JP6426303B2 - ポリシリコン用包装、およびポリシリコンの包装方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポリシリコンの包装に関する。

多結晶シリコンまたは略してポリシリコンは、シーメンス法によりクロロシランからロッド形態で堆積され得る。その後、理想的には汚染のない様式で、ロッド形のポリシリコンは、典型的に破砕物（即ち、ポリシリコン破砕物）に粉砕される。そのような方法および対応するクラッシャーは、EP 1 645333A1に記載されている。

ポリシリコン破砕物は、鋭利な端を持つ流動性がないバルク材料である。

US 7013620 B2には、高純度のポリシリコン破砕物を、全自動式に、輸送、秤量、分配、充填および包装する装置が開示されている。装置は、ポリシリコン破砕物用の搬送溝、漏斗と連結しているポリシリコン破砕用の秤量装置、シリコン製の転向板、高純度プラスチックフィルム（例えば、ＰＥ製）からプラスチックバッグを形成する充填装置およびポリシリコン破砕物が充填されたプラスチックバッグ用の溶着装置を備えてなる。装置の部品をシリコンまたは耐摩耗性が高いプラスチックで被覆することで、ポリシリコン破砕物の包装への汚染を低減させることができると言われている。

また、US 2010/0154357 A1には、充填装置により多結晶シリコンを、自由懸吊状の予備形成されたバッグ中へ充填し、続けて充填されたバッグを閉じることを含む多結晶シリコンの包装方法であって、当該バッグが、壁厚１０〜１０００μｍの高純度プラスチック製である、方法が記載されている。好ましくは、多結晶シリコンで充填された閉じられたバッグを、壁厚１０〜１０００μｍのＰＥ製バッグ内へとさらに導入し、この第２のバッグを閉じる。これにより、ＰＥ二重バッグが提供される。

US 2013269295 A1には、多結晶シリコンを取り囲む厚さ１０〜１０００μｍの少なくとも１つのフィルムに囲まれた、１個以上の破砕物または１個以上の丸型ロッド の形態の多結晶シリコンが開示され、当該少なくとも１つのフィルムは、補強構造の追加フィルムまたは成型要素に囲まれている。
補強構造のフィルムは、例えば空気泡フィルムである。
成型要素は、ＰＵ、ポリエステルもしくは発泡性ポリスチレン、または別のプラスチックで作られていてもよい。
フィルム中で溶接された破砕物は、輸送容器または二次包装へ導入される。理想的には大きな段ボール箱である輸送容器には、損傷から破砕物を保護する、分離する要素（例えば、仕切りのセット）があってもよい。
また、US 2013269295 A1には、破砕物または丸型ロッドの形態の多結晶シリコンを包装する方法であって、各場合における少なくとも１つのフィルムが、包装される多結晶シリコンの寸法に合わせた立方形の段ボール箱へ差し込まれ、多結晶シリコンが、少なくとも１つのフィルムへ導入され、続いて、厚さ１０〜１０００μｍの少なくとも１つのフィルムが、溶接され、多結晶シリコンを取り囲み、かつ、当該少なくとも１つのフィルムが、補強構造の追加フィルムまたは成型要素によって囲まれる、方法が開示されている。立方形の段ボール箱は、分離する要素の代わりに使用される。これらの段ボール箱は、包装バッグのサイズまたは包装される多結晶シリコンの量および寸法と一致することが好ましい。

ここでの短所は、第一のフィルムを保護するために、補強構造の追加フィルムまたは成型要素が必要なことである。大きな包装では、さらに分離する要素または立方形の段ボール箱を含める必要がある。このことは、この種の包装を複雑化する。

WO 2015/007490 A1には、多結晶シリコン破砕物が各々入った少なくとも２つのプラスチックバッグを含む輸送容器であって、包装密度が５００ｋｇ／ｍ^３以上または８００ｋｇ／ｍ^３を超えることを特徴としている輸送容器が開示されている。
包装密度は、輸送容器の内部容積に対する、多結晶シリコン破砕物の開始重量として定義される。包装されたポリシリコンバッグの、二次的包装単位（例えば、段ボール箱)内での空間が大きければ大きいほど、輸送間の振動の影響による損傷が大きい。過度にきつい包装から、破裂の発生が高くなり;過度に緩い包装から、同様に穴および相当なより多くの微粉に結びつく場合がある。
内箱、仕切り、またはUS 2013269295 A1に記載されたような段ボールで作られた仕切りのようなバッグ間の仕切りは絶対に必要というわけではない。しかしながら、輸送容器（＝箱容積−全バッグの容積）中にある残留的容積は、特定の挿入物（例えば、フォーム、箱挿入物）で７０％超、より好ましくは１００％の程度まで充填される。US 2013269295 A1にも記載されているように、好ましくは、ＰＵ、ポリエステルもしくは発泡ポリスチレンまたは別のポリマーで作られた成型要素がさらに導入される。

また、WO 2015/007490 A1に記載された形式の包装も複雑である。 WO 2015/007490 A1は、ロッド片を包装するのに好適ではない。

よって、先行技術において、ポリシリコンの包装では、プラスチックバッグを使用し、その後、より大きな包装単位へ組み立てる。これらの包装を製造する困難性およびコストは高い。ここでの短所は、個々の単位が小さいほど、より大きな破砕物およびロッドにとって、たとえあったとしても限られた空間しか与えられないことである。

本発明によって達成される目的は、記載された問題から発生した。

発明の目的は、段ボールからなり、かつ、ｎ＝８〜１６である、ｎ−角柱状断面を有する、ポリシリコンを包装するための容器であって、底、ｎ＝８〜１６個の側壁および当該容器を閉じるための取り外し可能な蓋を備えてなり、プラスチックからなる二重バッグが、当該容器内に取り付けられていて、ポリシリコンが二重バッグ内に充填されていることを特徴とする、容器によって達成される。

また、目的は、反応器内でロッド形態のポリシリコンの堆積により製造された粉砕されたポリシリコンロッドからなるポリシリコンを提供し、段ボールからなり、かつ、ｎ＝８〜１６である、ｎ−角柱状断面を有する容器にポリシリコンを包装することを含むポリシリコンを包装するための方法であって、当該容器が、底、ｎ＝８〜１６個の側壁および当該容器を閉じるための取り外し可能な蓋を備えてなり、プラスチックからなる二重バッグが、当該容器内に取り付けられていて、ポリシリコンが二重バッグに充填され、当該容器が蓋で閉じられることを特徴とする、方法によっても達成される。

用語「二重バッグ」は、２つのバッグがプラスチック、好ましくはＰＥからなり、容器内に取り付けられ、このうち１つのバッグが、他方のバッグの中に入れられている（内バッグおよび外バッグ）ことを意味すると理解すべきである。これは、同様に、２つのプラスチックフィルム（二重壁バッグ）からなる既製のバッグであってもよい。

包装されるポリシリコンは、粉砕されたポリシリコンロッドに由来し、好ましくは異なるサイズの破砕物を含む。

さらに、ポリシリコンは好ましくは円筒状または半円筒状のロッド片を含む。

包装密度、即ち、容器の内部容積単位あたりの計量したポリシリコンの重量、は好ましくは９００〜１３００ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは１０００〜１００ｋｇ／ｍ^３である。

容器の断面は、パレットの領域まであってもよい。

一実施形態において、容器の断面は薬品用パレットのサイズに適合させたものである。

例えば、７６０×１１４０ｍｍの断面積を有する標準（薬品用）ＣＰ５パレットを考慮してもよい。

一実施形態において、容器は、最大直径３００ｍｍおよび最大長さ１．２ｍの大きな破砕物またはロッド片全体のために使用される。

一実施形態において、異なるサイズの破砕物およびロッド片の両方は容器で包装される。これにより、包装密度をさらに増加させることが可能となる。

下記は、ｎ＝８である場合のｎ−角柱状の断面を有する容器に関係する。このように記載された特徴および実施形態は、ｎ＞８である場合のｎ−角柱状の断面を有する容器にも対応して適用させ得る。

一実施形態において、容器は八角形の底、８つの側壁（同一の高さの）および１つの八角形の取り外し可能な蓋を備えてなる。

一実施形態において、側壁を固定するために、底および蓋は若干より大きな断面である。

８つの側壁の各ペアは、互いに平行で、同一の寸法を有する（図１も参照のこと）。断面／底面は、凸面の八角形の形である。

４００〜６００ｍｍの容器高さは、特に人間工学的であると分かった。これを用いると、手動での積み込みおよび荷下ろし中に、作業員は完全にかがむ必要なく、容器の底に手を届けることが可能となる。

底および側壁の八角形の断面と八角形の蓋の組合せにより、特に低レベルの隆起
や曲がりおよび高い圧縮強度が確保される。

包装されたポリシリコンが、破砕物ならびに円筒状および半円筒状のロッド片を含む場合、好ましい。

一実施形態において、破砕物ならびに円筒状または半円筒状のロッド片は、半円筒状のロッド片の丸側または筒状ロッド片（丸型ロッド）が、容器の内部表面に配置されるように包装される。容器の内部表面に配置されたロッド片と内部表面／内壁との間に、ポリシリコンおよび破砕物はない。ロッド片は、その円形側で容器の内壁と接触していてもよい。破砕物またはロッド片または両方の形態のポリシリコンは、容器の内壁で堆積されたロッド片間に配備されていてもよい。

この実施形態では、最大限の破裂耐性が付与されると同時に破砕物の相対的移動が回避される。

鋭利な端を持つ破砕物が、バッグフィルムおよび／または容器内壁と接触することさえ効果的に妨げられる。フィルムおよび／または容器内壁の破裂は、異物および付着する粉塵による汚染の危険性をもたらすだろう。

また、破砕物を囲む半円筒状および円筒状のロッド片は、内側に配置された破砕物のフィルムによる固定を確保し、その結果、破砕物間の相対的移動が抑制され、衝撃による粉砕を介した微粉の形成に対抗する。

一実施形態において、フィルム厚さ１００〜２００μｍの二重プラスチックバッグは、それぞれの場合において容器内に取り付けられる。このことは、包装コストを考慮した、破裂耐性および取扱い性の点から、最適な解決策を示すことが見出された。

フィルムは厚ければ厚いほど取り扱いが容易ではなく／バルク状では取り扱うことができず、さらにそれほど良好に粉砕物の外形に適合しないことが分かり、その結果、破裂の危険性が増加する。より薄いフィルムは過早に裂けるかもしれない。

一実施形態では、容器内に取り付けられた２つのバッグのうちの１つの開口部は、容器の側壁の端の高さで終わる一方、第二バッグの長さは、当該第二バッグの気密密閉（溶接、圧延、寄せ集め）が可能となるような長さである。

別の実施形態において、両方のバッグは側壁の端の高さを超えて突き出てもよく、同一または異なる長さでもよく、両方とも気密密閉されていてもよいことが理解されよう。

２つのバッグのうち短い方は閉じないことにより複雑でなくなる。

一実施形態において、バッグは、バッグ開口部を巻き上げ、例えば、接着テープで固定することにより閉じられる。

消費者は、このように閉じたバッグを、器具なしで、ポリシリコンの汚染の危険がなく開けることができる。

さらなる実施形態において、バッグは溶接されている。

本発明による方法の上記実施形態と関連して引用された特徴は、本発明による装置に対応して適用し得る。逆に、本発明による装置の上記実施形態と関連して引用された特徴は、本発明による方法に対応して適用し得る。本発明によるこれらおよびその他の実施形態は、図面の説明および請求項において明らかとなる。個々の特徴は、別々または組み合わせのいずれかで本発明の実施形態として実現し得る。このような特徴は、自らの権利保護のために適格な有利な実施をさらに説明し得る。

図１は、容器の八角形の断面を示す図である。 図２は、丸型ロッド（シリンダー）を含むポリシリコンを内部に配備した容器の概略図である。 図３は、半円筒状のロッド片を含むポリシリコンを内部に配備した容器の概略図である。

１ 破砕物
２ 丸型ロッド
３ 容器
４ 半円筒状のロッド片

以下に記載する本発明の実施形態は、図１に表す寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅを参照する。

容器は、長さｂの２つの平行の側壁、長さｄの２つの平行の側壁および長さｅの４つの対角側壁を備える。長さｅは、寸法ａおよびｃから計算し得る。

本発明の４つの典型的な実施形態の断面の寸法の概要は、表１に示す。

互いに対する側壁の寸法比は、それに従う。

実施例１による実施形態において、容器は、寸法ｄの２つ長辺側壁を備え、その長さはこれらの側壁に垂直な寸法ｂの側壁の２倍の長さである。

したがって、ｄ＝２＊ｂである。

上述の側壁を接続する寸法ｅの４つの対角側壁は、寸法ｂより短い。

したがって、ｅ＝０．７１＊ｂである。

実施例２〜４の辺長比は、同様の方法で表１から導出可能である。

長さｄは、長さｂの最大３倍であってもよい。

容器は、通常ｄ＝１．５〜２．５の２つの側面、ｂ＝０．５〜１．５の２つの側面、ｅ＝０．３５〜１．０６の４つの側面を備えている。

容器は、理想的には標準薬品用パレットのサイズに適応させたものである。

パレットのアスペクト比ｌ１／ｌ２は、次のように表現し得る。
ｌ１／ｌ２＝（２ａ＋ｂ）／（２ｃ＋ｄ）

各々の実施例１〜４から、アスペクト比ｌ１／ｌ２＝２／３が生じる。これはＣＰ５パレットのアスペクト比に相当する。

ＣＰ３薬品用パレット（断面積１１４０×１１４０ｍｍ）のような正方形のパレットを使用してもよいことが理解されよう。この場合、アスペクト比はｌ１／ｌ２＝１である。そうすると、表１に報告された辺長に相当する適合が必要である：例えば、寸法ｄでは各場合において１少なくしてもよい。

図２は、破砕物１および丸型ロッド２の両方が、容器３に配備された実施形態を示す図である。

丸型ロッド２は、容器３の底および側壁に配備されている。

破砕物１は、容器３の底および側壁と接触しない。

図２は、破砕物１および半円筒状のロッド片４の両方が容器３に配備された実施形態を示す図である。

半円筒状のロッド片４は、容器３の底および側壁に配備されている。

破砕物１は、容器３の底および側壁と接触しない。

実例となる実施形態の上記記載は、典型的なものとして理解されるべきである。その開示から、当業者は本発明およびそれに関連した有利性を理解することができ、またその開示には、当業者にとって明らかである、記載された構成および方法の変更および改良が含まれる。従って、すべてのそのような変更および改良、同様に同等物も、
請求項の保護の範囲内である。

Claims (8)

1. 段ボールからなり、かつ、ｎ＝８〜１６である、ｎ−角柱状断面を有する、ポリシリコンを包装するための容器（３）であって、底、ｎ＝８〜１６個の側壁および該容器（３）を閉じるための取り外し可能な蓋を備えてなり、プラスチックからなる二重バッグが、該容器（３）内に取り付けられていて、ポリシリコンからなる円筒状か半円筒状のロッド片（２，４）が、該容器（３）の底および内壁に配備されるようにポリシリコンが二重バッグ内へ充填されていて、該ロッド片（２，４）が、破砕物（１）形態のポリシリコンを囲むことを特徴とする容器。
2. 包装密度が、９００〜１１００ｋｇ／ｍ^３である、請求項１に記載の容器。
3. 前記二重バッグが、厚さ１００〜２００μｍのプラスチックフィルムからなる、請求項１または２に記載の容器。
4. 前記二重バッグが、異なる長さの２つのプラスチックバッグを備えてなり、バッグを閉じるために、長い方のプラスチックバッグの余分なフィルムが巻き上げられ固定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の容器。
5. 反応器内でロッド形態のポリシリコンの堆積により製造された粉砕されたポリシリコンロッドからなるポリシリコンを提供し、段ボールからなり、かつ、ｎ＝８〜１６である、ｎ−角柱状断面を有する容器（３）にポリシリコンを包装することを含むポリシリコンを包装するための方法であって、該容器（３）が、底、ｎ＝８〜１６個の側壁および該容器（３）を閉じるための取り外し可能な蓋を備えてなり、プラスチックからなる二重バッグが、該容器（３）内に取り付けられていて、ポリシリコンからなる円筒状か半円筒状のロッド片（２，４）が、該容器（３）の底および内壁に配備されるようにポリシリコンが二重バッグに充填され、該ロッド片（２，４）が、破砕物（１）形態のポリシリコンを囲み、該容器（３）が蓋で閉じられることを特徴とする、方法。
6. 包装密度が１０００〜１１００ｋｇ／ｍ^３である、請求項５に記載の方法。
7. 前記二重バッグが、厚さ１００〜２００μｍのプラスチックフィルムからなる、請求項５または６に記載の方法。
8. 前記二重バッグが、異なる長さの２つのプラスチックバッグを備えてなり、バッグを閉じるために、長い方のプラスチックバッグの余分なフィルムが巻き上げられ固定される、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。

Images