專利名稱：玻璃基片輸送箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于輸送玻璃基片的玻璃基片輸送箱，這些玻璃基片包括玻璃坯料，液晶顯示板玻璃基片，等離子體顯示板玻璃基片，熒光顯示管玻璃基片，熱能頭玻璃基片，濾色器或其他玻璃基片，以及采用這些玻璃基片制成的板。
為將玻璃基片(包括成品板)輸送到玻璃制造廠，濾色器制造廠和裝置制造廠，以及從這些制造廠輸送出玻璃基片，采用由各種樹脂注塑模制的或由這些樹脂模制組裝的玻璃基片輸送箱，該樹脂如ABS樹脂和聚氯乙烯樹脂。對于輸送裝有印刷線路的玻璃基片，例如帶薄膜晶體管(TFT)的玻璃基片，或全液晶光電管板的玻璃基片，采用包含導(dǎo)電聚酯或抗靜電劑的樹脂合成物制造的注塑模制或組裝的輸送箱。
典型的玻璃基片輸送箱包括帶底部的箱體和箱蓋，箱體的兩相對置的側(cè)壁上有支承玻璃基片的溝槽，溝槽平行排列，相鄰溝槽之間有間隙以便在垂直或水平位置上使基片相互隔開。
典型的玻璃基片輸送箱可容納10個和12個至幾十個玻璃基片。有時箱子上設(shè)置驅(qū)氣孔以便用惰性氣體如氮?dú)?N2)置換箱內(nèi)大氣。
上述用于輸送玻璃基片的注塑模制或組裝的樹脂箱能使玻璃基片保持氣密封，箱子本身的凈重很重，如5-6kg，這就不容易進(jìn)行移位、堆垛或裝運(yùn)操作。
此外，用注塑模制的樹脂箱缺乏減振性能，因之實際上不能吸收掉落時的震動和沖擊，所以使裝在其內(nèi)的玻璃基片破裂或使箱子本身毀壞。
還有，由于注塑模制樹脂箱導(dǎo)熱性高，如0.26kcal/m.hr.℃(0.26卡/米 小時度C)，所以裝有薄膜晶體管的基片或成品板的溫度升高，這是由于輸送期間箱子的熱絕緣性能不好，以及隨后霧化沾污玻璃基片或損傷線路，于是破壞了產(chǎn)品的可靠性。
另外，注射模制箱體和箱蓋所需的綜合制造成本總數(shù)達(dá)到15-20百萬元，每個箱子所需樹脂量大到5-6kg。因此注射模和樹脂材料的總成本相當(dāng)可觀。
在這種情況下，本發(fā)明的目的是提供一種玻璃基片輸送箱，該箱易于操縱，改善了輸送能力以及對玻璃基片的保護(hù)能力，并且其制造成本比任何一種慣用的玻璃箱明顯降低。
本發(fā)明的玻璃基片輸送箱的特征在于至少箱體是由泡沫樹脂制作的，最好是泡沫聚烯烴材料，吹塑成3-30泡沫率;箱體的一對內(nèi)邊帶有溝槽以便支承玻璃基片。


圖1是本發(fā)明玻璃基片輸送箱的一個實施例的立體圖，其箱蓋的局部被剖視;
圖2是本發(fā)明玻璃基片輸送箱另一實施例的局部剖視圖。
本發(fā)明的玻璃基片輸送箱的箱體1是由泡沫樹脂吹塑成3-30泡沫比率的材料制作。
各種泡沫樹脂都能用來制作所述的箱體1，但最適宜本發(fā)明的材料是泡沫聚烯烴樹脂。泡沫聚烯烴樹脂包括乙烯系列的泡沫聚合物，如低密度泡沫聚乙烯，高密度泡沫聚乙烯，醋酸乙烯泡沫共聚物，泡沫離子鍵樹脂和泡沫聚烯烴聚脂混合物，泡沫聚丙烯等。
這種泡沫樹脂的發(fā)泡率應(yīng)為3-30，最佳值是4-25。如果發(fā)泡率小于3，則實體重量減小玻璃基片的保護(hù)性能(減振性能)和熱絕緣性不能滿足，而當(dāng)發(fā)泡率超過30時，將會造成機(jī)械強(qiáng)度不夠和過大的彈性。
制造這種泡沫樹脂的一般最佳工藝包括將含有吹塑劑的聚烯烴粉粒或由這種粉粒獲得的原始泡沫填充到金屬模里，在預(yù)定的溫度下加熱金屬膜。吹塑劑可以是蒸發(fā)型吹塑劑或者是化學(xué)分解型吹塑劑。如果需要也可采用兩種或兩種以上不同的吹塑劑聯(lián)合使用。由于粒狀起泡工藝過程是低壓過程，所以可采用如鋁等制成的低成本模具。當(dāng)然同樣也可采用其他發(fā)泡工藝來代替粒狀發(fā)泡工藝。
本發(fā)明的輸送箱包括一個帶底的箱體1和一個箱蓋2，或者是一個敞開底的箱體1，一個箱蓋2以及底件3。最好箱蓋2和底件3都由泡沫樹脂制作。從強(qiáng)度的觀點考慮，箱子各元件的厚度最佳約15-100mm。
箱體1上的一對相對置的內(nèi)側(cè)壁具有支承玻璃基片的溝槽，溝槽在發(fā)泡工藝過程中形成。除去為放置其他尺寸的玻璃基片而在一對相對置的箱體1的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有溝槽外，通常在該對內(nèi)側(cè)壁上不安設(shè)溝槽。箱蓋2和底件3上不需有溝槽，但如果需要也可設(shè)置溝槽。
上述溝槽4應(yīng)具有足夠的深度和寬度，以便容納玻璃基片，并帶有一定的間隙使玻璃基片能稍微游動。溝槽數(shù)目可根據(jù)需要選擇，但考慮到需要的被堆裝的玻璃基片數(shù)量以及作為承載玻璃基片能力的箱體總重量，每個箱子的各側(cè)壁一般設(shè)有約15-50條溝槽。至于這種溝槽的幾何形狀，每條溝槽的邊緣最好呈圓形或錐形。
箱體壁的內(nèi)面(內(nèi)和外面)的密度最好大于箱體壁的內(nèi)部。如通過吹塑過程中進(jìn)行事后加熱的方法，在接觸模具的箱壁表面上形成致密的表皮。從表面深到1mm的厚度上表皮結(jié)構(gòu)密度最好是內(nèi)部密度的1.5倍，或者2倍(箱體壁內(nèi)部的密度在發(fā)泡率為10的情況下是0.1左右)箱蓋2的各表面和底件3也有類似的表皮結(jié)構(gòu)。有選擇地增大表面密度對消除灰塵和改善箱體強(qiáng)度都有益處。
箱蓋2和底件3的內(nèi)側(cè)各裝有定位板6，用以防止放置的玻璃基片顫動。定位板可由聚四氟乙烯或高分子聚乙烯或?qū)訅涸?gòu)成，層壓元件包含在表面上有上述塑料的聚酯和橡膠或合成橡膠。定位板可以是單塊板、一個支柱，或圓柱形件。為牢固地將定位板固定位置最好設(shè)有某些裝置，例如箱蓋2的內(nèi)側(cè)(或底件3的內(nèi))最好在吹塑過程中形成突臺7，定位板6上設(shè)置與所述突臺7相對應(yīng)的孔8。
使用箱子時需用惰性氣體驅(qū)氣;在箱體1或箱蓋2的適當(dāng)位置設(shè)有排氣通道9。
為安放薄膜晶體管玻璃基片或全液晶光電管板，至少箱體1是具有體積電阻率103-1012Ω.CM的泡沫樹脂元件，該電阻率可在吹墪包含導(dǎo)電聚酯或抗靜電劑的樹脂合成物中獲得。采用這種方法，能提供需要的抗靜電性質(zhì)。
因為泡沫樹脂元件相互間具有大的摩擦系數(shù)，于是箱體1和箱蓋2(和座件3)彼此咬住，很容易使二者達(dá)到緊密地銜接。但是在惰性氣體進(jìn)行驅(qū)氣的地方，兩元件相配合的部分帶有皺折或波形結(jié)構(gòu)，以增大接觸面積，或者在需要的地方還要在各皺折處帶有密封薄膜10。
若需要，當(dāng)將玻璃基片放入箱體1內(nèi)并將箱蓋2(和底件3)蓋在箱體1的合適位置以后，裝上埋頭緊固件以預(yù)防箱蓋2(和底件3)從箱體1上突然松脫。
對裝運(yùn)到遙遠(yuǎn)的地方來說(如出口)，裝有玻璃基片的整個箱子可用防潮包裝材料包裝，如聚烯烴薄膜或鋁夾層樹脂薄膜和/或帶。在這種包裝中，將諸如硅膠等干燥劑放在包裝箱內(nèi)。
采用本發(fā)明的玻璃基片輸送箱時，都必須將玻璃基片配放在箱體1的壁面溝槽里，然后把箱蓋2(和底件3)安置在箱體1的適當(dāng)位置，最好裝運(yùn)或儲存起來為取出玻璃基片，簡單地將箱蓋2(或/或底件3)移開即可。帶玻璃基片的箱子可采取手工或機(jī)器人自動裝載。箱子處于垂直或水平位置進(jìn)行裝載和卸載。裝運(yùn)或儲存箱子同樣也可在水平或垂直位置。
因為至少箱體1是由泡沫樹脂(具體是泡沫聚烯烴材料)制成，所以本發(fā)明的輸送箱的重量大大輕于傳統(tǒng)的注塑模制樹脂箱的重量(當(dāng)發(fā)泡率為15時，二種箱子的重量比為1/15)。因此在移位，堆垛和裝運(yùn)時很容易操作。再有，因為箱子具有良好的減振性能，所以即使箱子掉落或受到?jīng)_擊和振動而玻璃基片被保護(hù)不致毀壞，并且也有效地防止箱子本身的損壞。
泡沫聚烯烴材料有特殊的優(yōu)點，具有高強(qiáng)度，高抗撕裂性和耐磨性，該材料不排放粉塵并可用水清洗。
此外，由于泡沫樹脂有良好的絕熱性(如發(fā)泡率為15的泡沫聚烯烴的熱傳導(dǎo)率約為0.036-0.038KCal/m.hr℃)，因此有效地防止了玻璃基片的溫升和基片上的霧化。不會發(fā)生因水銹或線路失效而影響玻璃基片可靠性的現(xiàn)象。
箱子材料是泡沫樹脂，每個箱子消耗的樹脂顯著減少。這樣，假如生產(chǎn)一個注塑樹脂箱需用6kg樹脂，那么制造發(fā)泡率為15的相應(yīng)的泡沫樹脂箱僅需0.4kg。因此生產(chǎn)成本大大降低。另外，由于泡沫樹脂的制作采用廉價的模具，如鋁制模具，所以模具成本也明顯降低。該模具成本約為常用的注塑模具的1/5-1/6。
至少箱體1是由體積電阻率103-1012Ω.CM的泡沫樹脂制作，這種材料是從包含導(dǎo)電聚酯或抗靜電劑的樹脂合成物模制而成，在承載和卸載或運(yùn)輸過程中，有效地防止玻璃基本被充電。如果發(fā)生充電情況，上述電阻率的衰減時間是0.5-1秒，這種逐漸的衰減不致使線路失效。
下述實例詳細(xì)說明本發(fā)明，但并不意味著限制本發(fā)明的范圍。
例1圖1表示按照本發(fā)明原理的玻璃基片輸送箱的立體圖。箱蓋2被局部剖視。
可發(fā)泡的聚乙烯粉粒用氣體進(jìn)行初步發(fā)泡，空氣由氣體替換。初步發(fā)泡后置于鋁模中，以一個射流壓力為4kg/CM2的蒸汽吹入，然后在60℃下繼續(xù)加熱圖1所示的箱體底部。用相同過程加熱箱蓋2。箱體1和箱蓋2的厚度為40mm。這樣所獲得的泡沫樹脂基本上是致密晶粒結(jié)構(gòu)。標(biāo)號5指出一對箱體1兩面上設(shè)置的操作槽孔。
這種泡沫樹脂的發(fā)泡率為12，從內(nèi)、外表面下深1mm發(fā)泡率為4-5。因此箱體1的各表面有一表皮層。在Taber磨損機(jī)上進(jìn)行磨損試驗，兩表面的耐磨性良好。當(dāng)釘子的尖端劃痕表面時不被劃傷，當(dāng)表面受力時也不會起粉。
這種箱子不僅滿足強(qiáng)度的需求，而且明顯優(yōu)于慣用的注塑或組裝的樹脂箱，它表現(xiàn)在重量、易于操作、可輸送性、保護(hù)玻璃基片和生產(chǎn)成本等方面。
例2本例采用含20%重量百分比碳黑的導(dǎo)電發(fā)泡聚丙烯，除此外其他程序和例1相同。如果箱體1和箱蓋2各自包含具有硬表皮的泡沫樹脂，這些元件比在例1中的元件表現(xiàn)出更多的特征。泡沫樹脂表面上的體積電阻率(ASTMD257)是104-105Ω.CM。
這種方法制造的玻璃基片輸送適用于傳遞、裝運(yùn)或儲存薄膜晶體管玻璃基片和成品液晶光電管板。
例3圖2表示按照本發(fā)明的原理的另一個玻璃基片輸送箱的局部分解正視圖。
可發(fā)泡的聚丙烯在鋁模中發(fā)泡，以提供無底的箱體1，箱蓋2和底件3。壁厚不變均為35mm。泡沫基本上是致密晶粒結(jié)構(gòu)。
整個泡沫樹脂的發(fā)泡率是6，從內(nèi)或外表面深入1mm發(fā)泡率下降為2-2.5。因此泡沫樹脂的各表面有一表皮層。經(jīng)Taber磨損試驗泡沫樹脂呈現(xiàn)出良好的耐磨性。
發(fā)泡操作中箱體1箱蓋2和底件3的配合部分各自形成帶有波紋形狀，泡沫硅的密封薄膜10在波紋上形成，用以提供改善的密封效果。
箱蓋2和底件3分別帶有在發(fā)泡過程中形成的突臺7，分開預(yù)制的矩形定位板6用銜接孔8安裝就位，孔8配合皺折的突出7。箱蓋2隨后形成氣體入口9。
該輸送箱不僅滿足強(qiáng)度的要求，而且在重量，易于操作、輸送性、玻璃基片的保護(hù)上以及生產(chǎn)成本等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的注塑模制或組裝樹脂箱。
因此，本發(fā)明的玻璃基片輸送箱具有所需的強(qiáng)度和剛度，高耐磨損性和抗刮傷性，不排放灰塵，在易于操作、輸送能力、玻璃基片的保護(hù)以及生產(chǎn)成本等方面大大優(yōu)于傳統(tǒng)的注塑?；蚪M裝樹脂箱。另外，該箱可用水沖洗清潔。
權(quán)利要求
1.玻璃基片輸送箱包括一般呈矩形的箱體，箱體是發(fā)泡率為3-30的泡沫樹脂模件，至少在箱體的一對相對置的內(nèi)壁上設(shè)有溝槽，以便支承玻璃基片。
2.按照權(quán)利要求1的玻璃基片輸送箱，其特征是所述的泡沫樹脂是泡沫聚烯烴。
3.按照權(quán)利要求1的玻璃基片輸送箱，其特征是至少在所述箱體的內(nèi)壁相對壁的其他部分是較致密的表皮層。
4.按照權(quán)利要求1的玻璃基片輸送箱，其特征是所述輸送箱包括箱體底部和箱蓋。
5.按照權(quán)利要求1的玻璃基片輸送箱，其特征是所述輸送箱包括無底的箱體，箱蓋和底件。
6.按照權(quán)利要求1的玻璃基片輸送箱，其特征是所述泡沫樹脂的體積電阻率為103-1012Ω.CM。
全文摘要
容易操作，輸送和適于保護(hù)玻璃基片的玻璃基片輸送箱，大大降低了生產(chǎn)成本。至少箱體是由發(fā)泡率3—30的泡沫樹脂模件構(gòu)成，例如泡沫聚烯烴材料，為支承玻璃基片，至少在箱體的一對相對置的內(nèi)壁上設(shè)有溝槽。最好箱體內(nèi)壁上有相當(dāng)致密的表皮層。泡沫樹脂可含有導(dǎo)電聚酯或抗靜電劑。
文檔編號B65D85/00GK1112509SQ9412006
公開日1995年11月29日 申請日期1994年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月9日
發(fā)明者吉田俊雄, 赤井敏男 申請人:淀川化成株式會社, 夏普公司