專利名稱：制造運輸容器的材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及聚乙烯材料在制造大型運輸容器和貯存容器以及制造運輸和貯存化學品的加內襯的容器中的用途，特別是在運輸和貯存電子工業用高純液體化學品中的用途。此外，本發明涉及這種材料在制造用于從運輸容器中取出和裝填化學品所需的設備中的用途。
在許多情況下，制造電子元件需要對其純度有很高要求的液體化學品。這種情況對于制造高集成化微電路片尤其如此。一方面，這種化學品的純度處于的范圍是僅制造所要求純度的化學品還不夠，而且必須注意在運輸、貯存和操作時不要使污染物進入產品。另一方面，必須保證貯存和運輸安全，因為其中一些化學品具有腐蝕性而難于操作和貯存。在許多情況下，化學品在毒性方面令人擔憂或由于其化學性而有害。事故性的流出，例如由于運輸容器損壞或由于其中一些化學品的腐蝕性產生的滲漏引起，必須高度安全地消除。
由于對待運輸化學品的要求，這類運輸容器材料的選擇必須首先根據消除任何污染來確定。氟化或全氟化材料制成的容器或者用這類材料作內襯的容器通常可滿足這些要求。
根據需要，這種運輸和貯存容器可制成無壓形式或做成耐壓容器。
無壓容器不可以承受從外部施加的內部壓力。
從這種容器中必須在同樣無壓的情況下將液體化學品取出，即借助于泵。這種泵必然有移動的部分，使得由于泵部位產生的磨損引起的污染不能完全消除。
但特別在使用耐壓容器時已知，通過輸入惰性壓力氣體借助插入管取出化學品，從而不需泵，因而不產生磨損。由DE3636886已知一種有一雙層內容器的用于液體高純化學品的運輸容器，其最里面的內襯層由氟化塑料制成。這種運輸容器通過多層結構的設計，使得可以耐壓。但其缺點是，一方面只有特殊的氟化塑料才適合制造這種內襯層，制造時費時又費錢。另一方面，這種塑料的加工性是很差的，因為對待運輸化學品的純度要求很高，不可以向塑料中添加任意的加工助劑，并且必須最大地減少由模具和環境影響引起的污染。
就制造大型運輸容器的材料選擇來說，聚合物材料必須不僅對要運輸的化學品引起的可能的浸提和脆化具有抵抗性，而且要有足夠的剛性和一定程度的彈性，以便由該材料制得的容器對壓力和沖擊力不敏感且穩定，不會產生變形或裂開。另外，這些材料的性能必須耐久，以便縱使在長期存貯過程中要運輸的化學品的純度和容器的特性都可得以保持。
因此本發明的目的之一在于提供一種適于制造用于高純度液體化學品的運輸容器及有關設備的材料，該材料生產起來很經濟，合成過程中得到的純度高，不含或僅含有很低濃度的聚合催化劑并易于加工，如果可能無需加入加工助劑或僅加入使用中沒有不利作用或不會被要運輸的化學品從材料中浸提出來的加工助劑。本發明的另一目的在于提供一種適合的聚合物材料，由該材料可以制造用于高純度液體化學品的大型貯存和運輸容器和相應的耐壓容器的內襯。
根據本發明，通過將HD聚乙烯(HD=高密度)用于制造電子工業中所用的高純度的液體化學品所用的大型貯存和運輸容器及有關設備，以及用于制造相應的耐壓容器的內襯及有關設備，此目的得以實現。此目的的實現特別是通過使用比重為0.940-0.970g/cm3，尤其是0.942-0.96g/cm3的HD聚乙烯。
根據現行觀點，用于運輸高純度酸或堿的容器僅有的適合材料為基于氟化烴的塑料。該材料的實例有聚四氟乙烯(PTPFE)、全氟烷氧聚合物(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚(乙烯/氯三氟乙烯)(ECTFE)并通常使用時用眾所周知的商標“Teflon”來表示。對于本技術領域的熟練人員來說，稱作Teflon的塑料是對腐蝕性的化學品如特別強的酸或堿的作用及對溫度的作用不敏感。這些塑料很昂貴，因此是不經濟的材料。
令人驚奇的是，試驗表明非氟化塑料也可用于制造電子工業所用的高純度液體化學品的高品質運輸容器及有關設備，如插入管、泵部件和軟管。所選的HD聚乙烯(高密度聚乙烯)即比重為0.940-0.970g/cm3，特別是0.942-0.961g/cm3范圍內的聚乙烯，已證明是特別適于所需用途的材料。另外，這些聚乙烯的等級可由特別低的催化劑殘基含量從分析上進行區別。因此，與其它材料相比，當與堿性和酸性的高純度化學品接觸時，這些材料釋放出極少量的離子雜質。還有，當與化學品接觸時，由于化學品與材料間的相互作用，比較起來幾乎沒有顆粒產生。這對于材料在制造填充和取出化學品的設備中的用途是非常重要的。令人驚奇的是，這些材料既適于制造插入管又適于制造泵，這兩者都是從無壓運輸容器中取出高純度化學品并將它們輸送到加工現場所要求的。
這是特別令人驚奇的，因為多年來成功地用于運輸有害物的其它相應的聚乙烯材料不適合運輸和貯存高純度的液體化學品。測試時，發現這些塑料釋放出太多的顆料和不可接受量的離子雜質。
BASF所售的商標為Lupolen的聚乙烯材料已證明是用于該目的特別合適的材料。在貯存測試中，市售的名為Lupolen 6021D、Lupolen5021D、Lupolen 4261AQ 149和Lupolen 4261A Q 135的材料等級已證明是這組聚乙烯分類中尤其適合的。
這些材料特別適合本發明的用途，因為它們可擠出并可焊接而無質量損失。這使得可能通過將該材料適當的板材焊接在一起來制造幾乎任何尺寸的容器。借助將織物施于這些板材的一側并固著在材料中，就能預制造有相對薄壁的內容器。通過應用玻璃纖維增強的聚酯型樹脂，就能制造本身穩定的容器，并且設計適當時該容器符合壓力容器的規則。因而這些容器在結構上具有雙層設計。特別地，該結構包含連在一起的殼，內殼層由根據本發明所選擇的HD聚乙烯組成，外殼層由玻璃纖維增強的聚酯型樹脂組成。此外可通過本領域技術人員已知的方法，例如用適合的防護聚合物油漆、底涂或分散涂敷或通過用金屬薄片包覆來改良所制造的容器表面。適于此目的的防護聚合物為聚酰胺、聚酯、聚偏二氟乙烯或基于丙烯腈的聚合物。此法可降低對氣體、蒸汽和液體的滲透性。
下表中給出的值將更詳細地解釋本發明但并不意味著將本發明限定所述的Lupolen聚乙烯材料。
表1在高純化學品存在下從聚乙烯材料中釋放陽離子性雜質<
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表2在高純化學品存在下從聚乙烯材料中釋放陽離子性雜質
權利要求
1．高密度聚乙烯在制造電子工業用高純度液體化學品的大型貯存和運輸容器中的用途。
2．高密度聚乙烯在制造電子工業用高純度液體化學品的貯存和運輸容器的內襯中的用途。
3．高密度聚乙烯在制造電子工業用高純度液體化學品的貯存和運輸容器的設備，特別是插入管和液體輸送泵中的用途。
4．根據權利要求1-3的用途，其特征在于聚乙烯的比重為0.945-0.970g/cm3、
5．根據權利要求2的用途，其特征在于該貯存和運輸容器的內襯為雙層的內容器，其內層由高密度聚乙烯制造，被玻璃纖維增強的外層所包圍。
6．根據權利要求1-5的用途，其特征在于高密度聚乙烯選自Lupolen 6021D、Lupolen 5021D、Lupolen 4261A Q 149和Lupolen4261AQ 135。
7．電子工業用高純度液體化學品的貯存和運輸容器，由高密度聚乙烯制造。
8．電子工業用高純度液體化學品的貯存和運輸容器的內襯，由高密度聚乙烯制造。
9．用于電子工業中的高純度液體化學品的貯存和運輸容器的插入管，由高密度聚乙烯制造。
10．電子工業用高純度液體化學品的液體輸送泵，由高密度聚乙烯制造。
全文摘要
本發明涉及聚乙烯材料在制造大型運輸和貯存容器以及制造運輸和貯存化學品的加內襯的容器中的用途,特別是在運輸和貯存電子工業用高純液體化學品中的用途。此外,本發明涉及這種材料在制造用于從運輸容器中取出化學品所需的設備中的用途。
文檔編號B65D90/02GK1225067SQ97196371
公開日1999年8月4日 申請日期1997年7月4日 優先權日1997年7月4日
發明者M·霍斯塔利克, W·布特內爾, J·布拉恩 申請人:默克專利股份有限公司