KR100693494B1

KR100693494B1 - 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100693494B1
Application number: KR1020050091851A
Authority: KR
Inventors: 박상범; 박종영; 김수원
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-03-14

Abstract

본 발명은 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 종래 페놀수지 접착제 및 이의 제조시 나무로부터 얻은 목타르를 함유하도록 하여 합판제조시 합판의 물성을 향상시킬 수 있는 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법은 하기 2가지의 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법을 나타낸다.

(1)페놀수지 접착제에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제에 목타르를 함유하는 페놀수지를 접착제 및 이의 제조방법을 나타낸다. 즉, 본 발명은 페놀수지가 함유된 접착제 100중량부에 대하여 목타르를 1∼10중량부 포함하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법을 나타낸다.

(2)페놀수지 접착제에 있어서, 페놀수지와 목타르의 혼합물을 포함하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법을 나타낸다. 즉, 본 발명은 페놀수지와 목타르와의 혼합물 20∼25중량％, 포르말린 40∼45중량％, 수산화나트륨 수용액 5∼10중량％, 잔부의 증류수로 이루어지는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법을 나타낸다.

Description

목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법{phenol resin adhesive using wood tar and manufacturing method thereof}

도 1은 목재의 열분해 산물로서 목탄, 목초액, 목타르의 제조과정을 나타낸 도표이다.

본 발명은 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 종래 페놀수지 접착제 및 이의 제조시 나무로부터 얻은 목타르를 함유하도록 하여 합판 제조시 합판의 물성을 향상시킬 수 있는 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

목타르는 목재를 건류하여 얻어지는 액체생성물을 정치해 두면 목초액의 액체와 분리되어 얻어지는 흑갈색의 점조액이다.

목재는 숯을 제조하는 과정에서 열분해 산물로써 연기를 배출하면서 최종적으로 고체상의 숯(wood charcoal)이라는 산물을 남긴다.

목재를 열분해시 생성되는 연기에는 기체상의 목가스(wood gas)와 액체상의 목초액(wood vinegar)이 포함되어 있으며, 이 연기를 공냉 혹은 수냉의 냉각에 의해 액화시키면 액상의 조목초액(crude wood vinegar) 얻어진다. 조목초액을 장기간 정치하면 3층으로 나누어지는데, 최상층에는 경질유의 엷은 피막, 중층에는 수용성 담갈색의 목초액, 하층에는 비중이 크고 검은 유용성의 목타르가 생성된다(도 1 참조).

목초액, 목타르 성분 가운데 유기산 및 중성성분은 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스에서 생성되고, 페놀성 화합물은 주로 리그닌이 분해되어 생성된다.

대략 1톤의 원목에서 목탄과 조목초액이 각각 100~200kg가 얻어지며, 조목초액으로부터 다시 70~140kg의 정제목초액과 30~60kg의 목타르가 얻어진다. 나머지는 목가스로 날아간다.

목탄은 원적외선을 방출하고 악취를 흡착하며 전자파 차폐효과, 항균효과, 조습효과, 음이온효과, 중금속 흡착효과 등이 과학적으로 구명되면서 현대인의 웰빙(well-being)의 유행 속에서 그 활용도가 점점 확대되고 있다.

목초액 역시 토양개량제, 산업용 탈취제, 농약첨가제, 식물생장촉진제, 육질개선, 식품첨가물 등 농업분야 뿐 아니라 생활용, 축산업, 수산업, 의약용에 이르기까지 그 이용이 점점 확대되어지고 있다.

그러나 목초액의 정제과정에서 발생되는 목타르와 숙성과정에서 하층부에 다량으로 침전하는 목타르는 여전히 이용이 어려워 대부분은 연소되거나 그대로 방치되고 있는 것이 현실이다. 하지만 연소에 의한 이산화탄소의 배출은 지구온난화의 억제라는 관점에서 엄격한 규제가 예상되고 있으며 또한 장기 방치 및 투기에 따른 목타르의 토양유출은 심각한 환경피해를 초래할 수 있다. 따라서, 목타르의 새로운 용도개발은 목탄산업에 있어서 시급히 해결해야 할 과제라 할 수 있다.

한편 본 발명과 관련된 선행기술로서 국내에서는 대한민국 특허출원 제2001-0009406에 목타르를 메탄올과 희석하여 목재용 칼라도료로 이용하는 방법에 관한 내용이 있다

일본에서는 목타르를 가열, 발포시켜 다공질 구조로 만든 것을 특징으로 하는 목타르 변성물(일본특허 特開 2002-201302), 목타르와 목초액을 이용한 소취지 가공품(일본특허 特開公 5-200066), 목타르와 목탄분말을 이용한 목타르도료(일본특허 特開 2001-342431), 목타르 및 목질을 이용한 에멀젼 연료의 제조방법(일본특허 特開 2004-315642) 등이 있다.

그러나 본 발명은 목타르를 함유한 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것으로서 상기에서 언급한 선행기술과 본 발명과는 기술적 구성이 서로 상이하다.

본 발명은 목재를 열분해시 얻을 수 있는 목타르를 페놀수지 접착제에 함유하도록 하여 목타르에 의한 환경오염을 방지 및 접착제의 특성을 향상시킬 수 있는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제는 목재로부터 합판 제조시 유 용하게 사용할 수 있으며, 폐기물로 취급되는 목타르를 재활용하여 사용함으로써 국내 목탄사업의 활성화와 환경 보전에 일조할 수 있다.

상기에서 언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 페놀수지 접착제에 있어서 목재로부터 얻을 수 있는 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법을 나타낸다.

이하 각각의 발명을 중심으로 본 발명의 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제 및 이의 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하고자 한다.

제1발명

본 발명의 제1발명은 페놀수지 접착제에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제 100중량부에 대하여 목타르를 1∼10중량부 포함하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제 를 나타낸다.

본 발명의 페놀수지 접착제에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제는 페놀수지 80∼85중량부, 소맥분 5∼10중량부, 플라이애쉬 10∼15중량부로 이루어진 것을 사용할 수 있다. 본 발명에서 소맥분, 플라이애쉬는 증량제의 역할을 한다.

본 발명의 목적에 부합하는 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 얻기 위해 다양한 성분, 함량을 적용한바, 본 발명의 목적에 부합하는 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제를 얻기 위해서 페놀수지 80∼85중량부, 소맥분 5∼10중량부, 플라이애쉬 10∼15중량부로 이루어진 페놀수지가 함유된 접착제 100중량부에 대하여 목타르 1∼10중량부 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 목타르가 함유된 페놀수지 접착제에 함유된 목타르는 목재로부터 얻을 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서 목타르의 일예로서 참나무, 소나무, 대나무 중에서 선택된 어느 하나의 목재로부터 얻은 참나무타르, 소나무타르, 대나무타르 중의 어느 하나를 사용할 수 있다.

본 발명의 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법은 페놀수지 접착제 제조에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제 100중량부에 대하여 목타르를 1∼10중량부 첨가하고 혼합하는 단계를 포함한다.

상기의 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조시 페놀수지가 함유된 접착 제, 목타르에 대해서는 위에서 언급한 목타르를 함유한 페놀수지 접착제에서 설명한 것으로 대체한다.

본 발명의 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조시 페놀수지 접착제의 성분들이 서로 분리층이 형성되지 않을 정도로 교반할 수 있다. 이러한 교반조건의 일예로서 100∼500rpm으로 페놀수지 접착제의 성분들이 서로 분리층이 형성되지 않을 정도로 교반할 수 있다.

제2발명

본 발명의 제2발명은 페놀수지 접착제에 있어서, 페놀수지와 목타르와의 혼합물 20∼25중량％, 포르말린 40∼45중량％, 수산화나트륨 수용액 5∼10중량％, 잔부의 증류수로 이루어짐을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제를 나타낸다.

본 발명의 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 성분중에서 수산화나트륨 수용액은 접착제 제조시 접착제의 pH를 알카리성으로 조절하기 위해 사용하는 것으로 본 발명에서는 이러한 수산화나트륨의 일예로서 40∼60％ 수산화나트륨 수용액을 사용할 수 있다.

상기에서 페놀수지와 목타르와의 혼합물은 90:10∼99:1의 비로 혼합된 혼합물 을 사용할 수 있다.

본 발명의 목타르가 함유된 페놀수지 접착제에 함유된 목타르는 목재로부터 얻을 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서 목타르의 일 예로서 참나무, 소나무, 대나무 중에서 선택된 어느 하나의 목재로부터 얻은 참나무타르, 소나무타르, 대나무타르 중의 어느 하나를 사용할 수 있다.

본 발명의 목적에 부합하는 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 얻기 위해 다양한 성분, 함량을 적용한바, 본 발명의 목적에 부합하는 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제를 얻기 위해서 페놀수지와 목타르와의 혼합물 20∼25중량％, 포르말린 40∼45중량％, 수산화나트륨 수용액 5∼10중량％, 잔부의 증류수로 이루어진 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 얻을 수 있다.

상기의 제2발명에 대한 목타르가 함유된 페놀수지 접착제의 제조방법은

(1)반응조에 페놀수지와 목타르의 혼합물 20∼25중량％를 첨가한 후 포르말린 40∼45중량％, 수산화나트륨 수용액 5∼10중량％를 첨가하여 페놀수지와 목타르의 혼합물과 교반시키는 단계,

(2)반응조의 온도 60∼70℃의 온도로 냉각시키고 1∼3시간 동안 반응시키는 단계,

(3)반응 후 증류수를 첨가하고 반응조의 온도를 20∼30℃까지 냉각시키는 단계를 포함한다.

상기(1)단계에서는 페놀수지와 목타르의 혼합물을 35∼45℃로 유지하는 반응조에 넣은 후 포르말린, 수산화나트륨 수용액을 3∼4회에 걸쳐 반응조에 넣는다. 반응조에 수산화나트륨 수용액의 첨가가 끝나면 발열반응에 의해 반응조의 온도가 100℃까지 상승할 수 있다.

상기(2)단계에서는 (1)단계에서 반응조의 온도가 상승하면 냉매, 냉각수와 같은 냉각수단을 이용하여 반응조의 온도를 60∼70℃의 온도로 냉각시키고 1∼3시간 동안 반응시킨다.

상기(3)단계에서는 (2)단계에서 반응이 끝나면 정제수를 첨가하여 제조수지의 점도를 낮추고, 재차 냉매, 냉각수와 같은 냉각수단을 이용하여 반응조의 온도를 20∼30℃의 온도로 냉각시켜 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 얻을 수 있다.

본 발명의 목적에 부합하는 목타르가 함유된 페놀수지 접착제 제조시 다양한 성분, 함량 및 반응조건을 적용한바, 본 발명의 목적에 부합하는 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제를 얻기 위해서 전술한 수치로 기재된 성분, 함량 및 반응조건을 적용하는 것이 좋다.

상기의 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조시 페놀수지가 함유된 접착제, 목타르에 대해서는 위에서 언급한 목타르를 함유한 페놀수지 접착제에서 설명한 것으로 대체한다.

이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제의 제조(1)

페놀수지 350g에 소맥분 40g, 플라이 애쉬(Fly ash) 40g을 넣고 교반한 접착제에 목타르를 첨가하여 300rpm으로 이들 성분이 고루 혼합될 정도로 교반하여 목 타르가 함유된 페놀수지 접착제를 제조하였다.

상기에서 목타르는 국내 굴지의 목초액 및 죽초액 생산 공장으로부터 참나무타르(강원목초), 소나무타르(거여목초), 대나무타르(지리산벰부하이테크)를 공시하여 실험에 사용하였다.

상기에서 목타르가 함유된 페놀수지 접착제 제조시 사용한 목타르의 함량은 페놀수지, 소맥분 및 플라이애쉬가 혼합된 혼합물의 함량을 100중량부로 하였을 때 각각의 목타르(참나무타르, 소나무타르, 대나무타르)는 0중량부(contorol), 2중량부, 4중량부, 6중량부, 및 8중량부를 첨가하여 제조하였다

<실시예 2> 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용한 합판의 제조

상기의 실시예 1에서 제조한 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용하여 합판의 제조하였다.

합판 제조용 단판의 수종은 뉴질랜드산 라디에타 파인(radiata pine)이며, 단판의 크기는 300mm ×300mm ×20mm로 (주)이건산업으로부터 표층과 중층을 구분하여 분양을 받아 합판의 제조에 사용하였다.

합판은 5ply로 제조하였으며, 수지 도포량은 각 ply당 100g/cm²씩 양면에 모두 도포하였다.

합판제조 조건은 각층에 실시예 1에서 제조한 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 도포하여 5Ply로 교차 접착 후 10kg/cm²의 냉압에서 5분 방치하고 140℃의 열압에서 mm당 1분의 열압을 가하여 합판을 제조하였다.

<실시예 3> 목타르를 함유하는 페놀수지 접착제의 제조(2)

목타르를 원료로 한 페놀접착제 제조를 위하여 페놀(C₆H₅OH), 포르말린(HCHO), 수산화나트륨(NaOH) 50％ 수용액과 목타르를 준비하였다.

페놀과 목타르의 혼합물 190g, 포르말린 356g, 50％ 수산화나트륨 수용액 48g, 증류수 250g을 첨가하여 접착제를 제조하였다. 상기에서 페놀과 목타르의 혼합물에서 목타르의 함량은 페놀과 목타르의 혼합물 100중량부 중에서 0중량부(contorol), 10중량부, 30중량부, 50중량부 사용하였다.

상기에서 목타르는 목초액 생산 공장으로부터 공시한 참나무타르와 소나무 타르로서 공장에서 배출되는 목타르에는 실제로 목초액이 함유되어 있는데 이 목초액과목타르 혼합액을 230℃를 기준하여 증류된 것을 목타르를 얻었다. 소나무타르의 pH는 3.12, 참나무타르의 pH는 3.44이며, 소나무타르의 고형분은 71.8％, 참나무타르의 고형분은 67.3％이었다.

목타르가 함유된 페놀수지 접착제의 제조과정은 먼저 페놀수지를 반응조에 넣고 온도는 40℃를 유지하며 목타르 증류액, 포르말린, 50％ 수산화나트륨 수용액 순으로 첨가하였다. 이때 포르말린과 50％ 수산화나트륨 수용액은 3회로 나누어 첨가하였다. 50％ 수산화나트륨 수용액의 첨가시 발열반응에 의해 반응조의 온도는 상승하며 48g 모두 첨가하면 100℃까지 온도가 상승하게 된다.

100℃ 이상으로 반응조의 온도가 오르면 냉매를 이용하여 반응조의 온도를 65℃까지 떨어뜨린 후 65℃에서 90분간 반응시켰다. 90분의 반응시간이 지나면 제조수지의 점도를 낮추기 위해 증류수 250g을 첨가하고 반응조의 온도를 냉매를 이용하여 25℃까지 떨어뜨리면 목타르 증류액을 원료로 한 페놀수지 접착제를 제조하였다.

<실시예 4> 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용한 합판의 제조

상기의 실시예 3에서 제조한 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용하여 합판의 제조하였다.

합판은 3ply로 제조하였으며, 목타르가 함유된 페놀수지 접착제의 도포량은 각 ply당 100g/cm²씩 양면에 모두 도포하였다.

합판제조 조건은 각층에 목타르 증류액으로 합성한 페놀수지접착제를 도포하여 3Ply로 교차 접착 후 10kg/cm²의 냉압에서 5분 방치한 후, 140℃의 열압에서 mm당 1분의 열압을 가하여 합판을 제조하였다. 이 때 사용한 단판의 함수율은 평균 5.6％였다.

<시험예 1> 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용한 합판의 품질조사

실시예 2에서 제조한 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용한 합판의 휨강도, 접착력, 포름알데히드 방출량을 측정하고 그 결과를 아래의 표 1, 표 2, 표 3에 나타내었다.

휨강도는 KS F-3101(보통합판)에 기준하여 휨강도, 인장전단접착력, 내수인장전단접착력을 측정하였다. 휨강도 시험편은 250×50(mm)로 제작하였으며, 접착력 시험편은 75×25(mm)의 크기로 제작하였다. 내수인장전단접착력은 제작된 시험편을 끓은 물에서 4시간 삶은 다음, 60±3℃의 온도에서 20시간 건조시켜 다시 끓은 물에서 4시간을 삶은 다음, 상온의 물속에 담가 식힌 후 젖은 채로 접착력 시험을 실시하였다. 합판의 포름알데히드 방출량은 150×50(mm)의 크기로 10개의 시험편을 제작, 온도 20℃, 습도 60％의 항온항습실에서 일주일간 방치 후, 데시케이터법에 의해 측정하였다.

목타르를 2중량부 함유된 페놀수지 접착제를 이용하여 제작한 합판의 휨강도를 측정한 결과(표 1 참조), 목타르가 함유되지 않은 페놀수지 접착제를 이용하여 제작한 대조구(Control) 합판의 경우 774kg/cm²의 휨강도를 나타냈으며, 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용하여 제작한 합판의 휨강도는 Control에 비해 큰 차이를 보이지는 않았다. 소나무타르를 사용한 경우 좋은 결과가 얻어졌다. 목타르의 첨가량이 증가하더라도 휨강도는 별다른 경향을 나타내지는 않았다. 탄성계수는 오히려 Control에 비해 모두 높게 측정되었다.

합판의 접착력에 대한 KS의 기준을 보면 상태접착력, 내수접착력 모두 7kg/cm²이상으로 정하고 있다. 목타르 혼합 페놀수지접착제로 제조한 합판의 상태접착력을 살펴보면, 표 2에서 보듯이 Control은 15.2kg/cm²로 KS규격 보다 높을 뿐 아니라 참나무타르, 소나무타르, 대나무타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용하여 제작한 합판 모두 7kg/cm² 이상의 상태접착력을 나타내었다. 목타르의 혼합량이 증가할수록 상태접착력이 증가하는 경향을 보였다. 내수인장전단접착력의 결과를 살펴보면, Control의 경우 4.8kg/cm²로 KS규격인 7kg/cm²에 못 미치는 수치로 측정되었다. 그러나 목타르를 혼합한 합판의 경우 내수접착력도 KS기준을 만족시킬 정도로 향상시키는 것으로 관찰되었다. 내수접착력은 목타르의 함유량과 비례하였다(표 2 참조).

일반적으로 페놀수지의 경우는 포름알데히드 방출량이 다른 수지에 비해 적은 것으로 알려져 있다. 합판의 KS규격에서는 0.5mg/ℓ이하를 완전무취, 5mg/ℓ를 무취, 10mg/ℓ를 준무취로 규정하고 있다. 이번 실험에서 제조한 합판 역시 표 3에서 보듯이 낮은 완전 무취급의 낮은 포름알데히드 방출량을 보이는 것으로 관찰되었다. Control의 경우 0.265mg/ℓ의 포름알데히드 방출량을 보인 반면, 목타르가 함유된 페놀수지 접착제를 이용하여 제조한 합판의 경우 Control에 비해 첨가 목타르의 양에 따라 포름알데히드 방출량은 비슷하거나 감소되어 나타나는 것으로 측정되었다. 포름알데히드 방출량의 감소는 혼합 목타르이 양이 많을수록 크게 감소하 는 것으로 관찰되었다(표 3 참조).

표 1.

	휨강도(kgf/cm²)	탄성계수(×10³kgf/cm²)
Control	774	75.532
참나무타르 2중량부	764	76.846
참나무타르 4중량부	909	81.525
참나무타르 6중량부	697	74.367
소나무타르 2중량부	874	77.647
소나무타르 4중량부	767	74.951
소나무타르 6중량부	725	68.281
대나무타르 2중량부	765	86.84
대나무타르 4중량부	646	64.212
대나무타르 6중량부	797	74.022

표 2.

	상태접착력(kgf/cm²)	내수접착력(kgf/cm²)
Control	15.21	4.80
참나무타르 2중량부	13.51	5.66
참나무타르 4중량부	23.49	8.34
참나무타르 6중량부	25.94	7.90
소나무타르 2중량부	12.64	4.94
소나무타르 4중량부	21.03	7.01
소나무타르 6중량부	19.16	5.68
대나무타르 2중량부	15.54	5.14
대나무타르 4중량부	23.63	8.21
대나무타르 6중량부	28.47	9.46

표 3.

	포름알데히드 방출량(mg/L)
Control	0.26
참나무타르 2중량부	0.27
참나무타르 4중량부	0.28
참나무타르 6중량부	0.22
소나무타르 2중량부	0.28
소나무타르 4중량부	0.25
소나무타르 6중량부	0.20
대나무타르 2중량부	0.28
대나무타르 4중량부	0.34
대나무타르 6중량부	0.24

<시험예 2> 목타르가 함유된 페놀수지 접착제의 품질조사

실시예 3에서 제조한 목타르가 함유된 페놀수지 접착제의 점도, pH 등의 접착제의 품질을 조사하고, 그 결과를 아래의 표 4, 표 5에 나타내었다.

목타르의 증류 분획물의 각 함량과 비중을 조사하여 표 4에 나타내었다. 증류물 Ⅰ과 Ⅱ는 액체로 접착제의 제조가 가능하였으나 Ⅲ은 고체로 이용이 곤란하였다. 액체로 얻어지는 함량은 소나무타르에서 44％, 참나무타르에서 42％였으며 상하층으로 분리되었다. 비중은 1.000∼1.080의 범위이며 목타르 특유의 강한 자극성 훈취를 발산하였다. 대나무타르는 점도가 매우 높아 증류가 곤란하였다(표 4 참조).

목타르가 함유된 페놀수지 접착제의 품질을 살펴보면(표 5 참조), 점도는 목타르의 첨가량이 많으면 많을수록 점도는 높아지는 경향을 보였다. 소나무타르를 원료로 한 접착제의 점도증가는 경미하여 무시할 수 있을 정도였지만, 참나무타르를 원료로 한 접착제는 10cp 정도의 높은 점도 증가를 보였다.

접착제의 pH를 살펴보면 페놀접착제나 소나무타르를 첨가하여 제조한 접착제나 9.6 내외로 별다른 차이를 보이지는 않았지만, 참나무타르를 원료로 한 접착제는 8.5 내외로 낮은 pH 나타냈다.

접착제의 Gel Time은 페놀접착제의 경우 920(sec)로 접착제 중 가장 길게 나타났고, 나머지는 페놀접착제보다 짧은 Gel Time을 보였다. 그러나 Gel Time의 변화는 첨가 타르, 첨가량과는 뚜렷한 상관관계를 나타내지는 않았다.

표 4.

시료	증류물	함량(％)			비중
소나무 타르	Ⅰ(150℃ 이하)	14.4	상층	36.6	1.010
	Ⅰ(150℃ 이하)	14.4	하층	63.4	1.022
	Ⅱ(150~230℃)	29.6	상층	11.4	1.002
	Ⅱ(150~230℃)	29.6	하층	88.6	1.031
	Ⅲ(230℃ 이상)	56.0			고체
참나무 타르	Ⅰ(150℃ 이하)	14.3	상층	85.3	1.022
	Ⅰ(150℃ 이하)	14.3	하층	14.7	1.034
	Ⅱ(150~230℃)	27.3	상층	7.4	1.000
	Ⅱ(150~230℃)	27.3	하층	92.6	1.080
	Ⅲ(230℃ 이상)	58.4			고체

표 5.

	고형분(％)	점도(cp)^*	pH	Gel time(sec)
Control	35.5	26	9.62	920
소나무타르 10중량부	35.7	27.3	9.63	573
소나무타르 30중량부	32.6	26.7	9.68	569
소나무타르 50중량부	31.8	28.7	9.52	792
참나무타르 10중량부	35.7	29.3	8.94	772
참나무타르 30중량부	35.5	30	8.44	464
참나무타르 50중량부	32.7	36.7	8.63	878

* 점도측정 : Spindle 2번, 60rpm

상기의 시험예의 결과에서처럼 본 발명에 의해 제조한 목타르계 페놀수지접착제는 폐기물로 방치되는 목타르의 효과적인 활용을 위한 좋은 방법일 뿐 아니라 합판의 접착성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 아울러 접착제에 강한 훈취를 발하는 목타르 고유의 방부성능 및 방충성능이 가미됨으로서 방부합판으로서의 가능성도 기대된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

페놀수지 접착제에 있어서,

페놀수지가 함유된 접착제에 목타르가 포함된 목타르를 함유한 페놀수지 접착제.
제1항에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제 100중량부에 대하여 목타르를 1∼10중량부 포함함을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제.
제1항에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제는 페놀수지 80∼85중량부, 소맥분 5∼10중량부, 플라이애쉬 10∼15중량부로 이루어진 접착제인 목타르를 함유한 페놀수지 접착제.
제1항에 있어서, 목타르는 참나무, 소나무, 대나무 중에서 선택된 어느 하나로부터 얻은 것을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제.
페놀수지 접착제 제조에 있어서,

페놀수지가 함유된 접착제에 목타르를 첨가하고 혼합하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법.
제5항에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제 100중량부에 대하여 목타르를 1∼10중량부 첨가함을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법.
제5항에 있어서, 페놀수지가 함유된 접착제는 페놀수지 80∼85중량부, 소맥분 5∼10중량부, 플라이애쉬 10∼15중량부로 이루어진 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법.
제5항에 있어서, 목타르는 참나무, 소나무, 대나무 중에서 선택된 어느 하나로부터 얻은 것을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법.
페놀수지 접착제에 있어서,

페놀수지와 목타르의 혼합물을 포함하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제.
제9항에 있어서, 페놀수지와 목타르의 혼합물 20∼25중량％, 포르말린 40∼45중량％, 수산화나트륨 수용액 5∼10중량％, 잔부의 증류수로 이루어짐을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제.
제9항에 있어서, 페놀수지와 목타르의 혼합물은 페놀수지와 목타르가 90:10∼99:1의 비로 혼합된 혼합물 임을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착 제.
제9항에 있어서, 목타르는 참나무, 소나무, 대나무 중에서 선택된 어느 하나로부터 얻은 것을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제.
(1)반응조에 페놀수지와 목타르의 혼합물 20∼25중량％를 첨가한 후 포르말린 40∼45중량％, 수산화나트륨 5∼10중량％를 첨가하여 페놀수지와 목타르의 혼합물과 교반시키는 단계,

(2)반응조의 온도를 60∼70℃의 온도로 냉각시키고 1∼3시간 동안 반응시키는 단계,

(3)반응 후 증류수를 첨가하고 반응조의 온도를 20∼30℃까지 냉각시키는 단계를 포함하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법.
제13항에 있어서, 페놀수지와 목타르의 혼합물은 페놀수지와 목타르가 90:10∼99:1의 비로 혼합된 혼합물 임을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법.
제13항에 있어서, 목타르는 참나무, 소나무, 대나무 중에서 선택된 어느 하나로부터 얻은 것을 특징으로 하는 목타르를 함유한 페놀수지 접착제의 제조방법.