KR100899399B1 - 친환경 합성목재 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 합성목재 조성물에 관한 것으로서, 친환경적인 성분 함유를 통하여 합성목재의 자체 강도를 증강시킴과 함께 인체 유해성을 최소화 하기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 40~70중량%, 목분 10~35중량%, 셀룰로오스 화이버 5~15중량%, 녹말가루 5~10중량%가 포함된 것을 특징으로 한다.

합성목재, 친환경, 강도, 유해성, 첨가제

Description

친환경 합성목재 조성물{A COMPOSITION OF ARTIFICIAL WOOD}

본 발명은 합성목재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체 유해성을 최소화 하며 화재 발생시 유해가스 발생을 방지할 수 있는 친환경 합성목재 조성물에 관한 것이다.

최근 천연목재에 대한 소비자의 선호도가 크게 증가하고 있으며 또한 목재의 벌목에 따른 이산화탄소 증가에 대한 환경파괴 우려가 증폭되면서 목재의 대체 소재 개발 목소리가 높아지고 있다. 특히 목재의 수요가 많은 건축자재 경우 더욱 그러하다.

이러한 배경하에 최근 천연목재와 유사한 질감 및 외관을 가진 합성목재에 관한 연구가 많이 이루어지고 있는데, 대표적인 사례가 폴리염화비닐, 폴리프로필렌 등 열가소성 수지에 목분, 왕겨분, 펄프 분말, 볏짚 분말 등 소위 리그노셀루로오즈계 분말을 혼합한 조성물을 압출가공에 의해 적당한 형상 및 크기의 합성목재 를 만들고 있다. 특히 폴리염화비닐과 리그노셀루로오즈계 분말에 의한 합성목재는 가공성이 우수하고 건자재로서 필수적인 난연성도 가지며 가격이 저렴한 장점이 있어 그 수요가 크게 확대되고 있다.

리그노셀루로오즈계 분말은 통상 목재의 가공공정상 발생한 폐목분 소위 톱밥이 주종이며 그 값이 매우 싼데, 이러한 리그노셀루로오즈계 분말을 폴리염화비닐중에 잘 분산시켜 많이 함유시키는 것이 목재의 질감을 높일 뿐 아니라 원가측면에서도 유리하다. 그러나 리그노셀루로오즈계 분말은 그 함유량이 높아질수록 분산이 매우 어려운 문제가 있어 이를 해결하고자 많은 시도가 있어왔다.

특히, 최근 마루바닥 등의 시공에 사용되는 합성목재는 PVC를 주성분으로 하고 있기 때문에 화재 발생시 인체에 유해한 가스가 발생되어 치명적인 위험성을 내포하고 있으며, 이 외에도 어린이나 노약자의 경우 피부병을 발생시키는 원인으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 인체 유해성을 최소화 하여 친환경 적이면서 자체강도를 증강시킬 수 있는 조성물로 이루어지는 합성목재를 제공함으로서 제품의 신뢰성 및 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 조성물은, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 40~70중량%, 목분 10~35중량%, 셀룰로오스 화이버 5~15중량%, 녹말가루 5~10중량%가 포함된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 조성물로 이루어진 합성목재는, 셀롤로오스 화이버와 같은 친환경 섬유물질 및 녹말가루가 첨가되어짐으로 자체 강도가 증가되고 인체 유해성을 최소화 하는 효과를 나타낼 수 있게 된다.

특히, 기타 첨가물질로 인해 항균, 방충, 탈취 등의 효과를 나타낼 수 있게 된다.

또한, 화재 발생시 유해가스의 발생이 최소화 되어질 수 있음으로 화재 취약성이 개선되는 효과를 나타내게 된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기 로 한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 합성목재 제조과정을 살펴보면, 합성수지 재료로서 주 성분을 이루는 폴리프로필렌(PP) 50중량%에 톱밥 등과 같은 컴파운드 상태의 목분 30중량%, 식물성 섬유인 셀룰로오스 화이버 10중량%, 그리고 녹말가루 10중량%를 혼합하게 된다.

그리고, 이와 같이 혼합이 이루어진 조성물을 통상의 합성목재 제작과정에 따라, 냉각 및 용융압출하여 성형 하고, 최종적으로 이를 소정 크기로 절단하는 과정을 통해 합성목재 제품이 완성되어지게 된다.

이러한 제작공정은 이미 널리 알려져 있는 공지의 기술이므로 제작 과정에 대한 구체적인 설명은 생략키로 한다.

이와 같은 성분 함유로 제작되어진 합성목재는 실내 장식 및 인테리어 내장재로 사용되어지게 되는데, 조성물에 함유되어져 있는 셀룰로오스 화이버 특성으로 인하여 제품의 고강도성을 유지할 수 있게 된다.

즉, 분자량이 큰 물질인 셀룰로오스 화이버가 합성목재 조성물에 일정 비율로 함유되어짐으로 인해 제작되어진 합성목재의 탄력성 및 강도가 크게 증강되어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

또한, 다당류로서 친환경 소재이며 점성이 강한 녹말가루가 포함되어져 있기 때문에 각 성분 입자간의 결합력을 더욱 향상시킴과 함께 인체에 유익한 효과를 나타낼 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 제2 실시예로는 제품의 강도 향상을 위하여 상기 조성물에 추가적으로 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol)을 1~5중량%로 첨가시킴이 바람직 하다.

즉 실시예로서, 폴리프로필렌(PP) 50중량%, 목분 32중량%, 셀룰로오스 화이버 10중량%, 녹말가루 6중량%에 디에틸렌 글리콜 2중량%를 혼합하여 제조하였다.

이와 같이 디에틸렌 글리콜이 추가적으로 혼합되어지게 되면, 제품의 친환경성을 저해하지 않는 가운데 보다 강화된 강도를 나타낼 수 있게 되어 제품에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과를 나타낼 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 실시예로서는 제품의 방충 기능성 향상을 위한 첨가제로서 탄화왕겨 또는 나노은을 1~5중량%로 첨가시킴이 바람직 하다.

즉 실시예로서, 폴리에틸렌(PE) 65중량%, 목분 15중량%, 셀룰로오스 화이버 12중량%, 녹말가루 5중량%에 항균, 탈취 및 방충 효과를 나타낼 수 있도록 나노은 분말을 3중량%를 혼합하여 제조하였다.

이와 같이 나노은이 첨가된 합성목재는 실내 마루 바닥재로 사용되었을 경우, 항균 및 탈취 기능이 더하여 져서 아토피 등과 같은 피부병 발생을 억제하여 줄 수 있게 되어 주거 환경을 크게 개선시키는 효과를 나타낼 수 있다.

한편, 탄화왕겨의 사용시는 필히 왕겨를 고온에서 탄화시켜서 사용함으로서, 벌레의 접근을 방지하는 방충 기능을 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 제4 실시예로서는 제품의 보존성을 증가시킬 수 있도록 하기 위한 성분으로 파라핀 오일 또는 폴리부틸렌 석시네이트가 1~5중량% 더 첨가되어질 수 있게 된다.

이러한 실시예로서, 폴리에틸렌(PE) 58중량%, 목분 22중량%, 셀룰로오스 화이버 8중량%, 녹말가루 10중량%에 폴리부틸렌 석시네이트 2 중량%를 혼합하여 제조함으로서, 목재의 조성물을 이루는 각 성분의 변질을 방지하여 제품의 보존성을 크게 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 제5 실시예로서는 제품의 광택성 및 내화성 향상을 위하여 백운모가 1~5중량%로 더 첨가되어질 수 있게 된다.

특히, 이때 첨가되는 백운모는 내화성(耐火性)이 강하고 절연성이 강한 부도체이기 때문에 화재발생시 위험성을 감소시켜줄 수 있게 된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 몇가지 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 합성목재 조성물이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

예를 들면, 상기 각 실시 예에서 특정된 성분 외에 기타 다른 기능성 성분들이 추가로 혼합 사용되어질 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (5)

1. 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 40~70중량%, 목분 10~35중량%, 셀룰로오스 화이버 5~15중량%, 녹말가루 5~10중량%가 포함된 것을 특징으로 하는 합성목재 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 조성물에는 강도 강화를 위한 첨가제로서 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol)이 1~5중량%로 더 첨가되어짐을 특징으로 하는 합성목재 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 조성물에는 방충 및 탈취를 위한 첨가제로서 탄화왕겨 또는 나노은이 1~5중량% 더 더 첨가된 것을 특징으로 하는 합성목재 조성물.
4. 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조성물에는 제품의 보존성 향상을 위하여 파라핀 오일 또는 폴리부틸렌 석시네이트가 1~5중량% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 합성목재 조성물.
5. 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조성물에는 광택성 향상을 위해 분말상태의 백운모가 1~5중량%로 혼합 되어짐을 특징으로 하는 합성목재 조성물.