KR100521298B1 - 유리 기판용 완충체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 부품 등을 형성하여 이루어지는 유리 기판을 복수매 일체로 포장하는 완충체로서, 특정한 물성을 갖는 폴리올레핀 수지 발포 입자의 형내 성형체를 사용하고, 단면이 L자형인 본체 (2)의 적어도 한쪽 측면에 이 L자의 정점으로부터 단부를 향해 30 내지 100 ％의 길이를 갖는 측벽 (4)를 형성한다. 이로 인하여 크린 룸에서의 포장 작업, 특히 자동화에 적합하고 재사용이 가능하다.

Description

유리 기판용 완충체 {Buffer for Glass Substrate}

본 발명은 유리 기체 상에 반도체 장치 등 전자 부품을 형성하여 이루어지는 유리 기판을 수송시의 진동 등에 의한 손상으로부터 보호하는 반송용의 완충체와, 이 완충체를 이용하여 상기 유리 기판을 복수매 동시에 포장한 포장체에 관한 것이다.

최근, 전자ㆍ전기 관련 기기, 특히 퍼스널 컴퓨터의 주변 기기의 하나인 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이, 휴대 전화로 대표되는 휴대 단말 등은 인터넷으로 대표되는 정보 기술 산업의 발달과 동시에 생산량이 급격한 기세로 신장하고 있는 기기이고, 그 포장이나 반송 등에 이용되는 완충체 관련 기술의 개발이 강하게 요망되고 있다. 그 중에서도, 반도체 장치 등의 전자 부품을 조립한 유리 기판, 예를 들면 칼라 필터 유리 기판이나 TFT 유리 기판 (박막 트랜지스터를 조립힌 회로가 형성된 기판) 및 액정 패널 기판 등의 유리 기판은 그 두께가 얇아 수송 중에 발생하는 낙하 충격이나 진동 등에 약한데다가 그 구성이 매우 미세하기 때문에 외부로부터의 영향을 받기 쉬워 취급이 어렵다. 특히, 가공 전의 유리 기판이나 최종 제품이 되기 전의 반완성품을 반송할 경우에는 상기 전자 부품이 노출된 상태로 취급되기 때문에 정전기나 오염물, 먼지 등의 영향을 보다 강하게 받아 그 기능을 손상시키는 경우가 있었다.

그래서, 유리 기판을 손상시키는 일이 없이 안전하게 반송하기 위한 포장 기술이 많이 제안되고 있다.

그 일례로서, 일본 특허 공개평 5-319456호 공보에 개시된 기술을 들 수 있다. 그 기술상 요지는 단면이 L자형을 나타내고, 이 L자를 따라서 내측에는 기판 삽입구를 복수 설치한, 특정한 특성을 갖는 폴리올레핀 비드 발포체를 포함하는 완충체이다. 유리 기판의 포장에 있어서는 복수의 유리 기판을 소정의 간격을 갖고 평행 배치하여 직방체를 형성하고, 각 기판의 모서리부를 각각 상기 완충체의 기판 삽입구에 삽입하고, 이 기판 표면에 대하여 직교하는 상기 직방체의 4변을 상기 완충체에 의해 감합하고, 또한 필요에 따라서 고무나 테이프 등의 고정구로 고정한다.

그러나, 완충체의 외측에 고무나 테이프 등의 고정구를 걸어 고정한 경우, 그 체결력이 이 완충체의 모서리부에 집중하기 때문에 L자가 벌어져 그 양단부에서는 유리 기판이 기판 삽입구보다 떨어져 보호 기능이 충분하게 기능하지 않는 경우가 있었다.

또한, 상기 L자형의 완충체는 기판 삽입구의 홈 폭이 유리 기판의 두께와 동등하거나 또는 약간 좁은 폭으로 형성되어, 폴리올레핀비드 발포체의 특성인 압축시의 탄성 회복성의 장점을 이용하여 유리 기판을 고정하는 것이다. 그 때문에 반송 중의 유리 기판과의 진동 마찰에 의한 내발진성에는 효과적이지만, 원래의 목적인 유리 기판의 포장에 있어서는 유리 기판과의 마찰 저항이 역효과가 되어, 무리하게 유리 기판을 기판 삽입구에 끼워 넣으려 하면 0.6 내지 0.8 mm 정도로 매우 얇은 유리 기판이 용이하게 휘어 파손되기 쉽고, 파손을 피하도록 신중하게 작업을 행하면 시간이 오래 걸린다는 문제가 발생되고 있다. 이것은 유리 기판의 취출에 있어서도 마찬가지이다. 특히 최근에는 노동력 절약화의 관점에서 유리 기판의 자동 수납 장치나 취출 장치의 도입이 진행되고 있지만 상기 문제점으로부터 트러블이 발생되고 있어, 현실적으로 자동화에는 적합하지 않은 완충체라는 지적도 있다.

또한, 유리 기판을 기판 삽입구에 삽입할 때, 마찰 저항력으로부터 유리 기판 표면에 미세한 마찰 상처가 발생한다는 문제점도 잠재하고 있다.

이러한 자동화 적합성은 최근의 유리 기판 대형화에 따라 점점 중요시되고 있는 실용 특성이지만, 완충체도 대형화되고 있어 종래의 완충체로서는 휘어짐, 변형의 문제가 나타나고 있다.

도 1은 본 발명의 완충체의 한 실시 형태의 사시도.

도 2는 본 발명의 완충체의 다른 실시 형태의 사시도.

도 3은 본 발명의 완충체의 다른 실시 형태의 사시도.

도 4는 본 발명의 완충체의 다른 실시 형태의 사시도.

도 5는 본 발명의 완충체의 다른 실시 형태의 사시도.

도 6은 도 1의 완충체를 사용한 본 발명의 포장체의 한 실시 형태의 사시도.

도 7은 도 4의 완충체를 사용한 본 발명의 포장체의 한 실시 형태의 사시도.

도 8A, 8B 및 8C는 본 발명의 완충체의 기판 삽입구의 형상예를 나타내는 부분 단면 모식도.

도 9는 본 발명의 완충체의 외형 치수의 설명도.

또한 도면 중의 부호 1은 완충체, 2는 본체, 3은 기판 삽입구, 4는 측벽, 5는 고정구 안내구, 6은 정점, 11은 유리 기판, 12는 고정구, 13은 볼록조, 21a 및 21b는 완충판, 22, 22a 및 22b는 기판 삽입구의 바닥부, 그리고 23, 23a 및 23b는 볼록조의 꼭대기부이다.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

본 발명의 완충체는, 유리 기판의 모서리부를 구성하는 2측단을 고정하는 기판 삽입구를 갖는 L자형의 본체의 측면에 측벽을 부설한 것에 특징이 있다. 이에 따라, 본 발명의 완충체를 사용한 포장체에 있어서는 본체의 L자 형상이 측벽에 의해 고정되고, L자의 뻗어나감이 방지된다.

이하, 본 발명의 완충체에 대해서 실시 형태를 들어 설명한다.

도 1은 본 발명의 완충체의 바람직한 한 실시 형태의 사시도이고, 도면 중 1은 이 실시 형태의 완충체, 2는 본체, 3은 기판 삽입구, 4는 측벽, 5는 고정구 안내구이다.

본 발명의 완충체의 기본 구성은 단면이 유리 기판의 모서리부의 형상에 따라서 L자형을 나타내는 본체 (2)와, 이 본체 (2)의 L자형을 이루는 양측면의 적어도 한편에 부설된 측벽 (4)로 이루어진다. 도 1은 측벽 (4)를 본체의 양측면에 설치한 예이다. 본체 (2)에는, L자를 따라서 내측에 유리 기판의 모서리부를 형성하는 2측단을 고정하는 기판 삽입구 (3)이 복수개 설치되어 있고, 측벽 (4)는 이 기판 삽입구 (3)에 평행하게 형성된다.

본 발명에 관한 측벽 (4)는, 본체 (2)의 L자의 정점 (6)으로부터 단부를 향해 30 내지 100 ％의 길이에 걸쳐 형성되고, 그 형상은 이 측벽 (4)가 본체 (2)와 접하는 2 단변을 구성변으로 하는 직사각형에 있어서, 본체 (2)의 L자 정점 (6)에 상대하는 직사각형 모서리부에 절단 구역을 설치한 형상이다. 절단 구역의 형상은 특별히 한정되지 않고, 도 1에 나타낸 삼각형 이외에, 도 2에 나타낸 바와 같이 외측으로 볼록한 원호형 또는 도 3에 나타낸 바와 같이 직사각형으로 절단할 수 있고, 측벽 (4)의 면적이 이 직사각형의 면적의 30 내지 80 ％가 되도록 그 크기를 조정한다.

도 4에, 측벽 (4)를 본체 (2)의 한편의 측면에만 부설한 예를 나타낸다. 또한 도 5에 측벽 (4)를 본체 (2)의 양측면에 부설하면서 이 측벽 (4)를 L자의 정점 (6)보다 단부까지의 도중까지로 한 예를 나타낸다.

도 6에, 도 1의 완충체를 사용하여 유리 기판을 포장한 포장체의 사시도를 나타낸다.

도면 중, (11)은 유리 기판, (12)는 고정구이다. 도 6에 나타낸 바와 같이 본 발명의 완충체 (1)은 기본적으로 4개를 1셋트로 사용하고, 복수의 유리 기판 (11)을 소정의 간격을 갖고 평행 배치하여 직방체를 형성하고, 각 기판의 모서리부를 완충체 (1)의 기판 삽입구에 삽입하여 이 직방체의 4변을 이 완충체 (1)로 감합한다. 그 후 필요에 따라서 완충체 (1)의 외측에 형성한 고정구 안내구 (5)에 길이가 긴 고정구 (12)를 권회하고 체결하여 고정한다. 본 발명의 완충체에 있어서, 고정구 안내구 (5)는 필요에 따라서 형성할 수 있다.

본 발명의 완충체 (1)에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본체 (2)의 측면에 측벽 (4)를 설치함으로써 본체 (2)의 L자 형상이 측벽 (4)에 의해서 고정되어 완충체 자체의 강성이 향상하므로, 도 6과 같이 포장한 포장체에 있어서 고정구 (12)의 체결력이 L자의 정점 (6)에 집중적으로 작용하여도, 이 L자 형상이 벌어지는 일이 없고, L자 단부에 있어서의 기판의 홈 빠짐이 방지된다. 이러한 L자 형상 구속력은 측벽 (4)를 본체 (2)의 한쪽 측면에 형성할 수 있으며, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 본체 (2)의 양측면에 부설한 경우는 보다 높은 효과가 얻어진다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 측벽 (4)를 본체 (2)의 한쪽 측면에만 부설한 경우는 양측면에 부설한 경우보다 L자 형상 구속력은 떨어지지만 복수개의 완충체를 중첩 보관, 수송할 수가 있다.

또한 이러한 측벽 (4)의 L자의 정점 (6)에 상대하는 대각선부에는 절단 구역이 형성되어 있기 때문에 이 대각선부에서 측벽 (4)에 휘어짐이 발생되기 어려워 유리 기판 (11)과의 접촉이 억제되어 있다.

본 발명의 완충체는, 폴리올레핀계 수지 발포 입자의 형내 성형체이다. 이 성형체는 폴리올레핀계 수지 발포성 입자를 금형 내에 충전한 후, 가열, 발포시켜 발포 입자를 팽창시켜 원하는 형상으로 성형한 것이고, 이 성형에 사용하는 금형은 사출 성형용 금형과 비교하여 복잡한 형상이어도 제작비가 1/10 이하로 염가이고, 복잡한 형상의 성형체를 양호한 치수 정밀도로 용이하고 효율적으로 양산할 수 있기 때문에, 경제적이고 대량 생산에 바람직하다.

또한 폴리올레핀계 수지 발포 입자의 형내 성형체는 유리 기판과의 접찰에 의해서도 미소한 분진의 발생이 매우 미량이어서 이 분진에 의한 유리 기판의 오염이 매우 적다. 또한, 해당 성형체는 취급 작업이나 수송 중에 외력을 받더라도 변형되기 어렵고, 비록 변형되었다고 해도 회복성이 우수하여 치수 안정성이 높다. 또한 이러한 완충체는 반복 사용에 있어서 사용 전에 그 때마다 순수한 물로 세정되지만 해당 성형체는 흡수량이 적고 건조성이 우수하다.

본 발명의 완충체에 사용되는 폴리올레핀계 수지란 가교형, 무가교형의 어느쪽일 수도 있고, 수지 소재로서 구체적으로는, 저, 중, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 선형 초저밀도 폴리에틸렌, 메탈로센 촉매에 의한 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합 수지 등으로 대표되는 폴리에틸렌계 수지나 공중합 성분이 에틸렌, 부텐-1, 4-메틸펜텐-1 등과 프로필렌과의 랜덤 및 블럭 공중합 수지 또는 상기 2종 이상이 배합된 조성물로부터 바람직하게 선택된다.

특히 본 발명에 적합한 수지 소재로서는 수지 밀도가 0.927 내지 0.970 g/cm³인 폴리에틸렌 및 프로필렌의 랜덤 공중합 수지를 들 수 있다. 수지 밀도가 O.927 g/cm³ 이상인 폴리에틸렌은 후술하는 완충체의 압축 탄성 지수가 적당하고, 외력이 가해졌을 때 변형되기 어렵다. 또한 특정한 압축 탄성 지수를 얻기 위해서 발포 입자의 발포 배율을 작게 할 필요가 없어 경량성, 경제성의 측면에서 바람직하다. 또한 수지 밀도가 O.97O g/cm³ 이하인 폴리에틸렌은 유연성이 충분하고, 내발진성, 회복성도 적당하기 때문에 바람직하다. 또한 프로필렌의 랜덤 공중합 수지는 압축 탄성 지수가 높고, 또한 회복성이나 반복 사용시의 내구성도 우수하여 본 발명에 가장 바람직하게 사용된다.

본 발명의 완충체를 구성하는 성형체에 있어서는, 발포 입자의 평균 입경이 1.5 내지 5.0 mm, 융착률이 70 ％ 이상, 압축 탄성 지수가 3.9 내지 490, 회복률이 60 ％ 이상이다.

상기한 바와 같이 발포 입자의 평균 입경은 1.5 내지 5.0 mm이고, 바람직하게는 2.0 내지 4.5 mm이다. 발포 입자의 평균 입경이 1.5 내지 5.0 mm인 경우, 성형시에 기판 삽입구의 미세한 부분까지 발포 입자를 충전시킬 수가 있고, 금형 형상, 치수의 재현성이 양호하다. 또한, 발포 입자 1개 (체적) 당의 표면적의 비율이 작고 형내 성형시의 수증기 가열 공정에서 입자 내의 가스압 (공기) 일산성(逸散性)이 작다는 것으로부터 충분한 발포 팽창성이 발현된다. 그 결과, 형내 성형체를 구성하는 발포 입자 사이에 공극이 발생되기 어렵고, 이 공극에 오염물이나 먼지가 들어가 완충체의 청정성을 유지할 수 없게 될 우려가 없기 때문에 바람직하다.

또한, 본 발명의 완충체를 구성하는 발포 입자의 평균 입경이란 형내 성형체의 표면에 길이 100 mm의 직선을 볼펜으로 3개 표시하고, 이 직선 상에 접하고 있는 발포 입자의 수를 계측하여, 하기 화학식 (A)로부터 평균 입경 C [mm]를 산출한다. 또한 평가는 3개의 직선으로 구한 값의 평균치로 한다.

C=(1.626×L)/N ···(A)

L: 중심선 길이 [mm]

N: 입자수

본 발명에 관한 성형체의 융착률이란 완충체의 두께 방향으로 깊이 약 1 mm의 절단매를 넣고, 그 절단매를 외측으로 하여 구부려서 파단하였을 때의, 파단면에 있어서의 두께 방향의 전체 길이와 약 75 mm의 길이에 걸친 면적의 전 발포 입자 갯수에 대한 입자 계면이 파괴 (재료 파괴)되어 있는 발포 입자의 갯수를 백분율로 나타낸 수치이다. 본 발명의 완충체에 있어서는 이 융착률이 70 ％ 이상에서 충분한 기계적 강도가 얻어지고, 고정구에 의한 체결 시에 이 고정구가 완충체에 파고 들어 완충체를 파괴하거나, 또한 완충체가 깨지기 쉬워진다는 등의 문제가 발생되기 어려워진다. 또한, 발포 입자 사이에 미소 공극이 발생하여 모관 현상에 의한 흡수성이 발현된다는 문제도, 융착률이 70 ％ 이상에서 발생되기 어려워지기 때문에 바람직하다.

또한, 성형체의 압축 탄성 지수가 3.9 이상인 경우에는, 외력을 받은 때에도 완충체가 변형되기 어려워 내구성이 양호함과 동시에 유리 기판 치수가 600 mm × 700 mm를 초과하는 대형 크기이어도 유리 기판의 중량에 의한 영구 왜곡이 발생되기 어렵고, 유리 기판의 고정이 용이하여 바람직하다. 또한 압축 탄성 지수가 490 이하인 경우에는 특별히 완충체의 발포 배율을 작게 할 필요가 없어 경량성, 경제성의 측면에서 바람직하다. 또한, 압축 탄성 지수가 490 이하인 범위에서는 유연성이 양호하고, 내발진성이 우수함과 동시에 낙하 충격 등의 완충 성능도 우수하기 때문에 바람직하다.

본 발명에 따른 압축 탄성 지수란 압축 탄성률 [N/cm²]를 발포 배율로 나눈 값이고, 이 압축 탄성률이란 하기 발포 배율을 측정한 시험편에 대해서 JIS K 7220에 준하여 구한 값이고, 압축 속도는 10 mm/분으로 한다. 또한, 시험편 두께가 20 mm 미만인 경우에는 두께가 약 20 mm가 되도록 복수매 중첩하여 측정한다.

압축 배율의 측정 방법: 완충체로부터 폭 50 mm, 길이 50 mm, 두께 20 mm의 평탄한 시험편을 추출하고, 중량 [g]을 1O mg까지 측정한 후, 버니어 캘리퍼(vernier caliper)로 폭, 길이, 두께를 측정하여 체적 [cm³]을 산출하여 다음 식 (B)로부터 발포 배율 E [cm³/g]을 산출한다.

E=체적/중량 [cm³/g] ···(B)

또한, 압축 탄성 지수가 3.9 내지 490인 범위 내에서, 회복률이 60 ％ 이상이면 폴리올레핀계 수지 발포 입자의 형내 성형체의 특징인 반복 내구성이 양호하고, 사용 빈도가 높아져도 변형이 작기 때문에 바람직하다. 또한 회복률이란 완충체로부터 폭 50 mm, 길이 50 mm, 두께 20 mm의 평탄한 시험편을 추출하고, 시마즈 세이사꾸쇼(Shimazu Seisakusho) 제조의 압축 시험 장치 「오토그래프 AG-5000 D」를 사용하여 10 mm/분의 압축 속도로 시험편의 두께의 50 ％까지 압축한 후, 즉시 동일 속도로 하중이 제로가 될 때까지 제거하고, 하중이 제로가 된 순간의 두께를 측정하여 다음 식 (C)로부터 회복률 R[％]을 산출한다. 또한, 시험편의 두께가 20 mm 미만인 경우에는 두께가 약 20 mm가 되도록 복수매 중첩 측정한다.

R=(T₁/T₀)×100[％] ···(C)

T₀: 시험 전의 시험편의 두께 [mm]

T₁: 시험 후의 시험편의 두께 (하중이 제로일 때) [mm]

이어서, 본 발명의 완충체의 외형 치수에 대해서 도 8, 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 8은 본 발명의 완충체의 실시 형태에 있어서의, 본체의 L자로 직교하는 방향의 부분 단면도이고, 도 9는 도 5의 실시 형태의 측면도이다. 도 8 중, (13)은 인접하는 기판 삽입구 (3)을 사이에 두는 볼록조, (22)는 기판 삽입구 (3)의 바닥부, (23)은 볼록조 (13)의 꼭대기부이고, 도 9 중, (21a), (21b)는 본체의 L자를 구성하는 완충판이고, 각각 L자의 짧은 변, 긴 변을 형성하고 있다. 또한, (22a), (22b)는 완충판 (21a), (21b)에 각각 형성된 기판 삽입구의 바닥부이고, 도 8의 (22)에 상당한다. 또한, (23a), (23b)는 도 8의 (23)에 상당하는 완충판 (21a), (21b)의 볼록조의 꼭대기부이다.

본 발명의 완충체는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 본체 단면이 대략 L자를 나타내고 있고, 이 L자를 구성하는 완충판 (21a), (21b)의 최대 두께 (도 8의 볼록조 13에 있어서의 두께 t1), 및 측벽 (4)의 두께 (도시하지 않음)는 대상으로 하는 유리 기판의 크기에 따르지만 바람직하게는 10 내지 100 mm의 범위에서 선택되고, 보다 바람직하게는 15 내지 5O mm이다. 이 두께가 상기 바람직한 범위 내인 경우에는 완충체로서의 강성이 충분하고, 휘어짐이나 변형이 발생되기 어렵고, 측벽 (4)에 있어서 충분한 L자 형상 구속력이 얻어진다. 또한, 상기 범위 내에서는 완충체의 생산성도 좋고, 완충체 및 포장체의 부피가 적당하여 경제성도 양호하다. 또한, 기판 삽입구 (3)의 바닥부 (22a), (22b)에서의 완충판 (21a), (21b)의 두께로서는 상기 효과를 얻기 위해 5 mm 이상이 바람직하다.

또한, 본 발명의 완충체에 있어서, 본체의 L자의 짧은 변 (tS) 및 긴 변(tL)의 짧은 변을 기준으로 하는 비 (tL/tS)는 1.0 내지 3.5가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 3.3이다. 이 비가 상기 범위 내이면 긴 변과 짧은 변의 균형이 좋고, 직사각형의 유리 기판의 고정 안정성이 양호하여 유리 기판의 휘어짐에 의한 손상이 발생되기 어려워진다.

또한, 본 발명에서는 상기 짧은 변과 긴 변과의 범위 내에서, 포장시에 각 완충체가 유리 기판의 측단의 10 ％ 이상을 감합하고 있는 것이 바람직하다. 완충체가 감합하는 유리 기판의 측단의 길이가 10 ％ 이상이면, 유리 기판의 지지부가 충분해지고, 낙하 충격을 받은 경우에 그 부분에 충격 하중이 집중하여도 유리 기판이 손상되기 어렵고, 또한 유리 기판보다 완충체에 관한 응력도 낮아지며, 반송 중의 진동에 의한 접촉 마찰에서의 발진이 저감하여 청정성의 측면에서도 바람직하다. 또한, 유리 기판의 각 측단에 있어서, 2개의 완충체로 지지되는 길이가 측단의 92％ 이하이면 유리 기판과 완충체의 접촉 부분이 그다지 크지 않기 때문에 반송 중의 진동에 의한 접촉 마찰로 인한 발진성에 문제가 없어 청정성의 측면에서도 바람직하고, 또한 완충체가 필요 이상으로 대형화되지 않는다는 점으로부터 경제성도 양호하다.

또한, 본 발명의 완충체의 측벽 (4)로서는 완충판 (21a)와 (21b)로 이루어지는 L자 형상을 유지하기 위해 어느 정도의 크기가 필요한데, 본 발명에 있어서는 측벽 (4)가 본체 (2)와 접하는 끝변 (ta, tb)의 길이는 L자의 단부까지의 길이 (tA, tB)를 100 ％로 하여 30 내지 100 ％ 필요하다. 도 1 내지 도 4는 ta=tA, tb=tB의 예이고, 도 5는 ta<tA, tb<tB의 예이다. 또한, ta/tA와 tb/tB는 동일 또는 상이할 수 있다. 또한, 이러한 측벽 (4)의 면적으로서는 상기 L자 형상을 유지하는 데에 있어서 넓은 쪽이 바람직하고, 또한 해당 측벽 (4)의 L자의 정점 (6)에 상당하는 대각선부에 휘어짐 방지를 위해 절단 구역을 설치하는 점을 고려하면 본 발명에 있어서는 측벽 (4)의 면적 [직사각형의 면적 (ta×tb)에서 절단 구역으로 제외된 영역의 면적을 뺀 면적]은 직사각형의 면적의 30 내지 80 ％이다.

구체적인 외형 치수로서는 바람직하게는 짧은 변 (tS)이 100 내지 500 mm, 긴 변 (tL)이 1O0 내지 1100 mm이고, L자에 직교하는 방향의 길이는 유리 기판의 포장 매수에 따라서도 다르지만 150 내지 600 mm이다.

이어서, 기판 삽입구 (3)에 대해서, 도 8을 사용하여 설명한다. 본 발명의 완충체에 있어서, 본체 (2)에 설치된 복수의 기판 삽입구 (3)의 홈 폭 t3은 포장하는 유리 기판의 두께의 1.0 내지 4.0 배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2 내지 3.5 배이다. 해당 수치가 1.0 배 이상이면, 수동에 의한 유리 기판의 삽입, 취출 시의 작업성이 좋고, 자동 삽입을 행하는 경우에도 유리 기판의 파손이 발생되기 어렵다. 또한, 4.0 배 이하에서는 유리 기판의 삽입, 취출을 자동화하여도 문제가 없는 것은 물론, 유리 기판의 반송 중의 진동 충격에 의한 덜걱거림이 없어 유리 기판의 파손이 방지되고, 발진도 적기 때문에 청정성의 측면에서 바람직하다. 홈 폭의 실제 크기는 0.5 내지 3.0 mm 정도이다.

또한, 기판 삽입구 (3)의 홈 깊이 t2는 유리 기판의 크기, 중량 및 성형체의 압축 탄성 지수 등을 감안하여 3 내지 15 mm의 범위가 바람직하다. 홈 깊이가 3 mm 이상이면, 유리 기판이 반송 중의 진동 충격이나 취급 시에 낙하 충격을 받았을 때에도, 쉽게 떨어져 손상하는 일이 없기 때문에 바람직하다. 또한, 완충체와 접촉하는 유리 기판의 측단 근방은 반송 중의 진동 충격에 의한 접찰로 미세한 마찰 상처가 발생되기 쉽고, 이 유리 기판의 가공에 있어서는 이 영역은 절단 제거되지만, 기판 삽입구 (3)의 깊이가 15 mm 이하이면, 절단 제거되는 영역이 작아도 되기 때문에 바람직하다. 또한, 유리 기판과 완충체와의 접찰에 의한 발진도 적어져 청정성의 관점에서도 바람직하다.

또한, 기판 삽입구 (3)의 홈 피치 t4는 유리 기판의 종류 (예를 들면 마더 유리, 칼라 필터 유리 기판 등 디스플레이 구성 기판) 및 그 크기, 중량 및 성형체의 압축 탄성 지수, 홈 폭 등을 감안하여, 바람직하게는 6 내지 100 mm의 범위에서 선택할 수 있다. 즉, 반송 중의 진동 충격이나 취급 시의 낙하 충격을 받은 경우에, 유리 기판이 휘어 기판끼리가 접촉하지 않도록 설정할 수 있다.

본 발명의 완충체에 설치한 기판 삽입구 (3)의 단면 형상으로서는, 도 8A에 나타낸 바와 같이, 홈 폭 t3이 바닥부와 개구부에서 동일한, 즉 인접하는 기판 삽입구 사이의 볼록조 (13)의 단면이 직사각형인 형상일 수도 있지만, 유리 기판의 삽입 작업성을 고려하면 기판 삽입구 (3)의 홈 폭을 개구부에서 넓힌, 즉 볼록조 (13)의 꼭대기부 단면을 위쪽으로 볼록한 원호형 (도 8B)이나 사다리꼴 형상 (도 8C)으로 한 형상이 바람직하다.

본 발명의 완충체는, 먼저 설명한 바와 같이 4개를 1셋트로 사용하고, 유리 기판 포장 후에 주위에 긴 고정구를 권회, 체결하고 고정하여 포장체를 얻는다. 여기에서 사용되는 고정구로서는, 끈형, 테이프형 등 긴 것일 수 있고, 예를 들면 폴리프로필렌제 테이프가 바람직하게 사용된다. 또한, 통상은 외부에서 오염물이나 먼지가 침입하지 않도록 해당 포장체를 청정한 폴리에틸렌 주머니 등에 수납하여 밀봉하여 보관, 반송한다.

또한, 도 6의 실시 형태에 있어서는, 동일 완충체 4개를 1셋트로 사용한 예를 나타냈지만 본 발명에 있어서는 이것에 한하지 않고, 유리 기판의 크기나 포장, 취출 작업성, 특히 자동 장치인 경우에는 취출 위치 결정 등을 고려하여, 다른 크기의 완충체를 2 종류 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 하중이 가해지는 바닥부에는 큰 크기의 완충체를 사용하고, 작은 크기의 완충체는 상부에 이용하는 조합 등을 들 수 있다. 또한, 유리 기판의 짧은 변에 완충체의 짧은 변을 반드시 대응시킬 필요는 없고, 2개의 완충체가 한 쪽은 짧은 변으로 다른 쪽은 긴 변으로 유리 기판의 1변을 지지할 수 있다.

또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 도 4에 예시한 측벽을 본체의 한편의 측면에만 부설한 완충체를 사용할 경우에는 이 측벽의 배치가 교대로 되도록 완충체를 조합하여 포장체 내에 있어서 완충 성능이나 유리 기판 고정 성능이 편중되지 않도록 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 완충체는 유리 기판의 반송용으로서의 용도 이외에 보관용으로서도 사용할 수 있다. 구체적으로는, 플라스틱 골판지 등의 외부 상자 내에 본 발명의 완충체 2개를 1셋트로 고정하여 유리 기판을 삽입한다. 이 경우, 유리 기판 상부의 완충체는 사용할 수도 사용하지 않을 수도 있다. 또한, 필요에 따라서 덮개를 사용하여 먼지와 오염물의 침입을 방지한다.

본 발명의 과제는, 상기 문제점에 감안하여 유리 기판 포장시에 완충체의 L자의 단부에 있어서의 유리 기판의 홈 빠짐이 없고, 반송 중이나 취급시에 진동이나 낙하 충격 등의 외력이 가해져도 유리 기판을 안전하게 보호할 수가 있는 유리 기판용 완충체를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 하나의 과제는, 유리 기판의 포장, 취출의 자동화에 적합하고 유리 기판과 접찰하여도 용이하게 분진을 발생시키지 않고, 내구성이 우수하여 복수회의 사용이 가능하며, 경제적으로 우수한 유리 기판용 완충체를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 과제는, 이 완충체를 사용하여 포장한 포장체를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 측면은 폴리올레핀계 수지 발포 입자의 형내 성형체(in-die molding)로 이루어지고,

단면이 유리 기판의 모서리부의 형상에 따라 L자형을 나타내고, 이 L자 내면에는 이 L자를 따라서 유리 기판의 모서리부를 형성하는 2측단을 고정하는 기판 삽입구를 복수개 설치한 본체, 및 이 본체의 L자 측면의 적어도 한편에 부설된, 기판 삽입구에 평행하고 이 L자의 모서리부에서 양단부로 향하여 각각 30 내지 100 ％의 길이에 이르는 측벽을 갖는 유리 기판용 완충체로서,

상기 측벽은 이 측벽과 본체가 접하는 2 단변을 구성변으로 하는 직사각형이 갖는 모서리부 중 상기 L자의 정점에 상대하는 모서리부에 절단 구역을 설치한 형상으로, 이 측벽의 면적이 이 직사각형의 30 내지 80 ％이고,

상기 폴리올레핀계 수지 발포 입자는 평균 입경이 1.5 내지 5.0 mm, 융착률이 70 ％ 이상, 압축 탄성 지수가 3.9 내지 490, 회복률이 60 ％ 이상인 유리 기판용 완충체에 관한 것이다.

상기 완충체에 있어서는, 본체의 최대 두께가 10 내지 10O mm, 본체의 L자의 2변의 비가 짧은 변 기준으로 1.0 내지 3.5, 측벽의 두께가 10 내지 100 mm, 기판 삽입구의 홈의 깊이가 3 내지 15 mm, 홈 피치가 6 내지 100 mm인 것이 바람직하고, 또한 상기 측벽은 본체의 양 L자 측면에 각각 부설하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 제2 측면은, 복수의 유리 기판; 각 유리 기판의 모서리부를 기판 삽입구에 삽입함으로써 이 복수의 유리 기판이 소정의 간격을 갖고 평행 배치되는 상기 유리 기판용 완충체; 및 이 완충체의 L자 외면에 권회된 고정구를 포함하는 포장체에 관한 것이다.

상기 포장체는, 복수의 유리 기판의 각 모서리부를 상술한 유리 기판용 완충체의 기판 삽입구에 삽입한 후, 이 완충체의 L자 외면에 고정구를 권회하여 체결하여 고정함으로써 얻어진다.

하기 사양의 완충체를 제조하고, 유리 기판을 포장하여 평가를 행하였다.

<실시예 1>

[유리 기판 사양]

용도: 액정 표시용 마더 유리

치수: 850 mm×1000 mm

두께: 0.7 mm

[수지 물성]

소재: 에틸렌ㆍ프로필렌 랜덤 공중합 수지

발포 배율: 2O cm³/g

평균 입경: 3.6 mm

융착률: 88 ％

압축 탄성률: 559 N/cm²

압축 탄성 지수: 28.0

회복률: 88 ％

[외형 치수]

유리 기판 수납 매수: 12 매

본체

짧은 변: 350 mm

긴 변: 460 mm

L자 직교 방향의 길이: 415 mm

두께: 35 mm

측벽

형상: 도 2 (원호형 절단 구역, 본체의 양측면에 부설)

L자 상의 길이: 100 ％ (짧은 변)×100 ％ (긴 변)

면적: 직사각형의 70 ％

두께: 35 mm

기판 삽입구

홈 폭: 1.5 mm

홈 깊이: 9.5 mm

홈 피치: 25 mm

형상: 도 3(c), 스트레이트부의 높이 5.0 mm, 사다리꼴 형상부 높이 4.5 mm

[평가 1]

상기 완충체 4개를 1셋트로서 상기 유리 기판 12 매를 포장하고, 고정구로서 폴리프로필렌제 테이프를 2개 부분에 권회, 체결하고 고정하여 포장체를 얻었다. 이 포장체를 통상의 경로로 수송하였더니 완충체의 L자 단부에 있어서의 휘어짐이나 변형이 없고, 유리 기판의 포장 작업성이 양호하고, 또한 L자 형상이 유지되어 포장체에 있어서의 유리 기판의 홈 빠짐도 없고, 안정적으로 수송할 수가 있었다.

[평가 2]

또한, 본 실시예의 완충체의 완충 성능을 평가하기 위해서, 상기 평가 1의 포장체를 골판지 상자 (JIS Z 1506 규격의 CD-4)에 포장하고, 하기의 조건에 의해 자유 낙하 시험을 실시하였다.

ㆍ낙하 시험 조건

낙하 높이: 30 cm

포장체 낙하면: 포장체의 지면만

낙하 횟수: 3회

상기 조건에 있어서 3회 낙하 후에도 유리 기판의 탈락이 전혀 없고, 시험 전의 포장 상태를 유지하고 있으며, 유리 기판의 손상도 보이지 않았다. 또한 유리 기판 표면을 육안으로 확인 관찰하였더니 분진의 부착은 전혀 관찰되지 않았다.

[평가 3]

또한, 본 발명의 완충체의 유리 기판 고정 성능을 평가하기 위해, 평가 1의 포장체에 대해서 하기의 조건으로 진동 시험을 실시하였다. 또한 진동 시험은 이 포장체를 진동 시험 장치의 가진 테이블에 고정하고, JIS Z 0232의 시험 방법에 준거하고 행하였다.

ㆍ진동 시험 조건

진동 방향: 상하

진동 파형: 정현파

소인: 대수소인 (주파수: 5 내지 100 Hz, 소인 속도: 0.5 옥타브/분)

진동 가속도: ±0.75 G

진동 시간: 30 분

상기 진동 시험 종료 후, 유리 기판의 포장 고정 상태를 육안으로 관찰하였더니 유리 기판에 아주 약간 뒤틀림이 보이지만, 기판 삽입구로부터 탈락한 유리 기판은 없고, 또한 육안으로 확인함에 있어서 분진의 부착은 전혀 관찰되지 않았다.

실시예 2

하기 사양의 완충체를 제조하고, 유리 기판을 포장하여 평가를 행하였다.

[유리 기판 사양]

실시예 1과 동일

[수지 물성]

소재: 에틸렌ㆍ프로필렌 랜덤 공중합 수지

발포 배율: 2O cm³/g

평균 입경: 3.6 mm

융착률: 86 ％

압축 탄성률: 530 N/cm²

압축 탄성 지수: 26.5

회복률: 89 ％

[외형 치수]

유리 기판 수납 매수: 12 매

본체

실시예 1과 동일

측벽

형상: 도 1 (삼각 형상 절단 구역, 본체의 양측면에 부설)

L자 상의 길이: 100 ％ (짧은 변)×100 ％ (긴 변)

면적: 직사각형의 50 ％

두께: 35 mm

기판 삽입구

실시예 1과 동일

상기 완충체를 사용하여, 실시예 1과 동일하게 포장체를 형성하여 수송을 행한 결과, 포장 작업성, 수송성 모두 양호했다.

실시예 3

하기 사양의 완충체를 제조하여, 유리 기판을 포장하고 평가를 하였다.

[유리 기판 사양]

실시예 1과 동일

[수지 물성]

소재: 에틸렌ㆍ프로필렌 랜덤 공중합 수지

발포 배율: 2O cm³/g

평균 입경: 3.6 mm

융착률: 83 ％

압축 탄성률: 510 N/cm²

압축 탄성 지수: 25.5

회복률: 88 ％

[외형 치수]

유리 기판 수납 매수: 12 매

본체

실시예 1과 동일

측벽

형상: 도 3 (직사각형 절단 구역, 본체의 양측면에 부설)

L자 상의 길이: 100 ％ (짧은 변)×100 ％(긴 변)

면적: 직사각형의 60 ％

두께: 35 mm

기판 삽입구

실시예 1과 동일

상기 완충체를 사용하여, 실시예 1과 동일하게 포장체를 형성하여 수송을 행한 결과, 포장 작업성, 수송성 모두 양호하였다.

<실시예 4>

하기 사양의 완충체를 제조하고, 유리 기판을 포장하여 평가를 행하였다.

[유리 기판 사양]

실시예 1과 동일

[수지 물성]

소재: 에틸렌ㆍ프로필렌 랜덤 공중합 수지

발포 배율: 2O cm³/g

평균 입경: 3.6 mm

융착률: 87 ％

압축 탄성률: 539 N/cm²

압축 탄성 지수: 27.0

회복률: 89 ％

[외형 치수]

유리 기판 수납 매수: 12 매

본체

실시예 1과 동일

측벽

형상: 도 2의 원호형 절단 구역을 설치한 측벽을 본체의 일측면에만 부설

L자 상의 길이: 100 ％ (짧은 변)×100 ％ (긴 변)

면적: 직사각형의 70 ％

두께: 35 mm

기판 삽입구

실시예 1과 동일

상기 완충체를 사용하여, 도 7에 나타낸 바와 같이, 측벽이 번갈아 배치하도록 하여 유리 기판을 포장하고, 포장체를 형성하여 수송을 행한 결과, 포장 작업성, 수송성 모두 양호하였다. 또한, 측벽이 본체의 한편의 측면에만 부설되어 있기 때문에 보관 시의 공간 절약화를 실현하였다.

<실시예 5>

하기의 수지를 사용하는 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 완충체를 제조하고 유리 기판을 포장하여 평가를 행하였다.

[수지 물성]

소재: 가교 폴리에틸렌 수지

수지 밀도: O.93O g/cm³

발포 배율: 1O cm³/g

평균 입경: 2.8 mm

융착률: 98 ％

압축 탄성률: 539 N/cm²

압축 탄성 지수: 27.0

회복률: 93 ％

상기 완충체를 사용하여 실시예 1과 동일하게 포장체를 형성하여 수송을 행한 결과, 포장 작업성, 수송성 모두 양호하였다.

<비교예 1>

하기 사양의 측벽이 없는 본체만의 완충체를 제조하고, 유리 기판을 포장하여 평가를 하였다.

[유리 기판 사양]

실시예 1과 동일

[수지 물성]

소재: 에틸렌ㆍ프로필렌 랜덤 공중합 수지

발포 배율: 2O cm³/g

평균 입경: 3.6 mm

융착률: 86 ％

압축 탄성률: 549 N/cm²

압축 탄성 지수: 27.5

회복률: 87 ％

[외형 치수]

유리 기판 수납 매수: 12 매

본체

짧은 변: 350 mm

긴 변: 460 mm

L자 직교 방향의 길이: 400 mm

두께: 35 mm

기판 삽입구

실시예 1과 동일

[평가]

상기 완충체 4개를 1셋트로 사용하고, 실시예 1의 평가 1과 동일하게 하여 포장체를 얻었다. 얻어진 포장체를 실시예 1과 동일한 경로로 수송하였더니 완충체의 L자 단부에 휘어짐이나 변형이 많이 보였다. 또한, 고정구의 체결력에 의해 L자가 벌어져 홈 빠짐이 보여, 실시예 1과 동일한 평가 2, 평가 3에 대해서는 실시할 수 없었다.

<비교예 2>

하기 물성의 수지를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 완충체를 제조하였다.

[수지 물성]

소재: 에틸렌ㆍ프로필렌 랜덤 공중합 수지

발포 배율: 2O cm³/g

평균 입경: 3.6 mm

융착률: 60 ％

압축 탄성률: 549 N/cm²

압축 탄성 지수: 27.5

회복률: 85 ％

상기 완충체를 사용하여, 실시예 1과 동일하게 포장체를 형성하여 수송을 행한 결과, L자 단부의 휘어짐이나 변형도 없고, 포장시의 작업성도 양호하고, 홈 빠짐도 발생되지 않았다. 그러나, 실시예 1의 [평가 2]와 동일한 자유 낙하 시험을 행하였더니 유리 기판의 탈락은 없었지만 지면에 놓인 완충체의 긴 변 방향의 기판 삽입구와 접촉하고 있었던 유리 기판의 단부에 미소한 깨짐이 발생되어 있었다. 이 깨짐의 원인을 구명하고자 이 완충체를 상세히 관찰한 결과, 발포 입자 사이에 균열이 발생되어 있고, 낙하 충격에 의해 유리 기판이 완충체를 파고 들어갔기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 발포 입자가 탈락한 형적도 확인되었고, 반복 사용에 견디는 내구성이 실시예 1의 완충체에 비하여 떨어진다는 것을 알았다. 즉, 완충체를 구성하는 성형체의 융착률이 70 ％에 미치지 않기 때문에 완충체가 원래 갖는 기계적 강도에 떨어지고 낙하 충격을 받았을 때에 과도의 왜곡이 발생된 것으로 생각된다.

<비교예 3>

하기 사양의 완충체를 제조하고, 유리 기판을 포장하여 평가를 행하였다.

[유리 기판 사양]

실시예 1과 동일

[수지 물성]

소재: 에틸렌ㆍ프로필렌 랜덤 공중합 수지

발포 배율: 2O cm³/g

평균 입경: 3.6 mm

융착률: 86 ％

압축 탄성률: 530 N/cm²

압축 탄성 지수: 26.5

회복률: 89 ％

[외형 치수]

유리 기판 수납 매수: 12 매

본체

짧은 변: 350 mm

긴 변: 460 mm

L자 직교 방향의 길이: 415 mm

두께: 35 mm

측벽

형상: 도 5 (삼각 형상 절단 구역, 본체의 양측면에 부설)

L자 상의 길이: 25 ％ (짧은 변)×25 ％ (긴 변)

면적: 직사각형의 31 ％

두께: 35 mm

기판 삽입구

실시예 1과 동일

[평가]

상기 완충체 4개를 1셋트로서 사용하고, 실시예 1의 평가 1과 동일하게 하여 포장체를 얻었다. 얻어진 포장체를 실시예 1과 동일한 경로로 수송하였더니 측벽의 L자 형상 구속력이 부족하였기 때문에 완충체의 L자 단부에 휘어짐이나 변형이 보였다.

<실시예 6>

측벽의 두께를 8 mm로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 완충체를 제조하여 평가하였더니 측벽의 두께가 얇기 때문에 완충체의 L자 단부에 휘어짐이나 변형이 약간 보였다.

본 발명을 상세히 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 여러가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 분명하다.

본 출원은 2001년 5월 31일 출원한 일본 특허 출원 (특원 2001-164291)에 기초하는 것으로 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 완충체에 측벽을 설치함으로써 강성이 향상하고, 본체의 L자 형상 구속력이 높다. 따라서, 이 완충체를 사용하여 유리 기판을 포장한 포장체에 있어서는, 완충체의 변형이 방지되고, L자 단부에 있어서의 유리 기판의 홈 빠짐이 없고, 유리 기판을 확실하게 고정하여 보호함과 동시에, 유리 기판과 완충체와의 접찰에 의한 분진의 발생 및 유리 기판의 손상이 방지된다. 따라서, 본원 발명에 따르면 유리 기판의 보호 효과가 높고, 포장, 제거 작업성이 좋고, 이 작업의 자동화에도 적합하고, 또한 재이용이 가능하며, 유리 기판의 포장, 보관, 수송에 있어서의 경제 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 폴리올레핀계 수지 발포 입자의 형내 성형체(in-die molding)로 이루어지고,

   단면이 L자형을 나타내고, 이 L자 내면에는 이 L자 측변에 평행하게 기판 삽입구를 복수개 설치한 본체, 및 이 본체의 L자 측면의 적어도 한편에 부설된, 기판 삽입구에 평행하고 이 L자의 모서리부에서 양단부를 향해서 각각 30 내지 1O0 ％의 길이에 걸친 측벽을 가지며,

   상기 측벽은 이 측벽과 본체가 접하는 2 단변를 구성변으로 하는 직사각형이 갖는 모서리부 중 상기 L자의 정점에 상대하는 모서리부에 절단 구역을 설치한 형상으로, 이 측벽의 면적이 이 직사각형의 면적의 30 내지 80 ％이고,

   상기 폴리올레핀계 수지 발포 입자는 평균 입경이 1.5 내지 5.0 mm, 융착률이 70 ％ 이상, 압축 탄성 지수가 3.9 내지 490, 회복률이 60 ％ 이상인 유리 기판용 완충체.
2. 제1항에 있어서, 본체의 최대 두께가 10 내지 100 mm, 본체의 L자의 2변의 비가 짧은 변 기준으로 1.0 내지 3.5, 측벽의 두께가 10 내지 100 mm, 기판 삽입구의 홈 깊이가 3 내지 15 mm, 홈 피치가 6 내지 100 mm인 유리 기판용 완충체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측벽을 본체의 양 L자 측면에 각각 부설한 유리 기판용 완충체.
4. 복수의 유리 기판;

   각 유리 기판의 모서리부를 기판 삽입구에 삽입함으로써 이 복수의 유리 기판이 소정의 간격을 갖고 평행 배치되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 유리 기판용 완충체; 및

   이 완충체의 L자 외면에 권회된 고정구

   로 이루어지는 포장체.