• 한국가구학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.174-182
• /
• 2011

Over the last decade, Sick Building Syndrome has become a significant social issue in Korea and many methods have been considered to maintain comfortable indoor air quality. To reduce toxic substances emitted from wood composite products, the source control is an efficient method through the reduction of formaldehyde content by using natural material-based adhesives for composite wood products production. Among alternative materials, soybean protein is considered an appropriate natural material to replace formaldehyde-based resin and many efforts have been made to produce new products, such as soap, shampoo, ink, resin, adhesive and textile through changing the chemical or physical properties of soybean. To process soybeans into these useful products, the beans are dehulled and the oil is removed by crushing at very high pressure or by solvent extraction. For use soybean as an adhesive, it is processed at temperatures below $70^{\circ}C$ to preserve the alkaline solubility of the proteins. In addition, soybean-based adhesive is undergone treatment process to improve mechanical properties using urea, urease inhibitor N-(n-butyl) thiophosphoric triamide and sodium dodecyl sulfate. The modified soybean-based adhesive exhibited sufficient mechanical properties to use as an adhesive for composite wood products. This paper is a review article to discuss the possibilities of soybean-based adhesive for environment-friendly furniture materials.

• 보존과학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2019

The adhesives joining Buddhist scripture scrolls from medieval Korea(Goryeo Dynasty, A.D. 918~1392) are different from wheat starch adhesive. The composition of the adhesive was analyzed using Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared(ATR-FTIR) spectroscopy. In the adhesive used to join Buddhist scripture scrolls, peaks attributed to amide I and amide II of the protein and carbohydrate were detected in the ATR-FTIR spectra, and no carbonyl peak($1745cm^{-1}$) for oil was detected in the 2nd derivative ATR-FTIR spectra. The ATR-FTIR spectra almost coincided with those of defatted soybean powder adhesive. Hence, the adhesives joining Buddhist scripture scrolls were inferred to be soybean adhesive prepared from a defatted soybean cake.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제39권6호
• /
• pp.498-504
• /
• 2011

The purpose of this study was to investigate and develop an eco-frendly wood adhesive based on vegetable oil (especially soybean oil), the renewable and sustainable natural resources, using ozonification technology for the chemical structure modification. The waste soybean oil (WSBO) was reacted with $O_3$ at the rate of $450m{\ell}$(acetone) : $50m{\ell}$ (WSBO) for different times, 1, 2, 3 hrs. The investigation of the modified chemical strecture of the ozonied WSBOs were conducted using FT-IR. As ozonification time increased, the peak of the unsaturated double bonds was disappeared especially ozonized-3hrs and aldehyde or carboxyl peak appeared because ozonification broke the oil into small molecules. The plywood were made at $150^{\circ}C$ with 4 minutes hot-press time using the different ozonized 3 hrs WSBO/pMDI adhesives and were tested for the dry, wet, cyclic boil test according to the Korea Industrial Standard F3101 Ordinary plywood. The bond strengths gradually increased until 1 : 0.5~1 : 3, but it decreased 1 : 4, as the contents of pMDI increased. The results of the dry, wet and cyclic bond strengths the equivalent ratio was formed approximately between 1 : 2~1 : 3. And the 1 : 1~1 : 4 strengths met constantly the standard requirement of 7.0kgf/$cm^2$ (KS F3101). From the comprehensive view on the results of above experiment, it could be confirmed that ozonized WSBO/pMDI has characteristics of effective reactivity and wet stability showed as an excellent candidate of wood adhesive applications.

• 보존과학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.261-268
• /
• 2011

본 연구는 문헌연구를 바탕으로 하여 전통적인 방법으로 풀을 조제하여 배접하는 경우 첨가제가 풀의 성질 및 접착특성에 미치는 영향을 고찰한 결과이다. 본 연구는 향후 회화문화재의 보존처리용 천연접착제 개발을 위한 기초자료로 제시하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 접착제에 첨가제가 미치는 영향을 검토하기 위하여 임원경제지(林園經濟志), 거가필용사류전집(居家必用事類全集), 다능비사(多能鄙事), 죽여산방잡부(竹嶼山房雜部)에서 공통적으로 사용되고 있는 백반과 황랍을, 장황지(裝潢志)와 제민요술(濟民要術)에서 공통적으로 사용되고 있는 석회를 첨가제로 사용하여 그 특성 즉, 점도, pH, 유연성, 박리강도, 항균성, 방미성, 보존성 등을 측정하여 고찰하였다. 그 결과 첨가제 고유의 특성이 풀의 특성에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 백반은 유연성을 증가시켰으나, 점도, 접착강도, pH는 감소시켰으며, 황랍은 유연성, 점도, 접착강도, pH를 모두 감소시켰으며, 석회는 유연성, 점도, pH, 접착강도를 모두 증가시키는 경향을 나타내었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제38권6호
• /
• pp.541-546
• /
• 2010

본 연구의 목적은 3시간 오존산화 처리식용유와 pMDI를 혼합하여 고온과 중온에서의 접착제를 제조하였고, 이를 상태 인장전단 접착강도 시험을 통하여 식용유의 목재 접착제 응용 가능성을 확인하였다. 고온조건에서 3시간 오존산화 식용유의 상태 접착강도 시험 결과, 오존산화 식용유 : pMDI 비율이 1 : 0.5일 때 4.74 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75일 때 7.14 kgf/$cm^2$, 1 : 1일 때 9.29 kgf/$cm^2$, 1 : 2일 때 16.53 kgf/$cm^2$, 1 : 3일 때 17.42 kgf/$cm^2$, 1 : 4일 때 16.75 kgf/$cm^2$를 나타냈다. 따라서 3시간 오존산화 식용유 : pMDI 비율이 1 : 2∼1 : 3일 때 가장 높은 접착력을 보임을 알 수 있어, 두 물질의 적정 당량비가 이 비율에서 형성됨을 알 수 있었다. 중온조건에서 3시간 처리한 식용유의 상태 접착강도 시험 결과, 식용유 : pMDI 비율이 1 : 0.5일 때 3.16 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75일 때 6.13 kgf/$cm^2$, 1 : 1일 때 8.18 kgf/$cm^2$ 1 : 2일 때 11.82 kgf/$cm^2$이 나타났다. 즉, 고온, 중온에서의 오존산화 처리한 식용유:pMDI 혼합비율이 1 : 2~1 : 3 부근에서 높은 접착력을 보였고, 목재접착제로서 고온에서 접착 할 경우 합판에서의 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제31권1호
• /
• pp.22-26
• /
• 2003

증량제로서 카제인과 콩을 첨가한 요소수지 접착제와 소나무 간벌재 파티클로 실험실 파티클보드를 제조하였다. 소나무 간벌재 파티클로 제조된 파티클보드를 성능 평가한 결과 소나무 간벌재는 파티클보드의 원료로서 적합하다. 증량된 요소수지로 접착된 파티클보드는 증량제의 첨가량이 증가함에 따라 기계적인 성능은 감소하는 경향이었다. 그러나 요소수지 접착제의 고형분량에 대해 카제인은 15%까지 콩은 20%까지 첨가하여 파티클보드 제조에 사용할 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제37권1호
• /
• pp.56-64
• /
• 2009

본 연구의 목적은 콩기름을 오존 산화 처리하여 기능기를 도입하고 이를 바탕으로 친환경 목재 접착제를 개발하는 것이다. 시판용 콩기름을 시간당 약 7.13 g의 오존을 발생시켜 15분, 30분, 60분, 120분간 오존산화 처리한 후 FT-IR, $^1H$-NMR, MALDI-TOF MS, GC/MS 측정하여 구조변화를 분석하였다. 기기분석 결과 오존산화처리에 의하여 콩기름의 불포화 이중결합이 개열되어 카르복실기 또는 알데하이드기가 생성됨을 확인하였다. 오존산화콩기름 변성 pMDI 접착제의 접착력은 오존처리 정도와 pMDI의 혼합비율에 따라 달라지며, KS F 3101 보통합판기준 내수 접착강도를 안정적으로 만족 시키는 조건은 오존산화 처리시간 30분~60분, pMDI와 1:1로 혼합한 경우이며, 준내수 접착강도를 만족시키는 범위는 오존산화 처리시간 30분~60분, pMDI의 혼합비 0.5이상, 상태접착강도를 만족시키는 범위는 오존산화 처리시간 15분~60분, pMDI의 혼합비 0.25 이상임을 알 수 있었다. 위의 실험결과를 종합하여 볼 때, 오존산화 처리한 식용유는 오존처리시간 및 pMDI의 혼합비율을 조절하면 상태접착력 뿐만 아니라 내수접착력이 요구되는 목질복합재료 제조용 접착제 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제35권3호
• /
• pp.36-44
• /
• 2007

본 연구의 목적은 천연자원이며 저렴한 콩기름의 이용을 위하여 기존 에폭시수지와 에폭시 콩기름(Epoxidized soybean oil: ESBO)을 혼용한 접착제의 물성과 반응성, 경화거동 및 열안정성을 구명하는 것이다. 이에 epoxy/ESBO의 혼합비율을 달리하여 접착력, 필름의 내수성, 열적성질, 반응성 및 포름알데히드와 TVOC 방산량에 대해 시험해 보았다. Epoxy resin/ESBO의 각 혼합비율에 대한 상태접착력 시험을 실시한 결과 혼합비율 9 : 1일 때 가장 우수한 접착력을 보였으며 혼합비율 2 : 8일 경우 가장 낮은 값을 보여 2 : 8과 1 : 9를 두 경우를 제외한 9가지 경우 모두 KS 합판 접착성(비내수) 규격인 $7.0kgf/cm^2$를 모두 상회하고 있었고, 준내수접착력을 실시한 결과 혼합비율이 9 : 1일 때 가장 우수하게 나타났으며 5 : 5일 때 가장 낮은 강도를 보였다. 혼합된 접착제의 내수성을 재검토하기 위해 필름을 제조하고 가열하여 필름의 상태와 두께 및 신장률을 조사한 결과 수분흡수율이나 두께 및 신장율의 변화는 없었다. Epoxy resin/ESBO의 각 혼합비율에 대한 Tg점은 $120{\sim}110^{\circ}C$ 사이에 나타났으며 가장 높은 Tg점은 혼합비율 10 : 0의 $122^{\circ}C$이며 7 : 3, 8 : 2, 9 : 1 순으로 나타났다. Epoxy resin/ESBO의 각 홉합비율에 대한 IR스펙트럼을 조사한 결과, 에폭시수지의 에폭시밴드는 모두 경화반응하나 ESBO는 완전히 경화된다고 판단하기 어렵다. Epoxy resin/ESBO의 각 혼합비율에 대한 열안정성 검토결과 ESBO 혼합 비율이 증가할수록 열안정성은 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 위와 같은 실험결과를 종합하여 봤을 때 epoxy resin/ESBO의 혼합접착제에서의 ESBO는 에폭시접착제의 증량제수준의 역할임을 실험을 통하여 확인할 수 있었으며, ESBO를 접착제로 활용하기 위해서는 경화반응을 유도할 수 있는 경화조건이 확립되어야 한다고 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제33권5호통권133호
• /
• pp.66-75
• /
• 2005

Soybean-based adhesives have recently been reconsidered as alternatives to petroleum-based adhesives due to the uncertainty of availability of petrochemical products and the increased demand for wood adhesives. This study was conducted to investigate the adhesive properties of alkaline phenolic soy (APS) resin for hybrid poplar flakeboard. The APS resin was formulated by crosslinking an alkaline soy flour hydrolyzate with lab-prepared PF resin in the soy hydrolyzate to PF resin weight ratios of 70/30, 60/40, and 50/50. The APS resins were used to fabricate homogeneous hybrid poplar flakeboards with different resin solid levels (5%, 7%, and 9%), press temperatures (175 and $200^{\circ}C$), and press times of 8 and 10 minutes. The IB, wet MOR, and dimensional stability properties of board improved with increasing press time, press temperature, and PF level in APS resins. Increasing press time can be used to offset poor IB strength associated with a 9% resin solid level and the excessive moisture content in the mat. The following conditions were concluded to meet the requirements of the CSA standard for exterior-grade flakeboard: a 50% PF level, a 5% resin content, a $200^{\circ}C$ press temperature, and an 8 minute press time.

• 공업화학
• /
• 제25권5호
• /
• pp.520-525
• /
• 2014

본 연구에서는 기존 에폭시수지에 에폭시 콩기름(Epoxidized soybean oil : ESBO)과 실란처리 되어진 실리카가 첨가된 에폭시 접착제의 접착특성에 대하여 고찰하였다. 실리카의 표면처리는 실란커플링제인 ${\gamma}$-methacryloxy propyl trimethoxy silane (MPS), ${\gamma}$-glycidoxy propyl trimethoxy silane (GPS), 그리고 ${\gamma}$-mercapto propyl trimethoxy silane (MCPS)을 사용하였다. 실리카 첨가 에폭시 접착제의 표면특성과 구조특성은 scanning electron microscope (SEM)과 Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)을 이용하여 관찰하였으며 T-peel 시험법에 의한 접착특성은 universal testing machine (UTM)를 이용하여 분석하였다. 실란처리에 따른 실리카의 평형 확산압력, 표면자유에너지, 비표면적은 BET법을 이용한 $N_2$/77 K 기체 흡착을 통하여 관찰하였다. 결과로서, 에폭시 접착제의 접착박리강도는 미처리에 비해 접착제 내 실란처리된 실리카가 함유됨에 따라 증가하였다. 이러한 결과는 실란커플링제가 에폭시 접착제의 분산을 증가시키는 중요한 역할이라고 판단된다. 그리고 MCPS로 실란처리한 에폭시 접착제의 경우 GPS와 MPS에 비해 가장 우수한 접착력을 나타냄을 확인하였다.