KR102136095B1 - 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물, 및 이의 제조방법 - Google Patents

친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물, 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곰팡이에 대한 높은 저항성을 나타내면서도, 환경 친화적인 합성목재 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 열가소성 수지, 목분, 무기필러, 실란수지, 윤활제, 및 항곰팡제를 함유하는 합성목재 조성물에 있어서, 상기 항곰팡이제는, 테브코나졸을 함유하는 것으로서 실란수지에 의해 무기필러 상에 결착되어 윤활제에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물이다. 본 발명에 의하면, 합성목재의 표면에 곰팡이균이 번식하는 것을 예방하여 목분의 부후나 열가소성수지의 산화를 늦출 수 있어 합성목재의 내후성이 개선되었을 뿐 아니라, 항곰팡이제 성분 등이 주변 환경에 미치지 않아 자연생태 보호에 기여하는 효과가 있다.

Description

친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물, 및 이의 제조방법{ECO-FRIENDLY WOOD-PLASTIC COMPOSITE HAVING ANTIFUNGAL ACTIVITY, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 곰팡이에 대한 높은 저항성을 나타내면서도, 환경 친화적인 합성목재 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 바닥판, 천정판, 벽 사이딩, 문틀, 창호, 펜스와 같은 건축물의 내·외장재로 천연목재가 주로 사용되고 있다. 상기와 같은 건축물의 내·외장재로 천연목재가 주로 사용되고 있는 이유는 소비자의 선호도가 크게 증가하고 있을 뿐만 아니라 천연 질감에 의해 건축물의 내·외장재의 미관이 향상되기 때문이다.
하지만 천연목재는 열에 약할 뿐만 아니라, 흡수율이 커서 잘 썩고 쪽이 떨어지며, 건조하면 뒤틀리거나 갈라져 틈이 생기고 닳아 없어지는 등 변형이 생기는 문제가 있다. 또한 천연목재는 수명연장과 깨끗함을 유지하기 위해 장기적으로 칠을 해야 하는 등 사후관리에 비용이 필요하고, 사후관리를 위하여 방부제를 사용하여야 할 뿐 아니라, 목재 벌목에 따른 산림훼손으로 인하여 환경문제까지 발생한다.
이에 최근에는 목재의 취약점을 보완하기 위하여 천연목재와 유사한 기능 및 외관을 갖는 합성목재에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 반영구적인 합성목재는 보통 목분, 볏집, 옥수수대, 펄프, 왕겨와 같은 섬유질과 열가소성 수지 등을 혼합한 조성물로 제조된다.
그러나 이러한 합성목재는 목분을 함유하고 있는 특성으로 인해, 표면에 쉽게 곰팡이균이 번식하고, 이러한 곰팡이균이 목분과 반응하여 부후가 진행됨으로써, 종국적으로는 합성목재의 내구성 저하(강도저하, 크랙 등)시키고 미관까지 떨어뜨리는 단점이 있었다.
이를 개선하기 위해, 항곰팡이제를 합성목재 내에 함유시켜 곰팡이 저항성을 향상시킨 합성 목재가 개발되었고, 이에 대한 종래 기술 예시로는, 하기 특허문헌 1을 들 수 있다(이로써, 하기 특허문헌 1은, 본 발명 명세서의 종래기술로 내용 전부가 합체·인용된다).
특허문헌 1에서는, 무기 방오제인 산화제일구리(Cu2O)와 유기 방오제인 피리치온 아연(Zinc pyrithione)을 1:1~1.2 중량비로 포함시켜 곰팡이 발생을 억제하고 목분의 부후를 막는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래 기술은, 방오제가 합성목재 표면 뿐 아니라, 내부에 도 다량 함침되어 방오제 함량 대비 방오성 향상 효율이 좋지 않을 뿐 아니라, 방오제가 빗물 등에 의해 씻겨 내려가면 그 성능이 현저히 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 씻겨 내려간 피리치온 아연 등의 항곰팡이 성분이 자연생태계에서 환경교란물질로 작용하는 큰 문제점이 있다.
즉, 합성목재의 부후를 막기 위해 사용된 방오제 성분이 환경에 좋지 않은 영향을 줄 수 있는 것이다. 특히, 합성목재는 국립공원이나 등산로 등의 데크 자재로 널리 사용되는 것이어서, 이러한 환경적 이슈는 매우 중요한 문제이다.
KR 10-1859142 B1 (2018. 05. 11.)
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 합성목재가 가진 제반문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 곰팡이, 세균 등과 같은 미생물에 대한 우수한 방오성능을 나타내면서도, 환경친화적인 합성목재를 제공하고자 한다.
본 발명은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
열가소성 수지, 목분, 무기필러, 실란수지, 윤활제, 및 항곰팡제를 함유하는 합성목재 조성물에 있어서,
상기 항곰팡이제는, 테브코나졸을 주성분으로 함유하는 것으로서 실란수지에 의해 무기필러 상에 결착되어 윤활제에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 항곰팡이제 : 실란수지 : 무기필러 = 1 : 0.5 ~ 5 : 1 ~ 5의 중량비를 가지는 것을 특징로 하는 친환경 황곰팡이성 합성목재 조성물을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 항곰팡이제는, 전체 조성물 중량 대비, 1 ~ 5 중량% 포함된 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 실란수지는 아미노 실란인 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 윤활제는 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 에틸렌 비스 스테아레이트, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 무기필러는 탈크인 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 펠릿, 완전충진형, 또는 중공형 형상인 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물을 제공한다.
또한, 테브코나졸 1 ~ 5 중량%, 탈크 1 ~ 10중량%, 아미노 실란 0.5 ~ 5 중량%, 지방산계 윤활제 1 ~ 5 중량%를 투입하고 마찰열을 이용하여 혼련하는 단계; 및
상기 혼합물에 목분 50 ~ 70% 중량, 폴리에틸렌 20 ~ 35 중량%과 기타 첨가제를 더 넣고 115~135℃까지 승온시키면서 혼련하여 펠릿으로 성형하는 단계를 순차적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 합성목재의 표면에 곰팡이균이 번식하는 것을 예방하여 목분의 부후나 열가소성수지의 산화를 늦출 수 있어 합성목재의 내구성 및 미관이 개선되었을 뿐 아니라, 항곰팡이제 성분 등이 주변 환경에 미치지 않아 자연생태 보호에 기여하는 효과가 있다.
도 1은, 항곰팡이 성능시험에 있어서, 본 발명 실시예 시료의 10일 경과 후 사진이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 열가소성 수지, 목분, 무기필러, 실란수지, 윤활제, 및 항곰팡제를 함유하는 합성목재 조성물이다.
상기 열가소성 수지는, 올레핀계 수지일 수 있고, 구체적으로, 폴리프로필렌(polypropylene, PP)과 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 이들의 공중합체, 또는 이들 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는, 폴리에틸렌 단독 또는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 혼합하여 사용할 수 있다.
여기서, 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 수지들은 타 수지에 비하여 외부 충격에 강하여 고강도의 합성목재를 제조할 수 있다. 특히, 올레핀 수지 내에 폴리프로필렌의 함량을 높힘으로 충격강도를 더 높일 수 있다.
상기 열가소성 수지는, 전체 조성물 중량 대비, 20 ~ 35 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 20 ~ 30 중량%일 수 있다.
상기 목분은, 칩, 셰이빙 및 톱밥과 같은 재활용 물질을 미세한 가루의 형태로 파쇄시켜 만들어질 수 있고, 순수한 목분(wood flour)뿐 아니라, 목펠렛(wood pellet), 목섬유(wood fiber), 또는 지분일 수 있으며, 경우에 따라 단독 2종 또는 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 목분의 원료는 침엽수 또는 활엽수에서 얻을 수 있으며, 활엽수는 펜토산(pentosan)의 함유량이 침엽수보다 많이 함유하고 있어 화학적 경합을 방해하므로 침엽수인 것이 효과적일 수 있다.
상기 목분은, 전체 조성물 중량 대비, 50 ~ 70 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 55 ~ 65 중량%일 수 있다. 목분이 50 중량% 미만인 경우에는 목재로서의 재질이나 기능이 부족하여지고, 70 중량%를 초과하는 경우에는, 목재로서의 성질이 지나치게 높아져 강도저하나 부후 등의 문제가 일어날 가능성이 있다.
상기 무기필러는, 항곰팡이제 성분을 고정시키거나 이동시키는 일종의 담체 역할을 한다. 또한, 수분에 강하고 표면의 수축 변화방지 효과를 나타내어, 표면에서의 항곰팡이 성능을 높여주며, 합성목재 제조시, 강도향상이나 성형성을 개선에도 도움을 줄 수도 있다.
상기 무기필러는 탈크, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 카오리나이트, 활석, 운도 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 탈크가 바람직하게 선택될 수 있다.
상기 무기필러는, 전체 조성물 중량 대비, 1 ~ 10 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 2 ~ 8 중량%일 수 있다. 상기 범위 미만에서는 항곰팡이·항균 성능을 높힐 수 없고, 초과하는 범위에서는 합성목재 물성에 좋지 않을 뿐 아니라 성형도 어렵게 될 수 있다.
상기 실란수지는, 유기물인 항곰팡이제와 무기물인 무기필러의 결착을 도와는 성분으로, 상기 실란수지의 예시로, 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란, 우레이도 실란, 메타클록시 실란, 비닐 실란, 글리시독시 실란, 설파이도 실란 등을 들 수 있다.
다만, 본 발명에 있어서 상기 실란수지는, 아미노 실란인 것이 바람직하다. 아미노 실란수지 뿐 아니라, 항곰팡이 성분인 테브코나졸도 분자 구조 내에 질소를 가지고 있고, 질소는 비공유전자쌍을 가질 뿐 아니라 전기음성도가 크기 때문에 항곰팡이 성분과 무기 필러 성분 간의 상용성과 결착력을 더욱 올려줄 수 있다.
상기 실란수지는, 전체 조성물 중량 대비, 0.5 ~ 5 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 3 중량%일 수 있다. 상기 범위 미만에서는 항곰팡이제 성분과 무기필러 상호 간의 결착력 향상에 미흡할 수 있고, 초과하는 범위에서는 결찰력 향상 효과가 미미한 것에 반해, 비용증가와 합성목재 물성에 바람직하지 않는 영향을 미칠 우려가 있을 수 있다.
특히, 본 발명에 있어서, 항곰팡이제의 빗물에 의한 유출 방지 및 결착성 향상 측면에서, 항곰팡이제 : 실란수지 : 무기필러 = 1 : 0.5 ~ 5 : 1 ~ 5의 중량비를 가지는 것이 바람직하고, 항곰팡이제 : 실란수지 : 무기필러 = 1 : 0.5 ~ 3 : 2 ~ 4의 중량비를 가지는 것이 더 바람직하다. 즉, 상술한 바와 같이, 항곰팡이제는 실란수지에 의해 무기필러 상에 고정되는 것이므로, 이들 상호 간의 비율은 매우 중요하며, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 항곰팡이제의 유출 방지 및 결착성 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
상기 윤활제는 압출형성 시에 일정 온도 이상에서 녹아 합성목재 외부으로 이동하고, 이렇게 합성목재 외부에 윤활제가 코팅됨으로 인해, 합성목재 압출형성 시에 합성목재와 압출기 간의 분리를 돕고 원활한 압출이 되도록 한다.
또한, 윤활제는 소수성 성분이어서 빗물 등으로부터 무기필러를 보호·고정하고, 방오성을 향상시킨다.
상기 윤활제는, 스테아린산 등 지방산류; 스테아린산 아미드, 올레인산 아미드 등 지방산 아미드류; 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등 왁스류 등을 들 수 있으며, 보다 구체적으로, 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 에틸렌 비스 스테아레이트, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다. 다만, 이 때 상기 윤활제의 종류 및 이들의 배합은, 후술할 항곰팡이제의 녹는 온도나 분해 온도 범위, 용융 압출 시에 무기필러의 분산성 정도 등을 고려하여, 적절히 설계되어야 할 것이다. 예를 들어, 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 에틸렌 비스 스테아레이트는, 각각 순서대로, 120℃, 160℃, 140℃의 녹는점을 가지고 있어, 이들의 함량 및 상호 간 비율을 조절함으로써, 용융 시의 흐름성이나 무기필러의 분산성 등을 조절할 수 있다. 바람직하게는, 스테아르산 아연 : 스테아르산 칼슘 : 에틸렌 비스 스테아레이트 = 1 : 0.1 ~ 10 : 0.1 ~ 10인 것이다.
상기 윤활제는, 전체 조성물 중량 대비, 1 ~ 5 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 2 ~ 4 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위 이내에서는 무기필러와 다른 성분들 간의 혼합을 적정하게 도와주지만, 초과하여 투입하면 오히려 미끈미끈한 지방산의 특징으로 인해 원료 간의 혼합을 방해하고, 합성목재의 물성에 좋지 않은 영향을 미칠 우려가 있을 수 있다.
상기 항곰팡이제는, 본 발명에 있어서 특별히 테브코나졸이 선택된다. 테브코나졸은, 수불용성(insoluble)이어서 빗물 등에 의해 용출될 가능성이 낮다. 이를 테면, 다른 수불용성 항곰팡이제인 아연 피리치온(ZPT) 등에 비하여서도 현저히 낮은데, 아연 피리치온의 물에 대한 용해도는 약 0.068 mg/mL이고, 테브코나졸은 약 0.036 mg/mL로 절반 이하의 현저히 낮은 용해도를 나타낸다.
또한, 테브코나졸은, 아연 피리치온과 달리 목재 방부제 등으로도 사용되는 성분으로서 비교적 안전성이 확보되어 있다. 즉, 테브코나졸은 물에 잘 용출되지 않지만, 설령, 미량 용출되는 경우라도 극소량으로 용출되고, 환경에 미치는 독성영향 등이 이미 고려되어 있어 비교적 다른 물질에 안전하게 사용할 수 있다. 특히, 합성목재로 주로 제작되는 야외 난간의 경우 보행자들이 주로 접촉하는 구조물이기 때문에 안전성은 더욱 중요한 이슈가 될 수 있다.
나아가, 테브코나졸은, 합성목재 제조시에 열가소성 수지 성분의 녹는 온도와 유사하게 약 102.4℃의 녹는점을 가지고, 약 240℃ 이상의 분해온도를 가져, 통상적인 합성목재 제조 용융 온도 범위 이내인 바, 안정적으로 조성물 내에 상용화된다는 공정상 이점이 있다.
아울러, 본 발명의 조성물은, 테브코나졸 이외에 알려진 추가의 항곰팡이성 성분을 더 포함할 수도 있다. 이에 대한 성분의 예시로, 아연 피리치온을 들 수 있다. 다만, 이 경우에도, 테브코나졸은 적어도, 항곰팡이성 성분 간에 있어서, 50몰% 초과 함유하여, 항곰팡이제의 주성분으로서 함유되어야 하고, 다른 성분은 어디까지나 보조성분으로 포함되어야 바람직하다. 왜냐하면, 테브코나졸 이외의 항곰팡이 성분들이 과량 포함되는 경우에는, 수용해성이나 환경문제에 있어서, 안전성을 담보할 수 없기 때문이다. 이와 같은 관점에서, 테브코나졸은 적어도 70몰% 이상 함유하는 것이 더 바람직하며, 적어도 90몰% 이상 100몰%까지 함유하는 것이 가장 바람직할 것이다.
같은 관점에서, 상기 항곰팡이제는, 전체 조성물 중량 대비, 1 ~ 5 중량% 포함되는 것이 바람직하고, 2 ~ 3 중량% 포함되는 것이 더 바람직하다. 상기 범위 미만에서는, 항곰팡이 성능이 나타나지 않고, 상기 범위를 초과하는 범위에서는 빗물에 대한 용출 문제와 비싼 원료비용으로 인해 경제적이지 않은 문제가 발생되므로 바람직하지 않을 수 있다.
이외에도 기타 첨가제가 더 포함될 수 있음은 물론이다. 상기 첨가제는, 상기 첨가제는 당업계에서 이용되는 물질이면 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 충진제, 안료, 산화방지제, 광안정제, 자외선흡수제 등을 1종 또는 2종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
상기 안료로는 무기안료, 유기안료 등 통상의 안료를 1종 이상 사용할 수 있으나, 바람직하게는 무기안료가 이용될 수 있다.
상기 산화방지제로는 포스페이트 계통의 산화방지제, 페놀계 산화방지제 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한 상기 광안정제로는 예를 들어 bis 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidil가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 자외선 흡수제로는 벤조트리아졸 계통을 사용할 수 있는데, 구체적으로는 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸5'-메틸-페닐)-5-클로로벤조트리아졸이 이용될 수 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은, 상기 항곰팡이제는, 테브코나졸을 함유하는 것으로서 실란수지에 의해 무기필러 상에 결착되어 윤활제에 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.
비록, 상술한 바와 같이 테브코나졸이 환경적으로 이점이 많을지라도, 항곰팡이성을 유효하게 나타내기 위해서는 일정 농도 이상이 사용되어야 한다(실제로 본 발명자들은 일정 유효 농도 이하의 소량에서는 합성목재에 대한 항곰팡이성이 나타나지 않음을 확인하였다).
특히, 보다 효율적으로 합성목재표면 상에서의 곰팡이 발생을 억제하기 위해서는, 합성목재 내부가 아닌 표면 상에 상대적으로 고농도의 항곰팡이 성분이 고르게 분포되도록 할 필요성이 있다. 왜냐하면, 테브코나졸 성분은 여타의 항곰팡이 성분에 비해 비교적 고가이므로 적은 함량으로 높은 항곰팡이 효과를 낼 수 있도록 하기 위해 목재 내부가 아닌 표면에 분포되어야 하기 때문이다.
또한, 이와 동시에, 표면 상에 분포한 항곰팡이성 성분이 빗물 등에 씻겨져 내려가지 않도록 하는 것이 환경적 측면이나 항곰팡이 성능 내구성 유지 측면에서 매우 중요하다.
이를 위해, 본 발명에, 상기 테브코나졸을 포함한 항곰팡이제 성분은 실란수지에 의해 무기필러 상에 결착되어 윤활제에 분산되어져 있도록 한다. 이렇게 하면, 윤활제는 그 안에 항곰팡이제가 실란수지에 의해 결착된 무기필러를 포함하고 있으므로, 이러한 무기필러를 표면으로 이동시키는 역할을 하게 된다. 즉, 윤활제는 합성목재 합출성형 시에 합성목재와 압출기 간의 분리를 돕고 원활한 압출이 되도록 하는 성분이므로, 압출형성 시에 일정 온도 이상에서 녹아 합성목재 외부으로 이동하게 되고, 이렇게 합성목재 외부에 윤활제가 코팅됨으로 인해, 항곰팡이제 성분을 표면쪽으로 이동시킬 수 있게 된다. 이렇게 윤활제의 역할에 착안하여 항곰팡이제를 표면 상에 용이하게 분포시킬 수 있다.
아울러, 항곰팡이제 성분은 무기필러 상에 결착되어 윤활제 상에 분산되어 있으므로, 빗물 등에 의해 씻겨내려가지 않아, 곰팡이 저항성이 장기간 유지되며, 환경을 보호하는 효과도 가질 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 특징은, 본 발명의 제조방법을 통해 구현될 수 있다.
예를 들어, 테브코나졸 1 ~ 5 중량%, 탈크 1 ~ 10중량%, 아미노 실란 0.5 ~ 5 중량%, 지방산계 윤활제 1 ~ 5 중량%를 투입하고 마찰열을 이용하여 혼련하는 단계를 통해 테브코나졸과 무기필러(탈크)가 잘 결착되도록 한 이후, 상기 혼합물에 목분 50 ~ 70% 중량, 폴리에틸렌 20 ~ 35 중량%과 기타 첨가제를 더 넣고 115~135℃까지 승온시키면서 혼련하여 펠릿으로 성형하는 단계를 거쳐 최종 합성목재를 제조하는 것을 들 수 있다.
이 때, 혼련하는 단계나 성형단계를 포함한 전체 공정에서 있어서, 승온되는 온도는 100~200℃ 범위 이내, 바람직하게는, 110~160℃ 범위 이내인 것이 좋다. 왜냐하면, 기 상술한 바와 같이 테브코나졸은 100℃ 전후에서 용융되고 240℃에서 분해되므로, 테브코나졸이 용융되어 원활하게 섞이는 정도로는 승온하되, 분해점 온도에 이르지 않도록 하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 가급적 분해 온도에 가까운 200℃가 넘지 않도록 유의하는 것이 좋다.
여기서, 최종 합성목재 조성물은, 필요에 따라, 펠릿, 완전충진형, 또는 중공형 형상 등, 당해 기술분야에 알려진 어떠한 형상의 것으로 제조될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 보다 더 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐 이에 의해 권리범위를 제한하려는 의도가 아님을 분명히 해둔다. 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
실시예
실시예 1
테브코나졸 2% 중량, 탈크 6 ~ 8%중량, 아미노 실란수지인 γ-아미노프로필트리에톡시실란 1 ~ 2% 중량, 지방산계 윤활제 2~3% 중량, 및 기타 첨가제(산화방지제, UV 안정제, 칼라마스터배치)을 투입하여 10 ~ 15분 동안 마찰열을 이용하여 혼련하였다.
이후, 상기 혼합물에 목분 55 ~ 70% 중량, 및 PE 20 ~ 30 중량%를 믹서에 넣고 115 ~ 135℃까지 승온시키면서 혼련하여 펠릿으로 성형하였다.
상기 펠릿을 드라이 호퍼 넣어 습기를 제거한 이후, 용융 압출시켜 최종 합성목재를 제조하였다.
실시예 2
테브코나졸 0.5% 중량, 탈크 1 ~ 3% 중량, 아미노 실란수지인 γ-아미노프로필트리에톡시실란 2 ~ 4% 중량, 지방산계 윤활제 2 ~ 3% 중량과 기타 첨가제를 투입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 합성목재를 제조하였다.
실시예 3
테브코나졸 2% 중량, 탈크 1 ~ 3% 중량, 무수말레인산계 결합제 2 ~ 4% 중량, 지방산계 윤활제 2 ~ 3% 중량과 기타 첨가제를 투입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 합성목재를 제조하였다.
실험예
항곰팡이 성능시험 :
- 시험방법: ASTM G21-15, Halo test
- 사용배지: Potato Dextrose Agar Medium
- 시험균주: Aspergilus brasiliensis ATCC 9642, Penicillium pinophilum ATCC 11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Trichoderma virens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233
- 배양기간: 4주
실험 결과는 표 1 및 도 1과 같았다.
저항성 저지환(㎜)
실시예 1 0 5
실시예 2 2 3
실시예 3 0 5
※ 저지환: 시료 주위로 형성되는 둥근 띠모양의 클린존
※ 저항성: 시료표면에 진균이 증식하는 정도를 숫자로 나타낸 것(0: 0%; 1:~10%; 2:10~30%; 3: 30~60%; 4: 60~100%)
도 1은 10일 경과된 시료의 항곰팡이 성능시험 사진이다.
- 항곰팡이성 성분 유출확인 시험 :
상기에서 제작된 실시예 1의 합성목재 상에, 물을 샤워노즐을 통해 분사하여 표면에 흘리고, 배수된 하수를 다시 순화시키는 방식으로, 약 1 내지 24시간 동안 세척을 진행한 이후, 수집된 물의 샘플 일부를 채취하여 자연환경에서 항곰팡이성 성분의 유출되는지 유출여부를 확인하였다(분석시험방법: HPLC-DAD). 분석결과는 하기 표 2와 같았다.
1 hr 6hr 12 hr 24 hr
실시예 1 불검출 불검출 불검출 불검출
실시예 2 불검출 불검출 불검출 불검출
실시예 3 불검출 불검출 불검출 0.5 ppm

Claims (8)

  1. 열가소성 수지, 목분, 무기필러, 실란수지, 윤활제, 및 항곰팡이제를 함유하는 합성목재 조성물에 있어서,
    상기 항곰팡이제는 테브코나졸로서, 실란수지에 의해 무기필러 상에 결착되어 윤활제에 분산되어 있으며, 전체 조성물 중량 대비, 1 ~ 5 중량% 포함된 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 항곰팡이제 : 실란수지 : 무기필러 = 1 : 0.5 ~ 5 : 1 ~ 5의 중량비를 가지는 것을 특징로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 실란수지는 아미노 실란인 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 윤활제는 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 에틸렌 비스 스테아레이트, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 무기필러는 탈크인 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 펠릿, 완전충진형, 또는 중공형 형상인 것을 특징으로 하는 친환경 항곰팡이성 합성목재 조성물.
  8. 테브코나졸 1 ~ 5 중량%, 탈크 1 ~ 10중량%, 아미노 실란 0.5 ~ 5 중량%, 지방산계 윤활제 1 ~ 5 중량%를 투입하고 마찰열을 이용하여 혼련하는 단계; 및
    상기 혼련물에 목분 50 ~ 70% 중량, 폴리에틸렌 20 ~ 35 중량%, 및 충진제, 안료, 산화방지제, 광안정제, 자외선흡수제에서 선택되는 1종 이상의 기타 첨가제를 잔량 넣고 115~135℃까지 승온시키면서 혼련하여 펠릿으로 성형하는 단계를 순차적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재 조성물 제조방법.
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