CN1042818C - 玻璃基片输送箱 - Google Patents

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Abstract

容易操作，输送和适于保护玻璃基片的玻璃基片输送箱，大大降低了生产成本。至少箱体是由发泡率3-30的泡沫树脂模件构成，例如泡沫聚烯烃材料，为支承玻璃基片，至少在箱体的一对相对置的内壁上设有沟槽。最好箱体内壁上有相当致密的表皮层。泡沫树脂可含有导电聚酯或抗静电剂。

Description

玻璃基片输送箱
本发明涉及用于输送玻璃基片的玻璃基片输送箱，这些玻璃基片包括玻璃坯料，液晶显示板玻璃基片，等离子体显示板玻璃基片，荧光显示管玻璃基片，热能头玻璃基片，滤色器或其他玻璃基片，以及采用这些玻璃基片制成的板。
为将玻璃基片(包括成品板)输送到玻璃制造厂，滤色器制造厂和装置制造厂，以及从这些制造厂输送出玻璃基片，采用由各种树脂注塑模制的或由这些树脂模制组装的玻璃基片输送箱，该树脂如ABS树脂和聚氯乙烯树脂。对于输送装有印刷线路的玻璃基片，例如带薄膜晶体管(TFT)的玻璃基片，或全液晶光电管板的玻璃基片，采用包含导电聚酯或抗静电剂的树脂合成物制造的注塑模制或组装的输送箱。
典型的玻璃基片输送箱包括带底部的箱体和箱盖，箱体的两相对置的侧壁上有支承玻璃基片的沟槽，沟槽平行排列，相邻沟槽之间有间隙以便在垂直或水平位置上使基片相互隔开。
典型的玻璃基片输送箱可容纳10个和12个至几十个玻璃基片。有时箱子上设置吹气孔以便用惰性气体如氮气(N2)置换箱内大气。
上述用于输送玻璃基片的注塑模制或组装的树脂箱能使玻璃基片保持气密封，箱子本身的净重很重，如5-6kg，这就不容易进行移位、堆垛或装运操作。
此外，用注塑模制的树脂箱缺乏减振性能，因之实际上不能吸收掉落时的震动和冲击，所以使装在其内的玻璃基片破裂或使箱子本身毁坏。
还有，由于注塑模制树脂箱导热性高，如0.26kcal/m.hr.℃(0.26卡/米小时度C)，所以装有薄膜晶体管的基片或成品板的温度升高，这是由于输送期间箱子的热绝缘性能不好，以及随后雾化沾污玻璃基片或损伤线路，于是破坏了产品的可靠性。
另外，注射模制箱体和箱盖所需的综合制造成本总数达到15-20百万元，每个箱子所需树脂量大到5-6kg。因此注射模和树脂材料的总成本相当可观。
在这种情况下，本发明的目的是提供一种玻璃基片输送箱，该箱易于操纵，改善了输送能力以及对玻璃基片的保护能力，并且其制造成本比任何一种惯用的玻璃箱明显降低。
根据本发明提供的一种玻璃基片输送箱，包括：(A)，一般呈矩形有底的箱体和箱盖；或者为(B)，一般呈矩形无底的箱体、箱盖和底件，所述有底或无底的箱体具有位于至少其相对的一对内壁上的槽，用于支承玻璃基片，其改进在于：
每个所述的箱体、箱盖和底件都是发泡率为4-25的整体泡沫聚烯烃树脂模件，
所述箱体壁、箱盖和底件的内侧和外侧具有比壁内的中间部分较致密的表皮层，所述相对较致密的表皮层的深度为从其表面向下1mm厚，其致密的密度为壁内的中间部分的至少两倍，和
所述泡沫聚烯烃树脂模件是通过向金属模具中注入带有发泡介质的聚烯烃树脂粒或由这种聚烯烃树脂粒获得初始发泡的树脂并加热所述模具而形成的。
本发明的玻璃基片输送箱的特征在于至少箱体是由泡沫树脂制作的，最好是泡沫聚烯烃材料，吹塑成3-30泡沫率；箱体的一对内边带有沟槽以便支承玻璃基片。
图1是本发明玻璃基片输送箱的一个实施例的立体图，其箱盖的局部被剖视；
图2是本发明玻璃基片输送箱另一实施例的局部剖视图。
本发明的玻璃基片输送箱的箱体1是由泡沫树脂吹塑成3-30泡沫比率的材料制作。
各种泡沫树脂都能用来制作所述的箱体1，但最适宜本发明的材料是泡沫聚烯烃树脂。泡沫聚烯烃树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，泡沫离子键树脂和泡沫聚烯烃聚脂混合物，泡沫聚丙烯等。
这种泡沫树脂的发泡率应为3-30，最佳值是4-25。如果发泡率小于3，则重量减小量、玻璃基片的保护性能(减振性能)、以及热绝缘性将不能满足要求，而当发泡率超过30时，将会造成机械强度不够和弹性过大。
制造这种泡沫树脂的一般最佳工艺包括将含有吹塑剂的聚烯烃粉粒或由这种粉粒获得的原始泡沫填充到金属模里，在预定的温度下加热金属模，吹塑剂可以是蒸发型吹塑剂或者是化学分解型吹塑剂。如果需要也可采用两种或两种以上不同的吹塑剂联合使用。由于粒状起泡工艺过程是低压过程，所以可采用如铝等制成的低成本模具。当然同样也可采用其他发泡工艺来代替粒状发泡工艺。
本发明的输送箱包括一个带底的箱体1和一个箱盖2，或者是一个敞开底的箱体1，一个箱盖2以及底件3。最好箱盖2和底件3都由泡沫树脂制作。从强度的观点考虑，箱子各元件的厚度最佳约15-100mm。
箱体1上的一对相对置的内侧壁具有支承玻璃基片的沟槽，沟槽在发泡工艺过程中形成。除去为放置其他尺寸的玻璃基片而在箱体1的一对相对置的内侧壁上设有沟槽外，通常在该对内侧壁上不安设沟槽。箱盖2和底件3上不需有沟槽，但如果需要也可设置沟槽。
上述沟槽4应具有足够的深度和宽度，以便容纳玻璃基片，并带有一定的间隙使玻璃基片能稍微游动。沟槽数目可根据需要选择，但考虑到需要的被堆装的玻璃基片数量以及作为承载玻璃基片能力的箱体总重量，每个箱子的各侧壁一般设有约15-50条沟槽。至于这种沟槽的几何形状，每条沟槽的边缘最好呈圆形或锥形。
箱体壁的内面(内和外面)的密度最好大于箱体壁的内部的密度。如通过吹塑过程中进行事后加热的方法，在接触模具的箱壁表面上形成致密的表皮。从表面深到1mm的厚度上表皮结构密度最好是内部密度的1.5倍，或者2倍(箱体壁内部的密度在发泡率为10的情况下是0.1左右)箱盖2的各表面和底件3也有类似的表皮结构。有选择地增大表面密度对消除灰尘和改善箱体强度都有益处。
箱盖2和底件3的内侧各装有定位板6，用以防止放置的玻璃基片颤动。定位板可由聚四氟乙烯或高分子聚乙烯或层压元件构成，层压元件包含在表面上有上述塑料的聚酯和橡胶或合成橡胶。定位板可以是单块板、一个支柱，或圆柱形件。为牢固地将定位板固定位置最好设有某些装置，例如箱盖2的内侧(或底件3的内侧)最好在吹塑过程中形成突台7，定位板6上设置与所述突台7相对应的孔8。
使用箱子时需用惰性气体驱气；在箱体1或箱盖2的适当位置设有排气通道9。
为安放薄膜晶体管玻璃基片或全液晶光电管板，至少箱体1是具有体积电阻率103-1012Ω.CM的泡沫树脂元件，该电阻率可在吹塑包含导电聚酯或抗静电剂的树脂合成物中获得。采用这种方法，能提供需要的抗静电性质。
因为泡沫树脂元件相互间具有大的摩擦系数，于是箱体1和箱盖2(和底件3)彼此咬住，很容易使二者达到紧密地衔接。但是在惰性气体进行驱气的地方，两元件相配合的部分带有皱折或波形结构，以增大接触面积，或者在需要的地方还要在各皱折处带有密封薄膜10。
若需要，当将玻璃基片放入箱体1内并将箱盖2(和底件3)盖在箱体1的合适位置以后，装上埋头紧固件以预防箱盖2(和底件3)从箱体1上突然松脱。
对装运到遥远的地方来说(如出口)，装有玻璃基片的整个箱子可用防潮包装材料包装，如聚烯烃薄膜或铝夹层树脂薄膜和/或带。在这种包装中，将诸如硅胶等干燥剂放在包装箱内。
采用本发明的玻璃基片输送箱时，必须将玻璃基片都放在箱体1的壁面沟槽里，然后把箱盖2(和底件3)在箱体1中置位，并交付运输或储存。为取出玻璃基片，简单地将箱盖2(和/或底件3)移开即可。带玻璃基片的箱子可采取手工或机器人自动装载。箱子处于垂直或水平位置进行装载和卸载。装运或储存箱子同样也可在水平或垂直位置。
因为至少箱体1是由泡沫树脂(具体是泡沫聚烯烃材料)制成，所以本发明的输送箱的重量大大轻于传统的注塑模制树脂箱的重量(当发泡率为15时，二种箱子的重量比为1/15)。因此在移位，堆垛和装运时很容易操作。再有，因为箱子具有良好的减振性能，所以即使箱子掉落或受到冲击和振动而玻璃基片被保护不致毁坏，并且也有效地防止箱子本身的损坏。
泡沫聚烯烃材料有特殊的优点，具有高强度，高抗撕裂性和耐磨性，该材料不排放粉尘并可用水清洗。
此外，由于泡沫树脂有良好的绝热性(如发泡率为15的泡沫聚烯烃的热传导率约为0.036-0.038KCal/m.hr.℃)，因此有效地防止了玻璃基片的温升和基片上的雾化。不会发生因水锈或线路失效而影响玻璃基片可靠性的现象。
箱子材料是泡沫树脂，每个箱子消耗的树脂显著减少。这样，假如生产一个注塑树脂箱需用6kg树脂，那么制造发泡率为15的相应的泡沫树脂箱仅需0.4kg。因此生产成本大大降低。另外，由于泡沫树脂的制作采用廉价的模具，如铝制模具，所以模具成本也明显降低。该模具成本约为常用的注塑模具的1/5-1/6。
至少箱体1是由体积电阻率103-1012Ω.CM的泡沫树脂制作，这种材料是从包含导电聚酯或抗静电剂的树脂合成物模制而成，在承载和卸载或运输过程中，有效地防止玻璃基片被充电。如果发生充电情况，上述电阻率的衰减时间是0.5-1秒，这种逐渐的衰减不致使线路失效。
下述实例详细说明本发明，但并不意味着限制本发明的范围。
例1
图1表示按照本发明原理的玻璃基片输送箱的立体图。箱盖2被局部剖视。
可发泡的聚乙烯粉粒用气体进行初步发泡，空气由气体替换。初步发泡后置于铝模中，以一个射流压力为4kg/CM2的蒸汽吹入，然后在60℃下继续加热图1所示的箱体底部。用相同过程加热箱盖2。箱体1和箱盖2的厚度为40mm。这样所获得的泡沫树脂基本上是致密晶粒结构。标号5指出一对箱体1两面上设置的操作槽孔。
这种泡沫树脂的发泡率为12，从内、外表面下深1mm发泡率为4-5。因此箱体1的各表面有一表皮层。在Taber磨损机上进行磨损试验，两表面的耐磨性良好。当钉子的尖端划痕表面时不被划伤，当表面受力时也不会起粉。
这种箱子不仅满足强度的需求，而且明显优于惯用的注塑或组装的树脂箱，它表现在重量、易于操作、可输送性、保护玻璃基片和生产成本等方面。
例2
本例采用含20％重量百分比碳黑的导电发泡聚丙烯，除此外其他程序和例1相同。如果箱体1和箱盖2各自包含具有硬表皮的泡沫树脂，这些元件比在例1中的元件表现出更多的特征。泡沫树脂表面上的体积电阻率(ASTMD257)是104-105Ω.CM。
这种方法制造的玻璃基片输送箱适用于传递、装运或储存薄膜晶体管玻璃基片和成品液晶光电管板。
例3
图2表示按照本发明的原理的另一个玻璃基片输送箱的局部分解正视图。
可发泡的聚丙烯在铝模中发泡，以提供无底的箱体1，箱盖2和底件3。壁厚不变均为35mm。泡沫基本上是致密晶粒结构。
整个泡沫树脂的发泡率是6，从内或外表面深入1mm发泡率下降为2-2.5。因此泡沫树脂的各表面有一表皮层。经Taber磨损试验泡沫树脂呈现出良好的耐磨性。
发泡操作中箱体1箱盖2和底件3的配合部分各自形成带有波纹形状，泡沫硅的密封薄膜10在波纹上形成，用以提供改善的密封效果。
箱盖2和底件3分别带有在发泡过程中形成的突台7，分开预制的矩形定位板6用衔接孔8安装就位，孔8配合皱折的突出7。箱盖2随后形成气体入口9。
该输送箱不仅满足强度的要求，而且在重量，易于操作、输送性、玻璃基片的保护上以及生产成本等方面远远优于传统的注塑模制或组装树脂箱。
因此，本发明的玻璃基片输送箱具有所需的强度和刚度，高耐磨损性和抗刮伤性，不排放灰尘，在易于操作、输送能力、玻璃基片的保护以及生产成本等方面大大优于传统的注塑模或组装树脂箱。另外，该箱可用水冲洗清洁。

Claims (2)

1．一种玻璃基片输送箱，包括：(A)，一般呈矩形有底的箱体和箱盖；或者为(B)，一般呈矩形无底的箱体、箱盖和底件，所述有底或无底的箱体具有位于至少其相对的一对内壁上的槽，用于支承玻璃基片，其改进特征在于：
每个所述的箱体、箱盖和底件都是发泡率为4-25的整体泡沫聚烯烃树脂模件，
所述箱体壁、箱盖和底件的内侧和外侧具有比壁内的中间部分较致密的表皮层，所述相对较致密的表皮层的深度为从其表面向下1mm厚，其致密的密度为壁内的中间部分的至少两倍，和
所述泡沫聚烯烃树脂模件是通过向金属模具中注入带有发泡介质的聚烯烃树脂粒或由这种聚烯烃树脂粒获得初始发泡的树脂并加热所述模具而形成的。
2．按照权利要求1的玻璃基片输送箱，其特征是：所述泡沫聚烯烃树脂的体积电阻为103-1012Ω.CM。
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