KR101788364B1 - 발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트에 관한 것으로, 발포수지를 사출성형하여 초경량의 파렛트 본체(10)를 형성하되, 상기 본체(10)의 외부에는 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지로 된 내피층(20)을 형성하고, 상기 내피층(20)의 외부에는 에폭시·PU·PVC·ABS·PP·PE·합성고무 중 적어도 어느 하나로 된 외피층(30)을 형성함으로써, 자체 중량이 초경량이어서 물류비를 절감할 수 있음은 물론이고 항공용 파렛트로 그 사용이 적합할 뿐만 아니라, 수지 피막(20)(30)과 보강재(40) 및 메쉬망(50)에 의하여 고강도로 형성할 수 있고, 다른 한편으론 불연제 또는 난연제가 도포되므로 화기에 취약한 발포수지의 단점과 화재시 대량의 유독가스가 발생하는 단점을 보완할 수 있으며, 특히 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지로 내피층(20)을 형성하여 유기용제나 열에 의한 본체(10)의 훼손을 예방함과 아울러 저렴한 수지로 수회에 걸쳐 피복된 외피층(30)을 형성하여 초경량 고강도의 파렛트를 저렴하고 용이하게 생산할 수 있는 발명에 관한 것이다.

Description

발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트{HIGH STRENGHT ULTRA-LIGHT PALETTE USED BY FOAMED RESIN}

본 발명은 발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트에 관한 것으로, 특히 발포폴리스틸렌을 사출성형하여 초경량의 파렛트 본체를 형성하되, 상기 본체의 외부에 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지로 된 내피층과, 에폭시·PU·PVC·ABS·PP·PE·합성고무 중 적어도 어느 하나로 된 외피층을 형성하고, 부가적으로 본체의 내부에는 보강재를 일체로 인서트 사출함으로써, 파렛트 본체의 강도를 보강한 것을 특징으로 하는 '발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트'에 관한 것이다.

통상 지게차를 이용한 화물의 운반 및 적재에는 파렛트가 흔히 사용되는데, 하기에서 일반적인 파렛트의 구성 및 장단점을 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 살펴본다.

도 1은 종래 목제 파렛트(100)의 구성을 나타내는 것으로, 목제 파렛트(100)는 다수의 상부패널(110) 및 하부패널(120)을 일정한 간격으로 이격하여 나란히 배치하되, 상부패널(110)과 하부패널(120) 사이에 지지구(130)가 받쳐지도록 형성한 구성으로서, 비교적 제작이 쉽고 저렴한 장점이 있지만 내구성이 매우 취약하여 쉽게 파손되기 때문에 고가의 화물을 취급하는 데에는 사용하지 않을뿐더러, 수출입 화물에 함께 사용되는 경우 병해충 검역과 관련한 검사규정이 까다로워 근래에 들어서는 전반적으로 그 사용이 급감하는 추세에 있다.

그리고 이러한 목제 파렛트(100)의 문제점을 해결하기 위하여 상부패널(110) 및 하부패널(120)을 나무가 아닌 금속 재질로 형성함으로써, 내구성 및 병해충 검역과 관련한 문제를 보완하는 금속제 파렛트가 개발되고 있지만, 고가일 뿐만 아니라 제작이 어렵고 무거우며 재질에 따라 내식성이 취약한 문제점이 있어 널리 상용화되지 못하고 있는 실정이다.

도 2는 합성수지제 파렛트(200)의 구성을 나타내는데, 조립된 상판(210)과 하판(220) 사이에 운반을 위한 삽입구(240)가 형성되는바, 상기 합성수지제 파렛트(200)는 목제 파렛트에 대비하여 내구성이 좋고, 금속제 파렛트에 대비하여서는 상대적으로 저가임과 아울러 내식성이 좋은 장점이 있지만, 여전히 그 무게가 무거워 합성수지제 파렛트(200) 자체의 중량만으로도 물류비 증가의 원인이 되었으며, 특히 항공기용 파렛트로는 그 사용이 부적합하였다.

한편, 상기 고중량의 목제/금속제/합성수지제 파렛트의 단점을 보완하여 발포폴리스틸렌(일명, 스티로폼) 수지로 된 초경량 파렛트가 개발되었지만, 다른 재질의 파렛트에 비하여 상대적으로 강도가 부족하여 항공기용 파렛트와 같은 특수한 목적 이외에 그 사용이 제한적이고 보편화 되지는 못하였으며, 화기에 취약하고 화재시에는 대량의 유독가스가 발생하는 문제점이 있었다.

등록실용신안공보 제20-0360095호(2004. 8. 27. 공고) 등록특허공보 제10-0828421호(2008. 5. 8. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 파렛트의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내식성이 좋고 검역의 문제가 없는 합성수지로 파렛트를 형성하되, 자체 중량이 초경량으로서 물류비를 절감할 뿐만 아니라 항공기용으로도 사용할 수 있도록 발포수지를 사출성형하여 파렛트 본체를 형성하고, 본체의 내외부에는 강도를 보강할 수 있는 수단을 구비하여 강도에 취약한 발포수지의 단점과 함께 화기에 취약한 단점을 보완하며, 다른 한편으론 제작이 간편함과 아울러 저렴한 구성의 '발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트'를 제공하는 데에 본 발명의 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 '발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트'의 구성은, 발포수지를 사출성형하여 초경량의 파렛트 본체를 형성하되, 상기 본체의 외부에는 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지로 된 내피층을 형성하고, 상기 내피층의 외부에는 에폭시·PU·PVC·ABS·PP·PE·합성고무 중 적어도 어느 하나로 된 외피층을 형성함으로써, 유기용제 및 열에 의한 본체의 변형이 없으면서 저렴한 비용으로 여러 겹의 수지 피막을 고강도로 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 본체의 내부에 보강재를 일체로 인서트 사출하거나, 본체의 내피층 또는 외피층에 메쉬망을 함께 적층함으로써, 파렛트 본체의 강도를 더 보강한 구성에 부가적인 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 외피층에 규사가 포함되도록 함으로써 적재물의 미끄럼을 방지하도록 한 구성과, 외피층에 불연제 또는 난연제를 도포하여 화기에 취약한 단점 및 화재시 대량의 유독가스가 발생하는 단점을 보완하도록 한 구성에 또 다른 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 발포수지로 파렛트 본체를 사출성형하므로 내식성 및 검역에 문제가 없음은 물론이고, 자체 중량이 초경량이어서 물류비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 항공용 파렛트로 그 사용이 적합한 효과가 있다. 또한, 본체의 외부에 내피층 및 외피층과 메쉬망이 형성되고 본체의 내부에는 보강재가 일체로 인서트 사출되므로 초경량 파렛트를 고강도로 형성할 수 있는 효과가 있으며, 다른 한편으론 외피층에 불연제 또는 난연제가 도포되므로 화기에 취약한 발포수지의 단점과 화재시 대량의 유독가스가 발생하는 단점을 보완하는 효과가 있다.

특히, 수지 피막의 형성시 유기용제나 열에 의하여 본체가 훼손되지 않는 수지로 내피층이 형성되고, 그 내피층의 외부에 저렴한 수지가 수회에 걸쳐 피복됨으로써, 초경량 고강도의 파렛트를 저렴하고 용이하게 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 목제 파렛트를 나타내는 사시도
도 2는 종래 합성수지제 파렛트를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트를 나타내는 평면 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트를 나타내는 저면 사시도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파렛트를 나타내는 평명 사시도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파렛트를 나타내는 저면 사시도
도 7은 본 발명에 따른 파렛트를 나타내는 단면도
도 8은 본 발명에 따른 파렛트의 보강재를 나타내는 사시도
도 9는 본 발명에 있어 보강재가 구비된 파렛트를 나타내는 단면도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파렛트를 나타내는 파단면 사시도

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 '발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트'의 구성을 도 3 내지 도 9를 참조하여 상세히 살펴본다.

본 발명에 따른 파렛트(1)의 구성 중 본체(10)의 구성을 먼저 살펴보면, 본체(10)는 발포수지를 사출성형하여 초경량으로 형성하는바, 이때 발포수지는 다양한 수지를 선택적으로 사용할 수 있지만 발포폴리스틸렌(EPS)을 사용하거나 또는 우레탄폼을 사용함이 바람직하고, 특히 원가가 저렴하고 취급이 용이한 발포폴리스틸렌을 사용하는 것이 경제적이다.

본체(10)의 외형은 도 3 내지 도 5에 도시된 일 실시예와 같이 상판(11)의 저면에 다수의 받침(13a)을 돌출하여 형성하되 상기 받침(13a) 사이의 공간부(15a)가 사방으로 형성되도록 함으로써 지게차에 의한 운반작업이 용이하도록 할 수도 있고, 또는 도 6 및 도 8에 도시된 다른 실시예처럼 상판(11)의 저면에 다수의 받침(13b)을 길이 방향으로 길게 형성하여 받침(13b) 사이의 공간부(15b)는 어느 한 방향으로 제한되지만 파렛트(1)에 가해지는 하중은 보다 효과적으로 분산되도록 할 수 있다. 이 경우 받침(13b)의 내부에 보강재(40)를 일체로 사출성형하여 강도를 더욱 보강할 수도 있는데 상기 보강재(40)의 상세한 구성은 후술하기로 한다.

그리고 각 실시예에 있어 상기 본체(10)의 외부에는 내피층(20)을 형성하여 발포수지로 된 본체(10)의 강도를 보강하는데, 이때 상기 내피층(20)은 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지를 도포함으로써 발포수지로 된 본체(10)가 유기용제나 열에 의하여 변형되지 않도록 한다.

구체적으로, 발포폴리스틸렌으로 본체(10)를 구성함에 있어서, 에폭시·PU·PVC·ABS 등의 수지로 본체(10)의 외부에 수지 피막을 형성하면 상기 수지 피막에 포함된 유기용제에 의하여 본체(10)의 표면이 용해되어 훼손된다. 또한, 상기 본체(10)에 용융된 PP·PE·합성고무 등으로 수지 피막을 형성하면 상기 용융 수지에 의하여 본체(10)에 열변형이 일어난다. 따라서, 불융불용성의 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지를 본체(10)에 도포함으로써 발포수지로 된 본체(10)가 유기용제나 열에 의하여 훼손되거나 변형되지 않도록 한다.

이때, 상기 폴리우레아 수지는 아이소사이아네이트 구성요소와 합성수지 혼합 구성요소의 반응 산물로부터 유도된 탄성중합체로서, 다른 합성수지에 비하여 상대적으로 고가이지만, -20~60℃에서 탄성을 유지하고, 내마모성, 내후성, 내부식성, 단열성 및 급속으로 응고되는 등의 우수한 장점이 있으며, 특히 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds)을 전혀 포함하지 않기 때문에 발포수지로 사출성형된 파렛트 본체(10)에 도포하더라도 용해가 발생하지 않는다. 하이브리드 수지는 폴리우레탄-폴리우레아 혼합물로서 상기 폴리우레아처럼 발포폴리스틸렌으로 된 본체(10)에 도포하더라도 용해가 발생하지 않는다. 또한, 폴리우레아 수지 및 하이브리드 수지는 상온에서 도포되므로 파렛트 본체(10)에 대한 열변형이 없다.

한편, 발포수지로 된 파렛트 본체(10)에 수지 피막을 두껍게 도포할수록 강도를 더욱 보강할 수 있는데, 상기 내피층(20)을 형성하는 폴리우레아 수지 및 하이브리드 수지의 경우 다른 일반적인 수지에 비하여 고가이어서 상기 내피층(20)을 두껍게 형성하기 곤란하다. 이에 본 발명은 상기 내피층(20)의 외부에 다른 일반적인 수지를 수회에 걸쳐 도포한 외피층(30)을 형성함으로써 충분한 강도로 파렛트(1)를 형성할 수 있다.

즉, 상기 내피층(20)의 외부에 에폭시·PU·PVC·ABS·PP·PE·합성고무 중 적어도 어느 하나로 된 외피층(30)을 형성함으로써, 상기 폴리우레아 수지 및 하이브리드 수지로 된 내피층(20)이 외피층(30)에 포함된 유기용제나 열을 차단하여 본체(10)의 훼손 및 변형을 예방함과 아울러 저렴한 비용으로 수지 피막을 두껍게 형성할 수 있다.

예컨대, 에폭시 수지로 외피층(30)을 형성하는 경우, 에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기 2개 이상을 갖는 수지상 물질 및 에폭시기의 중합에 의해서 생긴 열경화성 수지로서, 저렴할 뿐만 아니라 재료면에 대하여 큰 접착력을 갖기 때문에 파렛트의 수지 피폭을 두껍게 형성하는 데 유리하다. 이때, 에폭시는 유기용제를 포함하고 있기 때문에 본체(10)에 직접 닿으면 용해가 발생하지만, 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지로 된 내피층(20)의 외부에 형성되므로 본체(10)를 훼손하지 않으며, 상기 에폭시 수지를 반복적으로 도포함으로써 결과적으로 충분한 두께를 갖는 수지 피막을 저렴하게 형성할 수 있다.

한편, 본 발명은 내피층(20)과 외피층(30)을 스프레이 또는 디핑의 방법으로 형성할 수 있는바, 본 발명은 상기 내피층(20)과 외피층(30)을 구성하는 수지의 도포 방법에 한정되지 않는다.

그리고 본 발명은 파렛트(1)의 본체(10) 내부에 보강재(40)를 일체로 인서트 사출하여 그 강도를 보강함이 바람직한바, 도 8에 도시된 바와 같은 보강재(40)를 본체(10)의 사출성형시 인서트 함으로써 본체(10)와 보강재(40)를 일체로 형성하되, 상기 보강재(40)는 PVC·ABS·PP·PE·합성고무 등의 합성수지로 형성하거나 또는 종이제로 형성할 수 있으며, 본체(10)와의 접합력 및 무게와 강도를 고려할 때 종이제로 형성함이 바람직하다. 한편, 상기 보강재(40)는 도면에 도시된 바와 같이 압축강도에 유리한 "I"자형으로 형성함이 바람직하지만 본 발명은 상기 보강재(40)의 형상에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명은 도 9에 도시된 바와 같이 본체(10)의 내피층(20)이나 외피층(30)에 메쉬망(50)을 함께 적층함으로써, 파렛트 본체(10)의 강도를 더 보강할 수 있는바, 상기 메쉬망(50)에 의하면 파렛트(1)의 인장강도 내지 전단강도를 특히 보강할 수 있다.

한편, 상기 외피층(30)을 형성함에 있어 규사 등의 입자(이하 '규사'로 통칭함)가 포함된 수지를 스프레이 또는 디핑하여 외피층(30)을 형성하거나, 또는 외피층(30)의 도포 직후 응고되기 전에 규사를 분사함으로써, 외피층(30)에 포함된 규사에 의하여 파렛트(1) 상에 적재되는 화물의 미끄럼을 방지할 수 있다.

그리고 외피층(30)에 불연제 또는 난연제를 도포하여 화기에 취약한 단점과 화재시 대량의 유독가스가 발생하는 단점을 보완함이 바람직한바, 상기 불연제 또는 난연제는 순무기질 규산염계 화합물이나 변형 규산염계 무기질화합물 등 공지의 불연제 및 난연제를 사용할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 '발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트'의 작용을 살펴보면, 파렛트(1)의 본체(10)가 초경량의 발포수지로 형성됨에 따라 물류비를 절감할 수 있고 항공용 파렛트로 사용되기에 접합하며, 아울러 종래의 목제/금속제/합성수지제 파렛트와 달리 파렛트 본체(10)가 일체로 사출성형되므로 그 제조가 용이하다.

그리고 파렛트 본체(10)의 외부에 내피층(20) 및 외피층(30)이 순차적으로 형성되어 강도를 보강하고, 부가적으로는 본체(10) 내부에 형성되는 보강재(40)와 수지 피막에 함께 형성되는 메쉬망(50)에 의하여 파렛트(1)의 압축강도 및 인장강도를 더욱 보강할 수 있다.

특히, 내피층(20)을 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 수지로 형성함으로써 유기용제나 열에 의하여 본체(10)가 훼손되지 않고, 내피층(20)의 외부에는 저렴한 수지를 수회에 걸쳐 도포하여 충분한 두께의 외피층(30)을 형성함으로써, 초경량 고강도 파렛트(1)를 저렴하고 용이하게 생산할 수 있다.

1: 파렛트 10: 본체
11: 상판 13a, 13b: 받침
15a, 15b: 공간부 20: 내피층
30: 외피층 40: 보강재
50: 메쉬망

Claims (6)

1. 발포수지를 사출성형하여 초경량의 파렛트 본체(10)를 형성하되, 상기 본체(10)의 내부에 종이로 된 보강재(40)를 일체로 인서트 사출하여 파렛트 본체(10)의 강도를 보강하고;
   상기 발포수지로 된 본체(10)가 유기용제나 열에 의하여 변형되지 않도록 본체(10)의 외부에 폴리우레아 수지로 된 내피층(20)을 형성하되, 상기 내피층(20)에 메쉬망(50)을 함께 적층하여 파렛트 본체(10)의 강도를 더 보강하며;
   상기 내피층(20)의 외부에는 에폭시·PU·PVC·ABS·PP·PE·합성고무 중 적어도 어느 하나로 된 외피층(30)을 형성하되 상기 외피층(30)에 규사와 같은 입자가 포함되도록 함과 아울러 상기 외피층(30)에 불연제 또는 난연제를 도포함으로써, 유기용제 및 열에 의한 본체(10)의 변형이 없으면서 저렴한 비용으로 여러 겹의 수지 피막을 고강도로 형성하고, 적재물의 미끄럼을 방지하며, 화기에 취약한 단점을 보완하도록 한 것을 특징으로 하는 발포수지를 이용한 초경량 고강도 파렛트.
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