KR101000341B1 - 인조복합목재 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인조복합목재 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제 및 열가소성 수지를 포함하고, 추가적으로 자외선방지제 및 안료를 포함하고, 기존의 목재가 가지고 있는 장점을 유지하면서, 플라스틱의 단점을 보완한 인조복합목재 및 그 조성물에 관한 것이다.

Description

인조복합목재 조성물{Composition for artificial mixed wood}
본 발명은 인조복합목재 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제 및 열가소성 수지를 포함하고, 추가적으로 자외선방지제 및 안료를 포함하는, 기존의 목재가 가지고 있는 장점을 유지하면서 플라스틱의 단점을 보완한 인조복합목재 및 그 조성물에 관한 것이다.
도시화 및 산업화 과정에서 주택 및 산업시설용지 등의 용도로 사용되는 목재의 사용량이 점차 증가되는 추세이며, 산림자원의 중요성을 인식하는 많은 나라에서 목재생산은 여전히 주요한 산업분야이지만 환경기능의 중요성이 높아짐에 따라 목재생산 및 환경기능을 조화시키기 위해 노력하고 있는 실정이다.
천연 목재는 그 사용처가 다양할 뿐만 아니라 가장 널리 이용되는 재료 중 하나이지만 건축자재 특히 면목, 목지봉 등은 가공시간이 많이 소요되며 일회용품으로 사용하기에 비경제적이다. 또한 일 회 사용 후 폐기에 따른 자원 낭비 및 공사시 천연목재의 특성상 수분흡수를 대신할 수 있는 합성목재를 제조하는 기술의 개발이 요구된다. 따라서, 종래 파티클보드나 칩보드, 베니어 합판 등이 개발되어 사용되어 왔으나, 이 또한 주원료가 목재이거나 사용처 제한의 문제가 있다.
종래 인조목재 제조와 관련된 기술로는 플라스틱과 목분을 단순히 혼합하여 제조하거나 혹은 미국의 Eaglebrook에서 제조된 플라스틱을 이용한 인조목재(Schaumburg II., 3rd-4th, Nov. 1994, p 121-9, 8(13))가 있다. 그러나 상기 인조목재는 목재와 유사한 질감을 나타내지만 단순한 플라스틱 성형이며, 한번 성형된 플라스틱 인조목재는 새로운 마감 가공이나 새로운 가공기술을 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 천연목재와 같은 장점을 가지면서 목재를 대체할 수 있는 인조목재의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 천연목재와 같은 장점을 가지면서 목재를 대체할 수 있는, 가공성이 우수하고 표면가공을 통한 천연 질감을 구현할 수 있으며, 기존 플라스틱에 비해 휨 탄성이 우수하고, 2배 이상의 높은 열변형 온도를 가지는 인조복합목재를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제 및 열가소성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조복합목재 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제, 자외선방지제, 열가소성 수지 및 안료를 혼합 및 성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 인조복합목재를 제공한다.
본 발명의 인조복합목재 조성물은 기존의 목재가 가지고 있는 장점을 그대로 유지하면서, 플라스틱의 단점을 보완한 것이다. 본 발명의 인조복합목재 조성물로 제조된 인조복합목재는 가공성이 우수하고, 표면가공을 통한 천연 질감을 구현할 수 있으며, 기존 플라스틱에 비해 휨 탄성이 우수하고 2배 이상의 높은 열변형 온도를 가진다. 또한, 기존의 목재에 비해 자유로운 형상이 구현될 수 있으며, 제품의 밀도, 치수 안정성, 물성 향상을 통한 제품의 내구성이 증대됨은 물론 주변 온도 및 수분 조건에 강한 제품의 설계가 가능하다. 또한, 목재, 중질섬유판, 고강도의 폴리염화비닐(PVC)의 대체품으로서, 옥내 및 옥외 용도로 활용할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제 및 열가소성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조복합목재 조성물을 제공한다.
본 발명의 인조복합목재 조성물은 자외선방지제 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 추가로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 자외선방지제 및 안료를 추가로 포함할 수 있으므로, 본 발명의 인조복합목재 조성물은 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제, 열가소성 수지, 자외선방지제 및 안료를 포함할 수 있다.
본 발명의 인조복합목재 조성물은 야자수열매 껍질분말 40~70 중량%, 난연제 2~15 중량%, 천연미네랄제 2~5 중량%, 열가소성 수지 20~45 중량%, 자외선방지제 1~5 중량% 및 안료 2~10 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 인조복합목재 조성물에서, 상기 야자수열매 껍질분말은 100~400 메쉬(mesh)이고, 수분 함량이 1 중량% 이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 100~400 메쉬(mesh)이고, 수분함량이 1 중량% 이하인 야자수 열매 껍질분말일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 야자수 열매 껍질은 아열대 내지 열대지역에서 생산되는 어떠한 야자열매라도 가능하며, 구체적으로는 동남아 지역 8개국 (필리핀, 태국, 말레이시아, 미얀마, 인도네시아, 베트남, 대만, 싱가폴)에서 대부분 생산되며 경작되고 있는 야자수의 열매 (일명 코코넛)를 수확한 후 야자열매에서 식음료, 식용유, 세재, 의약품원료, 사료, 비료, 숯 등 다양한 물질 등을 재취한 후 사용이 불가능한 야자 열매를 100~400 메쉬(mesh)로 분쇄하여 이용할 수 있다.
본 발명의 인조복합목재 조성물에서, 상기 난연제는 비할로겐계 난연제 및 무기계 난연제일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 무기계 난연제 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 수산화알루미늄(Aluminum hydroxide)일 수 있다.
또한, 상기 천연미네랄제는 식물성의 구조를 가진 어떠한 재료일 수 있으며, 바람직하게는 목재, 비목재 제지섬유, 짚, 잔디, 해조류, 땅콩껍질, 대나무, 옥수수, 갈대, 인피 섬유(bast fibre)를 함유하는 줄기, 및 잎 섬유(leaf fibre)를 함유하는 잎으로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 천연미네랄제는 순수하거나 재활용물로부터 얻을 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 화학적 조성분은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 및 저분자량의 왁스, 탄닌 및 로진이다.
또한, 상기 열가소성 수지는 C2-C10의 폴리알킬렌일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 폴리프로필렌(PP: Polypropylene) 섬유, 폴리에틸렌(PE:Polyethylene) 섬유 및 폴리염화비닐(PVC: Poly Vinyl Chloride) 섬유로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다. 상기 열가소성 수지는 순수한 플라스틱, 재활용 플라스틱, 또는 두 플라스틱을 조합한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제, 열가소성 수지, 자외선방지제 및 안료를 혼합 및 성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 인조복합목재를 제공한다.
본 발명의 인조복합목재는 바람직하게는 야자수열매 껍질분말 40~70 중량%, 난연제 2~15 중량%, 천연미네랄제 2~5 중량%, 열가소성 수지 20~45 중량%, 자외선방지제 1~5 중량% 및 안료 2~10 중량%를 혼합 및 성형하여 제조될 수 있다.
본 발명의 인조복합목재에서, 상기 야자수열매 껍질분말, 난연제, 천연미네랄제, 열가소성 수지는 전술한 바와 같다.

Claims (11)

100~400 메쉬(mesh)이고, 수분함량이 1 중량% 이하인 야자수열매 껍질분말 40~70 중량%, 수산화알루미늄 2~15 중량%, 천연미네랄제 2~5 중량%, C2-C10의 폴리알킬렌인 열가소성 수지 20~45 중량%, 자외선방지제 1~5 중량% 및 안료 2~10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조복합목재 조성물.
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제1항에 있어서, 상기 천연미네랄제는 목재, 비목재 제지섬유, 짚, 잔디, 해조류, 땅콩껍질, 대나무, 옥수수, 갈대, 인피 섬유(bast fibre)를 함유하는 줄기, 및 잎 섬유(leaf fibre)를 함유하는 잎으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 인조복합목재 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌(PP: Polypropylene) 섬유, 폴리에틸렌(PE:Polyethylene) 섬유 및 폴리염화비닐(PVC: Poly Vinyl Chloride) 섬유로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 인조복합목재 조성물.
100~400 메쉬(mesh)이고, 수분함량이 1 중량% 이하인 야자수열매 껍질분말 40~70 중량%, 수산화알루미늄 2~15 중량%, 천연미네랄제 2~5 중량%, C2-C10의 폴리알킬렌인 열가소성 수지 20~45 중량%, 자외선방지제 1~5 중량% 및 안료 2~10 중량%를 혼합 및 성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 인조복합목재.
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