JP5514081B2 - ポリシリコン包装体の製造方法 - Google Patents
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Description
より詳しくは、輸送時の振動によりポリシリコンの表面とフィルムの内面が擦れることによる樹脂粉の発生を効果的に防止することができ、かつ仮に袋にピンホール等が開いた場合であっても、外気を袋内に吸い込むことによるポリシリコンの汚染を完全に防止することができるポリシリコンの新規な包装体の製造方法に関する。
かかるシーメンス法とは、高純度シリコンのシードを通電加熱し、そのシード表面でシラン系ガスと水素とを反応させることにより高純度の棒状ポリシリコンを製造する、気相成長によるポリシリコン製造方法である。
前記カットロッドの直径は、一般に、100〜150mm程度、また、その長さは、一般に、50〜400mm程度である。また、ナゲットの大きさは、相当直径が5〜120mm程度のものが一般的である。
従来、前記輸送において、内容物ポリシリコンとポリエチレンフィルムとの擦れによって、ポリエチレンフィルムが削れ、発生したポリエチレン粉によりポリシリコンが汚染されるという問題が指摘されている。そして、かかる問題に対して、いくつかの対策も提案されている。
また、ポリエチレンフィルムよりなる包装袋にポリシリコンを収納し、袋内を真空にした状態で袋の開口部をシールすることにより、内容物であるポリシリコンを包装袋に密着固定することにより、前記擦れを無くし、樹脂粉の発生を防止する方法が提案されている(特許文献2参照)。
また、特許文献2に記載の方法は、内容物であるカットロッドやナゲットは、鋭利な角部を有しており、これにより袋にピンホールが開いたり、破れが生じたりする場合がある。
また、この型付けされた包装体は、開口部を大気に開放した後も形状を保持することができ、フィルムが密着した形状を保っている間に、前記開口部を封止することにより、ポリシリコンと包装袋が密着した状態を維持した、ポリシリコン包装体が得られることを見出した。
従って、本発明の解決すべき課題は、前記各知見に基づいて前記した各種問題を解決した、新規な包装体の製造方法を提供することである。すなわち、本発明の目的は、ポリシリコンの包装において、前記問題を解決した新規な包装体の製造方法を提供することにある。
また、包装袋フィルムの平均表面粗さ(Ra)が0.05〜0.15μmのものを使用することにより、袋内を減圧にした際に、このフィルムのフィルム同士の重なり部分がより密着し、開口部を大気に開放しても剥離せず、「型付け」と称する密着した状態を保つことができる。なお、この「型付け」は本発明における重要な特徴である。
2 開口部
3 ポリシリコンカットロッド
4 ノズル
5 真空ポンプ
6 折れ線部
7 4角における境界線
前記ポリシリコンは、エッチングや洗浄等がされたものであってもされてないものであってもよいが、高い純度を要求されるポリシリコンの汚染を防止するための包装方法であるから、エッチングされたものの方が、本発明の効果がより発揮される。
フィルムの構造は、単層フィルムであっても、多層フィルムでもよい。多層フィルムである場合は、前記の理由から、内面に相当する層が、添加剤が無添加の樹脂であることが好ましい。
さらに、袋内にカットロッド等を収容し減圧して袋とカットロッド等とを密着させ、その後開口部を大気に開放した後にも減圧後の密着した形状が維持できることが必要であり、そのためには包装袋フィルムが所定の平均表面粗さ(Ra)0.05〜0.15μmを有することが必要である。
まず、図2に示すように、前記樹脂フィルムよりなる包装袋の開口部2より、ポリシリコンカットロッド3を充填する。次に、この開口部2より包装袋内部を減圧にする。その方法は特に限定されるものではないが、例えば、図3に示すように、包装袋の開口部2より、ノズル4を射し込んでノズル4の一方を真空ポンプ5、もしくは掃除機等につないで、減圧、もしくは吸引する方法が挙げられる。
更に詳しく説明すると、包装袋内の空気を吸引していくと、まずポリシリコンカットロッドの胴体部分にフィルムが密着していき、その後次第にガゼット袋1の余分な部分が、表裏両面と「マチ」との境界において底部から開口部に延びる線7、すなわち4角(四隅)における境界線7に沿って、フィルム同士重なりあって密着する。
その結果として、ポリシリコンカットロッド胴体に密着したところと、フィルム同士が重なり合った部分との間でフィルムが折れ曲がるわけであるが、この折れ線に相当する部分、すなわち折れ線部6に局所的に、ある量の力が加わると、そこに「永久ひずみ」が生じ、型付けができると考えられる。
そのため、この必要な力については、単に樹脂そのものの圧縮強度降伏点ではなく、単純に数値化することは難しいが、例えば、PE系、PP系のフィルムを用いた場合であれば、差圧で−30〜−80kPa程度の圧力で吸引することで型付けが可能となる。
その後に続く密封する方法については特に限定されることはない。例えばヒートシールなどが挙げられ、開口部を密封することにより、図5に図示するようにポリシリコン包装体が得られる。
すなわち、前記製造工場において、クリーンルームに入る直前で外側の袋を開封し、クリーンルームに入室後に内側の袋を開封することによりポリシリコンの汚染を高度に防止することができる。
まず、本願明細書に記載したフィルムの物性について、それを測定する際に用いた測定装置と測定方法に関し以下において説明する。
島津製作所製オートグラフ(型番:AG−500D)を用い、JIS K 7127に準拠して、JIS−5号試験片を使用して引張速度50mm/minにてヤング率の測定を行った。
(2)平均表面粗さ(Ra)
ミツトヨ製接触式表面粗さ測定器(型番:SJ−401)を用い、JIS B 0601に準拠して、蝕針先端半径2μm(60°)、測定速度0.5mm/s、カットオフ値(λc)0.8mm、カットオフ値(λs)25μm、測定長0.8mm×5にて表面の平均粗さ(Ra)の測定を行った。
(3)引張降伏点強度
島津製作所製オートグラフ(型番:AG−500D)を用い、JIS K 7127に準拠して、JIS−5号試験片を使用して引張速度300mm/minにて引張降伏点強度の測定を行った。
ヤング率760MPa、Ra0.10μm、厚み250μmの低密度ポリエチレン製ガゼット袋に、前記ガゼット袋の開口部よりポリシリコンカットロッドを挿入し、その開口部より、一方を真空ポンプ(ULVAC[DOP−80S]誘導ピストン型ドライ)に繋いだノズルを差し込んで吸引した。この吸引時には、吸引ノズルと真空ポンプとの間に差圧計を設置し、吸引時の差圧を測定した。
その際には、ガゼット袋の4角において底部から開口部まで延びる線状の余り部分がフィルム同士密着し、フィルム全体がポリシリコンカットロッドに密着した型が着くまで数分間吸引した。このとき差圧は−60kPaであった。
このポリシリコン包装体を段ボール輸送ケースに入れ、通常使用する輸送トラックに積載し、路線を約1000km走行した後、ポリシリコン包装体よりポリシリコンカットロッドを取り出し、観察した。その結果、フィルムの削れかすである白い粉は発生しておらず、良好な状態が保たれていた。また、この包装体の包装袋に安全ピンで開孔を形成し目視にて観察したが、開孔を大気が通過する様子も観察できなかったし、形状の変化もみられなかった。
ヤング率800MPa、Ra0.11μm、厚み150μmのポリプロピレン(PP)製キャスティングフィルムより作成したガゼット袋を用い、実施例1と同様の手順でポリシリコンカットロッド包装袋を得た。吸引したときの差圧は−80kPaであった。評価についても、実施例1同様に、輸送トラックによる路線1000km走行テストを行った。その結果、取り出したポリシリコンカットロッドに樹脂くずである白い粉は付着しておらず、良好な状態が保たれていた。また、実施例1と同様に、包装袋に安全ピンで開孔を形成し、目視にて観察したが、開孔を大気が通過する様子も観察できなかったし、形状の変化もみられなかった。
そのため、この包装体を単結晶製造工場へ輸送し、開梱することにより高純度の単結晶シリコンを製造することができる。
Claims (1)
- ヤング率が200〜1000MPa、平均表面粗さ(Ra)が0.05〜0.15μm、及び厚さが120〜350μmである樹脂フィルムよりなる包装袋に、その開口部よりポリシリコンを充填し、次いで前記開口部より前記包装袋内を前記包装袋フィルムに内容物であるポリシリコンに密着した形状を型付けできる圧力で減圧し、前記包装袋を前記ポリシリコンに密着せしめた後、前記開口部を大気に開放し、その後前記開口部を封止することを特徴とするポリシリコンの包装体の製造方法。
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