KR100730746B1 - 에어버블폼 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장재의 용도뿐만 보온재 및 방음재로서 널리 사용될 수 있는 구조의 에어버블폼 시트 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것으로

폴리에틸렌 상하부 수지층의 사이에 다수개의 에어캡이 성형된 중간수지층이 기밀하게 접착되어 구성된 에어버블 시트에 있어서, 상기 폴리에틸렌 하부 수지층내에 폴리스폰지층이 부착되게 한 후, 상기 다수개의 에어캡 내 공간으로 상기 폴리에틸렌 하부수지층 및 폴리스폰지층이 침투되게 구성시킨 에어버블폼 시트는 중간층을 형성하는 에어캡이 외부에 힘에 의하여 터지지 아니하는 구조를 제공하여 여러가지 용도로 널리 사용될 수 있는 특징이 있으며,

기존의 에어버블 시트의 제조공정을 그대로 사용하면서 마무리 공정에 스폰지층 공급공정 및 압력 투입공정을 부가하여 대량양산이 가능한 특징이 있다.

포장재, 방음재, 폴리에칠렌 수지층, 폴리스폰지층 압력로울러, 진공로울러

Description

에어버블폼 시트 및 그 제조방법{Air Bubble Foam Sheet and Manufacturing Method thereof}

도 1는 종래의 에어버블 시트를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 에어버블폼 시트를 나타낸 단면도,

도 3는 본 발명의 에어버블폼 시트의 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명의 에어버블폼 시트의 생산공정을 나타낸 제조공정도,.

도 5는 본 발명에 제조공정에 의하여 완성된 에어버블폼 시트의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 상부 수지층 3 : 하부 수지층

2 : 중간 수지층 4, 4' : 에어캡

5 : 폴리스폰지층 10 : 에어버블폼 시트 (또는 에어버블 시트)

11 : 상부수지 공급조 12 : 중간수지 공급조

13 : 하부수지 공급조 15 : 히팅로울러

20 : 진공로울러 30 : 압력공급 로울러

본 발명은 에어버블폼 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여러가지 다방면으로 용도를 활용할 수 있도록 기존의 에어버블 시트에 스폰지층이 침투된 에어버블폼 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

에어버블 시트는 소정의 폭과 길이로 제작되는 롤 형태의 완충시트로서 여러가지 제품들의 포장지로서 널리 사용되고 있는 것으로 그 단면은 도 1과 같다.

도 1는 종래의 에어버블 시트를 나타낸 단면도이다.

에어버블 시트 (10)는 중간에 요철홈에 의하여 형성되는 다수개의 에어캡 (4),(4')으로 중간 수지층 (2)을 형성하고, 이 중간 수지층 (2)의 상하에 상,하부 수지층 (1),(2)이 서로 기밀하게 접착되어 일체를 이루고 있다.

이와같은 에어버블 시트 (10)는 중간에 다수개의 에어캡이 형성되어 있어 완충재로서의 효과가 우수하기 때문에 여러가지 제품의 포장재로 널리 사용되고 있다.

그러나 보다 우수한 완충 효과를 얻기 위하여는 상기한 에어캡 (4),(4')이 날카로운 물건에 의하여 파괴되지 않아야 하며, 외부 압력에 대하여 효율적으로 분산·복원할수 있는 구조가 필요하다.

또한 상기한 에어캡에는 공기가 들어가 있어 보온력을 기대할 수가 있으므로 보충되는폼를 추가하는 경우에는 보온재로서의 분야에 적용될 수 있는 특징이 있으 나, 단순히 하부에 보온용 스폰지 등을 접착시키는 경우 상술한 바와같이 에어캡이 외부의 힘에 의하여 터지기 쉬운 구조로 되어있어 보온재로서의 활용이 미약하다고 할 수 있다.

또한 상술한 바와같이 에어버블 시트의 중간층에 공기를 보유하고 있기 때문에 하단에 흡수재를 부가하여 사용하는 경우에는 방음재로서의 기능을 기대할 수가 있으나,

이 역시 에어캡이 외부의 힘에 의하여 터지기 쉬운 구조로 되어있어 방음재로써 사용할 수가 없는 것이었다.

이와같이 에어버블 시트는 그 기능을 다양하게 구현할 수 있음에도 불구하고 현재로서는 포장재로만 사용되고 있는 것으로 외부에서 힘을 가하는 경우에도 상술한 에어캡이 터지지 아니하는 구조를 제공하는 경우에는 여러가지 방면에 널리 적용될 수가 있는 특징이 있다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은 포장재의 용도뿐만 보온재 및 흡음방음재로서 널리 사용될 수있는 구조의 에어버블폼 시트 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

다른 목적은 중간층을 형성하는 에어캡이 외부에 힘에 의하여 터지지 아니하는 구조를 제공하여 여러가지 용도로 널리 사용될 수 있는 에어버블폼 시트를 제공하고자 하는 것이다.

또 다른 목적은 기존의 에어버블 시트의 제조공정을 그대로 사용하면서 마무 리 공정에 스폰지층 공급공정 및 압력 투입고정을 부가하여 대량양산이 가능한 에어버블폼 시트의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상술한 에어버블폼 시트는 폴리에틸렌 상하부 수지층의 사이에 다수개의 에어캡이 성형된 중간수지층이 기밀하게 접착되어 구성된 에어버블 시트에 있어서,

상기 폴리에틸렌 하부 수지층내에 폴리스폰지층이 부착되게 한후 상기 다수개의 에어캡내 공간으로 상기 폴리에틸렌 하부수지층 및 폴리스폰지층이 침투되게 구성시켜 달성할 수가 있다.

또한 상기 다수개의 에어캡내 공간으로 상기 폴리에틸렌 하부수지층 및 폴리스폰지층이 침투시 에어캡내에 폴리스폰지층이 모두 삽입되게 구성할 수도 있으며, 상기 하부 수지층이 폴리스폰지층의 아래에 접착되게 구성시킬 수도 있다.

또한 상술한 에어버블폼 시트의 제조방법은 상부 수지층, 중간 수지층, 하부 수지층의 원료를 공급하고 각각의 압력로울러, 냉각로울러 및 히팅로울러를 통하여 수지를 보내는 수지 공급공정과, 상기 수지 공급공정에서 공급된 수지를 진공로울러를 통하여 진공압착하여 중간수지층에 다수개의 에어캡을 형성하는 에어캡 형성공정과, 상기 에어캡 형성공정을 통하여 출력되는 수지와 폴리에틸렌 하부수지층 의 수지를 공급하여 서로 접착시키는 마무리 공정으로 이루어지는 에어버블폼 시트의 제조방법에 있어서, 상기 마무리 공정에는 상기 하부 수지층의 수지 공급시 타측에서 별도의 폴리스폰지층 재료를 같이 공급하는 스폰지층 공급공정과, 상기 하부 수지층 및 폴리스폰지층이 압력 공급 로울러를 통과하여 상기 에어캡내에 폴리에틸렌 하부수지층 및 폴리스폰지층이 침투되는 압력투입공정이 더 포함되는 것 을 특징으로 한다.

또한 상기 스폰지층 공급공정에서 스폰지층의 공급시 중간 수지공급조 및 하부 수지공급조의 사이 부분으로 투입하는 것을 특징으로 하고 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 에어버블폼 시트를 나타낸 단면도를 나타내고 있다.

상부의 상부 수지층 (1) 및 하부의 하부 수지층 (3)는 요철형상을 가지고 있는 다수개의 에어캡 (4),(4')이 형성된 중간 수지층 (2)과 기밀하게 접착되어 있다.

이때 중간 수지층 (2)의 에어캡 (4),(4')내부의 요철 형상에 따라 하부수지층 (3)이 동일하게 굴곡되어 밀착된채 기밀하게 접착되어 있으며, 이 하부 수지층 (3)의 하단에 폴리스폰지층 (5)이 접착된 것이다.

상기에서 하부 수지층 (3)에 폴리스폰지층 (5)이 접착시 상기 에어캡 (4),(4')의 내부에 폴리 스폰지층 (5)의 일부가 침투되게 구성하여 에어버블폼 시트를 완성한다.

이때 에어캡 (4),(4')의 내부에 폴리 스폰지층 (5)의 일부가 침투되게 하는 경우에는 후술하는 바와같이 압력을 공급하여 스폰지층이 침투되게 하고 있다.

상기 에어캡 (4),(4')의 내부는 폴리스폰지층(5)이 침투시 상부에 공기층의 공간을 확보하여 두고 침투되고 있으나, 에어캡 (4),(4')내에 공기층의 공간없이 폴리스폰지층 (5)이 전부 채워지게 구성할 수도 있다.

또한 도 3과 같이 하부수지층 (3)을 폴리스폰지층 (5)의 하부에 부착되도록 하고, 중간수지층 (2)내에 폴리스폰지층 (5)이 침투되게 구성할 수도 있다.

도 2와 같은 구조의 에어버블폼 시트 (10)의 경우에는 상부의 상부 수지층쪽에 보다 좋은 탄력을 요하는 경우에 사용되고, 폴리스폰지층 (5)의 밑에 하부수지층 (3)을 형성하는 경우에는 제품을 에어버블폼 시트로 감싸는 경우 제품과 닿은면을 보호하기 위하여 사용한다.

이하 에어버블폼 시트의 제조공정을 도 4에 의하여 설명한다.

에어버블폼 시트의 제조시 수지공급공정, 에어캡 형성공정, 마무리 공정순으로 이루어지는 기존의 에어버블 시트 제조공정에 스폰지층 공급공정과 압력투입공정이 더 포함되게한 것으로 이를 공정순으로 설명한다.

1. 수지공급공정

상부 수지공급조 (11)에서 상부 수지층 (1)을 형성할 원료인 폴리에틸렌 수지를 공급하게 된다.

이때 압력로울러 (45) 및 냉각로울러 (40)을 통하여 상부 수지층 (1)이 공급된다.

이와 동일하게 중간 수지공급조 (12) 및 하부 수지공급조 (13)에서도 각각 중간수지층 (2) 및 하부수지층 (3)을 형성하기 위한 원료를 공급하게 된다.

중간 수지층 (2)은 히팅로울러 (15)에서 가열되어 밀착력을 부여된채 진공로 울러 (20)로 보내지게 되고, 하부수지층 (3)은 바로 진공로울러 (20)에 보내지게 된다.

상기 히팅 로울러 (15)의 온도는 150℃ ~ 170℃가 바람직하고 그 이상이면 2개의 상부수지층 (1) 및 중간수지층 (2)이 너무 밀접하게 접착되어 버리고, 그 이하의 온도에서는 상부수지층 (1) 및 중간수지층 (2)의 접착력이 약해지기 때문에 바람직하지 않다.

여기서 각각의 수지 공급조 (11),(12),(13)의 액체상태의 원료가 고체화 되어 공급시 냉각되는 과정과 또한 수지층을 형성하기 위하여 다수개의 압압 로울러 등을 통과하는 과정등을 생략하고 있다.

2. 에어캡 형성공정

상기와 같은 수지공급과정을 통하여 보내진 수지중 중간수지층 (2) 및 하부 수지층 (3)은 진공로울러 (20)에 밀착되는 중간 수지층 (2)을 잡아당겨 요철 모양의 다수개의 에어캡 (4),(4')이 형성된다.

이때 진공로울러의 표면에는 별도로 나타내고 있지 아니하고 있으나 상기 에어캡의 형상에 대응되는 성형용 조각롤로 되어 있으며, 이때 진공압을 가하게 되고 상부수지층 (1)과 중간수지층 (2)이 붙어 있으므로 상부수지층 (1)에 의하여 표면이 매끈한 상태를 유지하면서, 중간수지층 (2)인 에어충진층을 더 보호하는 막이 형성되므로 인장력을 보강하고 터짐현상을 완화시켜 준다.

3. 마무리 공정

그리고 하부 수지층 (3)을 형성하기 위하여 수지공급조 (13)에서 공급되는 폴리에틸렌 수지가 압력로울러 (45) 및 냉각로울러 (40)를 통하여 공급되는 것으로 이 하부수지층 (3)은 상술한 에어캡 형성공정을 통하여 공급되는 중간수지층 및 상부수지층이 일체로 된 수지가 상기 압력로울러 (45) 및 냉각로울러 (40)를 통하여 같이 공급되므로 3가지 층이 접착된 1의 단면도에 나타낸 종래의 에어버블 시트 (10)가 완성된다.

본 발명은 상기와 같은 에어버블폼 시트에 다음의 공정이 추기된다.

4. 스폰지층 공급공정

상기와 같이 마무리 공정에서 하부 수지층 (3)의 공급시 별로의 공급로울러 (도시 생략)을 통하여 폴리스폰지층 (5)이 함께 공급되게 한다.

이와같이 하부 수지층 (3)과 폴리스폰지층 (5)이 압력로울러 (30)에 의하여 일체로 밀착된채 (30)를 압력로울러 (30)에서 압력을 가하게 되면, 기존의 에어버블 시트의 하부에 스폰지층 (5)이 부착하게 된다.

여기서 에어버블 시트의 하부 수지층 (3)에 단순하게 스폰지층이 접착되는 경우에는 중간수지층의 에어캡 (4),(4')이 외부 압력에 의하여 파손되기 때문에 바람직하지 못하게 되므로 이때 본 발명은 다음의 압력 투입공정을 사용하게 된다.

5. 압력투입공정

상술한 바와같이 하부 수지층 (3)과 폴리스폰지층 (5)이 일체로 밀착된채 압력로울러 (30)를 통과할때에 설정된 내부 압력이 가해져 상기 중간수지층 (2)의 굴 곡부내에 폴리스폰지층 (5)이 침투하게 되는 것으로 이때 설정된 압력을 초과하게되는 경우는 폴리스폰지층의 기능성 저하 및 기계에 무리가 가고, 설정된 내부압력에 미달하는 경우에는 성형과 제품형상이 이루어지지 않은 형상이 발생된다.

이와같은 압력이 부가되면 상기 중간 수지층 (2)의 공기캡 (4),(4')로 폴리스폰지층 (5)이 칩입되고 상부에는 공기층을 형성된 에어 버블폼 시트가 완성되고 이 완성된 상태를 도 5에 나타내고 있다.

상기와 같은 공정에 의하여 도 2의 에어버블폼 시트 (10)가 완성되며, 도 3과 같이 폴리스폰지층 (5)의 하부에 하부 수지층 (3)을 형성하고자 하는 경우에는 상기 스폰지층 투입고정에서 화살표로 도시한 부분 (A)에서 폴리스폰지층 (5)을 공급하는 경우에는 하부수지층 (3)과 도시에 상기 폴리스폰지층 (5)이 접착된 상태에서 상기와 같은 공정을 진행하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 요철부를 형성하고 있는 중간 수지층의 에어캡내에 압력을 가하여 폴리 스폰지층이 침투되게 하면서 상부에 공기층을 형성하고 있는 것으로 외부에서 상기 에어캡에 힘을 가하는 경우 하부에 탄성력이 있는 스폰지층이 흡수하여 에어캡이 파손되지 않게되며, 외부에서 커다란 힘이 부가되는 경우에도 상기 스폰지층과 상부에 형성된 공기층 사이로 분산되므로 공기캡을 외부 압력에 의하여 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한 기존의 에어버블 시트의 제조공정을 그대로 이용하면서 단순한 공정의 추가로 다량양산이 가능하므로 기존의 설비를 그대로 사용할 수 있는 효과가 있다.

이와같이 중간 수지층에 형성된 에어캡을 외부 압력으로 부터 보호할 수가 있고, 복원력이 우수하여 하부에 스폰지층을 형성하는 경우에 포장재, 방음재, 보온재 등으로 널리 사용될 수 있는 이점이 있으며, 상기 스폰지층 대신에 다양한 소재로 변경하는 경우에는 응용분야를 크게 넓힐 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 폴리에틸렌 상하부 수지층 (1), 다수개의 에어캡 (4)이 형성되어 있는 중간수지층 (2), 폴리에틸렌 하부 수지층 (3) 및 폴리스폰지층 (5)이 순서대로 적층되어 이루어진 에어버블폼 시트에 있어서,

   상기 폴리에틸렌 하부 수지층 (3)과 폴리스폰지층 (5)을 동시에 공급하여, 하부에서 압력을 가함으로써 이들을 중간 수지층 (2)의 에어캡 (4) 굴곡 내로 침투시켜 하부 수지층 (3)은 중간 수지층 (2)에 밀착시키되, 하부 수지층 (3)과 폴리스폰지층 (5) 사이에는 공기층이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 에어버블폼 시트.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 하부 수지층 (3)과 폴리스폰지층 (5)을 동시에 공급할 때, 하부 수지층 (3)이 폴리스폰지층 (5) 밑에 위치하도록 하여, 폴리스폰지층 (5)을 중간 수지층 (2)의 에어캡 (4) 굴곡 내로 침투시키되, 중간 수지층 (2)와 폴리스폰지층 (5) 사이에 공기층이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 에어버블폼 시트.
4. 상부 수지층 (1), 중간 수지층(2), 하부 수지층 (3)의 원료를 공급하고 각각의 압력로울러, 냉각로울러 및 히팅로울러를 통하여 수지를 보내는 수지 공급공정과, 상기 수지 공급공정에서 공급된 수지를 진공로울러 (20)를 통하여 진공압착하여 중간수지층 (2)에 다수개의 에어캡 (4)을 형성하는 에어캡 형성공정과, 상기 에어캡 형성공정을 통하여 출력되는 수지와 폴리에틸렌 하부수지층 (3)의 수지를 공급하여 서로 접착시키는 마무리 공정으로 이루어지는 에어버블 시트의 제조방법에 있어서,

   상기 마무리 공정에는 상기 하부 수지층 (3)의 수지 공급시 타측에서 별도의 폴리스폰지층 (5) 재료를 같이 공급하는 스폰지층 공급공정과,

   공급된 하부 수지층 (3)과 폴리스폰지층 (5)이 압력 공급 로울러 (30)를 통과할 때 압력이 가해져 중간 수지층(2)의 에어캡 (4) 굴곡내에 폴리에틸렌 하부수지층 (3) 및 폴리스폰지층 (5)을 침투시키는 압력투입공정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 에어버블폼 시트의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 스폰지층 공급공정에서 스폰지층의 공급시 중간 수지공급조 (12) 및 하부 수지공급조 (13)의 사이 부분 (A)으로 투입하여 하부 수지층 (3)이 폴리스폰지층 (5) 밑에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 에어버블폼 시트의 제조방법.

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