KR102211036B1 - 목재 복합재 제조용 조성물, 이를 이용한 목재 복합재 및 이의 제조방법 - Google Patents

목재 복합재 제조용 조성물, 이를 이용한 목재 복합재 및 이의 제조방법 Download PDF

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임윤묵
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윤진문
박종석
김병남
이윤종
권희정
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한국원자력연구원
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Abstract

본 발명은 목재 복합재 제조용 조성물, 이를 이용한 목재 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 수지, 아크릴레이트부를 포함하는 하기 식(1)의 실란 화합물 및 목분을 포함하는 목재 복합재 제조용 조성물; 이를 이용하여 제조된 목재 복합재; 및 목재 복합재의 제조방법에 관한 것이다.
Figure 112019092251205-pat00004

(상기 식(1)에서 R1, R2 및 R3은 C1- 6알콕시, C1- 6알킬, 할로겐, C1- 6알킬실록시, 알릴 및 C1- 6알케닐로 이루어진 그룹으로부터 각각 독립적으로 선택되며; n은 0 내지 15이며; R4는 C1- 6알킬이다.)

Description

목재 복합재 제조용 조성물, 이를 이용한 목재 복합재 및 이의 제조방법{COMPOSITION FOR PREPARING WOOD COMPOSITE, WOOD COMPOSITE AND PREPARING THE SAME}
본 발명은 목재 복합재 제조용 조성물, 이를 이용한 목재 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계적 물성과 소수성이 향상된 목재 복합재 제조용 조성물, 이를 이용한 목재 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 건축물 분야에서 목재가 가지는 자연스러운 감촉을 선호하여 목재계의 재료에 대한 요구가 높아지고 있다. 그러나, 이러한 목재를 그대로 이용하는 경우, 목재는 열, 물 및 기계적 충격에 대한 저항성이 약하기 때문에 열화, 변질, 부패, 표면 균열, 파손 등이 일어나 품질을 유지할 수 없다. 이에, 목재가 가지는 자연스러운 미관이나 사용감을 유지하면서, 열, 물 및 기계적 충격에 대한 저항성을 향상시킨 목재 복합재가 검토되어 왔다.
목재 복합재 중 WPC(Wood-Plastic-Combination, Wood-Polymer-Composite 등의 약칭)는 목재에 액상 경화성 수지나 중합성 모노머를 함침시킨 후 경화시킴으로써 얻어진 것으로, 목재가 가지는 특징을 살려 기본 성능을 향상시킬 수 있어 건축재 등에 넓게 이용되고 있다.
한편, 이와 같은 친환경 저탄소 신소재인 목분 플라스틱은 천연소재인 목분(wood flour)과 인체에 무해한 올레핀 계열의 열가소성 고분자 수지를 특수 혼련가공으로 결합하여 압출 및 사출 성형이 용이하며, 바이오베이스 플라스틱 원료로 이산화탄소 저감과 100% 재활용이 가능하고 목재의 고급스러운 천연질감과 고분자 수지의 내구성, 내수성, 성형가공성 등 장점을 갖는 친환경 소재이다. 하지만, 압출 및 사출 성형 가공 시 열안정성이 낮은 목분의 탄화 발생, 성형 제품의 냉각 공정 시 플라스틱과 목분의 계면접착력 약화로 기계적 물성 발생, 친수성으로 인한 목분의 함수율 증가로 인한 방부성 감소되는 문제점이 한계점이 있다. 이런 문제점을 극복하고자 독성이 강한 난연제, 방부제, 방염제 등과 같은 화학첨가제를 사용함으로 인해 환경호르몬 문제와 같은 문제점이 발생 되고 있다.
예를 들어, 한국공개특허 제10-2008-0103734호는 생분해성 고분자, 셀룰로오스 기반의 천연재료로 이루어진 주재료 및 가수분해 방지제가 포함된 기계적 강도가 개선된 바이오 복합재료를 개시하고 있으나, 디이소프로필-페닐이소시아네이트와 같은 가수분해 방지제의 포함이 요구되는 기술이다.
따라서, 이와 같은 유해한 화합물이 요구되지 않으면서도 기계적 물성과 소수성이 향상된 목재 복합재가 개발되는 경우 관련 다양에서 다양하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명의 한 측면은 기계적 물성과 소수성이 향상된 목재 복합재가 획득될 수 있는 목재 복합재 제조용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 기계적 물성과 소수성이 향상된 목재 복합재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 목재 복합재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
이에 본 발명의 일 견지에 의하면, 열가소성 수지; 아크릴레이트부를 포함하는 하기 식(1)의 실란 화합물; 및 목분을 포함하는 목재 복합재 제조용 조성물이 제공된다.
Figure 112019092251205-pat00001
식(1)
본 발명의 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명의 목재 복합재 제조용 조성물을 이용하여 제조된 목재 복합재가 제공된다.
본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명의 목재 복합재 제조용 조성물을 제공하는 단계; 상기 목재 복합재 제조용 조성물을 가열압출하여 성형하는 단계; 및 성형된 압출물에 전자선을 조사하는 단계를 포함하는 목재 복합재의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 방사선 기술을 이용하여 기계적 물성과 소수성이 향상된 목재 복합재가 제공될 수 있다.
도 1은 전자선 조사 선량에 따른 목재 복합재의 굴곡 강도 변화를 나타낸 것이다.
도 2는 전자선 조사 선량 및 성형 시 압출 온도에 따른 목재 복합재의 굴곡 강도 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 전자선 조사 에너지에 따른 목재 복합재의 굴곡 강도 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에서 획득된 목재 복합재의 저장 안정성 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 전자선 조사 선량에 따른 목재 복합재의 수접촉각 변화를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 방사선 기술을 이용하여 기계적 물성과 소수성이 향상된 목재 복합재를 제조할 수 있는 목재 복합재 제조용 조성물이 제공된다.
보다 상세하게, 본 발명의 목재 복합재 제조용 조성물은 열가소성 수지; 아크릴레이트부를 포함하는 하기 식(1)의 실란 화합물; 및 목분을 포함하는 것이다.
Figure 112019092251205-pat00002
식(1)
상기 식(1)에서 R1, R2 및 R3은 C1- 6알콕시, C1- 6알킬, 할로겐, C1- 6알킬실록시, 알릴 및 C1- 6알케닐로 이루어진 그룹으로부터 각각 독립적으로 선택되며; n은 0 내지 15이며; R4는 C1-6알킬이다.
이때, 상기 C2- 6알킬은 불포화 결합이 존재하는 경우를 포함할 수 있는 것을 의미한다.
보다 바람직하게, 상기 R1, R2 및 R3은 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 플루오로(F), 클로로(Cl), 브로모(Br), 이오도(I), 메틸실록시, 트리메틸실록시, 에틸실록시, 트리에틸실록시, 프로필실록시, 트리프로필실록시, 부틸실록시, 트리부틸실록시, 알릴 및 비닐로 이루어진 그룹으로부터 각각 독립적으로 선택되며; n은 0 내지 10이며; R4는 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이다.
예를 들어 상기 식(1)의 실란 화합물은, 상기 식(1)에서 R1, R2 및 R3은 메톡시 및 에톡시로부터 독립적으로 선택되며; n은 1 내지 5이며; R4는 메틸, 에틸 또는 프로필인 것일 수 있다.
보다 상세하게, 상기 식(1)의 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필아크릴레이트, 3-(클로로디메틸실릴)프로필메타크릴레이트, 3-[디에톡시(메틸)실릴]프로필메타크릴레이트, 3-[디메톡시(메틸)실릴]프로필아크릴레이트, [디메톡시(메틸)실릴]메틸메타크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 3-[트리스(트리메틸실릴옥시)실릴]프로필메타크릴레이트, 3-[디메톡시(메틸)실릴]프로필메타크릴레이트, 3-(메톡시디메틸실릴)프로필아크릴레이트, 3-(트리에톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 3-(트리알릴실릴)프로필아크릴레이트, 3-(트리알릴실릴)프로필메타크릴레이트 및 (트리에톡시실릴)메틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 수지는 열 성형이 가능한 것이 바람직하며, 예를 들어 본 발명에 사용될 수 있는 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 및 폴리스티렌, 폴리프로필렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 일종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
나아가, 본 발명에 사용될 수 있는 상기 열가소성 수지는 생분해성 수지를 포함한다. 아울러, 위에서 언급한 열가소성 수지의 일종 이상과 아래에서 언급할 생분해성 수지의 일종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 생분해성 수지는 예를 들어 바이오 플라스틱일 수 있으며, 보다 상세하게 자연에서 만들어진 천연 고분자로서 다당류(polysaccharide), 전분(starch), 검류(gum), 펙틴, 천연고무(natural rubber), 리그노셀룰로오스, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 등; 바이오매스 기반한 단량체를 중합하여 제조된 바이오 고분자(bio-based polymer)로서 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리히드록시 알카노에이트(PHA) 등; 석유기반 단량체로 중합한 생분해성 고분자로서 폴리히드록시 부티레이트(PHB), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS) 폴리-β-히드록시부티레이트(PHB), 폴리-β-히드록시발러레이트(PHV), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 등이 있으며, 본 발명의 열가소성 수지는 이들 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 목재 복합재 제조용 조성물은 전체 조성물의 중량을 기준으로, 수지 10 내지 85 중량%, 아크릴레이트부를 포함하는 하기 식(1)의 실란 화합물 0.1 내지 20 중량% 및 목분 10 내지 85 중량%을 포함하는 것이 바람직하며, 예를 들어 수지 10 내지 70 중량%, 아크릴레이트부를 포함하는 하기 식(1)의 실란 화합물 0.1 내지 10 중량% 및 목분 10 내지 70 중량%을 포함하는 것이다.
수지가 상기 범위 10 중량% 미만인 경우에는 복합재료 내 개질된 고분자의 함량이 미미하여 기계적 물성이 불충분한 문제가 있으며, 상기 범위 85 중량% 초과인 경우에는 고분자 대비 목분의 함량이 부족하여 목재 복합재의 역할을 하기에 충분하지 못하는 문제가 있다. 한편, 하기 식(1)의 실란 화합물이 상기 범위 0.1 중량% 미만인 경우에는 목분과 고분자 간의 가교 결합이 낮은 기계적인 물성과 소수성 향상에 문제가 있으며, 상기 범위 20 중량% 초과인 경우에는 목분과 고분자 간의 가교 결합이 너무 높아 열 압축성형 및 사출성형 시 가공성이 떨어지는 문제가 있다. 또한 목분이 상기 범위 10 중량% 미만인 경우에는 고분자 대비 목분의 함량이 부족하여 목재 복합재의 역할을 하기에 충분하지 못하는 문제가 있으며, 상기 범위 85 중량% 초과인 경우에는 복합재료 내 고분자의 함량이 미미하여 기계적 물성이 불충분한 문제가 있다.
나아가, 본 발명의 목재 복합재 제조용 조성물은 2 작용성 또는 3 작용성 아크릴계 단량체를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우 2 작용성 보다 3 작용성 아크릴계 단량체가 방사선 조사 시 아크릴부의 이중결합이 이온화 수가 증가 되어 분자 사슬의 결합이 증가 되어 가교 결합이 향상되는 효과가 있다.
예를 들어, 상기 2작용성 아크릴계 단량체는 1-(아크릴로일옥시)-3-(메타크릴로일옥시)-2-프로판올, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 비스(4-메타크릴로일티오페닐)설파이드, 1,9-비스(아크릴로일옥시)노네인, 1,4-비스(아크릴로일옥시)부테인, 1,6-비스(아크릴로일옥시)헥세인, 1,10-비스(아크릴로일옥시)데케인, 글리세롤 디메타크릴레이트, 1,6-비스(아크릴로일옥시)-2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로헥세인, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 1,12-도데케인디올 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 및 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
한편, 상기 3작용성 아크릴계 단량체는 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 4,4'-이소프로필리데네디페놀 디메타크릴레이트, 네오펜틸클리콜 디메타크릴레이트, 네오펜틸클리콜 디아크릴레이트, 노나메틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 테트라메틸렌글리콜 디메타크릴레이트 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
나아가, 본 발명에 의하면, 상술한 본 발명의 목재 복합재 제조용 조성물을 이용하가 제공되며, 본 발명의 목재 복합재는 기계적 물성과 소수성이 향상된 것이다.
본 발명의 목재 복합재는 하기와 같은 과정에 의해 제조될 수 있다.
보다 상세하게 본 발명의 목재 복합재의 제조방법은 상술한 본 발명의 목재 복합재 제조용 조성물을 제공하는 단계; 상기 목재 복합재 제조용 조성물을 가열압출하여 성형하는 단계; 및 성형된 압출물에 전자선을 조사하는 단계를 포함하는 것이다.
상기 성형하는 단계는 170 내지 250℃의 온도 범위에서 수행되는 것이 바람직하며, 예를 들어 190 내지 230 ℃의 온도 범위에서 수행되는 것이 보다 바람직하다. 성형하는 단계의 온도가 상기 범위 170 ℃ 미만인 경우에는 성형이 원활하게 수행되지 않을 수 있으며, 상기 250 ℃ 범위를 초과하는 경우에는 고분자 수지의 열분해와 목분의 탄화로 인해 목재 복합재의 기계적 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 한편, 성형 후 절삭 단계는 냉각 후에 수행될 수 있으며, 예를 들어 40 내지 80℃의 온도로 냉각한 후 절삭 등을 수행할 수 있다.
상기 전자선을 조사하는 단계는 0.1 kGy 이상 내지 75 kGy 미만의 선량으로 수행될 수 있으며, 바람직하게 상기 전자선을 조사하는 단계는 1 kGy 이상 내지 25 kGy 미만의 선량으로 수행되며, 예를 들어 1 kGy 이상 내지 20 kGy의 선량으로 수행된다. 선량이 상기 범위 미만인 경우에는 굴곡 강도 등의 물성 향상이 불충분 할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 목재 복합재의 분해가 발생하여 굴곡 강도 등의 물성이 오히려 저감될 수 있다.
나아가, 상기 전자선을 조사하는 단계는 1 내지 9 MeV의 전자선 에너지로 수행되는 것이 바람직하며, 예를 들어 1 내지 5 MeV, 보다 바람직하게는 2 내지 3 MeV의 전자선 에너지로 수행되는 것이다. 상기 범위 미만인 경우에는 굴곡 강도 등의 물성 향상이 불충분 할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 목재 복합재의 분해가 발생하여 굴곡 강도 등의 물성이 오히려 저감될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 목재 복합재 제조용 조성물의 제조
실시예 1
폴리프로필렌 6 kg, 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트(이하 'TMPMA'라 지칭함) 900 g 및 ㈜도일에코텍로부터 획득한 평균 입도 100 νm 의 목분 3 kg 를 상온에서 혼합하여 목재 복합재 제조용 조성물을 제조하였다.
비교예 1
TMPMA를 포함하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재 제조용 조성물을 제조하였다.
2. 목재 복합재의 제조
제조예 1
상기 실시예 1에서 획득된 목재 복합재 제조용 조성물을 배합기(Brabender, Lab-station)을 이용하여 190℃의 온도에서 연속 압출 과정 중 40 내지 80℃의 온도로 냉각하여 2 mm 내지 6 mm 길이와 2 mm 내지 4 mm 지름으로 절삭하여 약 5mm 길이의 원통형 마스터 배치 펠렛으로 압출성형하고, 전자선 가속기(2.5 MeV)를 이용하여 25 kGy 선량의 전자선을 조사하여 목재 복합재를 획득하였다.
제조예 2
압출 성형을 230℃의 온도에서 수행한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
제조예 3
1 kGy 선량의 전자선을 조사한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
제조예 4
10 kGy 선량의 전자선을 조사한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 1
상기 비교예 1에서 획득된 목재 복합재 제조용 조성물을 배합기(Brabender, Lab-station)을 이용하여 190℃의 온도에서 연속 압출 과정 중 40 내지 80℃의 온도로 냉각하여 2 mm 내지 6 mm 길이와 2 mm 내지 4 mm 지름으로 절삭하여 약 5mm 길이의 원통형 마스터 배치 펠렛으로 압출성형하여 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 2
압출 성형을 230℃의 온도에서 수행한 것을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 3
상기 실시예 1에서 획득된 목재 복합재 제조용 배합기(Brabender, Lab-station)을 이용하여 190℃의 온도에서 연속 압출 과정 중 40 내지 80℃의 온도로 냉각하여 2 mm 내지 6 mm 길이와 2 mm 내지 4 mm 지름으로 절삭하여 약 5mm 길이의 원통형 마스터 배치 펠렛으로 압출성형하고, 전자선 가속기(2.5 MeV)를 이용하여 이용하여 75 kGy 선량의 전자선을 조사하여 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 4
압출 성형을 230℃의 온도에서 수행한 것을 제외하고는 비교제조예 3과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 5 내지 7
펠렛으로 압출성형한 후 전자선 가속기(2.5 MeV) 이용하여 1, 10 및 25 kGy 선량의 전자선을 각각 조사한 것을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 8
전자선 가속기(10 MeV)를 이용하여 높은 에너지의 전자선을 조사한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 9
전자선 가속기(10 MeV)를 이용하여 높은 에너지의 전자선을 조사한 것을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 과정에 의해 목재 복합재를 획득하였다.
비교제조예 10
상기 실시예 1에서 획득된 목재 복합재 제조용 조성물을 배합기(Brabender, Lab-station)을 이용하여 190℃의 온도에서 연속 압출 과정 중 40 내지 80℃의 온도로 냉각하여 2 mm 내지 6 mm 길이와 2 mm 내지 4 mm 지름으로 절삭하여 약 5mm 길이의 원통형 마스터 배치 펠렛으로 압출성형하여 목재 복합재를 획득하였다.
3. 목재 복합재의 물성 확인
(1) 굴곡 강도
상기 각각의 제조예 및 비교제조예에서 획득한 목재 복합재를 45mm x 45mm x 2.4mm 의 시트 형태 샘플로 제조하고, ASTM D790의 굴곡강도 시험 과정에 의하여 시편에 수직 방향으로 2 mm/min 속도로 힘(부하)을 부여하여 파괴점에서의 힘을 기록하고, 그 결과를 도 1의 그래프로 나타내었다.
도 1의 결과를 참고하면 본 발명의 제조예 1, 제조예 3 및 제조예 4에 의해 획득한 목재 복합재에서 굴곡강도 향상이 획득되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 도 2를 참고하면 비교제조예 3 및 4의 경우 높은 선량의 전자선 조사에 의해 목재 복합재의 목재 복합재의 수지 등의 분해 내지 변형에 의해 굴곡강도의 저하가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 경향을 도 2에서 막대그래프로 보다 명확하게 비교하였다.
(2) 저장안정성
제조예 1 및 비교제조예 1에서 획득한 목재 복합재를 실내 25℃의 조건에서 7개월 간 보관한 후 상기 (1)에 개시된 동일한 방법에 의해 굴곡 강도를 측정하였다.
그 결과 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명의 목재 복합재는 저장 안정성이 현저하게 상승하는 것을 확인할 수 있었으며, 7개월간 물성의 변화가 거의 없음을 알 수 있었다.
(3) 수접촉각
제조예 1, 3 및 4, 그리고 비교제조예 1, 5-7 및 10에서 획득한 목재 복합재에 각각 물방울을 떨어드린 후 접촉각을 측정하는 방법에 의해 수접촉각을 측정하였다.
그 결과 본 발명의 목재 복합재는 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이 수접촉각이 현저하게 증가하여 이에 따라 소수성이 향상되는 것을 확인할 수 있으며, 다만, 선량이 증가하는 경우 수지의 표면 산화 및 일부 분해로 소수성 증가 경향이 감소하는 것으로 확인되었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (15)

  1. 전체 조성물의 중량을 기준으로, 열가소성 수지 10 내지 85 중량%; 아크릴레이트부를 포함하는 하기 식(1)의 실란 화합물 0.1 내지 20 중량%; 및 목분 10 내지 85 중량%을 포함하는 목재 복합재 제조용 조성물:
    Figure 112020100068551-pat00003
    식(1)
    상기 식(1)에서 R1, R2 및 R3은 C1-6알콕시, C1-6알킬, 할로겐, C1-6알킬실록시, 알릴 및 C1-6알케닐로 이루어진 그룹으로부터 각각 독립적으로 선택되며;
    n은 0 내지 15이며;
    R4는 C1-6알킬이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 및 폴리스티렌, 폴리프로필렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 일종 이상인, 목재 복합재 제조용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 다당류(polysaccharide), 전분(starch), 검류(gum), 펙틴, 천연고무(natural rubber), 리그노셀룰로오스, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리히드록시 알카노에이트(PHA), 폴리히드록시 부티레이트(PHB), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS) 폴리-β-히드록시부티레이트(PHB), 폴리-β-히드록시발러레이트(PHV), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 일종 이상인, 목재 복합재 제조용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 식(1)의 실란 화합물은, 상기 식(1)에서 R1, R2 및 R3은 메톡시 및 에톡시로부터 독립적으로 선택되며;
    n은 1 내지 5이며;
    R4는 메틸, 에틸 또는 프로필인, 목재 복합재 제조용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 식(1)의 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필아크릴레이트, 3-(클로로디메틸실릴)프로필메타크릴레이트, 3-[디에톡시(메틸)실릴]프로필메타크릴레이트, 3-[디메톡시(메틸)실릴]프로필아크릴레이트, [디메톡시(메틸)실릴]메틸메타크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 3-[트리스(트리메틸실릴옥시)실릴]프로필메타크릴레이트, 3-[디메톡시(메틸)실릴]프로필메타크릴레이트, 3-(메톡시디메틸실릴)프로필아크릴레이트, 3-(트리에톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 3-(트리알릴실릴)프로필아크릴레이트, 3-(트리알릴실릴)프로필메타크릴레이트 및 (트리에톡시실릴)메틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인, 목재 복합재 제조용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 2작용성 또는 3 작용성 아크릴계 단량체를 추가로 포함하는, 목재 복합재 제조용 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 2작용성 아크릴계 단량체는 1-(아크릴로일옥시)-3-(메타크릴로일옥시)-2-프로판올, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 비스(4-메타크릴로일티오페닐)설파이드, 1,9-비스(아크릴로일옥시)노네인, 1,4-비스(아크릴로일옥시)부테인, 1,6-비스(아크릴로일옥시)헥세인, 1,10-비스(아크릴로일옥시)데케인, 글리세롤 디메타크릴레이트, 1,6-비스(아크릴로일옥시)-2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로헥세인, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 1,12-도데케인디올 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 및 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인, 목재 복합재 제조용 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 3작용성 아크릴계 단량체는 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 4,4'-이소프로필리데네디페놀 디메타크릴레이트, 네오펜틸클리콜 디메타크릴레이트, 네오펜틸클리콜 디아크릴레이트, 노나메틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 테트라메틸렌글리콜 디메타크릴레이트 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인, 목재 복합재 제조용 조성물.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항의 목재 복합재 제조용 조성물의 가열압출 성형물에 0.1 kGy 이상 내지 75 kGy 미만의 선량의 전자선 조사로 제조된 목재 복합재.
  11. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항의 목재 복합재 제조용 조성물을 제공하는 단계;
    상기 목재 복합재 제조용 조성물을 가열압출하여 성형하는 단계; 및
    성형된 압출물에 0.1 kGy 이상 내지 25 kGy 미만의 선량으로 전자선을 조사하는 단계
    를 포함하는 목재 복합재의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 성형하는 단계는 170 내지 250 ℃의 온도 범위에서 수행되는, 목재 복합재의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서, 상기 전자선을 조사하는 단계는 1 내지 9 MeV의 전자선 에너지로수행되는, 목재 복합재의 제조방법.
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