KR102068694B1

KR102068694B1 - 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이

Info

Publication number: KR102068694B1
Application number: KR1020190119398A
Authority: KR
Inventors: 유영파; 강종철; 이홍진
Original assignee: 주식회사 신우
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2020-01-21
Also published as: JP2022514993A; CN112867600A; CN112867600B; WO2021060592A1; EP4035882A4; EP4035882A1

Abstract

본 발명은, 복수의 종이를 적층하여 가공하되, 일부의 종이에는 길이 방향을 따라 절개한 칼집을 형성하고, 다른 종이에는 주름 등을 형성한 후 금형을 이용하여 가압 성형함으로써 친환경적이고, 기존의 종이를 이용한 완충 트레이의 성형이 어려운 단점을 극복한 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 복수의 종이가 적층된 완충 트레이 제조용 원재를 준비하는 원재준비단계, 포장의 대상이 되는 제품의 형상 및 크기에 대응되는 적어도 하나 이상의 금형을 준비하는 성형준비단계 및 상기 원재를 금형에 의해 가압하여 성형하는 성형단계를 포함하되, 상기 원재는 속지;와 적어도 한 장 이상의 겉지;가 접착제에 의해 부착되어 적층되고, 상기 속지는 포장의 대상이 되는 제품의 길이 방향을 따라 절개된 것을 특징으로 한다.

Description

종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이{Formation method of Paper-based packaging buffer tray and the buffer tray by this}

본 발명은 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종이를 포장의 대상이 되는 병의 형상에 대응하도록 성형하는 과정에서 터짐이나 찢어짐 현상이 발생하지 않도록 가공된 종이를 적절히 절개하여 이용하고, 여러 부분을 순서에 따라 시계열적으로 프레스 성형하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이에 관한 것이다.

일반적으로 화장품 등과 같이 액상의 제품은 유통상의 편리함이나 심미적, 광고적인 목적에 의해 유리병이나 플라스틱 병에 담긴 후 상자에 포장되어 유통되는 경우가 많다. 다만, 이러한 제품이 담긴 병, 특히 유리병의 경우에는 이동 과정에서 서로 부딪히는 경우 파손이 발생할 우려가 높으므로 포장 상자 안에 완충 트레이를 추가하여 포장하는 것이 일반적이다. 완충 트레이를 이용하여 유리병을 추가 포장하는 경우, 유리병 간에 이격 공간을 형성하여 서로 간에 부딪히는 현상을 방지할 수 있으며, 외부로부터 전달되는 충격을 완화하는 완충역할을 동시에 수행할 수 있다.

이러한 완충 트레이는 연질의 플라스틱이나 펄프, 스티로폼 등으로 제조되는 것이 일반적이었으나, 최근 환경문제의 심각성이 대두되면서 상기 재료들을 이용하는 것이 제도적으로나 환경적으로 많은 제약이 있는 실정이다. 예컨대, 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률 등에서는 이러한 포장재의 재질이나 구조 등에 대한 제약을 규정하고 있으며, 이후에도 이러한 규제와 제약은 계속되거나, 강화될 것으로 예견된다.

따라서, 이러한 기조에 대응하여 친환경적인 재료를 이용한 완충 트레이의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이라고 할 수 있다. 한편, 이를 대체할 재료로서 종이 재료가 가장 유력하게 제시되고 있으나, 종이의 경우 요구되는 형상으로 성형하거나 필요 강도를 갖도록 제조하는 등 다루기에 난점이 있어 이를 극복함과 동시에 종이 재질의 완충 트레이를 대량 양산하기 위한 기술개발이 당면 과제로 떠오르고 있다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-2009-0005274

본 발명은 상기와 같은 기존의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 속지와 적어도 한 장 이상의 겉지가 접착제에 의해 부착되어 적층된 원재를 금형을 이용하여 성형함으로써 종이로 이루어지는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기 속지는 길이방향을 따라 절개되고, 겉지에는 주름, 엠보싱, E골 등이 형성되어 금형에 의해 가압되어도 찢어지거나 파괴되지 않아 요구되는 형상대로 원재를 성형할 수 있도록 하는 완충 트레이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

아울러, 복수의 금형을 구비하되, 각 금형은 서로 다른 탄성력을 갖는 스프링을 구비함으로써 기설정된 순서에 따라 가압 성형되어 원재가 파괴되지 않으면서 성형가능할 수 있는 완충 트레이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여,

본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법은,
복수의 종이가 적층된 완충 트레이 제조용 원재를 준비하는 원재준비단계; 포장의 대상이 되는 제품의 형상 및 크기에 대응되는 적어도 하나 이상의 금형을 준비하는 성형준비단계; 및 상기 원재를 금형에 의해 가압하여 성형하는 성형단계;를 포함하되, 상기 원재는 속지;와 적어도 한 장 이상의 겉지;가 접착제에 의해 부착되어 적층되고, 상기 속지는 포장의 대상이 되는 제품의 길이 방향을 따라 절개된 것을 특징으로 한다.

삭제

아울러, 상기 속지는 크라프트지인 것을 특징으로 한다.

이에 더하여, 상기 속지는 길이 방향을 따라 양측 방향으로 교호하여 지그재그 방식으로 절개되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 겉지는 주름, E골, 엠보싱 중 적어도 어느 하나가 형성된 종이인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제는 전분을 함유하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 성형준비단계는 적어도 둘 이상의 금형을 준비하되, 상기 금형에는 스프링이 장착되는 것을 특징으로 한다.

이에 더하여, 상기 성형단계는 복수의 금형이 기설정된 순서로 조작되어 시간차에 따라 원재를 성형하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이는 상기 제시된 제조방법 중 어느 하나에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이는, 종이를 원재로 이용하여 완충 트레이를 제조함으로써 친환경적인 완충 트레이를 제조할 수 있는 방법을 제공하며, 기존의 종이를 이용한 완충 트레이 제조의 장애가 된 성형이 어려운 단점을 극복하기 위하여 복수의 종이를 적층함으로써 원재를 제조하는 방법을 개시한다.

특히, 적층되는 종이는 속지 및 적어도 한 장 이상의 겉지로 구성되는데, 상기 속지에는 길이 방향으로, 필요에 따라서는 길이 방향을 따라 양쪽으로 교호하면서 지그재그 방식으로 절개된 홈이 형성되므로, 외력에 의해 성형되는 도중 상기 홈을 따라 속지가 양측으로 벌어지면서 찢어지거나, 터지는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 겉지에는 주름, 엠보싱, E골 등이 포함됨으로써, 탄성과 연성이 부여되어 원재가 외력에 의해 성형되는 경우 자연스럽게 종이가 늘어나게 되면서 찢어지거나 터짐현상이 발생되지 않을 수 있다.

즉, 상기와 같이 종이를 특수 가공하는 공정을 부가함으로써 종이가 터지거나 찢어지지 않은 채로 요구되는 형상에 따라 성형될 수 있도록 하는 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

이에 더하여, 제품 안치 공간을 형성하는 경우에는 복수의 금형을 구비하되, 상기 금형은 서로 다른 탄성력을 갖는 스프링을 각각 구비하여, 기설정된 순서에 따라 압축성형을 수행함으로써, 성형도중 원재가 찢어지거나 파괴되는 현상을 방지할 수 있는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정도
도 2는 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이에 제품이 안치된 모습을 개략적으로 표현한 도면
도 3은 본 발명에 따른 속지가 직선 형상으로 절개된 것을 개략적으로 표현한 도면
도 4는 본 발명에 따른 속지가 양측 방향으로 교호하여 절개된 것을 개략적으로 표현한 도면
도 5는 본 발명에 따른 양측 방향으로 교호하여 절개된 속지를 가압 성형한 모습을 표현한 사진
도 6은 본 발명에 따른 원재를 구성하는 속지와 겉지를 표현한 도면
도 7은 본 발명에 따른 원재를 구성하는 겉지로 이용되는 주름종이, E골 라이너, 엠보싱 종이를 도시한 도면

발명자는 발명을 설명함에 있어 적절한 용어나 단어를 선택하거나 정의하여 설명할 수 있고, 이 경우에 있어 사용된 용어나 단어는 통상적으로 사용되는 의미에 한정하여 해석할 것이 아니라, 발명자의 의도를 참작하여 발명에서 구현된 기술적 사상에 부합하도록 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어나 단어는 통상적으로 사용되는 의미에 한정되는 것이라고 볼 수는 없다. 이하 상술되는 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 기술적 사상을 모두 대변하거나 한정하는 것은 아니라 할 것이므로 통상의 기술자의 입장에서 용이하게 대체 가능한 요소 및 균등범위에 해당하는 예가 존재할 수 있다.

이하 상술한 원칙에 입각하여 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 완충 트레이를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법은 복수의 종이가 적층된 완충 트레이 제조용 원재를 준비하는 원재준비단계, 포장의 대상이 되는 제품의 형상 및 크기에 대응되는 적어도 하나 이상의 금형을 준비하는 성형준비단계 및 상기 원재를 금형에 의해 가압하여 성형하는 성형단계를 포함하여 이루질 수 있다.

실제로 일반적인 종이의 경우 외부의 충격에 약해 쉽게 찢어지고, 성형을 위해 가압하게 되면 적어도 한 부분 이상이 터지게 되므로, 성형을 통해 특정 형상을 제작하는 것이 매우 어려운 특징이 있다. 따라서, 종이를 금형과 프레스를 이용하여 특정 형상으로 성형하기 위해서는 종이를 성형이 가능한 재질로 가공할 필요가 있다.

상기와 같은 필요성에 의해 본 발명에 따른 원재준비단계는 금형과 프레스를 이용하여 성형할 수 있는 원재를 준비하는 단계이다. 여기서 상기 원재는 속지와 적어도 한 장 이상의 겉지가 접착제에 의해 부착되어 적층되어 이루어질 수 있다. 속지는 원재가 성형되는 경우 내부에서 완충 트레이의 전체 형상을 유지하는 역할을 하는 구성이고, 겉지는 속지를 외부에서 감싸는 역할로서 겉지의 형상을 유지하는데 도움을 주고, 후술하는 바와 같이 속지가 절개되는 경우 그 외면을 가림으로써 심미적인 기능을 동시에 수행할 수 있는 구성이다.

속지로는 크라프트지가 이용될 수 있고, 속지는 한 장으로 구성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 두 장 이상 구비될 수 있다. 겉지는 준비단계에서 한 장만 부착되거나 그 이상 부착될 수 있다. 예컨대, 준비단계에서 한 장의 겉지만이 부착되는 경우, 추후 성형단계를 거친 후 추가적으로 겉지가 부착되는 것이 가능할 수 있다. 다만, 겉지가 한 장만 부착된 상태에서 성형된 후 겉지가 추가적으로 부착되지 아니할 수 있는 것은 물론이다. 또는, 겉지는 준비단계에서 두 장 이상 부착될 수 있는데, 이 경우 속지를 사이에 두고 양 면에서 감싸도록 부착되는 것이 바람직하다.

만일, 겉지가 상대적으로 얇은 재질의 종이로 이루어진다면 여러겹으로 겹쳐진 종이가 이용될 수 있다. 예컨대, 엠보싱 화장지를 여러겹 겹쳐서 이용하거나, 주름지고 얇은 한지를 여러겹 겹쳐서 이용하는 것도 가능할 수 있다.

전술한 바와 같이 속지와 겉지가 접착제에 의해 부착된다고 하더라도 외력에 의해 가압하여 성형한다면 대부분 찢어지거나, 일부분이 터지는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 겉지와 속지 모두 외력에 의해 견딜 수 있도록 추가적인 가공이 요구된다.

이를 위해 속지는 도 3에 도시된 바와 같이 포장의 대상이 되는 제품의 길이 방향을 따라 절개될 수 있다. 따라서, 금형과 프레스를 통해 외력이 가해지는 경우 절개된 부분이 양측으로 벌어지면서, 외부로부터 전달되는 힘이 절개된 부분으로 집중되면서 다른 부분이 찢어지거나 터지는 현상이 방지될 수 있다. 특히, 이러한 절개는 포장의 대상이 되는 제품의 길이 방향을 따라 하나의 선 형상으로만 절개되는 것이 아니라, 길이 방향에 수직한 방향으로 적어도 하나 이상의 선을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 좌우 방향뿐만 아니라, 상하 방향으로도 인장력이 분산될 수 있어, 전체적으로 찢어짐이나 터짐 현상이 방지될 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따를 경우, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 속지가 길이 방향을 따라 절개되되, 양측 방향으로 교호하여 지그재그 방식으로 절개될 수도 있다. 이 경우, 외력이 가해지는 경우 각 절개면에서 절개면을 기준으로 여러 방향으로 힘이 분산되므로, 외력에 의해 터지거나 찢어지는 현상이 좀 더 안정적으로 방지될 수 있다. 이 때, 절개는 도 4에 도시된 바와 같이 곡선지게 교호되는 파도 형상의 지그재그 방식일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 직선으로 교호하여 단순 지그재그 방식으로 절개되는 것도 가능하다. 다만, 이 경우에도 도 4와 같이 길이 방향의 양 측면에 적어도 하나 이상의 선분 형상의 절개면이 더 포함될 수 있다.

이에 더하여, 포장되는 제품의 크기가 크다는 등 기타의 이유가 있는 경우, 속지는 적어도 두 장 이상이 겹쳐져 이용될 수 있다. 이 때, 속지 각각이 절개될 수 있는데, 각 속지가 전술한 바와 같이 양측 방향으로 교호하여 절개되는 경우 각 속지는 교호된 절개면이 서로 반대결로 겹쳐지도록 적층될 수 있다. 즉, 각 절개 형상의 골과 마루가 서로 교차하여 외력에 의해 종이가 터지는 현상이 방지될 수 있다.

도 5는 전술한 바와 같이 양측 방향으로 교호하여 파도 형상으로 절개된 속지를 이용하여 성형한 완충 트레이의 개략적인 형상을 표현한 사진이다.

한편, 겉지에는 주름, E골, 엠보싱 중 적어도 어느 하나가 형성될 수 있다. 즉, 외력에 의한 인장력에 의해 늘어남으로써 다른 부위가 찢어지거나 터지지 않도록 하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 겉지는 주름종이, E골 라이너, 엠보싱 종이 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 따라서, 외력이 가해지면 주름종이의 경우에는 파괴되기 전에 주름이 먼저 펴지면서 외력에 의한 변형을 완충가능하고, E골 라이너도 마찬가지로 E골이 먼저 인장되면서 외력에 의한 변형을 완충할 수 있으며, 엠보싱 종이도 엠보싱에 의한 완충이 가능할 수 있다.

도 6을 참고하면, 절개된 속지와 엠보싱 종이를 겉지로 하는 원재의 구성이 개략적으로 표현되어 있다. 다만, 이러한 구성으로 이루어지는 원재는 서로 접착되어야 하므로 접착제를 필요로 한다.

접착제는 각 종이의 접촉면을 서로 부착시킬 수 있는 것이라면 제한없이 채용될 수 있다. 다만, 경우에 따라 접착제를 이용하는 경우 성형과정에서 원재가 금형에 달라붙고 형상의 유지가 되지 않을 우려가 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 상기 접착제는 전분가루가 포함된 접착제일 수 있다. 전분가루를 포함하게 되면 원재의 형상 유지가 용이하며, 금형에 달라붙는 현상이 방지될 수 있어 기능적이며, 친환경적인 효과 또한 누릴 수 있게 된다.

실제로 종이를 이용하여 완충 트레이를 성형하는 경우, 종이 자체의 약한 강도로 인해 찢어지거나 터지는 현상이 자주 발생하게 된다. 특히 복수의 제품을 포장하기 위한 완충 트레이의 경우 복수의 안치 공간을 형성하여야 하는데, 이 복수의 안치 공간을 동시에 성형하는 경우 터짐 현상이 더욱 빈번하게 발생하게 된다. 즉, 양 안치 공간의 사이 부분이 양 측면으로부터 동시에 인장력을 받기 때문에 쉽게 터지게 되는데, 이를 방지하기 위해 각 안치 공간은 순서에 따라 성형되는 것이 바람직하다.

따라서, 이를 방지 하기 위하여, 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법은 성형준비단계와 성형단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 성형준비단계는 원재를 성형하기 위한 준비를 하는 단계로서, 성형을 위해 적어도 둘 이상의 금형을 준비하되, 상기 금형에는 스프링이 장착될 수 있다. 또한, 성형단계는 복수의 금형이 기설정된 순서로 조작되어 시간차에 따라 원재를 성형하는 단계일 수 있다.

이를 통해 각 안치 공간은 기설정된 순서로 조작되는 금형에 대응되도록 시계열적으로 성형될 수 있다. 특히 스프링을 구비함으로써 금형이 원재에 맞닿는 시간을 조절할 수 있어, 성형이 안정적으로 이루어질 수 있다.

상기 스프링은 하나의 금형에만 장착되고, 다른 금형에는 장착되지 아니할 수도 있고, 필요에 따라 복수의 금형에 모두 설치될 수도 있다. 다만, 스프링은 복수의 금형이 원재에 맞닿는 시간을 조절하기 위한 목적으로 설치되는 것이므로, 복수의 금형이 모두 스프링을 구비하는 경우, 각 스프링은 금형마다 서로 다른 탄성력을 가진 스프링일 수 있다.

아울러, 안치 공간이 시간차에 의해 성형하는 경우, 선행하여 성형을 수행하는 금형이 종이를 충분히 끌고 들어간 이후 다음 금형이 성형을 수행하여야 하므로 이를 위해 스프링은 충분한 강도를 갖는 것으로 구비될 필요가 있다.

성형단계가 마쳐지고 난 후, 완충 트레이는 외형이 말끔하게 마감되지 않을 수 있다. 따라서, 필요에 따라 상기 완충 트레이의 마감작업을 하는 단계가 수행될 수 있다. 예컨대, 완충 트레이의 표면에 별도의 프린팅된 스티커를 붙여 심미감을 증대시킨다거나, 돌출된 부분을 제거하는 단계 등이 추가적으로 수행될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이는 전술한 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다. 도 2는 본 발명에 따라 제조된 종이 재질의 포장용 완충제에 제품이 안치된 것을 개략적으로 표현한 도면이다. 따라서, 전술한 제조방법에 개시된 시계열적인 구성으로부터 자명하게 도출될 수 있는 완충 트레이의 구성은 본 발명에 따른 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상, 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 도면과 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

복수의 종이가 적층된 완충 트레이 제조용 원재를 준비하는 원재준비단계;
포장의 대상이 되는 제품의 형상 및 크기에 대응되는 적어도 하나 이상의 금형을 준비하는 성형준비단계; 및
상기 원재를 금형에 의해 가압하여 성형하는 성형단계;를 포함하되,
상기 원재는 속지;와 적어도 한 장 이상의 겉지;가 접착제에 의해 부착되어 적층되고,
상기 속지는 포장의 대상이 되는 제품의 길이 방향을 따라 절개된 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 속지는 크라프트지인 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 속지는 길이 방향을 따라 양측 방향으로 교호하여 지그재그 방식으로 절개되는 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 겉지는 주름, E골, 엠보싱 중 적어도 어느 하나가 형성된 종이인 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 접착제는 전분을 함유하는 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 성형준비단계는,
적어도 둘 이상의 금형을 준비하되, 상기 금형에는 스프링이 장착되는 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 성형단계는,
복수의 금형이 기설정된 순서로 조작되어 시간차에 따라 원재를 성형하는 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이의 제조방법.
제1항, 제3항, 제5항 내지 제9항 중 어느 하나에 의한 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 종이 재질의 포장용 완충 트레이.