[发明专利]合成木材

说明书

本发明涉及合成木材及其制造方法。更具体地，本发明涉及合成木材及其制造方法，所述合成木材通过包含具有与木粉的优良的相容性的聚酯树脂而具有优良的弯曲性质和冲击强度。

发明背景

(a)发明领域

相关申请的交叉引用

本申请基于以下并且要求以下的优先权：于2017年1月13日提交的韩国专利申请第10-2017-0006313号，该专利申请的公开内容据此通过引用以其整体并入本文。

本发明涉及合成木材(synthetic wood)及其制备方法。更具体地，本发明涉及具有优良的弯曲性质和冲击强度的合成木材及其制备方法。

(b)相关技术的描述

最近，出于消费者的对于天然木料的偏好和通过天然纹理改进美学的原因，木材被用于建筑材料，例如地板、门、门框、窗框、窗台、栅栏和甲板(deck)。

然而，在建筑物的内部材料和外部材料中使用天然木材具有由于木料的采伐引起的毁林(deforestation)和易于着火的问题。特别地，由于天然木材的固有性质，耐水性、耐热性、耐冲击性、弯曲强度(bending strength)、尺寸稳定性和耐气候性被劣化，并且因此，难以使用天然木材作为建筑物的内部材料或外部材料。

为了解决上述问题，具有类似于天然木材的纹理和外观的合成木材已经被广泛地用作建筑物的内部材料和外部材料。合成木材通过合成木材组合物的挤出加工被制成，所述合成木材组合物通过将废木材(waste wood)的木粉(wood flour)、木材残余物(woodremnant)、无用的混杂木材(useless miscellaneous wood)等与树脂例如聚氯乙烯(PVC)混合来获得。与天然木材相比，这样的合成木材具有改进的耐水性、耐热性、耐冲击性、弯曲强度、尺寸稳定性和耐气候性的物理性质。另外，由于合成木材包括廉价的木粉，所以其生产成本低。然而，在与木粉一起使用的PVC树脂中，使用基于邻苯二甲酸酯的增塑剂和含有重金属的稳定剂等以便增强可加工性，这已经带来环境问题。被包含在PVC中的增塑剂不结合至PVC主体，而是以漂浮状态存在，并且因此，增塑剂甚至通过小的冲击也容易地浸出。增塑剂可以造成肝脏或肾脏中的癌症，并且可以对其他器官具有不良影响，并且因此发达国家例如欧洲、美国等采取安全措施，例如禁止销售用于儿童的PVC玩具或回收(retrieval)产品。此外，被包含在用作热稳定剂的硬脂酸镉(Cd-St)或硬脂酸铅(Pb-St)中的重金属离子在与人体接触时可以造成重金属中毒，并且可以是病态建筑综合征(sick buildingsyndrome)等的主要病因。

另外，当被安装在室外并且被暴露于阳光时，PVC合成木材可以具有耐气候性问题，例如树脂的热变形、变色、光降解等。已经做出尝试来克服PVC合成木材的缺点。

韩国专利第10-0983970号和韩国专利第10-1073774号已经提出用基于聚烯烃的树脂替代PVC合成木材作为可选择的环境友好的材料。然而，基于聚烯烃的树脂具有高的线性热膨胀系数(coefficient of linear thermal expansion)，以具有尺寸变形等的问题。在合成木材中，木材是极性亲水性材料，而基于聚烯烃的树脂例如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)是非极性疏水性材料。因此，由于木材和聚烯烃树脂彼此不相容，所以添加相容剂(compatibilizer)，这可以造成在加工时高的材料成本和低的拉伸强度、压缩强度、弯曲强度(flexural strength)和冲击强度的缺点，使得合成木材可以容易断裂。因此，对新的生态友好的建筑材料，特别是能够改进PVC树脂和基于聚烯烃的树脂的问题的环境友好的高强度合成木材及其制备方法存在持续的需求。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利第10-1073774号