KR101855362B1 - 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재 및 이의 제조방법 - Google Patents

내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 합성목재의 구성은, 내피조성물로 제조되어 합성목재의 골격을 형성하는 내피부와, 외피조성물로 제조되고 상기 내피부의 외측면 중 어느 일측면 하나 이상을 감싸는 외피부를 포함하여 구성되고, 상기 내피조성물은, 폴리올레핀계 수지, 필러, 결합제, UV안정제를 포함하여 구성되고, 상기 외피조성물은, 열가소성 수지, 필러, 결합제, 고무, 가교제, 마모개선수지, UV안정제를 포함하여 구성되고, 상기 외피부에는 , 상기 합성목재 길이방향과 평행하고, 상기 합성목재의 폭방향과 평행한 엠보가 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재 및 이의 제조방법{A High Abrasion Resistance and Skid Resistance WPC and A Manufacturing Method therefor}
본 발명은 합성목재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성 목재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 높은 강도를 가지면서도 가벼운 토목, 건축자재에 대한 수요가 지속적으로 요구되고 있다. 이에 따라 천연목재와 유사한 표면 질감 및 무늬를 갖는 목재와 플라스틱을 혼합하여 제조하는 Wood Plastic Composite(이하 WPC라 한다)라는 압출 제품이 각광받고 있다.
상기 WPC의 경우 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 다양한 열가소성 수지에 목분 및 각종 첨가제를 용융 압출함으로써 주로 제작된다. WPC는 플라스틱의 우수한 가공성과 목재의 수려한 외관, 그리고 기존 목재나 플라스틱 단일 소재의 경우와 대비하여 높은 강도, 저렴한 가격, 적용분야의 다양성 등 여러 장점이 있으며, 최근 외장용 테크 및 펜스 등 다양한 곳에 사용되고 있다.
최근 그 이용이 확산되고 있는 산책로 및 등산로의 계단재는 많은 사람들이 밟고 지나다니기 때문에 미끄럼 사고방지를 위한 설계가 중요하다. 특히, 야외에 설치되는 바닷가 데크나 산책로 및 등산로의 계단재는 습기가 높거나 비, 눈 등 미끄럼이 발생할 수 있는 요소가 많아 미끄럼 사고방지 기능이 무엇보다 중요하기 때문에 합성목재의 표면에 요철무늬를 형성시키거나 길이방향으로 홈을 형성하여 미끄럼 방지 기능을 부여하여 왔다.
그러나, 이러한 표면 가공방식은 설치 초기에는 미끄럼 방지 효과가 있으나, 많은 사람들이 밟고 지나다니다 보면 금방 표면이 마모되어 미끄럼 방지기능을 상실하고 마는 문제점을 갖고 있다.
특허출원번호 제 10-2015-170577호
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 내마모성이 우수하고, 미끄럼방지성이 우수한 합성목재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재의 제조방법은, 내피조성물로 제조되어 합성목재의 골격을 형성하는 내피부와, 외피조성물로 제조되고 상기 내피부의 외측면 중 어느 일측면 하나 이상을 감싸는 외피부를 포함하여 구성되고, 상기 내피조성물은, 폴리올레핀계 수지, 필러, 결합제, UV안정제를 포함하여 구성되고, 상기 외피조성물은, 열가소성 수지, 필러, 결합제, 고무, 가교제, 마모개선수지, UV안정제를 포함하여 구성되고, 상기 외피부에는, 상기 합성목재 길이방향과 평행하고, 상기 합성목재의 폭방향과 평행한 엠보가 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 외피조성물은, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 필러 10 내지 30중량부, 결합제 0.2 내지 5중량부, 고무 20 내지 180중량부, 가교제 0.1 내지 1중량부, 마모개선수지 1 내지 30중량부, UV안정제 0.5 내지 10중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 외피조성물은, 내마모성(mg/1000revs)이 30 내지 50mg 이고, 내미끄럼성(BPN)이 53 내지 75인 것을 특징으로 한다.
상기 마모개선수지는 , 카르복실기를 포함한 열가소성 수지에 금속산화물을 반응압출하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 고무는, 에틸렌-프로필렌- 디엔 ( EPDM ), 에틸렌-프로필렌-고무( EPR ), 부타디엔-고무(BR), 니트릴-부타디엔-고무( NBR ), 할로- 이소부텐 - 아이소프렌 -고무(ClIR), 스티렌-부타디엔-고무( SBR ), 천연고무( NR ) 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예인 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재의 제조방법은, 내피조성물을 1차 압출기를 이용하여 펠렛을 형성하는 제 1단계와, 상기 펠렛을 2차 압출기를 이용하여 합성목재의 골격을 형성하는 내피부인 제 1차 성형체를 제조하는 제 2단계와, 상기 내피부인 제 1차 성형체의 표면에 외피조성물을 이용하여 외피부를 압출하여 제 2차 성형체를 제조하는 제 3단계와, 상기 제 2차 성형체를 소정의 크기로 절단하는 제 4단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3단계에서, 상기 외피부는, 상기 외피조성물은, 열가소성 수지, 필러, 결합제, 고무, 가교제, 마모개선수지, UV안정제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재 및 이의 제조방법에서는 다음과 같은 효과가 있다.
마모개선수지 및 동적 가교된 2종 이상의 고무가 혼합되어 제작되는 합성목재의 내마모성과 미끄럼방지성이 우수하여 합성목재를 다양한 환경에 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 외피의 길이 방향과 폭방향의 요철무늬는 목재의 자연스러운 무늬를 구현할 뿐 아니라 신발창과의 접촉면적을 넓게하여 미끄럼성을 극대화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 합성목재의 제조방법의 바람직한 실시예가 적용된 합성목재를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 의한 합성목재의 제조시스템 중 펠렛을 제조하는 장치를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 의한 합성목재의 제조시스템에 펠렛을 이용하여 합성목재를 제조하는 장치를 보인 도면.
이하, 본 발명에 의한 내마모성과 미끄럼방지성이 우수한 합성목재의 제조방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 내마모성과 미끄럼방지성이 우수한 합성목재의 제조방법은,
내피조성물로 제조되어 합성목재의 골격을 형성하는 내피부와, 외피조성물로 제조되고 상기 내피부의 외측면 중 어느 일측면 하나 이상을 감싸는 외피부를 포함하여 구성되고, 상기 내피조성물은, 폴리올레핀계 수지, 필러, 결합제, UV안합정제를 포함하여 구성되고, 상기 외피조성물은, 열가소성 수지, 필러, 결합제, 고무, 가교제, 마모개선수지, UV안정제를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 합성목재는 도 1에 도시된 바와 같이, 내피부가 마련된다. 상기 내피부는 본 발명인 합성목재의 몸체를 구성하는 것으로, 일정한 강도와 내구성이 필요한 것으로 다양한 재질로 구성될 수 있다.
본 발명에서는 상기 내피부는, 내피조성물로 구성될 수 있다 상기 내피조성물은, 폴리올레핀계 수지, 필러, 결합제, UV안정제를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 내피조성물에는 폴리올레핀계 수지가 포함된다. 상기 폴리올레핀계 수지는, 에틸렌비닐아세테이트공중합체, 에틸렌 부텐공중합체, 에틸렌옥텐공중합체, 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 공중합체 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 올레핀 수지란 폴리프로필렌(polypropylene, PP)과 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 이들의 공중합체 또는 이들 중합체의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 고밀도폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE), 저밀도폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE) 또는 선형저밀도폴리에틸렌(linear low density polyethylene, LLDPE) 등의 에틸렌 중합체일 수 있다. 상기 올레핀 수지는 타 수지에 비하여 외부 충격에 강하여 고강도의 합성목재를 제조할 수 있다.
그리고, 상기 합성목재에는 목분이 더 포함될 수 있다. 상기 목분은 유기필러의 하나로, 목분(wood flour), 목펠렛(wood pellet), 목섬유(wood fiber) 또는 지분일 수 있으며, 경우에 따라 2가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 목분은 칩, 셰이빙 및 톱밥과 같은 재활용 물질을 미세한 가루의 형태로 파쇄시켜 만들어질 수 있다. 목분은 20 내지 120메시(mesh)일 수 있으며, 길이 대 직경의 비는 3:1 내지 5:1일 수 있다. 목분의 입자 크기 또는 길이 대 직경의 비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 동일 중량의 배합이라도 목분 입자의 개수에 차이가 있어 혼련이 어렵거나, 합성목재로 제조시에 기계적 강도가 떨어지는 문제가 있다.
상기 유기필러의 원료는 침엽수 또는 활엽수에서 얻을 수 있으며, 활엽수는 펜토산(pentosan)의 함유량이 침엽수보다 많이 함유하고 있어 화학적 경합을 방해하므로 침엽수인 것이 효과적이다.
상기 무기필러는 탈크, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 카오리나이트, 활석 또는 운모일 수 있으며, 바람직하게는 탄산칼슘, 활석 또는 운모일 수 있다.
상기 무기필러는 수분에 강하여 표면 활성효과를 높여서 수축 변화방지 효율이 우수하며 합성수지 제조시 성형성을 현저하게 개선시킬 수 있어, 합성목재 조성물의 물성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서는 탈크가 사용될 수 있다.
상기 합성목재 조성물은 결합제, UV 안정제, 산화방지제, 활제, 향균제, 항균제, 난연제 또는 안료 등을 첨가제로서 첨가할 수 있으며, 제조되는 합성목재의 특성에 따라 선택되어 단독 또는 2종 이상을 혼합할 수 있다.
상기 UV 안정제는 합성목재가 태양광선으로부터 자외선을 차단하여 합성목재를 보호함으로써 기계적 성질이 저하되거나 변색되는 것을 방지한다. 구체적으로, UV 안정제는 라디칼 제거제와 히드로과산화물 분해제인 힌더드아민 광안정제(hindered amine light stabilizer, HALS)와 같은 유기합성물이 사용될 수 있다.
상기 결합제는 실란 수지 또는 무수 말레인산 변성 수지일 수 있으며, 바람직하게는 무수 말레인산 변성 수지를 사용할 수 있다. 상기 결합제는 다량 사용되는 올레핀 수지, 동적가교고무 및 유기필러로 인한 제품의 강도 저하를 방지하고 천연 목재 수준의 탄성과 강도를 갖는 조성물을 제조할 수 있게 한다.
동적가교고무는 올레핀계 고무가 가교제 및 가교촉진제 의해 일부 가교된 것일 수 있다.
그리고, 상기 내피부의 외측면을 형성하는 외피부가 마련된다. 상기 외피부는 상기 내피부의 외측면 중 어느 일측면 하나 이상을 감싸도록 형성된다.
상기 외피부는 본 발명인 합성목재의 몸체를 구성하는 것으로, 내마모성 및 미끄럼방지성의 물성을 나타내는 것으로 다양한 재질로 구성될 수 있다.
본 발명에서는 상기 외피부는, 외피조성물로 구성될 수 있다 상기 외피조성물은, 열가소성 수지, 필러, 결합제, 고무, 가교제, 마모개선수지, UV안정제를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 합성목재의 외피부에는 열가소성 수지(Thermoplastic Elastomer, TPE}가 포함된다. 상기 열가소성 수지는 폴리스티렌(PS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 하이드로겐네이티드 스티렌 부타디엔 러버(HSBR)과 같은 스티렌계(TPS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 올레핀계(TPO), 우레탄계(TPU), 에스터계(TPEE), 아미드계(TPAE), 염화비닐계(TPVC) 및 이들의 공중합체 또는 중합체 중 어느 하나 이상 포함되어 사용될 수 있다.
그리고, 상기 합성목재에는 목분이 더 포함될 수 있다. 상기 목분은 유기필러의 하나로, 목분(wood flour), 목펠렛(wood pellet), 목섬유(wood fiber) 또는 지분일 수 있으며, 경우에 따라 2가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 목분은 칩, 셰이빙 및 톱밥과 같은 재활용 물질을 미세한 가루의 형태로 파쇄시켜 만들어질 수 있다. 목분은 20 내지 120메시(mesh)일 수 있으며, 길이 대 직경의 비는 3:1 내지 5:1일 수 있다. 목분의 입자 크기 또는 길이 대 직경의 비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 동일 중량의 배합이라도 목분 입자의 개수에 차이가 있어 혼련이 어렵거나, 합성목재로 제조시에 기계적 강도가 떨어지는 문제가 있다.
상기 유기필러의 원료는 침엽수 또는 활엽수에서 얻을 수 있으며, 활엽수는 펜토산(pentosan)의 함유량이 침엽수보다 많이 함유하고 있어 화학적 경합을 방해하므로 침엽수인 것이 효과적이다.
상기 무기필러는 탈크, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 카오리나이트, 활석 또는 운모일 수 있으며, 바람직하게는 탄산칼슘, 활석 또는 운모일 수 있다.
상기 무기필러는 수분에 강하여 표면 활성효과를 높여서 수축 변화방지 효율이 우수하며 합성수지 제조시 성형성을 현저하게 개선시킬 수 있어, 합성목재 조성물의 물성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서는 탈크가 사용될 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 상기 마모개선수지가 더 사용될 수 있다. 상기 마모개선수지는 카르복실기를 포함한 열가소성 수지에 금속산화물을 반응압출하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 카르복실기를 포함한 열가소성 수지에는 에틸렌아크릴산 공중합체(EAA)와, 에틸렌메타크릴산 공중합체(EMAA) 등의 단독 및 그들의 혼합물을 예로 들 수 있고, 상기 금속산화물은 나트륨(Na), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 등을 단독 또는 그들의 혼합물을 예로 들 수 있다. 상기 마모개선수지는 용융지수(MI)가 0.5 내지 10g/min 인 것이 바람직하다.
상기 합성목재 조성물은 결합제, UV 안정제, 산화방지제, 활제, 향균제, 항균제, 난연제 또는 안료 등을 첨가제로서 첨가할 수 있으며, 제조되는 합성목재의 특성에 따라 선택되어 단독 또는 2종 이상을 혼합할 수 있다.
상기 UV 안정제는 합성목재가 태양광선으로부터 자외선을 차단하여 합성목재를 보호함으로써 기계적 성질이 저하되거나 변색되는 것을 방지한다. 구체적으로, UV 안정제는 라디칼 제거제와 히드로과산화물 분해제인 힌더드아민 광안정제(hindered amine light stabilizer, HALS)와 같은 유기합성물이 사용될 수 있다.
상기 결합제는 실란 수지 또는 무수 말레인산 변성 수지일 수 있으며, 바람직하게는 무수 말레인산 변성 수지를 사용할 수 있다. 상기 결합제는 다량 사용되는 올레핀 수지, 동적가교고무 및 유기필러로 인한 제품의 강도 저하를 방지하고 천연 목재 수준의 탄성과 강도를 갖는 조성물을 제조할 수 있게 한다.
그리고, 상기 고무는 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM), 에틸렌-프로필렌-고무(EPR), 부타디엔-고무(BR), 니트릴-부타디엔-고무(NBR), 할로-이소부텐-아이소프렌-고무(ClIR), 스티렌-부타디엔-고무(SBR), 천연고무(NR) 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 고무는, 에틸렌-프로필렌-디엔-고무(EPDR)와 부타디엔-고무(BR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)와 니트릴-부타디엔-고무(NBR)을 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 가교제는 과산화물계 가교제일 수 있다. 구체적으로 상기 과산화물계 가교제는 벤조일퍼옥시드(benzoyl peroxide), 디벤조일 퍼옥시드(dibenzoyl peroxide), 터트-부틸히드로퍼옥시드(tert-butyl hydro peroxide), 2,4-디클로로벤조일퍼옥시드(2,4-dichloro benzoyl peroxide), 2,5-다이메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시드)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexyne), 2,5-디메틸헥산-2,5-디(퍼옥실벤조에이트), 디큐밀퍼옥시다제(Dicumyl peroxide), 다이-(2,4-다이클로로벤조일)-퍼옥시드(Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide), 터트-부틸 퍼옥시벤조에이트(tertButyl peroxybenzoate), 1,1-다이-(터트-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(1,1-di-(tertbutylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), 다이-(2-터트-부틸-퍼옥시이소프로필)-벤젠(di-(2-tert-butylperoxyisopropyl)-benzene), 터트-부틸큐밀퍼옥시드(tert-Butylcumylperoxide), 다이-터트-부틸퍼옥시드(Di-tertbutylperoxide) 및 2,5-다이메틸-2,5-다이(터트-부틸퍼옥시-헥산-3)(2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane-3)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
그리고, 상기 내피조성물은 폴리올레핀계 수지 100중량부에 대하여, 필러 10 내지 30중량부, 결합제 0.2 내지 5중량부, UV안정제 0.5 내지 10중량부의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조성물에는 목재의 느낌을 위하여 목분이 더 추가될 수 있으며, 상기 목분은 상술한 조성물에 대해 100 내지 250중량부가 첨가되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 외피조성물은, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 필러 10 내지 30중량부, 결합제 0.2 내지 5중량부, 고무 20 내지 180중량부, 가교제 0.1 내지 1중량부, 마모개선수지 1 내지 30중량부, UV안정제 0.5 내지 10중량부를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 외피조성물은, 내마모성(mg/1000revs)이 30 내지 50mg 이고, 내미끄럼성(BPN)이 53 내지 75인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조성물에는 목재의 느낌을 위하여 목분이 더 추가될 수 있으며, 상기 목재의 외피만 구성되는 경우에는, 상기 목분은 상술한 조성물에 대해 5 내지 10중량부가 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 고무는, 에틸렌-프로필렌-디엔-고무(EPDM)와 부타디엔-고무(BR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)와 니트릴-부타디엔-고무(NBR)을 혼합하여 사용될 수 있으며, 상기 중량비율로 각각 9:1, 8:2, 7:3의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고, 본 발명인 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재의 제조방법은, 내피조성물을 1차 압출기를 이용하여 펠렛을 형성하는 제 1단계와, 상기 펠렛을 2차 압출기를 이용하여 합성목재의 골격을 형성하는 내피부인 제 1차 성형체를 제조하는 제 2단계와, 상기 내피부인 제 1차 성형체의 표면에 외피조성물을 이용하여 외피부를 압출하여 제 2차 성형체를 제조하는 제 3단계와, 상기 제 2차 성형체를 소정의 크기로 절단하는 제 4단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 3단계에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 외피부(B)는, 외피조성물로 제조되고 상기 내피부의 외측면 중 어느 일측면 하나 이상을 감싸도록 구성된다. 이는 상술한 바와 같이, 상기 외피부는 내마모성과 미끄럼방지성이 필요한 면에 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 합성목재를 제조하는 시스템은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원료를 혼합하는 혼합기(11)와, 상기 혼합기(11)에서 혼합된 혼합물을 일정한 압력으로 용융 압출시키는 1차압출기(12)와, 상기 1차압출기(12)의 일측에 구비되어 혼합물에 결속제를 투입하는 한쌍의 싸이드 피더(13)와, 상기 1차압출기(12)를 거치며 용융된 용융물을 일정한 두께를 갖게 성형하는 압출금형(14)과, 상기 압출금형(14)을 거쳐 성형된 배출물을 일정한 크기의 펠릿 형태로 커팅하는 커팅수단(15)과, 커팅된 펠릿을 수용하는 적재수단(16)으로 구성된 컴파운드기(10)와; 상기 컴파운드기(10)에서 생성된 펠릿을 호퍼(21)를 통해 투입한 후 용융하여 어댑터(22)를 이용해 압출시키는 2차압출기(20)와; 상기 2차압출기(20)에서 압출되는 압출물을 챔버(31)를 통과시켜 빌릿(Billet) 형태로 1차성형물을 성형하는 성형기(30)와; 상기 성형기(30)를 통과한 1차성형체를 냉각시키는 냉각기(40)와; 냉각시킨 상기 1차 성형체를 인취시키는 인취기(50); 및 상기 인취기(50)에 의해 이동된 1차성형체를 일정한 길이로 절단하는 커팅기(70)를 포함하여 구성된다.
그리고, 도면부호 90은 본 발명인 합성목재에 엠보를 형성하는 장치이다.
이하, 본 발명에 의한 합성목재의 제조방법의 실험예를 참고하여 상세하게 설명한다.
[ 내피 조성물 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 목분 180중량부, 탈크 40중량부, 결합제 10중량부, UV안정제 3중량부를 혼합하여 1차압출기를 이용하여 펠릿을 제조한 후, 이를 2차 압출기를 이용하여 합성목재의 골격을 형성하는 내피부인 제 1차 성형체를 제조하였다.
[ 비교예 1 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 목분 7중량부, 탈크 20중량부, 결합제 0.2중량부, 에틸렌-프로필렌-디엔 80중량부, 가교제 0.4중량부, UV안정제 3중량부를 혼합하여, 상기 내피조성물로 이루어진 내피부를 감싸는 외피부를 상술한 시스템으로 제조하였다.
[ 실시예 1 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 목분 7중량부, 탈크 10중량부, 결합제 0.2중량부, 에틸렌-프로필렌-디엔 80중량부, 부타디엔고무 10중량부, 가교제 0.4중량부, UV안정제 3중량부를 혼합하여, 상기 내피조성물로 이루어진 내피부를 감싸는 외피부를 상술한 시스템으로 제조하고, 표면에 엠보를 길이방향만 형성하였다.
[ 실시예 2 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 목분 7중량부, 탈크 10중량부, 결합제 0.2중량부, 에틸렌-프로필렌-디엔 80중량부, 부타디엔고무 10중량부, 가교제 0.4중량부, UV안정제 3중량부를 혼합하여, 상기 내피조성물로 이루어진 내피부를 감싸는 외피부를 상술한 시스템으로 제조하고, 표면에 엠보를 길이방향 및 폭방향으로 형성하였다.
[ 실시예 3 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 목분 7중량부, 탈크 10중량부, 결합제 0.2중량부, 에틸렌-프로필렌-디엔 80중량부, 부타디엔고무 20중량부, 가교제 0.4중량부, UV안정제 3중량부를 혼합하여, 상기 내피조성물로 이루어진 내피부를 감싸는 외피부를 상술한 시스템으로 제조하고, 표면에 엠보를 길이방향 및 폭방향으로 형성하였다.
[ 실시예 4 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 목분 7중량부, 탈크 10중량부, 결합제 0.2중량부, 에틸렌-프로필렌-디엔 80중량부, 부타디엔고무 10중량부, 가교제 0.4중량부, UV안정제 3중량부, PTFE 1중랑부를 혼합하여, 상기 내피조성물로 이루어진 내피부를 감싸는 외피부를 상술한 시스템으로 제조하고, 표면에 엠보를 길이방향 및 폭방향으로 형성하였다.
[ 실시예 5 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 마모개선수지 10중량부, 목분 7중량부, 탈크 10중량부, 결합제 0.2중량부, 에틸렌-프로필렌-디엔 80중량부, 부타디엔고무 20중량부, 가교제 0.4중량부, UV안정제 3중량부를 혼합하여, 상기 내피조성물로 이루어진 내피부를 감싸는 외피부를 상술한 시스템으로 제조하고, 표면에 엠보를 길이방향 및 폭방향으로 형성하였다.
[ 실시예 6 ]
폴리에틸렌수지 50중량부, 폴리프로필렌 50중량부, 마모개선수지 10중량부, 목분 7중량부, 탈크 10중량부, 결합제 0.2중량부, 에틸렌-프로필렌-디엔 100중량부, 부타디엔고무 20중량부, 가교제 0.4중량부, UV안정제 3중량부를 혼합하여, 상기 내피조성물로 이루어진 내피부를 감싸는 외피부를 상술한 시스템으로 제조하고, 표면에 엠보를 길이방향 및 폭방향으로 형성하였다.
개선외피 조성물 기존
외피
조성물		 내피
조성물
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예 6
PE 50 50 50 50 50 50 50 50
PP 50 50 50 50 50 50 50 50
마모개선수지 - - - - 10 10
목분 7 7 7 7 7 7 7 180
필러(탈크) 10 10 10 10 10 10 20 40
결합제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 10
EPDM 80 80 80 80 80 100 80 -
BR고무 10 10 20 10 20 20
가교제 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 -
UV안정제 3 3 3 3 3 3 3 3
PTFE - - - 1 - - - -
엠보 길이방향 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ -
폭방향 - ○ ○ ○ ○ ○ -
이하, 표 2에서는 상술한 방법으로 제조되는 비교예와 실시예 1 내지 6의 합성목재의 물성의 측정결과를 나타낸 것이다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 기존
외피
내마모성 (mg/1000revs) 47 47 45 40 43 41 50
내미끄럼성(BPN) 55 57 60 55 65 67 53
<측정방법>
1. 내마모성 (mg/1000revs)은 ASTM D4060 방법으로 측정하였다.
2. 내미끄럼성(BPN)은 KS F 2375 방법으로 측정하였다.
측정결과, 내마모성의 경우 수치가 낮을수록 우수한데, 기존외피에 비하여, 실시예 1 내지 6이 모두 우수한 것을 확인할 수 있으며, 실시예 4 및 실시예 6이 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
그리고, 내미끄럼성의 경우 수치가 높을수록 우수한데, 기존외피에 비하여, 실시예 1 내지 6이 모두 우수한 것을 확인할 수 있으며, 실시예 5 및 실시예 6이 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
결과적으로, 마모개선수지를 포함하고, 2종의 고무를 혼합하여 가교한 동적가교고무를 증량한 실시예 6의 물성이 가장 우수한 것으로 확인된다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타나며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
A: 내피부 B: 외피부
B1: 제 1외피부 B2: 제 2외피부
10: 1차 압출기 11: 혼합기
12: 사이드피더 13: 압출금형
14: 커팅수단 15: 적재수단
P: 펠렛 20: 2차 압출기
21: 호퍼/투입기 30: 성형기
40: 냉각기 50: 인취기
60: 삼중압출성형기 61: 투입기 1
62: 투입기 2 70: 커팅기

Claims (7)

  1. 내피조성물로 제조되어 합성목재의 골격을 형성하는 내피부와, 외피조성물로 제조되고 상기 내피부의 외측면 중 어느 일측면 하나 이상을 감싸는 외피부를 포함하여 구성되고,
    상기 내피조성물은,
    폴리올레핀계 수지, 필러, 결합제, UV안정제를 포함하여 구성되고,
    상기 외피조성물은,
    열가소성 수지, 필러, 결합제, 고무, 가교제, 마모개선수지, UV안정제를 포함하여 구성되고,
    상기 외피부에는,
    상기 합성목재 길이방향과 평행하고, 상기 합성목재의 폭방향과 평행한 엠보가 다수개 형성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 마모개선수지는,
    카르복실기를 포함한 열가소성 수지에 금속산화물을 반응압출하여 제조되고,
    상기 카르복실기를 포함한 열가소성 수지에는 에틸렌아크릴산 공중합체(EAA)와, 에틸렌메타크릴산 공중합체(EMAA)의 단독 및 그들의 혼합물이며,
    상기 금속산화물은 나트륨(Na), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 리튬(Li)을 단독 또는 그들의 혼합물이고,
    상기 마모개선수지는 용융지수(MI)가 0.5 내지 10g/min 인 것을 특징으로 하는 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 외피조성물은,
    상기 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 필러 10 내지 30중량부, 결합제 0.2 내지 5중량부, 고무 20 내지 180중량부, 가교제 0.1 내지 1중량부, 마모개선수지 1 내지 30중량부, UV안정제 0.5 내지 10중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 외피조성물은,
    내마모성(mg/1000revs)이 30 내지 50mg 이고, 내미끄럼성(BPN)이 53 내지 75인 것을 특징으로 하는 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고무는,
    에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM), 에틸렌-프로필렌-고무(EPR), 부타디엔-고무(BR), 니트릴-부타디엔-고무(NBR), 할로-이소부텐-아이소프렌-고무(ClIR), 스티렌-부타디엔-고무(SBR), 천연고무(NR) 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재.
  6. 내피조성물을 1차 압출기를 이용하여 펠렛을 형성하는 제 1단계;
    상기 펠렛을 2차 압출기를 이용하여 합성목재의 골격을 형성하는 내피부인 제 1차 성형체를 제조하는 제 2단계;
    상기 내피부인 제 1차 성형체의 표면에 외피조성물을 이용하여 외피부를 압출하여 제 2차 성형체를 제조하는 제 3단계;
    상기 제 2차 성형체를 소정의 크기로 절단하는 제 4단계;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제 3단계에서,
    상기 외피부는,
    상기 외피조성물은,
    열가소성 수지, 필러, 결합제, 고무, 가교제, 마모개선수지, UV안정제를 포함하여 구성되며,
    상기 마모개선수지는,
    카르복실기를 포함한 열가소성 수지에 금속산화물을 반응압출하여 제조되고,
    상기 카르복실기를 포함한 열가소성 수지에는 에틸렌아크릴산 공중합체(EAA)와, 에틸렌메타크릴산 공중합체(EMAA)의 단독 및 그들의 혼합물이며,
    상기 금속산화물은 나트륨(Na), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 리튬(Li)을 단독 또는 그들의 혼합물이고,
    상기 마모개선수지는 용융지수(MI)가 0.5 내지 10g/min 인 것을 특징으로 하는 내마모성 및 미끄럼방지성이 우수한 합성목재의 제조방법.


  7. 삭제
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978197B1 (ko) 2018-07-23 2019-05-14 주식회사 강산이앤씨 미끄럼 방지용 데크 클립의 설치공법
KR102009730B1 (ko) 2018-07-23 2019-08-12 주식회사 강산이앤씨 미끄럼 방지용 데크 조립 구조
KR102141518B1 (ko) 2020-04-16 2020-08-06 (주)에코로 미끄럼 저항성이 우수한 이중압출 합성목재 데크패널
KR102147815B1 (ko) * 2019-11-08 2020-08-27 (주)석영에스텍 내구성과 지지강도가 향상된 친환경 합성 목재 패널 및 그의 제조방법
KR20220103525A (ko) * 2021-01-15 2022-07-22 우신머티리얼(주) 친환경 인조목재 조성물
KR102467820B1 (ko) 2022-03-02 2022-11-17 주식회사 삼진우드 미끄럼 저항성 향상과 변색 및 부식 방지 기능이 향상된 합성목재 바닥판 제조용 원재료 혼합장치
KR102517437B1 (ko) 2022-08-10 2023-04-04 (주)에코로 바이오 pe를 포함하는 친환경성 이중압출 합성목재 데크패널

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101107057B1 (ko) * 2011-09-20 2012-01-25 주식회사 테크유니온 이중 구조의 친환경 합성목재

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101107057B1 (ko) * 2011-09-20 2012-01-25 주식회사 테크유니온 이중 구조의 친환경 합성목재

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978197B1 (ko) 2018-07-23 2019-05-14 주식회사 강산이앤씨 미끄럼 방지용 데크 클립의 설치공법
KR102009730B1 (ko) 2018-07-23 2019-08-12 주식회사 강산이앤씨 미끄럼 방지용 데크 조립 구조
KR102147815B1 (ko) * 2019-11-08 2020-08-27 (주)석영에스텍 내구성과 지지강도가 향상된 친환경 합성 목재 패널 및 그의 제조방법
KR102141518B1 (ko) 2020-04-16 2020-08-06 (주)에코로 미끄럼 저항성이 우수한 이중압출 합성목재 데크패널
KR20220103525A (ko) * 2021-01-15 2022-07-22 우신머티리얼(주) 친환경 인조목재 조성물
KR102502407B1 (ko) * 2021-01-15 2023-02-23 제이알워터앤테크놀로지 주식회사 친환경 인조목재 조성물
KR102467820B1 (ko) 2022-03-02 2022-11-17 주식회사 삼진우드 미끄럼 저항성 향상과 변색 및 부식 방지 기능이 향상된 합성목재 바닥판 제조용 원재료 혼합장치
KR102517437B1 (ko) 2022-08-10 2023-04-04 (주)에코로 바이오 pe를 포함하는 친환경성 이중압출 합성목재 데크패널

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