KR102491954B1

KR102491954B1 - 내구성이 향상된 합성목재패널 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102491954B1
Application number: KR1020220057436A
Authority: KR
Inventors: 김기영
Original assignee: 김기영
Priority date: 2022-05-10
Filing date: 2022-05-10
Publication date: 2023-01-26

Abstract

본 발명은 각재 또는 판재 및 기둥주의 외형을 갖도록 하고, 폴리프로필렌수지로 이루어진 내층부와 상기 내층부의 외측을 감싸면서 폴리에틸렌 수지로 이루어진 외층부가 일체로 성형되며, 상기 외층부와 내층부의 연결부분에 분리방지편이 일체로 형성되어 외층부의 박리를 방지하는 내구성이 향상된 합성목재패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

내구성이 향상된 합성목재패널 및 그 제조방법{WOOD PLASTIC PANEL WITH IMPROVED DURABILITY AND MANUFACTURING METHOD THEROF}

일반적으로 공원이나 야외 베란다 등에 사용되는 데크는 천연 목재를 사용하여 시공하였으나, 천연 목재는 강도가 극히 취약하고, 외부의 온도변화 및 습기, 충격 등에 쉽게 변형이 발생하게 되며, 반영구적이지 못하고, 산림을 훼손시켜 천연목을 얻어야 하는 등의 단점이 있다.

또한, 천연 목재의 경우 일정한 주기로 오일 스테인을 도포해야 하는 등 주기적인 관리가 필요한 불편함이 있었다.

그리하여, 최근에는 천연 목재를 대신해 합성수지와 목재를 혼합하여 제조되는 합성 목재들이 개발되고 있다.

그리고, 상기 합성목재는 목분과 합성수지 및 각종 첨가제를 혼합 용융시켜 압출 성형함으로써 형성되며, 천연목재와 유사한 느낌을 부여하면서도 천연목재 보다 우수한 내구성과 내수성을 갖는 장점이 있다.

그러나, 합성 목재를 형성하기 위한 목분을 과다하게 혼합하는 경우에는, 목재의 고유 물성에 의해 수분에 취약하고 지지강도와 내열성, 치수안정성 및 방부, 방충 효과가 저하되는 단점이 있다.

더하여, 내수성과 지지강도 및 치수안정성 등을 높이기 위해 올레핀 수지의 비율을 높일 경우에 환경을 해치게 되거나 화재 발생의 경우 유독 가스 발생의 원인이 될 수도 있다.

이와같은 문제점을 개선하기 위하여 종래의 특허 제2147815호에 합성목재 패널의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 목분과 올레핀 수지가 상이한 혼합 비율을 갖도록 하는 내층부(10)와, 상기 내층부(10)의 표면을 감싸도록 형성되는 외층부(30)를 포함하고, 상기 내층부에는 폴리프로필렌 수지를 사용될 때 외층부에는 폴리에틸렌 수지를 사용된다.

그리고, 상기 내층부(10)는 상기 합성 목재 패널의 중심 부분을 구성하는 부분으로서 대부분이 목분(木分)으로 이루어 지고, 내층부(10)가 차지하는 중량이 상기 외층부(30)의 중량보다 크게 형성되고, 상기 외층부(30)의 상부 표면과 하부 표면에는 상기 합성 목재 패널의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되는 제 1오목부(32)들이 형성되고, 상기 합성 목재 패널의 외층부(30)의 상부 표면에는 상기 합성 목재 패널의 길이 방향을 따라 불연속적으로 형성되는 제 2 오목부(34)들이 형성된다.

그러나, 합성목재는 열에 다소 취약하여 외부 기온 변화에 따라 수축 팽창이 반복되면서 형상이 뒤틀리거나, 외부층의 박리와 변색을 일으키는 단점이 있는 것이다.

또한, 외부 충격을 용이하게 흡수하지 못하는 되고, 밀도가 높아 중량이 증가되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 합성목재가 뒤틀리는 현상을 억제하도록 하고, 외부층의 박리및 변색을 방지할 수 있도록 하고, 외부 충격을 용이하게 흡수하면서 밀도를 저하시켜 중량을 감소토록 하며, 합성목재의 사용이 용이하면서 결합성을 높이도록 하는 내구성이 향상된 합성목재패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 각재 또는 판재 및 기둥주의 외형을 갖도록 하고, 폴리프로필렌수지로 이루어진 내층부와 상기 내층부의 외측을 감싸면서 폴리에틸렌 수지로 이루어진 외층부가 일체로 성형되며,

상기 외층부와 내층부의 연결부분에 분리방지편이 돌출되어 그 외측을 내층부가 감싸도록 형성되는 내구성이 향상된 합성목재패널을 제공한다.

그리고, 본 발명은 외층부의 양측에 서로 대응되는 돌기부와 요홈부가 일체로 형성되고,

상기 돌기부에는 고정점을 중심으로 회전시 결합토록 2개의 산이 구비되며, 상기 요홈부에는 산이 밀착되는 2개의 골이 구비되는 내구성이 향상된 합성목재패널을 제공한다.

또한, 본 발명의 분리방지편은, 원, 삼각형, T자형상의 돌기로 이루어진 내구성이 향상된 합성목재패널을 제공한다.

계속하여, 본 발명의 내층부는 폴리프로필렌으로 이루어진 보강재편이 더 구비되는 내구성이 향상된 합성목재패널을 제공한다.

한편, 본 발명은 압출기의 다이를 내층부를 형성하는 제1다이에 연장되어 외층부를 형성하는 제2다이를 서로 구분되도록 일체로 형성하고,

상기 금형의 제1다이 및 제2다이를 통하여 내층부와 외층부를 순차로 형성하는 내구성이 향상된 합성목재패널 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 분리방지편은, 내층부의 둘레를 따라 원, 삼각형, T자형상의 홈이 형성되어 그 내측에 외층부의 수지가 유입토록 하는 내구성이 향상된 합성목재패널 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 금형에 연결되는 제3다이를 통하여 내층부의 내측에 별도의 보강재층이 일체로 제작되는 내구성이 향상된 합성목재패널 제조방법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 합성목재가 뒤틀리는 현상을 억제하며, 외부층의 박리및 변색을 방지하고, 외부 충격을 용이하게 흡수하면서 밀도를 저하시켜 중량을 감소시키며, 합성목재의 사용이 용이하면서 결합성을 높이는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 합성목재 패널을 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 합성목재를 도시한 사시도이다.
도3 및 도4는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성목재를 도시한 사시도 및 조립상태도이다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 합성목재를 도시한 측면도이다.
도6은 본 발명에 따른 합성목재의 제조공정도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 본 발명의 합성목재(100)는, 각재 또는 판재 및 기둥주의 외형을 갖도록 형성된다.

그리고, 상기 합성목재(100)는, 폴리프로필렌수지로 이루어진 내층부(110)와 상기 내층부의 외측을 감싸면서 폴리에틸렌 수지로 이루어진 외층부(130)가 일체로 성형된다.

이때, 상기 내층부와 외층부는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 수지에 목분이나 우드칩등이 포함되는 구성으로 이루어진다.

더하여, 상기 외층부(130)와 내층부(110)의 연결부분에 분리방지편(150)이 내층부에 연결되도록 형성된다.

또한, 상기 외층부(130)의 양측에는 서로 대응되는 돌기부(210)와 요홈부(230)가 일체로 형성된다.

이때, 상기 돌기부(210)에는 가상의 고정점(P)을 중심으로 회전시 결합토록 2개의 산(211)이 구비되며, 상기 요홈부(230)에는 산이 밀착되는 2개의 골(231)이 구비된다.

더하여, 상기 산(211)은 돌기부의 상측 및 하측에 각각 형성된다.

그리고, 상기 돌기부(210)는 회전이 용이하도록 면취부(215)가 일체로 형성된다.

더하여, 상기 돌기부(210)는 일측에 걸림턱(217)이 이에 대응토록 요홈부(230)에 걸림홈(237)이 일체로 형성된다.

또한, 상기 분리방지편(150)은, 상기 외층부에 연장되는 원, 삼각형, T자형상의 돌기로 이루어진다.

계속하여, 상기 내층부(110)는 폴리프로필렌으로 이루어진 보강재편(117)이 더 구비되어도 좋다.

한편, 본 발명은 압출기(300)의 다이(500)를 내층부를 형성하는 제1다이(510)에 연장되어 외층부를 형성하는 제2다이(530)를 서로 구분되도록 일체로 형성한다.

그리고, 상기 압출기(300)의 제1다이(510) 및 제2다이(530)를 통하여 내층부와 외층부를 순차로 성형하여 일체화 시키고, 컷터(570)로서 일정길이만큼 절단토록 한다.

더하여, 상기 분리방지편(150)은, 내층부의 둘레를 따라 원, 삼각형, T자형상의 압출홈(539)이 형성되어 외층부의 수지가 유입토록 한다.

이때, 상기 제1다이(510)에 의해 형성되는 압출홈(539)은 그 외측의 냉각유닛(800)을 통하여 형상을 유지한 후 그 내측에 제2다이(530)에서의 원료주입으로 분리방지편(150)을 형성한다

또한, 상기 압출기(300)에 연결되는 제3다이(550)를 통하여 내층부의 내측에 별도의 보강재층(117)이 일체로 제작된다.

계속하여, 상기 돌기부(210) 및 요홈부(230)는 내층부의 성형시 일체로 성형된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서와 같이 본 발명의 합성목재는, 인체에 무해하면서 가볍고 유연하며 성형 및 가공이 쉬운 폴리프로필렌과 역시 인체에 무해하면서 성형 및 내충격성 및 전기적 특성이 높은 폴리에틸렌을 각각 내층부와 외층부의 소재로 사용하여 원하는 강도의 구현 및 특성의 구현이 가능토록 한다.

이때, 상기 합성목재를 이루는 내층부 및 외층부에는 상기의 재료에 목분이나 우드칩등을 혼합하여도 좋으며, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌이 단독 또는 혼합하여 사용되어도 좋다.

또한, 상기 합성목재(100)는, 각재 또는 판재 및 기둥주의 외형을 갖도록 형성되어 다양한 용도에 적용할 수 있게 된다.

그리고, 상기 합성목재(100)는, 폴리프로필렌수지로 이루어진 내층부(110)와 상기 내층부의 외측을 감싸면서 폴리에틸렌 수지로 이루어진 외층부(130)가 일체로 성형되어 원하는 강도의 구현이 가능토록 됨은 물론 중량 감소의 효과도 가져오게 된다.

더하여, 상기 외층부(130)와 내층부(110)의 연결부분에는 외층부에 연장되면서 확대되는 형상으로 그 외측을 내층부가 감쌀 때 서로 분리가 방지토록 되는 분리방지편(150)이 구비되어 박리를 방지하게 된다.

또한, 상기 외층부(130)의 양측에는 서로 대응되는 돌기부(210)와 요홈부(230)가 일체로 형성되어 복수의 합성목재(100)를 서로 연결한 상태에서 시공이 가능하게 된다.

이때, 상기 돌기부(210)에는 복수의 합성목재(100)를 서로 결합시 가상의 고정점(P)을 중심으로 회전되어 결합되는 2개의 산(211)이 구비되며, 상기 요홈부(230)에는 산이 각각 밀착되는 2개의 골(231)이 구비되어 수평방향의 이탈을 방지하는 상태로 서로 견고하게 결합된다.

그리고, 상기 돌기부(210)의 일측에는 일정간격을 유지하는 면취부(215)가 구비되어 양측의 합성목재를 서로 분리할 때 회전이 용이하게 된다.

더하여, 상기 양측의 합성목재를 서로 결합할 때 수직선상에서 적어도 일측이 서로 오버랩토록 돌기부(210)의 일측에 걸림턱(217)이 이에 대응토록 요홈부(230)의 일측에 걸림홈(237)이 각각 형성되어 결합시 이탈을 방지토록 한다.

또한, 상기 분리방지편(150)은, 상기 외층부에 연장되는 원, 삼각형, T자형상의 돌기로 이루어져 서로 분리되는 것을 방지한다.

계속하여, 상기 내층부(110)는 폴리프로필렌으로 이루어진 보강재편(117)이 더 구비되어 내층부가 일정 강도를 갖도록 한다.

이때, 상기 제1다이와 제2다이 사이에는 냉각유닛(800)이 구비되어 분리방지편(150) 형성을 위한 압출홈(539)의 형상을 일정하게 유지토록 한다.

더하여, 상기 분리방지편(150)은, 내층부의 둘레를 따라 원, 삼각형, T자형상의 압출홈(539)이 형성되어 외층부의 수지가 유입되는 구성으로 내층부와 외층부가 분리되는 것을 방지한다.

또한, 상기 압출기(300)의 제1다이 전단에 연결되는 제3다이(550)를 통하여 원료를 분리공급하면 내층부의 내측에 별도의 보강재층(117)이 일체로 제작되어 원하는 강도의 구현이 가능하게 된다.

계속하여, 상기 돌기부(210) 및 요홈부(230)는 내층부 및 외층부의 성형시 일체로 성형된다.

100...합성목재 110...내층부
130...외층부 150...분리방지편
210...돌기부 215...면취부
230...요홈부 300...압출기
500...다이

Claims

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압출기의 금형이 내층부를 형성하는 제1다이 및 제1다이에 연장되어 외층부를 형성하는 제2다이가 서로 구분되도록 일체로 형성하고,
상기 제1다이의 후방에 구비되는 냉각유닛을 통하여
상기 금형의 제1다이 및 제2다이를 통하여 원료를 공급하여 내층부와 그 외측의 외층부를 순차로 적층 형성하며,
상기 제1다이에 의해 형성되는 압출홈은 그 외측의 냉각유닛을 통하여 형상을 유지한 후 그 내측에 제2다이에서의 원료주입으로 분리방지편을 형성하는 내구성이 향상된 합성목재패널 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 분리방지편은, 내층부의 둘레를 따라 원, 삼각형, T자형상의 압출홈이 형성되어 그 내측에 외층부의 수지가 유입되어 내층부가 분리방지편을 감싸도록 하는 것을 특징으로 하는 내구성이 향상된 합성목재패널 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 금형의 제1다이 전단에 연결되는 제3다이를 통하여 내층부의 내측에 별도의 보강재층을 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 내구성이 향상된 합성목재패널 제조방법.