KR20130127672A - 접이식 포장용 완충재와 그 포장용 완충재의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물품 포장을 위한 접이식 포장용 완충재 및 그 포장용 완충재의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 발포폼이 커버체에 의하여 감싸져 완충재가 이루어지면서도 발포폼이 충진되는 패드부와 그 패드부의 경계부에는 비충진부가 형성되도록 하여 패드부가 비충진부에 의하여 구획되면서 커버체에 의하여 복수의 패드가 링크되어 절첩이 이루어지도록 하고, 케이싱에 몰드를 내장하여 커버체와 발포제를 이용하여 완충재를 폼의 형태로 이루어지도록 하면서도 편 상태에서는 판상으로 이루어지면서도 접어 사용할 수 있도록 하여 보관부피를 최소화하고, 이러한 완충재의 제조가 간단한 공정과 간단한 장치에 의하여 접이식의 구조를 갖도록 한 것이다.

Description

접이식 포장용 완충재와 그 포장용 완충재의 제조방법 및 제조장치{Packaging Cushion, Manufacturing Apparatus and Method Thereof}

본 발명은 물품 포장을 위한 접이식 포장용 완충재에 관한 것으로, 제품 포장시 제품과 함께 포장하여 제품이 유동 되거나 외부충격에 의하여 제품에 전달되는 충격을 흡수하도록 하기 위한 포장용 완충재 및 그 포장용 완충재의 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 포장용 완충재는 전자제품과 같이 고가(高價)의 제품이나 파손의 우려 있는 제품을 보호하기 위하여 사용되는 것으로, 각종의 산업현장에서 생산된 제품의 판매를 위하여 이동하는 과정에서 제품 자체의 유동이나, 적재과정에서 하중이나 충격, 진동 등과 같은 외부의 압력에 의하여 제품이 손상되는 것을 방지하기 위하여 사용되어진다.

이러한 완충재는 대부분 경우 스티로폼을 사용하거나 비닐지에 소형의 공기주머니를 일정한 간격으로 형성한 뽁뽁이(Bubble Wrap) 시트로 제품을 포장하여 제품이 포장박스와 일정한 간격을 유지시킨 상태로 유동되지 않도록 함으로써 유통과정에서의 충격을 최소화하고 외부로부터 충격이 발생할 경우에도 충격을 흡수하여 파손이나 고정을 방지하도록 하는 것이다.

특히, TV나 냉장고 등의 전자제품과 같이 중량이 무거운 제품의 경우에는 공기를 이용한 완충재는 터짐이 발생할 수 있기 때문에 대부분 스티로폼으로 이루어지는 완충재를 사용하여 충격을 흡수하도록 하고 있는 것이다.

하지만, 이러한 것의 문제가 제품을 안정적으로 보관하기 위해서는 제품의 외곽 테두리 형태에 끼워지도록 완충재의 형태가 이루어져야 하는데, 이렇게 특정한 입체형태로 완충재가 이루어질 경우 부피를 지나치게 많이 차지하게 되므로 운반이나 보관이 매우 불편하며, 실제 포장현장에서는 이러한 완충재가 대량으로 사용되는데 작업자의 입장에서도 부피가 큰 완충재를 취급하기가 매우 불편하다는 문제가 있는 것이다.

또한, 이러한 스티로폼 완충재는 제작하고 운반하고 포장하는 과정뿐만 아니라, 소비자가 제품을 개봉할 경우에도 미세한 가루가 떨어지게 되는 것이기 때문에 미관상 좋지 않고, 생산라인이나 포장라인 및 소비자 등 취급을 하는 모든 사용자에게 가루가 호흡기를 통하여 흡입될 경우에 건강에 악영향을 미치게 되므로 사용상 주의가 필요한 것이다.

또한, 이러한 완충재 자체가 대부분 경우에 특정한 제품의 형상에 맞도록 제작되므로 다른 형태의 제품을 포장할 경우에는 끼울 수 없어서 재사용이 불가능하고 일회성으로 사용할 수밖에 없으며, 스티로폼 자체가 화학제품이기 때문에 제품운반에 사용하고 난 이후에는 재활용이 되지않고, 따라서 완충재를 폐기처리하는 과정에서 심각한 환경오염을 일으키게 되는 문제가 있는 것이다.

따라서 최근에는 이러한 것의 대안으로 종이재를 이용하여 제작한 완충재가 제안되고 있으나, 이러한 것은 지지력이 약하기 때문에 무거운 제품의 경우에는 사용할 수 없고 실질적인 대안이 되지 못한다는 문제가 있는 것이다.

따라서 본 발명은 완충재를 폼의 형태로 이루어지도록 하면서도 접이식으로 이루어져 보관부피를 최소화할 수 있도록 하고, 이러한 판재로 이루어져 접이식으로 사용되는 구조의 완충재를 간단한 공정과 간단한 장치에 의하여 제조할 수 있도록 한 것이다.

또한, 이러한 완충재의 구조가 다양한 형태의 제품을 포장하는데 사용할 수 있도록 함으로써 재사용이 가능토록 하고, 완충재를 취급중에 미세가루가 발생되는 것을 방지토록 한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 완충재의 구조가 발포폼이 판상으로 성형되도록 하면서도 발포폼이 커버체에 의하여 감싸져 이루어지도록 패드를 형성하고, 그 패드의 경계부에는 비충진부를 형성하여 패드가 비충진부에 의하여 구획되면서 커버체에 의하여 복수의 패드가 링크되어 절첩이 이루어지도록 한 것이다.

또한 이러한 포장용 완충재를 성형함에 있어서, 함체와 덮개로 이루어지는 케이싱에 내입홈이 형성된 몰드가 삽입되어 이루어진 제조장치를 구비하여 그 제조장치에 몰드를 삽입한 상태에서 비닐시트로 이루어지는 커버체를 몰드와 덮개에 걸쳐 깔고 발포제를 분사한 후 덮개를 덮어 발포가 이루어지도록 하면 발포제가 몰드의 형태에 맞도록 요철 형태로 발포가 이루어지면서 그 외부를 커버체가 감싸게 되는 것이고, 그 발포형태가 패드의 사이마다 비충진부가 형성되면서 절첩이 가능한 형태로 성형할 수 있도록 한 것이다.

따라서 본 발명은 완충재의 보관부피를 최소화하여 유통과정에서의 물류비용을 절감할 수 있고, 다양한 형태의 제품에 호환하여 사용할 수 있으므로 작업자의 작업성이 향상되면서도 대량생산으로 인한 원가절감의 효과가 있으며, 완충재를 일회성으로 사용하지 않고 여러 번 반복 재사용할 수 있으므로 매우 경제적이고, 폐기물량을 줄여 처리비용을 절감할 수 있음은 물론, 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 완충재를 취급중에 미세한 가루가 발생되지 않으므로 완충재를 제조하고 제품을 포장하는 작업자를 포함하여 소비자의 경우에도 위생적이고도 안전하게 사용할 수 있는 것이다..

도 1 은 본 발명의 포장용 완충재의 구조를 나타낸 일 실시 예의 사시도
도 1a는 도 1의 포장용 완충재의 사용상태도
도 2 내지 도 6a는 본 발명의 포장용 완충재의 다양한 실시 예 및 그 사용상태도
도 7은 본 발명의 포장용 완충재의 제조장치의 구조를 나타낸 분해 사시도
도 7a 내지 도 7g는 도 7의 제조장치를 이용한 포장용 완충제의 제조절차를 나타낸 사시도
도 8은 본 발명의 포장용 완충재 제조장치의 구조를 나타낸 단면도
도 9는 본 발명의 포장용 완충재 제조장치의 또 다른 구조를 나타낸 단면도
도 10은 본 발명의 포장용 완충재의 제조를 위한 몰드의 또 다른 실시 예를 나타낸 사시도
도 11은 본 발명의 포장용 완충재의 제조방법을 나타낸 블럭도

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 하기 첨부도면에서는 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하였다.

본 발명은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 완충재(1)의 구조가 접이식으로 이루어질 수 있도록 한 것으로, 발포폼(10)이 커버체(20)에 의하여 감싸여져 완충재가 형성되면서도 그러한 발포폼(10)과 커버체(20)의 구조가 발포폼(10)이 충진되어 일정한 두께의 판상으로 이루어지는 패드부(2)와 발포폼이 충진되지 않은 비충진부(3)로 나뉘어지도록 하여 완충재(1)를 접어 사용할 수 있도록 한 것이다.

또한, 이렇게 발포폼(10)이 커버체(20)에 의하여 감싸여진 상태로 성형되도록 하기 위한 제조장치는 도 7에 도시된 바와 같이 함체(110)와 덮개(120)로 이루어지는 케이싱(100)과 그 케이싱(100)에 내장되면서 발포폼의 형태를 성형하기 위한 몰드(200)를 구비하고, 도 7a 내지 도 7g에 도시된 바와 같이 그 몰드(200)를 케이싱(100)에 삽입하여 커버체(20)를 깔고 발포제를 주입하여 몰드(200)의 형상에 맞도록 발포제가 발포되어 발포폼(10)을 형성하게 되면서 커버체(20)에 밀착되어 접착이 이루어지게 되는 것이고, 이러한 몰드(200)의 구조를 복수의 내입홈(210)과 그 내입홈(210) 간을 서로 연결하는 요철부(220)를 형성하여 완충재가 복수의 패드부(2)가 비충진부(3)의 커버체(20)에 의하여 링크연결되어지게 성형할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 몰드(200)는 도 8에 도시된 바와 같이 요철부(220)가 내입홈(210)보다 상대적으로 상측으로 돌출되게 형성함으로써 내입홈(210)의 바닥면(211)과 덮개(120)와의 간격보다 요철부(220)의 최상단(221)과 덮개(120)와의 간격이 상대적으로 좁게 형성하거나, 또는 도 9에 도시된 바와 같이 요철부(220)의 최상단 높이가 덮개(120)와 밀착되게 형성하면 요철부(220)가 형성된 부분에는 내입홈(210)이 형성된 부분보다 상대적으로 덜 충친되거나, 또는 전혀 충진이 이루어지지 않게 되면서 비충진부(3)를 형성할 수 있게 되는 것이고, 그 비충진부(3)를 이용하여 완충재(1)를 접어 사용할 수 있게 성형할 수 있는 것이다.

이때, 요철부(220)의 형태는 하측보다 상측이 상대적으로 좁아지게 경사면(222)이 형성되도록 하면 발포폼(10)이 성형되어질 때 복수의 패드부(2)가 서로 인접하는 부분에 경사면(2a)이 대응되게 성형할 수 있는 것이고, 이러한 경사면(2a)에 의하여 패드부(2)의 절첩각을 제어할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상호 대응되게 마주보는 부분의 경사면(2a) 각도를 모두 45°로 형성하면 패드부(2)의 절첩각이 90°로 이루어지게 할 수 있는 것이고, 경사면(2a)의 각도를 모두 30°로 형성하면 60°, 경사면(2a)의 각도를 모두 60°로 형성하면 120°의 각도로 접힐 수 있게 되는 것이다.

따라서 이러한 경사면의 각도에 따라서 다양한 형태로 변형 가능하게, 즉 평면 상태에서 사용자의 필요에 따라 다양한 형태로 접을 수 있게 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 완충재(1)에 형성되는 비충진부(3)를 성형하기 위해서는 상술한 바와 같이 몰드(200)에 일체로 요철부(220)를 형성함이 바람직한 것이지만, 이러한 요철부(220)는 덮개(120)의 내면에 형성하여도 동일한 기능을 수행할 수 있는 것이고, 함체(110)에 장착되는 몰드와 별개로 별도의 몰드를 덮개(120)에 장착하면 완충재의 양면을 모두 요철형태로 성형할 수 있게 되면서 완충재를 다양한 형태로 성형가능하게 되는 것이다.

한편, 이러한 제조장치를 이용하여 완충재(1)를 성형하는 방법은 상술한 바와 같이 케이싱(100)에 몰드(200)를 내장하고 그 몰드와 덮개 사이에 커버체(20)를 끼워 위치시키도록 한 후, 그 커버체에 발포제를 분사하고 케이싱(100)을 밀폐시키면 케이싱(100)의 내부에서 발포제가 발포되면서 커버체(20)를 외측으로 밀어내어 몰드(200)의 형태와 동일한 형태로 발포가 이루어지도록 하여 완충재를 제조하게 되는 것으로, 함체(110)와 덮개(120)로 이루어지는 케이싱(100)에 몰드(200)를 내장하여 발포의 형태를 설정하는 준비단계와, 그 몰드(200)의 상면과 덮개(120)의 내면을 커버체(20)로 덮는 커버체 포설단계와, 포설된 커버체(20)를 몰드(200)에 밀착시켜 발포위치를 준비하는 커버체 세팅단계와, 준비된 발포제를 노즐을 통하여 세팅된 커버체(20)의 상면에 주입하는 발포제 주입단계와, 케이싱(100)의 덮개(120)를 덮고 설정된 시간 동안 발포제의 반응에 의하여 몰드의 형태대로 발포가 이루어지는 성형단계와, 덮개(120)를 개방하여 성형된 완충재를 분리하는 탈거단계를 거쳐 성형 된 완충재를 케이싱으로부터 인출할 수 있게 되는 것이고, 탈거한 완충재는 필요한 크기나 모양에 따라 절단하여 사용하는 절단단계를 거쳐 포장용 완충재로 사용할 수 있게 되는 것이다.

따라서 발포폼(10)의 외부를 커버체(20)로 감싸게 되는 구조임에도 불구하고 제조공정이 간단하여 누구나 쉽게 제작할 수 있고, 또한 짧은 시간에 제조가 가능하므로 반복작업에 의하여 생산력을 향상시킬 수 있는 것이다.

이때, 상기 커버체(20)는 비닐지나 두께가 얇은 필름 등을 이용하여 제조하는 것으로, 커버체(20)에 인장력을 부여함으로써 발포제가 발포될 때 미세하게 늘어나게 되면서 몰드(200)의 내입홈(210) 형상에 맞도록 발포폼(10)의 성형이 이루어지도록 함이 바람직한 것이다.

또한, 상기 발포폼(10)은 디페닐메탄 디이소시아네이트(Diphenlymethane Diisocyanate; MDI)와 레진을 교반한 발포제를 사용하여 폴리우레탄으로 성형함이 바람직한 것이고, 셀 구조 자체가 균일하게 이루어지도록 하기 위해서는 발포제의 종류나 혼합비율에 따라서 차이가 있을 수 있으나, 55℃~65℃의 범위 안에서 설정된 온도에서 성형이 이루어지도록 함이 바람직하며, 또한 발포압력은 펌프의 알피엠과 교반 비율에 따라 토출압을 조절하여 발포가 이루어지도록 함이 바람직한 것이다.

또한, 상기 케이싱(100)은 몰드(200)를 가열하여 성형온도를 일정하게 유지하도록 하기 위한 히팅장치(300)를 내장하면 발포제를 이용하여 성형이 이루어질 때 히팅장치(300)에 의하여 설정된 온도를 유지하도록 함으로써 발포반응이 더욱 신속하게 이루어질 수 있게 하는 것이고, 그 설정온도는 발포제의 성분이나 종류에 따라서 반응이 활성화되는 온도에 적정한 다양한 온도로 가변하여 설정함이 바람직한 것이다.

1: 완충재 2: 패드부
3: 비충진부
10: 발포폼
20: 커버체
100: 케이싱 110: 함체
120: 덮개
200: 몰드
300: 히팅장치

Claims (10)

1. 발포폼(10)이 커버체(20)에 의하여 감싸여져 완충재(1)가 형성되고, 그 완충재(1)는 커버체(20)의 내측에 발포폼(10)이 내장되는 복수의 패드부(2)와 커버체(20)의 내측에 발포폼(10)이 내장되지 않거나 패드부(2)보다 상대적으로 얇은 두께로 발포폼(10)이 내장되는 비충진부(3)가 형성되어 비충진부(3)에 위치하는 커버체(20)에 의하여 패드부(2)가 링크 연결되면서 패드부(2)를 절첩하여 제품 포장을 위한 완충재로 사용할 수 있는 포장용 완충재.
2. 제 1항에 있어서, 상기 패드부(2)는 패드부(2)가 서로 인접하여 있는 비충진부(3)측으로 패드부(2)의 절첩각을 제어하기 위한 경사면(2a)이 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 포장용 완충재.
3. 제 1항에 있어서, 상기 발포폼(10)은 디페닐메탄 디이소시아네이트와 레진을 혼합하여 교반한 발포제로 발포성형이 이루어지고, 상기 커버체(20)는 일면에 접착성을 갖는 필름으로 이루어져 폴리우레탄 발포에 의하여 발포폼(10)과 커버체(20)가 접착고정됨을 특징으로 하는 포장용 완충재.
4. 함체(110)와 덮개(120)로 이루어지는 케이싱(100)에 발포폼의 형태를 성형하기 위한 몰드(200)가 삽입되어 이루어지고, 상기 몰드(200)는 패드부(2)를 성형하기 위한 틀을 이루도록 복수의 내입홈(210)과 각각의 내입홈(210)의 인접하는 부분에는 비충진부(3)를 성형하기 위한 요철부(220)가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 포장용 완충재의 제조장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 몰드(200)는 요철부(220)가 내입홈(210)보다 상대적으로 상측으로 돌출되게 형성되어 내입홈(210)의 바닥면(211)과 덮개(120)와의 간격보다 요철부(220)와 덮개(120)와의 간격이 상대적으로 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 포장용 완충재의 제조장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 요철부(220)의 최상단 높이는 덮개(120)와 밀착되는 높이로 형성되어 요철부(220)의 최상단에는 발포폼(10)의 충진이 이루어지지 않도록 됨을 특징으로 하는 포장용 완충재의 제조장치.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 요철부(220)는 하측보다 상측이 상대적으로 좁아지게 경사면(221)이 형성되어 복수의 패드부(2)가 서로 인접하는 부분에 경사면(2a)이 대응되게 성형될 수 있도록 됨을 특징으로 하는 포장용 완충재의 제조장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 케이싱(100)은 몰드(200)를 가열하여 성형온도를 일정하게 유지하도록 하기 위한 히팅장치(300)가 내장된 것을 특징으로 하는 포장용 완충재의 제조장치.
9. 함체(110)와 덮개(120)로 이루어지는 케이싱(100)에 몰드(200)를 내장하여 발포의 형태를 설정하는 준비단계와, 그 몰드(200)의 상면과 덮개(120)의 내면을 커버체(20)로 덮는 커버체 포설단계와, 포설된 커버체(20)를 몰드(200)에 밀착시켜 발포위치를 준비하는 커버체 세팅단계와, 준비된 발포제를 노즐을 통하여 세팅된 커버체(20)의 상면에 주입하는 발포제 주입단계와, 케이싱(100)의 덮개(120)를 덮고 설정된 시간동안 발포제의 반응에 의하여 몰드의 형태대로 발포가 이루어지는 성형단계와, 덮개(120)를 개방하여 성형된 완충재를 분리하는 탈거단계 및 그 탈거된 완충재의 비충진부를 절단하는 절단단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포장용 완충재의 제조방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 준비단계는 몰드(200)를 히팅장치에 의하여 설정된 온도를 유지하도록 하는 히팅단계가 추가된 것을 특징으로 하는 포장용 완충재의 제조방법.

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