KR880000605B1 - 목질상 합성 성형물의 성형방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

목질상(木質) 합성 성형물의 성형방법

본 발명은 비교적 미세한 목분을 성형 골재로하여 염화비닐수지 등의 합성수지 소재 중에 혼입하여 압출 또는 사출성형을 하여 목재와 수지와의 장점을 겸비하도록 한 합성 성형물의 제공을 목적으로 하는 것이다.

그리하여 본 발명에 있어서 예상되는 주목적의 하나는 혼입 목분 골재에 특징을 부여하므로서 성형 특성을 좋게하고 성형에 있어서 압출 또는 사출 실린더 일부의 마모손실, 다이의 파손등의 불합리와, 성형물 표면의 거칠음을 없이하고 또 혼입되는 골재와 수지소재와의 친밀성(혼합성)을 좋게 하여 골재주면에 기포구멍의 발생이 없는 합성 성형물의 제공함에 있는 것이다.

다음으로 본 발명에 있어 예상되는 다른 목적의 하나는, 혼입 목분골재에 특징을 부여함에 의하여 비교적 다량의 골재를 무리 없이, 즉 성형 작업면에 있어서나 또는 성형수지재의 친밀성면에 있어서도 혼입할 수 있도록 하여 이로서 냉각수축 변형이 작고, 비틀림, 응력균열 등이 없고 그리고 탄성율이 통상의 염화 비닐 성형품에 대한 3배 강도를 가지며, 또한 표면부의 강도도 충분히 굳은 합성 성형물의 제공에 있는 것이다.

또 본 발명에 있어 예상되는 또 다른 주목적의 하나는, 목재 고유의 여러 특성을 가지는 소재를 압출하여, 혹은 사출 성형 등에 의하여 임의의 형상으로 성형하여 간단히 양산제공하도록 함에 있는 것이다.

또 본 발명에 있어서 예상되는 또 다른 주목적의 하나는, 성형된 소재의 특성으로서 내마모성이 우수하고, 그리고 성형 수축에 따른 변형이 없고 또한 실제 사용에 있어 목재와 같은 표면특성, 즉 색조, 촉감, 도장마감, 접착시공, 라미네이트 등을 가능하도록 한점에 있는 것이다.

본 발명에 관한 성형물의 성형 방법은 이상의 여러 목적에 구체적으로 주효하도록 하는 것으로 이하 구체적인 실시예와 이들 실시예에 부수하는 상당한 다른 균등 수단이 예정되는 것으로 이하의 설명에 의하여 순차 명백하여지는 것이다.

본 발명에 관한 건재 또는 건구용의 합성 성형물의 전형적인 성형 방법을 구체적으로 설명한다.

우선 준비할 소재는, 염화비닐, ABC 수지, 폴리스틸렌 등의 열가소성 수지와 목분을 베이스로 한 혼입 골재와, 탄산칼슘 분말과 안정제 및 착색제이다.

사용된는 열가소성 수지재는 목적된 성형 물품에서의 요청되는 여러 용도에 만족하는 점을 선별기중으로 결정, 사용되는 것이며, 건축재료, 건구재료 등에 있어서는 성형물의 강도, 경도 등에 의하여 염화비닐수지가 특히 사용되는 것이다.

다음으로 사용되는 골재는 다음 수법에 의하여 성형 제공되는 100멧슈 이상의 미세한 이상적으로는 150멧슈 이상의 목분을 베이스로 한 골재로서 준비된다.

그 방법으로서는 목재의 칩(chip)또는 비교적 굵은 목재분말에 뇨소 계수지를 연결재로서 첨가하고 100-170℃의 범위내에서 열간 프레스를 행하여 판상, 봉상 또는 괴상으로 하여 이 가열 응결물을 임의의 방법으로 120멧슈 이상의 입도로 된 것을 골재로서 제공하는 것이다.

그리고 열간 프레스로서 일차 가열, 경화된 응결물의 미립자 골재로서 재차 성형은 파쇄, 절삭 등 여러 방법이 예정되는 것이나 비교적 균일한 입도를 가지는 분말체를 얻을 목적으로 샌드퍼이퍼에 의한 연마와 같은 성형제공이 예정되는 그 단위 시간당의 성형량(성형효율)과 성형된 분말 입자의 입도의 균일도(성형품질)의 관점에서, 예로서 최초로 40번의 샌드페이퍼로 92% 절삭하고 나머지 8%를 번호를 달리한 샌드페이퍼의 병용에 의한 양호하고 사용하기 쉬운 골재의 제공이 시도 되었다.

또 이 파쇄분의 미세한 것에 대하여는 재차 건조하고 굵은 것은 재차 파쇄 건조하여 건조 미립자로서 제공하는 것이다.

또한 목재 자체를 파쇄 또는 절삭처리를 행하여 100멧슈 이상(이상적으로는 150멧슈 이상)의 미분말로 하고 이것에 뇨소계수지를 부착하여 80-170℃의 열품 등에 의하여 가열경화 파쇄시켜 대략 100멧슈이상의 경화미세분 골재로서 제공하는 것이며 조섬유상 또는 가는 괴상으로 하여 이것에 뇨소계 수지의 에말죤을 부착시켜 그대로의 상태에서 직접 파쇄기에 80-170℃의 열풍과 같이 송입하여 미세분말상으로 할 수도 있다.

그리고 이 퍄쇄기에 의한 미세분말화가 충분하지 못한 경우는 재차파쇄, 재재차 파쇄에 의한 미세분화가 예정되고 100멧슈 이상의 가는 골재를 얻도록 한 것이다.

이와 같이 하여 제공된 골재는 가공처리시에서의 가열처리에 의하여 골재 중의 함유수분을 최대 13%이내, 이상적으로는 3-5%이내, 또한 될수록 0%에 도달하도록 하여 이하의 골재를 혼입한 수지성형에 있어 수증기의 발생할 여지를 없이 하고, 또 함유 목산의 해리, 휘발을 방지하여 산성가스의 발생할 여지를 없이 한는 것이다.

또 사용될 골재는 이와 같은 골재의 분말화의 성형공정에 있어서의 가열건조와 더불어 골재의 성형전, 즉 목재의 칩, 또는 순수한 목분의 상태, 성형과정 중의 응결물의 상태 또는 성형된 분말 골재의 상태에 있어 별도 필요로 하는 건조의 정도에 도달하기 까지의 적당한 건조수단을 검토하게 되는 것이다.

또 이들 성형 칩 또는 목재분말의 건조처리는 이들 소재의 흡수성이 높은 관계로 건조 처리후에 밀봉 또는 후가공처리가 별도 필요로 하는 것이다.

이와 같이 하여 제공된 골재에 있어서는, 상기한 뇨소계 수지를 주체로한 열경화성의 수지 접찾제의 첨가와 가열셩형에 있어서 목분중에 함유된 목산, 특히 초산 가스가 증발, 중화되어 골재를 수지소재에 혼입 성형하는 이후의 처리에 있어서 사용 골재로 부터 산성가스의 발생할 여지를 유효하게 감소시킨 것이다.

또 골재의 성형에 있어서 행하여지는 가열 건조처리에 의하여 골재 중에 함유된 수분은 거의 증발되어 성형골재를 이용한 수지 성형물에 있어서의 해로운 수증기의 발생이 없고 성형품 중에 발포, 구멍, 표면 거칠음 등이 발생할 여지를 없이한 것이다.

또 이 함유 수분의 제거는 목분 중에 함유된 목산의 휘발에도 중대한 영향을 미치는 것으로 목분중에 함유된 목산은 통예로 H₂O기와 반응하여 처음으로 해리, 휘발을 하게 되므로 이를 효고적으로 억제하는 것이다.

따라서 상기의 열경화성수지재에 의한 가열-접착-경화의 과정에서 일어나는 목산의 소거(消去)와 더불어 골재로 부터의 목산가스의 발생 억제를 효과적으로 하는 것이다.

이와 같은 골재에 있어서의 목산 가스의 발생회피는 이후 수지 성형에 있어서 극히 중요한 의 미를 가지는 것이다.

즉, 수지성형에 있어서 목산 가스가 발생한 경우, 수지성헤엥 제공되는 압출기, 사출기의 실린더. 스크류 또는 성형 다이내지는 금형의 내벽면이 산화부식되어 그 내용 수명을 현저히 감소하고 동시에 성형효율도 감소되고, 특히 압출, 사출압력의 불균일에 의한 성형불량의 문제를 일으키는 것이다.

또 이상의 골재는 통상의 순수한 목분과는 달리, 그 주면에 경화성 수지를 합침 내지는 부착함에 의하여 표면의 저항치는 현저히 감소되어 골재로서 소지소재 중에 혼입 성형할 경우에 압출, 사출압력을 거의 일반적인 수지의 그것에 흡사하게 되는 것이다.

이와는 반대로 종전에 있어서는 목분의 혼입에 의하여 실린더, 다이등의 내주면에의 목분의 습접, 마찰저항을 일으켜 압출, 사출을 불가능케 하며 또 무리하여 압출하고, 사출을 행한 경우에 있어 실린더, 다이 등의 내주면에 상처를 일으키고 또는 마모 내지는 손상을 일으키는 것이다.

또 이와 같은 골재의 사용은 혼입수지 소재와의 친밀성을 좋게하여 골재의 균일한 혼입을 약속하고 또 성형물 중에 있어서 골재주면에 발생하는 공격물 없이하고 소기의 품질을 가지는 성형품을 제공하게 되는 것이다.

또 이상에서의 골재와 완전 동일 수법으로 제조된 다른 골재 예로서 '파티클보오드'의 표면 싸이징에 수반하여 발생하는 싸이징분을 그대로 활용하는 것도 당연히 예정되는 것이다.

다음으로 준비되는 탄산칼슘 분말은 압출가공 등에 있어서의 성형품의 변형을 방지할 의도와 탄산칼슘 자체가 염가이므로 성형제품의 단가를 낮게하기 위하여 사용되는 것이다.

이와 같은 여러가지 소재와 더불어 납성분 등의 안정제를 별도 준비하여 성형제품의 열화의 방지왕 압출가공 등에 있어 발생하는 마찰 저항을 현저히 감소하도록 하는것이다.

또 성형제품에 착색하는 경우는 그에 상응하는 착색제를 준비하며, 예로서 백색으로 하는 경우는 산화티탄의 혼입이 예정되는 것이다.

이상에서 상술한 소재는 염화비닐 수지 등의 수지소재와 미리 혼합하여 페펫상으로 제공되는 경우와, 염화비닐수지 등의 수지의 분말상 레진에 혼입되는 형태로서 제공되는 경우가 있으며, 사용되는 수지성형기 등의 종류에 의하여 선택적으로 공급 사용되는 것이다.

우선 페렛을 작성하는 경우는 수지의 분말상 레진에 대하여 50%중량 % 이내의 상기한 골재를 혼합하고 이에 탄산칼슘 10중량 % 이내 범위 내에서 필요에 따라 첨가하고 다시 필요로 하는 안정제, 할재와 착색제를 혼입하여 혼련 가열하여 성형용 파렛을 얻는 것이다.

이와 같이 얻은 성형용 페렛을 가지고 통상의 수지성형에서와 동일한 수법에 의하여 목적하는 합성 성형물을 얻는 것이다.

다음으로 예정되는 다른 수법은 대체로 페렛작성과 동일한 수법으로 직접 성형품을 얻는 성형기에 여로 소재를 투입하고 혼련, 가열하여 성형을 행하는 것이다.

또 이와 같은 수지 성형품의 성형수법은 상기 골재의 혼합이 예정되어 있으므로 압출 성형 또는 사출 성형이 주된 성형수법으로 되며 압출 발포성형 등이 일부 예정되는 것이다.

또 이 수지성형의 수법 및 성형제품의 성질에 맞도록 혼입한 골재의 량이 결정되는 것이며, 20-50중량% 정도의 범위 내에서 대략 결정되는 것이다.

또 가공온도 역시 사용할 수지소재, 골재량, 성형수법 등에 의하여 110-170℃정도의 범위내에서 전기한 여러 특성의 구체적 효과를 얻을 수 있으며 목재와 프라스틱이 가지는 장점을 같이 가지는 합성 성형물을 제공하는 것이다.

특히 종래에 있어서 혼입되는 목분으로 부터 목산가스를 발생하고 또는 목분의 미끄럼 저항이 특히 큰 등으로 성형이 거의 불가능하였던 각종 성형물의 성형 제공을 간단히 행할 수 있는 것이다.

또 성형될 성형물은, 혼입골재의 특성으로 하여 사용수지소재와 친밀성이 좋아 양호한 품질특성과 균일한 품질특성을 가지는 수지성형물질을, 통상의 성형 수법과, 통상의 성형효율하에 제공될 수 있는 것이다.

또 이와 같은 골재 특성으로 하여 성형기 자체에 필요 이상의 마찰 저항 실린더압 등을 일으키지 않고, 또 실린더 미치 다이의 내주면의 거칠음도 방지되는 것이며, 사용장치류에 있어서의 마모율이 현저히 저하되는 것이다.

이와 같이 제공된 성형물은 이미 언급한 바와 같이 나무 감각이 풍부하고, 내수성 내마로성, 내충격성이 우수하며, 표면 경도가 크고, 또한 성형시에 있어서의 성형변형, 성형 후에 있어서의 변형, 균열 등을 방지함과 더불어 탄성율이 특히 양호한 것이다.

또 열변형율도 낮고, 동시에 절삭성, 도장성, 접착성, 타정 특성 등을 가지며, 시공특성이 양호한 것이다.

또 사용되는 목재는 세트로오즈 섬유로서 목재를 파쇄사용하지 않고 극히 미세한 단섬유, 즉 미세분말로 하므로서 침엽수, 광엽수의 어느 것도 사용 가능한 것이다.

또 전기한 목분에 직접뇨소계 수지를 첨가하여 가열경화함에 있어서 충분히 미세입자화된 목분에 뇨소계 수지원액을 분무하고, 동시에 건조 경화하여 함유 목산의 중화를 행할 수 있으며, 목분을 원액의 안개상을 이르는 스프레이 공간 중에 부유상태로 가열 공기로 공급하고 동시에 열경화를 행할 수 도 있는 것이다.

본 발명에 관한 목질상 합성성형물의 성형 수법은 이상과 같으며, 실제의 성형품으로서는 건축용 부재로서 창틀재, 문틀재, 주연재, 커어튼 박스, 부목덱키, 마루재, 벽재, 내장재 등 또 건구용 부재로서는 창문틀, 도어 기타 가구용, 자동차용 선박용, 가전기기용, 각종 캐비넷트, 조리대 기타 광범위한 용도가 예정되는 것이다.

Claims (2)

1. 목재분말이나 목재칩에 열경화성 수지제를 첨가하고 100-170℃로 가열 가압하여 얻은 경화물을 파쇄처리하여 미세분상의 건조골재로 하고 이 골재를 열가소성 수지재에 혼입하여 가열성형함을 특징으로 한 목질상 합성성형물의 성형방법.
2. 조립상의 목재분말이나 목재칩에 열경화성수지재를 첨가하고 다음으로 80-170℃의 열풍처리와 더불어 파쇄처리하여 미세분상의 건조골재로 하고 이 골재를 열가소성 수지재에 혼합하여 가열성형하도록 함을 특징으로 한 목질상 합성 성형물의 성형방법.