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KR101239627B1 - Heavy metal free-PVC/wood flour/nanosilica nanocomposites with good dimensional stability - Google Patents

Heavy metal free-PVC/wood flour/nanosilica nanocomposites with good dimensional stability Download PDF

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KR101239627B1
KR101239627B1 KR1020100049983A KR20100049983A KR101239627B1 KR 101239627 B1 KR101239627 B1 KR 101239627B1 KR 1020100049983 A KR1020100049983 A KR 1020100049983A KR 20100049983 A KR20100049983 A KR 20100049983A KR 101239627 B1 KR101239627 B1 KR 101239627B1
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김대수
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

치수안정성 향상을 위해 나노필러로 나노실리카를 사용하고 중금속이 함유되지 않은 무독안정제를 사용하여 친환경적이고 경제적으로 건축 내외장재로 유용하게 활용할 수 있는, 나노실리카를 이용한 치수안정성이 우수한 무독-PVC/목분/나노실리카 나노복합체와 그 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따른 나노복합체는 PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 1~80중량부의 목분, 그리고 나노필러로 10중량부 이하의 나노실리카를 포함하는데, PVC 컴파운드는 무독 안정제를 0.5~10중량부 포함함을 특징으로 하고 충전재, 충격 보강재 및 안료를 포함하고 있을 수도 있으며, 상기 목분은 70~150㎛크기를 사용하고, 상기 나노실리카는 입자크기가 100㎚ 이하인 것을 사용한다. 또한, 상기와 같은 나노복합체를 제공하기 위하여 PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 70~150㎛ 크기의 목분 1~80중량부와 10중량부 이하의 나노실리카를 인터널 믹서에 투입한 다음, 160~200℃의 온도와 40~70rpm의 용융블랜딩 조건에서 혼합시켜서 이루어지는 무독-폴리염화비닐/목분/나노실리카 나노복합체의 제조방법을 제공한다. 여기에서 상기 목분은 100℃의 오븐에서 수분을 제거한 다음 사용하고, 상기 PVC 컴파운드에서는 무독 안정제를 0.5~10중량부 포함함을 특징으로 하고 충전제, 충격 보강재 및 안료 등을 혼합할 수도 있다.Nontoxic-PVC / wood powder / with excellent dimensional stability using nanosilica, which can be used as interior and exterior materials in an eco-friendly and economical way by using nanosilica as nanofiller and non-toxic stabilizer without heavy metal to improve dimensional stability. A nanosilica nanocomposite and a method of manufacturing the same are disclosed. Nanocomposite according to the present invention comprises 1 to 80 parts by weight of wood powder, and 10 to 10 parts by weight of nanosilica as a nano filler, PVC compound contains 0.5 to 10 parts by weight of a non-toxic stabilizer based on 100 parts by weight of PVC compound. It may be characterized in that the filler, impact reinforcing material and pigment may be included, the wood powder is used in the 70 ~ 150㎛ size, the nano-silica uses a particle size of 100nm or less. In addition, in order to provide the nanocomposite as described above, 1 to 80 parts by weight of wood powder and 10 parts by weight or less of nanosilica having a size of 70 to 150 μm and 100 parts by weight of PVC compound are added to an internal mixer, and then 160 to 200. Provided is a method for producing a non-toxic polyvinyl chloride / wood flour / nanosilica nanocomposite obtained by mixing at a temperature of 0 ° C. and melt blending conditions of 40 to 70 rpm. Here, the wood powder is used after removing water from an oven at 100 ° C., and the PVC compound may be characterized by including 0.5 to 10 parts by weight of a non-toxic stabilizer, and a filler, an impact reinforcing material, and a pigment may be mixed.

Description

치수안정성이 우수한 무독-폴리염화비닐/목분/나노실리카 나노복합체{Heavy metal free-PVC/wood flour/nanosilica nanocomposites with good dimensional stability} Non-toxic polyvinyl chloride / wood flour / nanosilica nanocomposite with excellent dimensional stability {Heavy metal free-PVC / wood flour / nanosilica nanocomposites with good dimensional stability}

본 발명은 목분 폴리머 복합체(wood polymer composite; WPC)에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 나노필러로 실리카를 첨가하여 제조할 수 있는 무독-폴리염화비닐(PVC)/목분/나노실리카 나노복합체에 관한 것이다.The present invention relates to a wood polymer composite (WPC), and more particularly to a non-toxic polyvinyl chloride (PVC) / wood flour / nano silica nanocomposites that can be prepared by adding silica to the nano-filler. .

WPC는 PP, HDPE, LDPE, PVC 등의 열가소성수지와 목분 등의 천연섬유질을 적절한 비율로 혼합하여 제조한 복합 소재로서, 건축자재 등의 여러 산업 분야에 널리 쓰이고 있다. WPC는 건축재로 사용했던 폐목재 및 원목을 가공하는 과정에서 발생되는 많은 양의 톱밥을 환경친화적으로 재활용하기 위하여 연구 및 개발되어 왔으며 목분을 열가소성 수지에 넣어 용융블렌딩하는 가공방법이 가장 많이 연구되고 있다.WPC is a composite material made by mixing a suitable ratio of thermoplastic resin such as PP, HDPE, LDPE, PVC and natural fiber such as wood powder, and is widely used in various industrial fields such as building materials. WPC has been researched and developed for environmentally friendly recycling of a large amount of sawdust generated during the processing of waste wood and solid wood used as building materials, and the processing method of melt blending wood powder into thermoplastic resin is studied the most. .

이러한 친환경 목분/고분자 복합재료의 압출 혹은 사출 가공을 통해 제작되는 WPC 건축자재는 목재 혹은 플라스틱 단일 재료로 제작된 건축자재의 여러가지 단점을 보완할 수 있는 대용재로 널리 사용되고 있다. 본 발명에서 사용하는 열가소성 수지인 PVC는 범용 플라스틱으로서 우리 주변에서 많이 사용되고 있으며, PVC 수지가 지닌 뛰어난 기계적, 물리적, 화학적 성질과 높은 마모저항성, 내구성, 내화학성, 난연성, 여러 첨가제들과의 상용성 등의 특성에 의하여 부드러운 감촉의 연질 제품에서 딱딱한 경질 제품까지 다양한 제품을 만들 수 있다.WPC building materials produced by extrusion or injection processing of such eco-friendly wood powder / polymer composite materials are widely used as a substitute to complement various disadvantages of building materials made of a single material made of wood or plastic. PVC, a thermoplastic resin used in the present invention, is widely used around us as a general purpose plastic, and has excellent mechanical, physical and chemical properties, high abrasion resistance, durability, chemical resistance, flame retardancy, and compatibility with various additives. Due to the characteristics, it is possible to make a variety of products from soft to soft products to hard products.

상기와 같은 WPC는 목분과 열가소성 수지의 복합체로서 주로 외부의 건축자재로 사용되어 지고 있다. 따라서 외부의 수분, 주위 온도, 자외선, 균, 곤충 등의 의해서 그 제품의 물성이 감소될 수 있다. 그 중 온도에 의해서 영향을 많이 받는 치수안정성은 물체에 열을 가했을 때, 즉 온도를 높여 주었을 때 원래 물체가 가지고 있는 치수의 변형률의 크고 작음에 따라 판단하게 되는데, 주로 외부에서 사용되는 건축자재들은 온도변화에 따른 치수의 변형률이 작아 치수안정성이 좋아야 한다. 건축재는 주위의 온도 환경이 변화함에 따라 팽창과 수축을 반복하게 되는데 이로 인해 뒤틀림, 갈라짐 등이 발생할 수 있다.WPC as described above is mainly used as an external building material as a composite of wood flour and thermoplastic resin. Therefore, the physical properties of the product may be reduced by external moisture, ambient temperature, ultraviolet light, bacteria, insects, and the like. The dimensional stability, which is affected by temperature, is judged by the large and small strain of the original object when the object is heated, that is, when the temperature is increased. Dimensional stability should be good due to the small strain of dimension due to temperature change. Building materials will repeatedly expand and contract as the ambient temperature changes, which can lead to warpage and cracking.

또한, 현재 환경의 중요성이 점점 더 커짐에 따라 중금속이 배제되어 무독성을 갖는 PVC 제품이 일부 출시되고 있으나 기존의 PVC 제품에 비해 치수안정성 등의 물성이 다소 떨어지는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 몇 가지 연구가 진행되고 있지만 뚜렷한 성과가 없는 실정이다.In addition, as the importance of the environment becomes more and more, some non-toxic PVC products have been released due to the exclusion of heavy metals, but physical properties such as dimensional stability are somewhat lower than those of conventional PVC products. Several studies are being conducted to solve this problem, but there is no clear achievement.

상기와 같은 종래기술을 해결하고자 본 출원인은 특허 제 10-681333 호에서 WPC 복합체의 기계적 물성, 열적 물성과 난연성을 향상시킨 친환경적 폴리올레핀/목분 복합체를 개시한 바 있고, 또한 본 출원인 명의로 출원된 특허출원 제 2009-40025 호에서는 점토를 사용해 치수안정성이 우수한 친환경 무독 염화비닐/목분/점토 나노복합체를 개시한 바 있으며, 또다른 본 출원인 명의의 특허출원 제 2009-58193 호에서는 폴리올레핀과 점토를 이용해 열안정성과 치수안정성을 개선시킨 복합체를 개시한 바 있으나, 목적 및 나노필러의 사용에 있어서 서로 상이하므로 본 발명과는 다르다.In order to solve the prior art as described above, the applicant discloses an environmentally friendly polyolefin / wood powder composite which improves the mechanical properties, thermal properties and flame retardancy of the WPC composite in Patent No. 10-681333, and also a patent filed under the name of the applicant. Application No. 2009-40025 discloses an environmentally friendly non-toxic vinyl chloride / wood powder / clay nanocomposite having excellent dimensional stability using clay, and another patent application No. 2009-58193 in the name of the present applicant discloses heat using polyolefin and clay. Although a composite having improved stability and dimensional stability has been disclosed, it is different from the present invention because it is different from each other in the purpose and use of the nanopillar.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 치수안정성 향상을 위해 나노필러로 나노실리카를 사용하고 중금속이 함유되지 않은 안정제를 사용하여 친환경적이고 경제적으로 건축 내·외장재로 유용하게 활용할 수 있는, 나노실리카를 이용한 치수안정성이 우수한 무독-PVC/목분/나노실리카 나노복합체와 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, using nano silica as a nanofiller to improve the dimensional stability and using a stabilizer that does not contain heavy metals, it is useful for building interior and exterior materials eco-friendly and economically The purpose of the present invention is to provide a non-toxic-PVC / wood powder / nanosilica nanocomposite having excellent dimensional stability using nanosilica and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은;The present invention to achieve the object of the present invention as described above;

PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 1~80중량부의 목분, 그리고 나노필러로 10중량부 이하의 나노실리카를 포함하는 무독-폴리염화비닐/목분/나노실리카 나노복합체를 제공한다.A non-toxic polyvinyl chloride / wood flour / nanosilica nanocomposite comprising 1 to 80 parts by weight of wood powder and 10 parts by weight or less of nanosilica is provided by 100 parts by weight of the PVC compound.

상기에서 상기 PVC 컴파운드는 중금속이 없는 무독 안정제를 PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 0.5~10중량부 함유함을 특징으로 하고 충전재, 충격 보강재 및 안료는 필요에 따라 포함하고 있을 수도 있으며, 상기 목분은 70~150㎛크기를 사용함이 바람직하고, 상기 나노실리카는 입자크기가 100㎚인 것을 사용함이 바람직하다.Wherein the PVC compound is characterized in that it contains 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of PVC compound non-toxic stabilizer free of heavy metals, fillers, impact modifiers and pigments may be included as needed, the wood powder is 70 It is preferable to use a size of ˜150 μm, and the nanosilica is preferably used having a particle size of 100 nm.

본 발명은 또한, 상기와 같은 복합체를 제공하기 위하여 PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 70~150㎛ 크기의 목분 1~80중량부와, 10중량부 이하의 나노실리카를 인터널 믹서(internal mixer)에 투입한 다음, 160~200℃의 온도와 40~70rpm의 용융블랜딩 조건에서 혼합시켜서 이루어지는, 무독-폴리염화비닐/목분/나노실리카 나노복합체의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides 1 to 80 parts by weight of wood powder of 70 to 150㎛ size and 10 parts by weight or less of nanosilica to an internal mixer in order to provide such a composite. After the addition, it provides a method for producing a non-toxic polyvinyl chloride / wood powder / nano silica nanocomposite, which is made by mixing at a temperature of 160 ~ 200 ℃ and melt blending conditions of 40 ~ 70rpm.

상기에서 상기 목분은 100℃의 오븐에서 수분을 제거한 다음 사용함이 바람직하고, 상기 PVC 컴파운드에는 중금속이 없는 무독 안정제를 0.5~10중량부 함유함을 특징으로 하고 충전제, 충격 보강재 및 안료 등을 혼합할 수도 있다.The wood powder is preferably used after removing the moisture in the oven at 100 ℃, the PVC compound is characterized in that it contains 0.5 to 10 parts by weight of a non-toxic stabilizer free of heavy metals, and fillers, impact modifiers and pigments can be mixed It may be.

본 발명에 의한 PVC/목분/나노실리카 나노복합체는 주로 건축 내외장재로 사용될 수 있으며 치수안정성이 우수하고 친환경적이다. PVC/목분/나노실리카 나노복합체는 목분을 다량 함유하므로 폐목이나 천연목재 가공 시 발생하는 자투리 목재 및 경제성 없는 잡목 등을 이용할 수 있으므로 친환경적일 뿐만 아니라 무중금속-PVC 컴파운드를 사용하게 되므로 중금속이 없어 친환경적이다. 국제적으로 환경의 중요성이 대두되면서 새집증후군, 환경호르몬의 등장으로 소비자들의 친환경 제품에 대한 관심은 무척 높아졌다. 이로 인해 중금속을 함유하지 않은 무중금속성의 PVC 컴파운드 또한 그 수요가 증가하고 있다. 이와 같이 폐기 시 발생되는 비용뿐만 아니라 마구 버려지는 폐목을 이용할 수 있고 중금속이 함유되지 않은 무독 PVC 컴파운드를 사용하는 측면에서 환경 친화적이다. PVC/목분/나노실리카 나노복합체의 경우 나무와 비슷한 질감과 외관을 가지고 있고 가공성이 천연목재보다 좋아 건축내외장재뿐만 아니라 다양한 분야에 제품으로 이용할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 PVC/목분/나노실리카 나노복합체는 소비자의 선호도를 만족시킬 뿐만 아니라 천연목재와 플라스틱의 장점을 겸비한 제품을 제공할 수 있다.PVC / wood flour / nanosilica nanocomposite according to the present invention can be mainly used as interior and exterior building materials, excellent dimensional stability and environmentally friendly. PVC / wood flour / nanosilica nanocomposite contains a lot of wood powder, so it is possible to use lumber and non-economical wood, which are generated when processing waste wood or natural wood, so it is not only eco-friendly but also heavy metal-free PVC compound, so it is eco-friendly. to be. As the importance of the environment has risen internationally, with the emergence of sick house syndrome and environmental hormones, consumers' interest in eco-friendly products has increased. Due to this, the demand for heavy metal-free PVC compounds also does not contain heavy metals. As well as the costs incurred during disposal, waste wood can be used and environmentally friendly in terms of using non-toxic PVC compounds that do not contain heavy metals. PVC / wood flour / nanosilica nanocomposites have similar texture and appearance to wood and have better processability than natural wood. Therefore, the PVC / wood flour / nanosilica nanocomposite according to the present invention can provide a product having the advantages of natural wood and plastic as well as satisfying consumer preferences.

도 1은 열분석실험(TMA, Thermomechanical Analysis)결과 그래프.
도 2는 열분석실험결과 그래프(도 1)로부터 얻은 열팽창계수 및 치수변화를 정리한 테이블.
1 is a graph of thermal analysis (TMA, Thermomechanical Analysis) results.
2 is a table summarizing the coefficient of thermal expansion and the dimensional change obtained from the thermal analysis experiment result graph (FIG. 1).

이하에서는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.

먼저 본 발명에서는 무중금속인 무독-PVC 컴파운드를 사용한다. 즉 상기 PVC 컴파운드는 중금속을 함유하지 않은 안정제를 사용하여 친환경적인 것에 적합하도록 한다.First, in the present invention, a non-toxic metal-free PVC compound is used. That is to say that the PVC compound is suitable for environmentally friendly using a stabilizer that does not contain heavy metals.

상기에서 상기 PVC 컴파운드에는 상기 무독안정제 외에 충전제, 충격 보강재 및 안료 등을 혼합하여 사용할 수도 있다.In the above PVC compound may be used by mixing a filler, an impact reinforcing agent and a pigment, in addition to the non-toxic stabilizer.

또한 본 발명에서는 상기 PVC 컴파운드의 100중량부에 대하여 70~150㎛크기의 목분을 1~80중량부 혼합시키는데, 상기 목분을 고분자인 PVC 컴파운드가 둘러싸서 캡슐형태를 이루어야 좋은 물성을 가지는 복합체를 만들 수 있다. 하지만 목분 함량이 증가함에 따라 PVC 컴파운드에 의한 캡슐화가 제한적으로 이루어지게 되고, 이때 목분을 PVC 컴파운드로 완전히 감싸지 못하게 되면 수분의 흡수가 증가되고 외부의 균이나 병충해 등에 의해서 제품에 손상을 입힐 수 있게 되어 제품의 물성을 떨어뜨림은 물론 외관형태 및 색상의 변화에도 크게 영향을 미치기 때문에 상기 범위로 사용함이 바람직하다.In addition, in the present invention, 1 to 80 parts by weight of wood powder having a size of 70 to 150 μm is mixed with respect to 100 parts by weight of the PVC compound, and the wood powder is surrounded by a polymer of PVC compound to form a complex having good physical properties. Can be. However, as the wood powder content increases, encapsulation by the PVC compound is limited. At this time, if the wood powder is not completely wrapped with the PVC compound, the absorption of water is increased and the product may be damaged by external bacteria or pests. It is preferable to use the above range because it significantly affects the appearance and color change as well as deterioration of the physical properties of the product.

또한 목분의 크기가 70~150㎛인 이유는 본 발명의 실시예에서 사용한 것을 근거로 한 것으로, 시중에서 상용화되어 판매되고 있는 것을 사용하였는데 그 입자크기가 상기 범위였다.The reason why the size of the wood powder is 70-150 μm is based on the use in the examples of the present invention, and commercially available commercially-available ones have been used.

또한 본 발명에서는 나노필러로서 나노실리카를 상기 PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 10중량부 이하로 첨가하는데, 상기 나노실리카의 입자크기는 100㎚ 이하인 것이 나노복합체로서의 성능을 최대한 발현하기 위해 바람직하다. 여기서 나노실리카의 함량이 10중량부를 넘게 되면 PVC 컴파운드내에서 분산이 되지 않고 뭉침 현상이 발생할 수도 있고, 이는 복합체의 물성을 떨어뜨리고 과량으로 인해 복합체가 단단해져서 복합체에 연성보다는 취성을 강하게 띠게 되어 충격에 의한 견딤이 약해질 수 있기 때문에 10중량부 이하로 함이 바람직하다.In addition, in the present invention, the nanosilica is added to 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the PVC compound, the particle size of the nanosilica is preferably 100nm or less in order to maximize the performance as a nanocomposite. In this case, when the content of nanosilica exceeds 10 parts by weight, aggregation may occur without dispersing in the PVC compound, which degrades the physical properties of the composite and causes the composite to become hard due to excessive brittleness. It is preferable to set it to 10 parts by weight or less because the endurance may be weakened.

이하에서는 실시예를 통해 본 발명을 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described through examples. The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the invention thereto.

실시예 1Example 1

본 실시예에서 사용된 PVC 컴파운드는 (주)엘지화학의 PVC(LS100E, K-Value = 67, 중합도 = 1040±50)를 주재로 사용하여 충전제, 무독 안정제, 충격 보강재 및 안료 등을 혼합하여 제조하였고, 70~150㎛ 크기의 목분(J. Retenmaier & Sohne Co.의 Lignocel C-120) 80중량부를 100℃의 오븐에서 수분을 제거한 후 사용하였으며, 나노실리카는The PVC compound used in this example is manufactured by mixing fillers, non-toxic stabilizers, impact modifiers and pigments using PVC (LS100E, K-Value = 67, polymerization degree = 1040 ± 50) of LG Chem. 80 parts by weight of wood flour (Lignocel C-120 of J. Retenmaier & Sohne Co., J. Retenmaier & Sohne Co.) was used after removing water from an oven at 100 ° C., and nano silica was used.

Hydrophilic fumed silica로 독일 Degussa사의 AEROSILⓡOX50(particle size 40㎚, specific surface area 50㎡/g)을 3중량부 사용하였다. As hydrophilic fumed silica, 3 parts by weight of AEROSIL®OX50 (particle size 40 nm, specific surface area 50 m 2 / g) manufactured by Degussa, Germany, was used.

PVC/목분/나노실리카 나노복합체 시편은 인터널 믹서(internal mixer) 안으로 PVC, 목분, 실리카를 투입한 후 160~200℃, 40~70rpm의 용융블렌딩 조건에서 토오크가 안정화될 때까지 충분히 혼합한 후, 이 용융혼합물을 인터널 믹서로부터 꺼내어 핫프레스(hot press) 사이에 위치시킨 후 컴프레션 몰딩(compression molding)에 의해 패널(panel)을 제작하였다. 열분석(TMA) 시험을 위한 시편은 패널을 절단하여 제작하였다. 각각의 재료들은 먼저 드라이블렌딩한 후 인터널 믹서에 투입하였다.The PVC / wood flour / nanosilica nanocomposite specimens were mixed sufficiently until the torque was stabilized under melt blending conditions of 160 ~ 200 ℃ and 40 ~ 70rpm after adding PVC, wood flour, and silica into an internal mixer. The melt mixture was removed from the internal mixer, placed between hot presses, and a panel was produced by compression molding. Specimens for thermal analysis (TMA) tests were made by cutting panels. Each material was first dry blended and then put into an internal mixer.

비교예Comparative example 1 One

실시예 1과 비교하기 위하여 나노실리카가 배제된 PVC/목분 WPC를 제조하였다. 실시예 1과 마찬가지로 PVC 컴파운드는 (주)엘지화학의 PVC(LS100E, K-Value = 67, 중합도 = 1040±50)를 주재로 사용하여 충전재, 무독 안정제, 충격 보강재 및 안료 등을 혼합하여 제조하였고, 70~150㎛ 크기의 목분(J. Retenmaier & Sohne Co.의 Lignocel C-120) 80중량부를 100℃의 오븐에서 수분을 제거한 후 사용하였지만 실리카는 사용하지 않았다.PVC / wood flour WPC was prepared to exclude nanosilica for comparison with Example 1. As in Example 1, PVC compound was prepared by mixing PVC, LS100E, K-Value = 67, and polymerization degree = 1040 ± 50 of LG Chemical Co., Ltd. as a main ingredient, filler, non-toxic stabilizer, impact modifier, and pigment. 80 parts by weight of wood flour (Lignocel C-120, J. Retenmaier & Sohne Co., J. Retenmaier & Sohne Co.) were used after removing water from an oven at 100 ° C., but silica was not used.

무독-PVC/목분 WPC 시편은 인터널 믹서 안으로 무독-PVC, 목분을 투입한 후 160~200℃, 40~70rpm의 용융블렌딩 조건에서 토오크가 안정화될 때까지 충분히 혼합한 후, 이 용융혼합물을 인터널 믹서로부터 꺼내어 핫 프레스 사이에 위치시킨 후 컴프레션 몰딩에 의해 패널을 제작하였다. 열분석(TMA) 시험을 위한 시편은 패널을 절단하여 제작하였다. 각각의 재료들은 먼저 드라이블렌딩한 후 인터널 믹서에 투입하였다.Non-toxic PVC / wood powder WPC specimens are mixed with the non-toxic PVC and wood powder in an internal mixer until the torque is stabilized under melt blending conditions of 160 ~ 200 ℃ and 40 ~ 70rpm. The panels were made by compression molding after taking them out of the null mixer and placing them between hot presses. Specimens for thermal analysis (TMA) tests were made by cutting panels. Each material was first dry blended and then put into an internal mixer.

실시예 1의 무독-PVC/목분/나노실리카 나노복합체(도 1과 도 2의 PVC100/Wood80/nanosilica3) 및 비교예 1의 무독-PVC/목분 WPC(도 1과 도 2의 PVC100/Wood80)의 치수안정성은 열분석기(TMA)를 이용하여 측정하였으며 도 1 및 도 2에 그 결과를 나타내었다. 도 1은 본 발명에 따른 폴리염화비닐/목분/나노실리카(PVC100/Wood80/nanosilica3)나노복합체의 온도변화에 따른 치수의 변화를 폴리염화비닐/목분(PVC100/Wood80)과 비교하여 나타내고 있다. 도 2는 본 발명에 따른 폴리염화비닐/목분/나노실리카(PVC100/Wood80/nanosilica3)나노복합체의 치수안정성 데이터를 폴리염화비닐/목분(PVC100/Wood80)과 비교하여 나타내고 있다. 실시예 1의 무독-PVC/목분/나노실리카 나노복합체의 치수안정성이 비교예 1의 무독-PVC/목분 WPC의 치수안정성보다 훨씬 더 우수함을 알 수 있다. PVC 기반 WPC 나노복합체의 치수안정성에 영향을 주는 변수로는 PVC의 종류, 목분의 함량 및 종류, 첨가제의 함량, 작업 온도, 압출기 내의 머무름 시간, 나노실리카의 함량 등이 있을 수 있으나 나노실리카의 유무 및 함량이 가장 큰 영향을 주는 변수일 것이다. 나노실리카의 함량이 일정하더라도 입자 크기가 매우 작아 뭉침이 잘 일어나는 나노실리카를 열가소성 수지 매트릭스 내에서 잘 분산시킨 나노복합체를 제조하면 치수안정성이 더욱 더 향상될 것이다. Nontoxic- PVC / wood flour / nanosilica nanocomposites of Example 1 ( PVC100 / Wood80 / nanosilica3 in FIGS. 1 and 2) and nontoxic-PVC / wood flour WPC ( PVC100 / Wood80 in FIGS. 1 and 2) of Comparative Example 1 Dimensional stability was measured using a thermal analyzer (TMA) and the results are shown in FIGS. 1 and 2. Figure 1 shows the change in the dimensions of the polyvinyl chloride / wood flour / nano silica ( PVC 100 / Wood 80 / nanosilica 3 ) nanocomposite according to the temperature change compared to the polyvinyl chloride / wood powder ( PVC 100 / Wood 80 ). Figure 2 shows the dimensional stability data of the polyvinyl chloride / wood flour / nano silica ( PVC 100 / Wood 80 / nanosilica 3 ) nanocomposite according to the present invention compared to polyvinyl chloride / wood powder ( PVC 100 / Wood 80 ). It can be seen that the dimensional stability of the nontoxic-PVC / wood flour / nanosilica nanocomposite of Example 1 is much better than the dimensional stability of the nontoxic-PVC / wood flour WPC of Comparative Example 1. Variables affecting the dimensional stability of PVC-based WPC nanocomposites may include the type of PVC, the content and type of wood flour, the amount of additives, the working temperature, the retention time in the extruder, and the content of nanosilica. And content will be the most influential variables. Even if the content of the nanosilica is constant, if the nanocomposite prepared by dispersing the nanosilica in which the particle size is very small and agglomerated well in the thermoplastic matrix will be further improved in dimensional stability.

Claims (4)

PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 70~150㎛크기의 목분 80중량부, 그리고 100nm 이하의 나노필러로 3중량부의 실리카를 함유하고, 상기 PVC 컴파운드는 안정제를 PVC 컴파운드 100중량부에 대하여 0.5~10중량부 포함함을 특징으로 하는 폴리염화비닐/목분/나노실리카 나노복합체.80 parts by weight of wood powder having a size of 70 to 150 µm, and 3 parts by weight of silica as a nanofiller of 100 nm or less, based on 100 parts by weight of PVC compound, wherein the PVC compound contains 0.5 to 10 parts by weight of a stabilizer based on 100 parts by weight of PVC compound. Polyvinyl chloride / wood powder / nano silica nanocomposite, characterized in that it contains. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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