203kPa，且真空度設(shè)定為100Pa。在使用分別于實施方案13-17中生產(chǎn)的中空纖維膜組件處理的光刻膠溶液中沒有檢測到金屬。
隨后將脫氣光刻膠溶液滴到硅片上并用旋涂器(旋轉(zhuǎn)速度3000rpm)涂覆以在晶片上形成光刻膠薄膜(膜厚度0.80μm)。在蒸發(fā)并干燥光刻膠薄膜中的所有殘余溶劑之后，用掃描電子顯微鏡觀察光刻膠薄膜表面100μm×100μm的區(qū)域。
作為該測試的結(jié)果，沒有觀察到光刻膠薄膜中的表面不勻度。另外，所有組件中沒有任何化學(xué)品泄漏。脫氣前后溶解在化學(xué)品中的氮?dú)鉂舛仍诒?7中給出。另外，使用氣相色譜分析來測定溶解氮?dú)鉂舛取?br> 表17

另外，使用在以上對比例7中生產(chǎn)的中空纖維膜組件類似地進(jìn)行脫氣處理。在開始測試之后約1個月時，在鑄封部分中由于鑄封材料的溶脹而形成裂縫，從而抑制脫氣處理的進(jìn)行。
用途測試實施例2使用在以上用途測試1中得到的光刻膠薄膜在90℃下預(yù)烘烤1分鐘，隨后在光刻膠膜上重疊光掩膜并通過暴露于KrF受激準(zhǔn)分子激光進(jìn)行粘附。
將在實施方案13-17中生產(chǎn)的中空纖維膜組件分別安裝成類似于圖4所示的用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的顯影劑涂布器(coater-developer)的化學(xué)品脫氣處理裝置的中空纖維膜組件1，隨后進(jìn)行四甲基氫氧化銨水溶液(“MF321”，Shipley)(氮?dú)鈮毫?03kPa，真空度100Pa)的脫氣處理。在使用分別于實施方案13-17中生產(chǎn)的中空纖維膜組件處理的四甲基氫氧化銨水溶液中沒有檢測到金屬。
將脫氣的顯影溶液滴到曝光表面上進(jìn)行顯影。將顯影處理中得到的光刻膠膜于120℃下在干燥爐中進(jìn)行后烘烤，然后用掃描電子顯微鏡觀察顯影表面100μm×100μm的區(qū)域。
作為該測試的結(jié)果，沒有觀察到顯影表面上的缺陷，且光刻膠膜的形狀使得，槽寬度為0.22μm，底寬度為0.30μm且槽深度為0.5μm。另外，所有組件中沒有任何化學(xué)品泄漏。脫氣前后溶解在化學(xué)品中的氮?dú)鉂舛仍诒?8中給出。
表18

用途測試實施例3將在實施方案13-17中生產(chǎn)的中空纖維膜組件分別安裝成類似于圖4所示化學(xué)品脫氣處理裝置的中空纖維膜組件1，隨后進(jìn)行異丙醇(氮?dú)鈮毫?03kPa，真空度100Pa)的脫氣處理。在使用分別于實施方案13-17中生產(chǎn)的中空纖維膜組件處理的異丙醇中未檢測到金屬。
將脫氣的異丙醇滴到硅片上以清潔硅片。作為該測試的結(jié)果，沒有在光刻膠膜表面上形成氣泡，也沒有在任何組件中出現(xiàn)化學(xué)品泄漏。脫氣前后溶解在化學(xué)品中的氮?dú)鉂舛仍诒?9中給出。
表19

實施方案20按照與實施方案13相同的方式得到中空纖維膜組件，只是使用在實施方案7中生產(chǎn)的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜，使用對比例1中給出的鑄封材料，且沒有對鑄封材料進(jìn)行后固化。使用該中空纖維膜組件，按照與用途測試實施例1相同的方式，對與用途測試實施例1相同的半導(dǎo)體光刻膠溶液進(jìn)行脫氣處理。結(jié)果，光刻膠溶液中檢測到的Pb含量為0.45ppm。
實施方案21按照與實施方案13相同的方式得到中空纖維膜組件，只是使用在實施方案7中生產(chǎn)的三層復(fù)合中空纖維膜作為中空纖維膜，并使用實施方案5中給出的鑄封材料。使用該中空纖維膜組件，按照與用途測試實施例2相同的方式，對與用途測試實施例2相同的四甲基氫氧化銨水溶液進(jìn)行脫氣處理。結(jié)果，四甲基氫氧化銨水溶液中檢測到的Al含量為2.9ppm。
工業(yè)實用性由于本發(fā)明中空纖維膜組件的鑄封材料、外殼材料和中空纖維膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，該組件可用于長期處理化學(xué)品而在組件中不會出現(xiàn)泄漏。
尤其是，通過使用其分子中具有多硫化物骨架的環(huán)氧樹脂的固化產(chǎn)物作為鑄封材料，可得到一種與化學(xué)品相容性低并對化學(xué)品引起的溶脹有耐受性的鑄封材料。另外，通過使用其分子中具有至少3個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂的固化產(chǎn)物或使用環(huán)氧樹脂和至少包含芳族多元胺的固化劑的固化產(chǎn)物，可得到一種具有較高的交聯(lián)密度和明顯更好的耐化學(xué)性的鑄封材料。此外，通過使用在其中具有低金屬含量的鑄封材料和外殼材料可得到無金屬污染的化學(xué)品。
另外，通過使用一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)(其中均相薄膜并置在多孔載體層之間)且具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和氣體滲透性的中空纖維膜，可得到一種具有優(yōu)異的耐化學(xué)性、脫氣性能和耐久性的脫氣組件。
另外，使用本發(fā)明中空纖維膜組件的化學(xué)品脫氣方法是這樣一種方法，其中使用一種包含非離子氟表面活性劑的化學(xué)品進(jìn)行脫氣，并使用一種其中至少接觸該化學(xué)品的那部分由聚烯烴組成的中空纖維膜。因此，抑制了脫氣處理過程中的化學(xué)品組成變化，并可有效并長期穩(wěn)定地得到?jīng)]有污染的脫氣化學(xué)品。
權(quán)利要求
1.一種粘附并固定中空纖維膜組件的用于中空纖維膜組件的鑄封材料，它是一種環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物，其中鑄封材料測試片在該測試片在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于中空纖維膜組件的鑄封材料，它是一種環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物，其中鑄封材料測試片在該測試片在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的厚度變化率為-15至+15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于中空纖維膜組件的鑄封材料，它是其分子中具有多硫化物骨架的環(huán)氧樹脂和至少包含芳族多元胺的固化劑的固化產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于中空纖維膜組件的鑄封材料，它是其分子中具有至少三個縮水甘油基的環(huán)氧樹脂和至少包含芳族多元胺的固化劑的固化產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的用于中空纖維膜組件的鑄封材料，其中所述鑄封材料中的金屬含量為300ppm或更低。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的用于中空纖維膜組件的鑄封材料，其中所述化學(xué)品是選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纖劑、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、半導(dǎo)體顯影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印機(jī)油墨、液晶和光刻膠稀釋劑中的至少一種。
7.一種中空纖維膜組件，其中利用根據(jù)權(quán)利要求1的用于中空纖維膜組件的鑄封材料粘附并固定中空纖維膜。
8.一種中空纖維膜組件，其中將中空纖維膜包蓋在外殼材料中，其中外殼材料是一種聚烯烴，其中聚烯烴測試片在該測試片在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2，且存在于聚烯烴中的金屬的總含量為300ppm或更低。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的中空纖維膜組件，其中所述聚烯烴的測試片在該測試片在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的厚度變化率為-15至+15％。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的中空纖維膜組件，其中所述聚烯烴是聚乙烯。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的中空纖維膜組件，其中所述聚烯烴是環(huán)烯烴聚合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的中空纖維膜組件，其中中空纖維膜被一種用于中空纖維膜組件的為環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物的鑄封材料粘附并固定，其中鑄封材料測試片在該測試片于化學(xué)品中在室溫下浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為-20至+20毫克/厘米2。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的中空纖維膜組件，其中所述化學(xué)品是選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲乙酮、乙基溶纖劑、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、半導(dǎo)體顯影溶液、玻璃上旋涂的溶液、打印機(jī)油墨、液晶和光刻膠稀釋劑中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的中空纖維膜組件，其中所述中空纖維膜是一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的中空纖維膜，其中均相薄膜并置在多孔載體層之間，該中空纖維膜組件的氧氣傳輸速率與氮?dú)鈧鬏斔俾实膫鬏斔俾时葹?.1或更高，且在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的上述傳輸速率比的變化率為-15至+30％。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的中空纖維膜組件，其中所述中空纖維膜是一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的中空纖維膜，其中均相薄膜并置在多孔載體層之間，該中空纖維膜組件的氧氣傳輸速率與氮?dú)鈧鬏斔俾实膫鬏斔俾时葹?.1或更高，且在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的上述傳輸速率比的變化率為-15至+30％。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的中空纖維膜組件，其中所述中空纖維膜在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的重量變化為-30至30％。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的中空纖維膜組件，其中所述中空纖維膜在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的重量變化為-30至30％。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的中空纖維膜組件，其中所述中空纖維膜的氮?dú)鈧鬏斔俾蕿?.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高，且氧氣傳輸速率為0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的中空纖維膜組件，其中所述中空纖維膜的氮?dú)鈧鬏斔俾蕿?.5×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高，且氧氣傳輸速率為0.6×10-9厘米3/厘米2·帕·秒或更高。
20.一種利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中所述中空纖維膜組件是根據(jù)權(quán)利要求7的中空纖維膜組件。
21.一種利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中所述中空纖維膜組件是根據(jù)權(quán)利要求8的中空纖維膜組件。
22.一種利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中所述中空纖維膜組件是根據(jù)權(quán)利要求14的中空纖維膜組件。
23.一種利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中所述中空纖維膜組件是根據(jù)權(quán)利要求15的中空纖維膜組件。
24.一種利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中所述化學(xué)品包含非離子氟表面活性劑，且至少該中空纖維膜組件接觸該化學(xué)品的那部分由聚烯烴制成。
25.一種利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中所述化學(xué)品包含非離子氟表面活性劑，所述中空纖維膜組件是根據(jù)權(quán)利要求14的中空纖維膜組件，且至少該中空纖維膜組件接觸該化學(xué)品的那部分由聚烯烴制成。
26.一種利用中空纖維膜組件來去除溶解在化學(xué)品中的氣體的化學(xué)品脫氣方法，其中所述化學(xué)品包含非離子氟表面活性劑，所述中空纖維膜組件是根據(jù)權(quán)利要求15的中空纖維膜組件，且至少該中空纖維膜組件接觸該化學(xué)品的那部分由聚烯烴制成。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的化學(xué)品脫氣方法，其中所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯或聚(4-甲基戊烯-1)。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的化學(xué)品脫氣方法，其中所述化學(xué)品是光刻膠溶液或顯影溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝、打印機(jī)、液晶密封工藝或化學(xué)品生產(chǎn)工藝等中用于化學(xué)品脫氣的中空纖維膜組件及其鑄封材料,并涉及一種使用所述中空纖維膜組件的化學(xué)品脫氣方法。本發(fā)明的中空纖維膜組件1的特征在于,鑄封材料2是一種環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物,其中鑄封材料測試片在該測試片在化學(xué)品中于室溫下浸漬6個月之后的單位表面積的重量變化為－20至+20毫克/厘米
文檔編號B01D63/02GK1345255SQ00805715
公開日2002年4月17日 申請日期2000年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月2日
發(fā)明者竹田哲, 加藤修身, 亙謙治, 新川健二, 上西理玄, 田阪廣 申請人:三菱麗陽株式會社