KR20190052836A

KR20190052836A - Pmma 칩을 이용한 합성목재

Info

Publication number: KR20190052836A
Application number: KR1020170148606A
Authority: KR
Inventors: 이재원; 임근; 정정호; 김정윤
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2019-05-17
Also published as: KR102193665B1

Abstract

본 발명은, 기존 제품과 차별화된 디자인의 합성목재(10)에 관한 것이다.
상기 합성목재(10)는 표면층(20) 및 코어(30)를 포함하는 합성목재(10)로서, 상기 표면층(20)은 목분(A) 10-60 중량%, 합성수지(B) 20-80 중량%를 포함하는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA칩(C) 10-25 중량부를 포함할 수 있다.

Description

PMMA 칩을 이용한 합성목재{Wood plastic composite using PMMA chips}

본 발명은 표면층 및 코어를 포함하는 합성목재에 관한 것으로, PMMA(Polymethylmethacrylate) 칩을 표면층에 포함함으로 인하여, 기존 합성목재 디자인과는 차별화된 디자인을 갖는 합성목재에 관한 것이다.

일반적으로, 합성목재(Wood Plastic Composite)는 천연목재와 비슷한 외관이나 성질을 가지도록 목분과 합성수지를 혼합하여 혼합물을 형성한 후 사출 또는 압출 성형하는 방법으로 제조하여 목재와 유사한 제품을 형성하는 것이다.

합성목재는 일반적으로 압출공정에 의해 제조되는데, 압출공정을 보면, 압출기의 호퍼에서 목분, 합성수지 및 기타 첨가제를 혼합한 수지 조성물이 투입되어 가열수단에 의해 가열된 후 스크루의 회전에 의해 이송되면서, 전단에 배치된 다이(die)로 압출된다. 그리고, 다이를 통과하여 일정 형상을 갖춘 상태로 압출되어 냉각되면 단면이 사각형 등 일정한 형태를 갖춘 합성목재 제품으로 제조된다.

이러한 합성목재는 천연의 목재를 대체할 수 있는 재료로 매년 높은 비율로 사용이 증가하는 추세이다. 합성목재의 제조방법으로는 상기와 같이 목분과 합성수지를 섞는 방법을 기초로 하여 다양한 첨가물을 혼합하거나, 그 제조방법을 변경하여 합성목재를 생산하고 있다.

종래의 합성목재 제조방법에서 사용되는 합성수지는 고밀도 폴리에틸렌(High-density polyethylene) 또는 저밀도 폴리에틸렌(Low-density polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride) 등을 사용하고, 목분은 대개 재활용된 나무의 생산물들과 목재 부스러기, 톱밥을 이용하는 것이 보통이다.

그리고 합성목재의 제조 시 다양하게 첨가되는 첨가물들은 합성목재를 형성하기 위한 재료, 생산방식, 제품의 최종용도 등에 따라 종류 및 첨가량이 다양하게 변경되어 첨가된다.

예컨대, 목분과 합성수지의 혼합물의 부착과 분산을 촉진하기 위한 첨가제가 첨가되고, 제품의 성능 하락을 막는 자외선 차단제와 완충재, 제품의 밀도를 줄이기 위한 발포제 등이 첨가될 수 있다.

또한, 안료를 함께 투입 및 혼합하여 다양한 색상의 합성목재를 구현하도록 하고 있으나, 단조로운 반복 무늬를 포함하는 단색 제품이 대부분이어서(도 8 참조), 이에 따라, 단조로운 디자인을 극복하기 위해 다양한 색상 및 무늬를 갖는 합성목재 제품을 개발하려는 시도가 있었다.

그 일예로 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0100718호에서는 압출 성형된 합성목재 표면에 소정의 무늬 모양이 형성된 실리콘 롤러를 이용하여 무늬 모양이 전사되도록 한 것을 개시하고 있다.

그 외, 엠보싱, 샌딩, 브러싱 등 다양한 표면처리방법을 적용하여 합성목재 표면에 외관을 구현하도록 하고 있으나, 이러한 표면처리방법은 세밀한 외관을 구현하는데 한계가 있으며, 표면의 물성이 저하되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 기존 제품과 차별화된 디자인의 합성목재 개발이 절실히 요구되는 실정이다.

KR 10-2014-0100718 A (2014.08.18.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기존 제품과 차별화된 디자인의 합성목재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 표면층 및 코어를 포함하는 합성목재로서, 상기 표면층은 목분(A) 10-60중량%, 합성수지(B) 20-80 중량%를 포함하는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA칩(C) 10-25 중량부를 포함하는 것인 합성목재를 제공한다.

상기한 바와 같은 합성목재는 표면층에 PMMA 칩을 포함하여 기존 합성목재와는 전혀 다른 무늬가 합성목재 표면에 구현되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 합성목재를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 합성목재의 실시예 1의 사진이다.
도 3은 본 발명의 합성목재의 실시예 2의 사진이다.
도 4는 본 발명의 합성목재의 실시예 3의 사진이다.
도 5는 본 발명의 합성목재의 실시예 4의 사진이다.
도 6은 본 발명의 합성목재의 실시예 5의 사진이다.
도 7은 본 발명의 합성목재의 실시예 6의 사진이다.
도 8은 비교예 1의 사진이다.
도 9는 비교예 4의 사진이다.

이하에서는 본 발명을 첨부한 도면과 함께 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 합성목재(10)를 개략적으로 도시한 측면도로서, 본 발명의 합성목재(10)는 표면층(20) 및 코어(30)를 포함한다.

본 발명에 따른 합성목재(10)는 도 1에서 보는 바와 같이, 외부 표면을 이루는 표면층(20)과 내부를 이루는 코어(30)로 이루어지는 것으로, 이러한 코어(30)의 외부를 감싸는 표면층(20)을 가지는 합성목재(10)의 제조를 위해 이중압출 설비를 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 이중압출 설비는 메인호퍼, 메인압출기, 보조호퍼, 보조압출기, 다이(die) 등을 포함하는 것으로, 메인압출기로부터 다이로 코어(30)를 형성하는 재료가 투입되어 압출되어 나오고, 동시에 보조압출기로부터 상기 다이의 일측으로는 표면층(20)을 형성하는 재료가 투입되어서 상기 코어(30)를 감싸면서 압출되어 다이에서 배출되도록 한다. 즉, 합성목재(10)의 코어(30)가 압출되면서 그 외부를 표면층(20)이 감싸도록 이중으로 압출된 후 이후 냉각 및 표면처리를 거쳐 합성목재(10)를 이루게 된다. 이때 압출온도는 170-210 ℃일 수 있다.

상기 표면층(20)은 표면층용 수지 조성물을 압출성형하여 제조된 것으로, 상기 표면층용 수지 조성물은 목분(A) 10-60 중량% 및 합성수지(B) 20-80 중량%를 포함하는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA 칩(C) 10-25 중량부를 포함할 수 있다.

상기 목분(A)은 50-120메시(mesh) 또는 70-100메시의 크기로 분쇄하여 형성된 것일 수 있다. 상기 목분의 크기가 상기 범위 미만일 경우에는 목분 자체의 크기가 너무 커져서 합성목재의 치수안정성, 탄성률 등이 저하되고, 목분의 크기가 상기 범위를 초과할 경우에는 목분이 너무 미세하게 분쇄되어 이를 배합하는 배합공정 시 목분의 뭉침 등과 같은 현상이 빈번하게 발생하게 되며, 또한 합성수지와의 배합이 어려우므로 상기 범위 내의 크기인 것이 바람직하다.

또한 상기 목분(A)은 분쇄 제조 후 수분 함유율이 5-15중량%가 되도록 건조기 내부에 투입되어 80-120℃의 온도로 가열해주는 건조공정을 거친 것일 수 있다. 즉 상기 목분(A)의 건조온도가 80℃ 미만일 때에는 건조에 많은 시간이 소요되고, 건조온도가 120℃ 초과할 때에는 급격한 건조로 인해 목분 자체의 치밀한 조직이 뒤틀리는 변형이 유발된다.

상기 목분(A)의 수분 함유율이 5-15중량% 일 경우에는 다른 원료와 원활한 혼합이 이루어질 수 있다.

수분 함유율이 5% 미만일 경우에는 산포도가 낮아져 강도가 저하되며, 수분 함유율이 15%를 초과할 경우에는 합성목재의 제조 시 목분 내의 수분이 증발함에 따라 기포 등이 발생하게 되어 후술할 합성수지(B)와의 배합시 결합력을 약화시키게 된다.

상기 표면층용 수지 혼합물에는 상기 목분(A)이 10-60중량% 또는 15-55 중량%로 포함될 수 있다.

한편, 상기 목분(A)이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 제품의 강도가 약해질 수 있으며, 상기 범위 초과로 포함되는 경우 변색, 곰팡이 증식, 및 수분 흡수율 등의 문제가 발생할 수 있다.

상기 합성수지(B)는 상기 목분(A)과 배합되어 외부 온도 변화, 습기, 및 충격 등에 의한 뒤틀림 현상을 방지하기 위해 사용되며, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리스티렌(PS), 및 폴리카보네이트(PC) 중 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 합성수지(B)는 독성이 없어서 친환경적인 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌일 수 있고, 상기 폴리프로필렌은 합성목재의 내수성, 내열성, 충격강도, 및 휨강도 등의 물성을 강화시킬 수 있고, 상기 폴리에틸렌은 합성목재 원료를 보다 균질하게 혼합 및 결합시킬 수 있다. 상기 폴리프로필렌은 예를 들어, 호모폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체, 프로필렌-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-펜텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌-옥텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-펜텐 랜덤 공중합체 및 프로필렌-에틸렌-헥센 랜덤 공중합체 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

상기 폴리에틸렌으로는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

상기 합성수지(B)의 용융지수는 0.1-5.0g/10min, 또는 0.5-1.5g/10min(ASTM D1238, 190℃)일 수 있고, 굴곡 탄성율은 7,000-13,000kg/cm², 또는 8,000-12,000 kg/cm²(ASTM D790)일 수 있고, 충격강도는 10-30 kg.cm/cm, 또는 15-25 kg.cm/cm(ASTM D256)일 수 있고, 열변형 온도는 50-90℃, 또는 60-80℃(ASTM D648)일 수 있고, 연화점은 110-140℃, 또는 120-130℃(ASTM D1525)일 수 있다. 상술한 용융지수, 굴곡 탄성율, 충격강도, 열변형 온도 및 연화점이 상기 범위를 벗어나는 경우, 합성목재로의 가공성이 저하되므로 상기 범위 내인 것일 수 있다.

상기 표면층용 수지 혼합물에는 상기 합성수지(B)가 20-80 중량% 또는 25-75 중량%로 포함될 수 있다. 상기 합성수지(B)가 상기 범위 미만으로 포함되는 경우, 결합력 및 압출 가공성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 목분의 함량이 낮아져 나무의 특성이 잘 나타나지 않을 수 있다.

상기 표면층용 수지 혼합물은 선택적으로 무기 충전제를 더 포함할 수 있다.

상기 무기 충전제는 강도 보강 등을 위해 사용되며, 이러한 무기 충전제는 탄산칼슘, 수산화칼슘, 석회, 실리카, 및 탈크 중 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.

상기 무기 충전제는 상기 표면층용 수지 혼합물에 10-20 중량%, 또는 10-15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 무기 충전제가 상기 범위 미만으로 포함될 경우 강도 보강 등의 효과가 미미할 수 있고. 상기 범위 초과로 포함될 경우 상대적으로 목분이나 합성수지의 함량이 낮아져 목재의 특성이 잘 나타나지 않거나, 결합력 및 성형성 등이 약해질 수 있다.

또한, 그외, 선택적으로 필요에 따라 난연제, 결합제, 산화방지제, 광안정제, 자외선(UV) 흡수제, 활제, 안료, 및 커플링제 중 어느 하나 또는 복수의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이들의 종류 및 함량은 특별히 제한하지 않는다.

상기 PMMA 칩(C)은 아크릴계 시럽, 무기 충진물, 가교제, 및 중합개시제를 포함하는 슬러리를 경화시켜 만든 칩일 수 있다.

구체적으로, 상기 PMMA 칩(C)은 아크릴계 시럽 100중량부, 무기 충진물 100-200 중량부, 가교제 0.1-10 중량부, 및 중합개시제 0.1-10 중량부를 포함하는 베이스 슬러리를 경화시킨 후 파쇄하여 제조한 것일 수 있다.

상기 아크릴계 시럽은 메틸메타크릴레이트(MMA)와 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 혼합한 것일 수 있다.

상기 무기 충진물은 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 실리카, 및 규소 중 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.

상기 가교제는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메 타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 및 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트 중 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.

상기 중합개시제는 벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 부틸하이드로 퍼옥사이드, 쿠밀하이드로 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 말레인산, t-부틸하이드로 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, t-아밀 퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트 중 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.

상기 PMMA 칩(C)은 선택적으로 필요에 따라 라디칼 운반체, 소포제, 커플링제, 자외선 안정(흡수)제 등의 기타 첨가제를 0.1-5 중량부 더 포함할 수 있다.

상기 PMMA 칩(C)은 색상을 나타내기 위하여 유기 또는 무기 안료나 염료를 사용할 수 있다. 상기 PMMA 칩(C)이 색상을 나타내는 경우, 상기 베이스 슬러리에 안료 0.1-10 중량부를 추가로 첨가할 수 있다.

상기 PMMA 칩(C)의 크기는 0.3-1.7mm, 또는 0.6-1.4mm일 수 있다. 상기 PMMA 칩(C)의 크기는 일 예로 메시로 측정할 수 있다. 상기 PMMA 칩(C)의 크기가 상기 범위 미만일 경우에는 합성목재(10) 표면에 원하는 무늬가 구현되지 못할 수 있고, PMMA 칩(C)의 크기가 상기 범위를 초과할 경우에는 표면층(20)의 두께를 고려할 때 상기 PMMA 칩(C)에 의해 표면층(30)에 구멍 및 자국이 생겨 불량률이 높아질 수 있으므로, 상기 범위 내의 크기인 것이 바람직하다.

상기 표면층용 수지 조성물에는 상기 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 대해 상기 PMMA 칩(C)이 10-25 중량부로 포함될 수 있다. 상기 PMMA 칩(C)이 상기 범위 미만으로 포함될 경우 합성목재(10) 표면에 원하는 무늬가 구현되지 못할 수 있고, 상기 범위 초과로 포함될 경우 압출 가공성이 나빠져 상기 PMMA 칩(C)에 의해 표면층(30)에 구멍 및 자국이 생겨 불량률이 높아질 수 있으므로, 상기 범위 내로 포함될 수 있다.

상기 표면층용 수지 조성물을 압출성형하여 제조되는 상기 표면층(20)의 두께는 0.3-2.5mm, 또는 0.5-2.0mm일 수 있다. 상기 표면층(20)의 두께가 상기 범위 미만인 경우, 두께가 너무 얇아 표면층의 내구성이 저하될 수 있고, 상기 표면층(20)의 두께가 상기 범위를 초과하는 경우, 합성목재(10)의 제조 코스트(cost)가 올라갈 수 있어 상기 범위 내일 수 있다.

상기 코어(30)는 코어용 수지 조성물을 압출성형하여 제조된 것으로, 상기 코어용 수지 조성물은 목분(크기 50-120메시, 수분 함유율 5-15중량%) 55-90 중량% 및 합성수지 5-35 중량%를 포함할 수 있다.

상기 코어용 수지 조성물에는 상기 목분이 55-90 중량% 또는 60-85중량% 포함될 수 있다. 상기 목분이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 제품의 강도가 약해질 수 있으며, 상기 범위 초과로 포함되는 경우 변색, 곰팡이 증식, 및 수분 흡수율 등의 문제가 발생할 수 있다.

상기 코어용 수지 조성물에는 상기 합성수지가 5-35 중량% 또는 10-30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 합성수지가 상기 범위 미만으로 포함되는 경우, 결합력 및 압출 가공성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 목분의 함량이 낮아져 나무의 특성이 잘 나타나지 않을 수 있다.

상기 코어용 수지 조성물은 첨가제를 1-15 중량%, 또는 5-10 중량% 더 포함할 수 있다.

상기 첨가제는 선택적으로 필요에 따라 무기 충전제, 난연제, 결합제, 산화방지제, 안료, 자외선(UV) 흡수제, 활제, 안료, 및 커플링제 등의 기타 첨가제를 포함할 수 있으며, 이들의 종류 및 함량은 특별히 제한하지 않는다.

상기 코어용 수지 조성물을 압출성형하여 제조되는 상기 코어(30)의 두께는 10-30mm, 또는 15-25mm일 수 있다. 상기 코어(30)의 두께가 상기 범위 미만인 경우, 합성목재(10)의 기계적 강도가 약해질 수 있고, 상기 코어(30)의 두께가 상기 범위를 초과하는 경우, 합성목재(10)의 가공성이 떨어질 수 있다.

도 2-7은 본 발명의 합성목재(10)의 실물사진으로, 본 발명의 합성목재(10)는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA칩(C) 10-25 중량부를 포함하여 도 8 및 도 9와 같은 기존 합성목재와는 전혀 다른 무늬가 합성목재(10) 표면에 구현되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 합성목재(10)는 표면층에 구멍이나 자국이 거의 생기지 않아 압출 가공성이 뛰어난 효과가 있다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

실시예

실시예 1

(1) 표면층용 수지 조성물의 제조

(1-1) PMMA 칩 제조 단계

30 중량부의 폴리메틸메타크릴레이트(LG MMA사)와 70 중량부의 메틸메타크릴레이트의 혼합물로 이루어진 아크릴계 시럽 100 중량부, 무기 충진물인 수산화 알루미늄 180 중량부, 가교제인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 3 중량부, 중합개시제인 t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트 0.2 중량부 및 t-아밀 퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트 0.3 중량부,, 라디칼 운반체인 노르말도데실메르캅탄 0.2 중량부, 소포제인 BYK 555(BYK-Chemie사, 독일) 0.2 중량부, 커플링제인 BYK 900(BYK-Chemie사, 독일) 0.75 중량부, 자외선 안정(흡수)제인 Hisorp-P(LG화학) 0.2 중량부를 혼합하여 PMMA 칩을 만들기 위한 평판의 베이스 원료로 쓰일 슬러리를 제조하였다. 이 베이스 슬러리에 색상을 나타내기 위한 안료 0.3 중량부를 혼합하여 3가지 색상의 슬러리를 제조하였다.

상기 3가지 색상의 슬러리를 각각 80℃ 오븐에서 경화시킨 후 파쇄기를 이용하여 0.6-1.4mm의 크기를 갖도록 파쇄하여 3가지 색상의 PMMA칩을 제조하였다.

(1-2) PMMA 칩을 표면층용 수지 혼합물에 첨가하는 단계

목분(70-100메시, 수분함유량 10 중량%) 35 중량부, 폴리에틸렌(롯데케미칼, MF5000) 40 중량부, 탈크 14 중량부, 광안정제 2 중량부, 활제 3 중량부, 안료 3 중량부, 및 커플링제 3 중량부를 포함하는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA칩 15 중량부를 첨가하여 표면층용 수지 조성물을 제조하였다.

(2) 코어용 수지 조성물의 제조

목분(70-100메시, 수분함유량 10 중량%) 80중량부, 재생 폴리프로필렌 25 중량부, 활제 2 중량부, 및 커플링제 1 중량부를 포함하는 코어용 수지 조성물을 제조하였다.

(3) 합성목재의 제조

상기 코어용 수지 조성물과 상기 표면층용 수지 조성물을 170-210℃에서 이중 압출한 후, 냉각 및 표면 처리하여 합성목재를 제조하였다.

실시예 2

실시예 1과 비교할 때, PMMA 칩 제조 단계 및 PMMA 칩을 표면층용 수지 혼합물에 첨가하는 단계에서 안료의 종류를 다르게 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성목재를 제조하였다.

실시예 3

실시예 4

실시예 5

실시예 6

비교예

비교예 1

실시예 1과 비교할 때 PMMA 칩을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성목재를 제조하였다.

비교예 2

실시예 1과 비교할 때, PMMA 칩을 표면층용 수지 혼합물에 첨가하는 단계에서 PMMA 칩을 5 중량부 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성목재를 제조하였다.

비교예 3

실시예 1과 비교할 때, PMMA 칩을 표면층용 수지 혼합물에 첨가하는 단계에서 PMMA 칩을 35 중량부 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성목재를 제조하였다.

비교예 4

PMMA 칩을 표면층용 수지 혼합물에 첨가하는 단계에서 PMMA 칩이 아닌 재생 폴리프로필렌 30 중량부, 폴리에틸렌(롯데케미칼, MF5000) 7 중량부, 목분 33 중량부, 첨가제 4 중량부, 무기물 16 중량부, 안료 13 중량부로 구성된 칼라칩 20(크기100-130mm) 중량부를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성목재를 제조하였다.

시험예

상기 실시예 1-6 및 비교예 1-4에서 제조된 합성목재의 외관 및 압출 가공성을 시험하였다.

시험예 1: 외관

상기 실시예 1-6의 합성목재는 기존 합성목재와는 전혀 다른 무늬가 합성목재 표면에 구현되는 것을 확인할 수 있다 (도 2-7 참조).

한편, 비교예 1의 합성목재는 PMMA 칩을 포함하지 않고(도 8 참조), 비교예 2는 PMMA칩을 적게 포함하여, 기존 합성목재와 비슷한 무늬가 합성목재 표면에 구현되는 것을 확인할 수 있고, 비교예 3의 합성목재는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA칩(C) 25 중량부를 초과하여 포함함으로 인해 압출 가공성이 나빠져 표면층에 구멍이나 자국이 생긴 것을 확인할 수 있으며, 비교예 4의 합성목재는 이중 압출 온도 170-210℃ 보다 낮은 융점의 칼라칩을 포함하여 상기 칼라칩이 녹음으로 인해 기존 합성목재의 외관과 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있다 (도 9 참조).

시험예 2: 압출 가공성

상기 실시예 1-6 및 상기 비교예 1-4의 합성 목재의 압출 후 표면층에 구멍이나 자국이 생겼는지 여부를 통해 압출 가공성을 평가하였다.

상기 실시예 1-6 및 비교예 1,2, 및 비교예 4의 합성목재는 도 2-9에서 보는 바와 같이 표면층에 구멍이나 자국이 거의 없으므로, 압출 가공성에 이상이 없음을 확인할 수 있다. 다만, 비교예 3의 합성목재는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA칩(C) 25 중량부를 초과하여 포함함으로 인해 압출 가공성이 나빠져 표면층에 구멍이나 자국이 생긴 것을 확인할 수 있다.

10: 합성목재
20: 코어
30: 표면층

Claims

표면층 및 코어를 포함하는 합성목재로서, 상기 표면층은 목분(A) 10-60 중량%, 합성수지(B) 20-80 중량%를 포함하는 표면층용 수지 혼합물 100 중량부에 PMMA칩(C) 10-25 중량부를 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제1항에 있어서,
상기 목분(A)은 크기가 50-120메시(mesh)이며, 수분 함유율이 5-15중량%인 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 1항에 있어서,
상기 합성수지(B)는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리스티렌(PS), 및 폴리카보네이트(PC) 중 어느 하나 또는 복수를 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 1항에 있어서,
상기 합성수지(B)는 용융지수가 0.1-5.0g/10min(ASTM D1238, 190℃), 굴곡 탄성율이 7,000-13,000kg/cm²(ASTM D790), 충격강도가 10-30kg.cm/cm(ASTM D256), 열변형 온도가 50-90℃(ASTM D648) 및 연화점이 110-140℃(ASTM D1525)인 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 1항에 있어서,
상기 표면층은 무기 충전제를 10-20 중량%를 더 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 5항에 있어서,
상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 수산화칼슘, 석회, 실리카, 및 탈크 중 어느 하나 또는 복수를 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 1항에 있어서,
상기 표면층은 난연제, 결합제, 산화방지제, 광안정제, 자외선(UV) 흡수제, 활제, 안료, 및 커플링제 중 어느 하나 또는 복수를 더 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 1항에 있어서,
상기 PMMA 칩(C)은 아크릴계 시럽 100 중량부, 무기 충진물 100-200 중량부, 가교제 0.1-10 중량부, 및 중합개시제 0.1-10 중량부를 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제1항에 있어서,
상기 PMMA 칩(C)은 크기가 0.3-1.7mm인 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제1항에 있어서,
상기 표면층(20)의 두께는 0.3-2.5mm인 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 1항에 있어서,
상기 코어는 목분 55-90 중량% 및 합성수지 5-35 중량%를 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 11항에 있어서,
상기 코어는 첨가제를 1-15 중량% 더 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제 11항에 있어서,
상기 첨가제는 무기 충전제, 난연제, 결합제, 산화방지제, 안료, 자외선(UV) 흡수제, 활제, 안료, 및 커플링제 중 어느 하나 또는 복수를 포함하는 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.
제1항에 있어서,
상기 코어의 두께는 10-30mm인 것인 PMMA 칩을 이용한 합성목재.