KR20220135779A

KR20220135779A - 리터너블 박스

Info

Publication number: KR20220135779A
Application number: KR1020210041907A
Authority: KR
Inventors: 임승환; 권용진; 장준혁
Original assignee: 롯데케미칼 주식회사
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-10-07
Also published as: WO2022211241A1

Abstract

본 발명의 리터너블 박스는 상면이 개방된 육면체 형상의 단열 박스; 및 상기 단열 박스의 상측에 구비되는 캡;을 포함하며, 상기 단열 박스 및 상기 캡은 폴리프로필렌 및 카본블랙을 포함하는 수지 조성물의 발포 성형체인 것을 특징으로 한다. 상기 리터너블 박스는 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수하고, 반복 사용이 가능하다.

Description

리터너블 박스{Returnable box}

본 발명은 리터너블 박스에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수하고, 반복 사용이 가능한 리터너블 박스에 관한 것이다.

배송용 박스는 과거 일회용에서 다회용으로 시장변화가 진행 중이다. 일회용 박스로는 EPS 박스, 패브릭 백(fabric bag), 종이 박스 등이 주로 사용되고 있으나, 택배 시장의 고성장으로 인해 포장 폐기물 문제가 발생되며, 환경부에서 각종 규제를 검토 중에 있다. 이러한 배경으로, 다회용 박스(리터너블 박스(returnable box))의 사용이 요구되기 시작하였고, 이러한 다회용 박스로는 플라스틱 사출 박스, 패브릭 및 단열 시트를 적용한 박스, EPP 박스 등이 사용되고 있다.

그러나, 기존의 다회용 박스는 무게(작업 효율성), 보냉 효율, 파손, 세척(이취) 등에 문제점이 있어, 확대 적용에 한계를 가지고 있다.

따라서, 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수하고, 반복 사용이 가능한 리터너블 박스의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2019-0139602호 등에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수하고, 반복 사용이 가능한 리터너블 박스을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

1. 본 발명의 하나의 관점은 리터너블 박스에 관한 것이다. 상기 리터너블 박스는 상면이 개방된 육면체 형상의 단열 박스; 및 상기 단열 박스의 상측에 구비되는 캡;을 포함하며, 상기 단열 박스 및 상기 캡은 폴리프로필렌 및 카본블랙을 포함하는 수지 조성물의 발포 성형체인 것을 특징으로 한다.

2. 상기 1 구체예에서, 상기 수지 조성물은 폴리프로필렌 100 중량부 및 카본블랙 3 내지 8 중량부를 포함할 수 있다.

3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 발포 성형체는 펠렛 형태의 상기 수지 조성물 100 중량부에 물 및 분산제를 포함하는 분산매 200 내지 400 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 발포제를 투입한 다음, 발포 배율이 10 내지 40배이고, 발포셀의 평균 입경이 30 내지 400 ㎛가 되도록 발포하여 제조한 발포 입자로부터 형성된 것일 수 있다.

4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 발포 성형체는 상기 발포 입자를 금형에 충진한 후, 융착시켜 형성하는 것일 수 있다.

5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 발포 성형체는 ISO 845에 의거하여 측정한 겉보기 밀도가 30 내지 50 g/L일 수 있다.

6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 발포 성형체는 ISO 8301에 의거하여 측정한 열전도율이 0.030 내지 0.038 W/mㆍK 일 수 있다.

7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 발포 성형체는 ISO 1798 에 의거하여, 50 mm/min 조건에서 측정한 10 mm 두께 시편의 인장 강도가 3 내지 10 kgf/cm²일 수 있다.

8. 상기 1 내지 7 구체예에서, 상기 단열 박스 및 상기 캡은 발포 성형체 제조 시, 7 kgf/cm² 이상의 압력을 갖는 스팀을 사용하여 금형 표면의 적어도 1면을 150 내지 250℃ 조건으로 가열하여 글레이징 처리한 것일 수 있다.

9. 상기 1 내지 8 구체예에서, 상기 리터너블 박스는 상기 단열 박스의 외측면에 내측면이 일치하는 아웃 박스를 더 포함할 수 있다.

10. 상기 1 내지 9 구체예에서, 상기 아웃 박스는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다.

11. 상기 1 내지 10 구체예에서, 상기 리터너블 박스는 상기 단열 박스의 내측면에 외측면이 일치하는 이너 박스를 더 포함할 수 있다.

12. 상기 1 내지 11 구체예에서, 상기 이너 박스는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다.

본 발명은 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수하고, 반복 사용이 가능한 리터너블 박스를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스의 분리 사시도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구체예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 구체예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 구체예에 한정되는 것은 아니다.

도면에서 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 전체적으로 도면 설명 시 관찰자 시점에서 설명하였고, "상", "하", "좌", "우", "전", "후"의 기준은 도면을 기준으로 한 것이다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.

또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다", "가지다" 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스의 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스의 분리 사시도이다. 도 1, 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스(100)는 단열 박스(110); 및 캡(120);을 포함한다.

구체예에서, 상기 단열 박스(110)는 상면이 개방된 육면체 형상으로 발포 성형 과정을 통해 제작될 수 있고, 상기 캡(120)은 상기 단열 박스의 상측에 구비되도록 발포 성형 과정을 통해 제작될 수 있다.

구체예에서, 상기 단열 박스(110) 및 상기 캡(120)은 (A) 폴리프로필렌 및 (B) 카본블랙을 포함하는 수지 조성물의 발포 성형체이다.

(A) 폴리프로필렌

본 발명의 일 구체예에 따른 폴리프로필렌은 발포 성형체를 형성하는 기초 수지로서, 프로필렌 단독 중합체; 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체; 프로필렌 단독중합 부분과 에틸렌-프로필렌 공중합 부분이 반응기 내에서 단계적으로 중합된 에틸렌-프로필렌 공중합체; 또는 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 단열 박스 및 상기 캡에 적용되는 폴리프로필렌으로서, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체를 사용할 수 있다.

구체예에서, 상기 폴리프로필렌은 ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16 kg 하중 조건에서 측정한 유동흐름지수(Melt-flow index)가 1 내지 50 g/10분, 예를 들면 5 내지 30 g/10분일 수 있다. 상기 범위에서 발포 성형체의 기계적 강도, 성형 가공성 등이 우수할 수 있다.

(B) 카본블랙

본 발명의 일 구체예에 따른 카본블랙은 발포 성형체(수지 조성물)의 단열성, 강성, 성형성(융착성) 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 발포성 수지 조성물에 적용되는 카본 블랙을 사용할 수 있다.

구체예에서, 상기 카본블랙은 상기 프로필렌 100 중량부에 대하여, 3 내지 8 중량부, 예를 들면 4 내지 7 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 발포 성형체의 단열성, 강성, 성형성(융착성) 등이 우수할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 발포 성형체는 폴리프로필렌 및 카본블랙을 포함하는 수지 조성물을 발포 배율이 10 내지 40배이고, 발포셀의 평균 입경이 30 내지 400 ㎛가 되도록 발포하여 제조한 발포 입자로부터 형성된 것일 수 있다.

구체예에서, 상기 발포 입자는 발포 배율이 10 내지 40배, 예를 들면 10 내지 35배일 수 있고, 발포셀의 평균 입경이 30 내지 400 ㎛, 예를 들면 50 내지 300 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 발포 입자(발포 성형체)의 단열성, 강성 성형성(융착성) 등이 우수할 수 있다. 여기서, 상기 발포 입자의 발포 배율은 메스실린더와 저울을 이용하여 건조된 발포 입자의 무게와 부피를 측정하여 입자의 밀도를 계산한 후, 발포 전 수지 조성물 입자의 밀도 0.9 g/cm³을 기준 1배로 하여, 환산한 값이고, 발포셀의 평균 입경은 발포 입자를 액체 질소로 냉각 후 단면을 절단하고, SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 발포 입자의 입경을 3개 이상 측정한 후, 이의 평균 값을 산출하여 얻은 값이다.

구체예에서, 상기 발포 입자(수지 조성물)는 필요에 따라, 본 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위에서 통상의 발포성 수지 조성물에 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 산화방지제, 광안정제, 열안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 슬립제, 대전방지제, 이들의 조합 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 15 중량부일 수 있다.

구체예에서, 상기 발포 입자는 공지의 발포 입자 제조방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 조성물에 물 및 분산제를 포함하는 분산매를 혼합하여 혼합물을 제조하고; 그리고 상기 혼합물에 발포제를 투입하고, 상기 발포 배율 및 상기 발포셀의 평균 입경을 갖도록 발포하여 제조할 수 있다.

구체예에서, 상기 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 150 내지 240℃, 예를 들면 160 내지 230℃에서 용융 압출한 것일 수 있고, 펠렛의 형태를 가질 수 있다.

구체예에서, 상기 분산제는 고급 지방산, 고급 지방산 에스테르 및 고급 지방산 아미드 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 수지 조성물은 분산매가 존재하는 반응기로 투입되거나, 상기 수지 조성물과 함께 분산매가 반응기로 투입되어, 혼합물을 형성할 수 있다.

구체예에서, 상기 발포제로는 통상의 발포 입자에 사용되는 발포제를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 이산화탄소, 프로판, 부탄, 헥산, 펜탄, 헵탄, 시클로부탄, 시클로헥산, 메틸클로라이드, 에틸클로라이드, 메틸렌클로라이드, 디메틸에테르, 디에틸에테르, 메틸에틸에테르, 질소, 아르곤 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

구체예에서, 상기 발포는 상기 발포제가 투입된 혼합물을 130 내지 160℃, 예를 들면 135 내지 155℃의 온도 조건 및 20 내지 50 kgf/cm², 예를 들면 30 내지 40 kgf/cm²의 압력 조건이 되도록 가열 및 가압한 후, 상온 및 대기압 조건에 노출하여 수행될 수 있다. 상기 온도 및 압력 조건에서, 발포 배율이 10 내지 40배이고, 발포셀의 평균 입경이 30 내지 400 ㎛인 발포 입자를 얻을 수 있다.

구체예에서, 상기 발포 성형체는 상기 폴리올레핀계 발포 입자를 금형에 충진하고, 융착시켜 형성할 수 있는 것으로서, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 발포 성형체는 상기 발포 입자를 비-기밀 금형 내에 충전(도입)하고, 상기 금형에 포화 스팀(예를 들면, 2.0 내지 3.5 bar 압력의 포화 스팀)을 약 30초 동안 공급하여, 상기 발포 입자끼리 융착시키고, 이를 건조하여 제조할 수 있다.

구체예에서, 상기 발포 성형체는 ISO 845에 의거하여 측정한 겉보기 밀도가 30 내지 50 g/L, 예를 들면 35 내지 45 g/L일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스(발포 성형체)의 경량성 등이 우수할 수 있다.

구체예에서, 상기 발포 성형체는 ISO 8301에 의거하여 측정한 열전도율이 0.030 내지 0.038 W/mㆍK, 예를 들면 0.032 내지 0.037 W/mㆍK일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스(발포 성형체)의 단열성 등이 우수할 수 있다.

구체예에서, 상기 발포 성형체는 ISO 1798에 의거하여, 50 mm/min 조건에서 측정한 10 mm 두께 시편의 인장 강도가 3 내지 10 kgf/cm², 예를 들면 3.5 내지 9 kgf/cm²일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스(발포 성형체)의 강성 등이 우수할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스(100)는 단열성, 강성, 세척성, 적재성 등의 향상을 위하여, 상기 단열 박스(110) 및 상기 캡(120)의 표면을 글레이징 처리한 것일 수 있다.

구체예에서, 상기 단열 박스(110) 및 상기 캡(120)은 발포 성형체 제조 시, 7 kgf/cm² 이상, 예를 들면 7 내지 20 kgf/cm²의 압력을 갖는 스팀을 사용하여, 금형 표면의 적어도 1면을 150 내지 250℃, 예를 들면 160 내지 200℃로 가열하여 글레이징 처리한 것일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스(100)의 강성(인장 강도가 약 15% 향상), 세척성 등이 향상될 수 있고, 함수율(표면 공극)이 낮아져, 단열성 등이 향상될 수 있다.

구체예에서, 상기 단열 박스(110)는 두께가 5 내지 20 mm, 예를 들면 7 내지 18 mm일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스의 단열성, 강성, 적재성 등이 우수할 수 있다.

구체예에서, 상기 단열 박스(110)는 측벽이 전체적으로 수직방향으로 일자형으로 형성되지 않고, 세 부분으로 구획될 수 있다. 도 2를 참조하여 살펴보면, 단열 박스(110)의 측면의 구성이 최하단의 제1 측면(111); 가운데의 제2 측면(112); 및 최상단의 제3 측면(113)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제2 측면의 두께는 상기 제1 측면의 두께 및 제3 측면의 두께 보다 얇게 형성될 수 있다. 제2 측면의 두께가 상대적으로 얇을 경우, 네스팅 및 단열 효과를 증대시킬 수 있다.

여기서, 네스팅(nesting)은 단열 박스(110)를 내부가 빈 박스 상태로 보관할 경우, 공간 효율상 유리하도록, 박스를 일정 부분만큼 겹치도록 상하로 적층하는 것을 의미한다. 본 발명에서는, 단열 박스(110)의 측벽의 구간별 두께를 달리 구성하여 단턱을 형성함으로써, 적층 효율을 증대시킬 수 있다. 즉, 상기 단열 박스(110)의 제2 측면(112)과 제3 측면(113) 경계선에 대응되는 위치에서 수평하게 형성되는 네스팅용 단턱이 형성되고, 단열 박스(110) 상하 네스팅 적층 시, 상측에 위치하는 단열 박스(110)의 네스팅용 단턱 하측에 위치하는 단열 박스(110)의 상단부가 위치하여 적층될 수 있다.

또한, 단열 박스(110) 내부에서는 냉기가 상부에서 하부로 내려오기 때문에, 하부(제3 측면)의 두께를 더 두껍게 형성함으로써, 냉기를 보존하는 단열 효과를 증대시킬 수 있다.

구체예에서, 상기 캡(120)은 외부에 노출되는 상면(121)과 내부 공간을 덮는 하면(122)으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 캡(120)은 하면(122)을 글레이징 처리한 것일 수 있다. 일반적으로 발포 성형된 면에서는 수분이나 이물질이 침투하여 오염될 수 있는 문제가 있는데, 캡(120)의 하면(122)을 글레이징 처리할 경우, 박스 내부에 보관되는 수분을 함유한 식품 등에 의해 캡(120)의 하면(122)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

구체예에서, 상기 캡(120)은 두께가 100 내지 500 mm, 예를 들면 200 내지 400 mm일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스의 단열성, 내구성, 적재성 등이 우수할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스(100)는 단열성, 강성, 세척성, 적재성 등의 향상을 위하여, 상기 단열 박스(110)의 외측면에 내측면이 일치하는 아웃 박스(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 아웃 박스(130)는 상기 단열 박스(110) 외측면(외측 표면)의 글레이징 처리를 대체하여 포함되거나, 글레이징 처리와 함께 포함될 수 있다.

구체예에서, 상기 아웃 박스(130)는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 열가소성 수지 조성물로부터 사출 성형, 압출 성형, 진공 성형, 캐스팅 성형 등의 다양한 성형방법을 통해 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다.

구체예에서, 상기 폴리프로필렌은 프로필렌 단독 중합체; 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체; 프로필렌 단독중합 부분과 에틸렌-프로필렌 공중합 부분이 반응기 내에서 단계적으로 중합된 에틸렌-프로필렌 공중합체; 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 아웃 박스에 적용되는 폴리프로필렌으로서, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등을 사용할 수 있다.

구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 필요에 따라, 본 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위에서 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 산화방지제, 광안정제, 열안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 슬립제, 대전방지제, 이들의 조합 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 15 중량부일 수 있다.

구체예에서, 상기 아웃 박스(130)는 두께가 1 내지 10 mm, 예를 들면 2 내지 5 mm일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스의 단열성, 경량성, 강성, 세척성 등이 우수할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 리터너블 박스(100)는 단열성, 강성, 세척성, 적재성 등의 향상을 위하여, 상기 단열 박스(110)의 내측면에 외측면이 일치하는 이너 박스(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 이너 박스(140)는 상기 단열 박스(110) 내측면(내측 표면)의 글레이징 처리를 대체하여 포함되거나, 글레이징 처리와 함께 포함될 수 있다.

구체예에서, 상기 이너 박스(140)는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 열가소성 수지 조성물로부터 사출 성형, 압출 성형, 진공 성형, 캐스팅 성형 등의 다양한 성형방법을 통해 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다.

구체예에서, 상기 이너 박스(140)는 두께가 1 내지 10 mm, 예를 들면 2 내지 5 mm일 수 있다. 상기 범위에서, 리터너블 박스의 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.

(A) 폴리프로필렌

프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체(제조사: 롯데케미칼, 제품명: SEP-550)를 사용하였다.

(B) 단열성 물질

카본블랙(제조사: 오리온, 제품명: 20B, 표면적: 30~50 m²/g)을 사용하였다.

실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2

상기 각 구성 성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 210℃에서 압출하여 수지 조성물(1 내지 1.2 mg, Φ 0.7 mm × 1 mm의 펠렛 형태)을 제조하였다. 압출은 L/D=40, 직경 39.8 mm인 이축 압출기(스크류 회전속도: 360 rpm)를 사용하였다.

이어서, 상기 수지 조성물 100 중량부를, 분산매(분산제가 첨가된 물) 300 중량부와 함께 오토클레이브에 투입하였다. 상기 오토클레이브에 발포제인 이산화탄소(CO₂)를 투입한 후, 교반하면서 오토클레이브 내부의 온도 및 압력을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 값으로 조절하였다. 다음으로, 상기 오토클레이브의 내용물을 대기 중에 노출시켜 발포 입자를 제조하였다. 상기 발포 입자를 60℃의 오븐에서 24시간 동안 건조시킨 후, 상온 및 대기압 하에서 48시간 동안 보관한 다음, 이를 단열 박스 금형과 캡 금형(단열 박스: 550 mm × 400 mm × 300 mm 및 캡: 550 mm × 400 mm) 내에 충진하였다. 이 후, 상기 금형에 포화 스팀(압력: 2 내지 3.5 bar)을 30초 동안 공급하고, 상기 발포 입자끼리 융착시켜 성형한 후, 하기 표 1에 따라, 7 kgf/cm²의 압력을 갖는 스팀을 사용하여, 금형 표면을 160℃ 조건으로 가열하는 표면 글레이징(glazing) 과정을 수행하거나, 수행하지 않은 다음, 이를 60℃의 오븐에서 24시간 동안 건조시켜 발포 성형체를 제조하였다. 제조된 발포 성형체에 대하여, 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

물성 측정 방법

(1) 겉보기 밀도(단위: g/L): ISO 845에 의거하여, 발포 성형체 시편의 겉보기 밀도를 측정하였다.

(2) 열전도율(단위: W/mㆍK): ISO 8301에 의거하여, 300 mm × 300 mm × 50 mm 크기 발포 성형체 시편의 열전도율을 측정하였다.

(3) 인장 강도(단위: kgf/cm²): ISO 1798에 의거하여, 50 mm/min 조건에서 측정한 10 mm 두께 시편의 인장 강도를 측정하였다.

	실시예		비교예
	1	2	1	2
(A) (중량부)	100	100	100	100
(B) (중량부)	4.2	4.2	-	-
오토클레이브 내부 온도(℃)	146	146	146	146
오토클레이브 내부 압력(kgf/cm²)	43	34	32	43
표면 글레이징 여부	○	○	○	○
겉보기 밀도(g/L)	30	45	60	30
열전도율(W/mㆍK)	0.036	0.035	0.041	0.039
인장 강도(kgf/cm²)	3.5	7.8	9.9	3.2

상기 결과로부터, 본 발명의 리터너블 박스(발포 성형체)는 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수하여, 반복 사용이 가능함을 알 수 있다. 또한, 상기 실시예 1 및 2의 단열 박스(발포 성형체)에 이너 박스 및/또는 아웃 박스(폴리프로필렌(제조사: 롯데케미칼, 제품명: JH-380, 에틸렌-프로필렌 공중합체)을 사용하여 사출 성형을 통해 제작)를 적용할 경우도, 단열성, 경량성, 강성, 세척성, 적재성 등이 우수함을 확인하였고, 반복 사용이 가능함을 확인하였다. 반면, 카본블랙을 적용하지 않은 비교예 1 및 2의 경우, 열전도율이 크게 저하됨을 알 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

상면이 개방된 육면체 형상의 단열 박스; 및
상기 단열 박스의 상측에 구비되는 캡;을 포함하며,
상기 단열 박스 및 상기 캡은 폴리프로필렌 및 카본블랙을 포함하는 수지 조성물의 발포 성형체인 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 수지 조성물은 폴리프로필렌 100 중량부 및 카본블랙 3 내지 8 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 발포 성형체는 펠렛 형태의 상기 수지 조성물 100 중량부에 물 및 분산제를 포함하는 분산매 200 내지 400 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 발포제를 투입한 다음, 발포 배율이 10 내지 40배이고, 발포셀의 평균 입경이 30 내지 400 ㎛가 되도록 발포하여 제조한 발포 입자로부터 형성된 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제3항에 있어서, 상기 발포 성형체는 상기 발포 입자를 금형에 충진한 후, 융착시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 발포 성형체는 ISO 845에 의거하여 측정한 겉보기 밀도가 30 내지 50 g/L인 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 발포 성형체는 ISO 8301에 의거하여 측정한 열전도율이 0.030 내지 0.038 W/mㆍK인 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 발포 성형체는 ISO 1798 에 의거하여, 50 mm/min 조건에서 측정한 10 mm 두께 시편의 인장 강도가 3 내지 10 kgf/cm²인 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 단열 박스 및 상기 캡은 발포 성형체 제조 시, 7 kgf/cm² 이상의 압력을 갖는 스팀을 사용하여 금형 표면의 적어도 1면을 150 내지 250℃ 조건으로 가열하여 글레이징 처리한 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 리터너블 박스는 상기 단열 박스의 외측면에 내측면이 일치하는 아웃 박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제9항에 있어서, 상기 아웃 박스는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제1항에 있어서, 상기 리터너블 박스는 상기 단열 박스의 내측면에 외측면이 일치하는 이너 박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.
제11항에 있어서, 상기 이너 박스는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 리터너블 박스.