KR100188444B1 - 식물성장제어용 피복재료 - Google Patents

식물성장제어용 피복재료 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기재에 색소를 함유해서 이루어진 피복재료에 있어서, 광을 투과시켰을 때의 광합성유효광량자속(PPF) 투과율이 50% 이상이고, 또한, 식물성장을 촉진하도록, 혹은, 식물성장을 억제하도록, 하기 식으로 표시되는 A값을 선택하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료에 관한 것이다.
A=R/Fr
[식중의 R은 600~700nm의 적색광의 광량자속이며, Fr은 700~800nm의 원적색광의 광량자속임]
본 발명의 피복재료는, 자연광(태양광)을 이용해서, 식물에 닿는 R(표중광원 D65를 기준으로 하는 600~700nm의 광량자속)과 Fr(표준광원 D65를 기준으로 하는 700~800nm의 광량자속)의 투과광의 비율을 변경함으로써 간편히 식물의 성장이 제어되는 것으로, 시설원예, 가정원예에 있어서 매우 유용한 것이다.

Description

식물성장제어용 피복재료
본 발명은, 식물의 성장을 제어하는 신규의 피복재료에 관한 것이며, 시설원예, 혹은 가정 원예에 있어서 매우 가치있는 것이다.
시설원예나 가정원예에 사용되는 피복재의 제1목적은, 외기와 온실사이의 대류전달열에 의한 열손실을 억제(환기율을 작게)함으로써, 온도환경의 적절한 조절, 재배시기의 조절, 재배일수의 단축, 재배횟수의 증대 등을 도모하는 일이다. 기타, 강우를 차단해서 농약, 비료 등이 온실밖으로 이동하는 것을 억제하는 등의 효과도 있고, 또 CO2시비등도 가능하게 하는 것이다.
1차피복재는, 외기나 태양광에 직접 노출되기 때문에, 내용(耐用)년수가 긴 것이 요망되고, 또, 광선투과율이 높은 것이 필요하며, 이 목적에는, 유리, 플라스틱판 또는 필름이 사용되고 있다. 특히 필름의 경우, 염가이며, 장착, 분리가 간편하다고 하는 이점을 가진다. 또, 2차피복재는, 보온목적, 차광용을 주된 용도로 하고, 분광투과율, 투과광전체량소의 확산광의 비율을 증가시키는 목적도 있어, 폴리에틸렌, 알루미증착필름이 많이 사용되고 있다.
이와같이, 현재 실용화되고 있는 피복재의 기능은, 온도환경의 유지조절을 주체로 하는 것이다.
기타의 피복재료의 기능에 대한 검토는, 1950년대에 광형태형성에 관한 연구가 급속하게 발전한 것에 대응해서, 일본에서도 농림수산성이 주체가 되어, 광형태 형성제어를 포함한 광질이용연구가 1983년까지의 20년이상에 걸쳐, 활발히 행해져 왔으나, 실용적인 성과를 얻는데에는 이르지 못하였다(일본국, 농업 및 원예, 제69권 제9호 986페이지, 1994년).
그런데, 현재, 종묘생산시설에서 생산된 모종은 일반적으로 쓸데없이 길어, 왜소화된 튼튼한 모종이 요망되고 있다. 왜소화된 모종은 자연환경에 강하고, 도복(倒伏)경감효과에 의한 작물의 수확량저감방지에도 효과가 있다. 화초재배에 있어서 축이 긴 꽃이 꽃꽃이용 꽃으로서 소중한 반면, 화분의 경우는 왜소화된 꽃송이가 큰 꽃이 요망되는 등의 경향도 보인다. 과수재배에서는 식물체의 왜소화는 작업성향상을 위한 큰 과제이다. 또 접목모종의 경우, 로보트에 의한 절단에서는 마디사이의 균일화가 문제가 된다. 이와같이, 식물의 신장성장은 상품가치를 좌우하나, 현재, 이들의 조절은 약품의 왜소화제에 의한 화학적 조절이나, 역학적 억제(가지전정)에 의해서 행하여지고 있어, 보다 안전하고 또한 간편한 방법이 요망되고 있다.
종래, 인공광원을 사용한 실험에서, 원적색광이 많은 광환경에서는, 식물의 신장성장을 촉진하는 일은 종래부터 알려져 있다. 이 원인은 원적색광의 증가에 의해 r/fr(r은 660nm의 광량자속, fr은 730nm의 광량자속)비가 저하되고, 그 비가 피트크롬광평형을 변화시켜, 그 결과가 식물에 신호로서 작용하여, 신장을 촉진한다고 추측되고 있다. 반대로 적색광이 많은 광환경에서는 신장이 억제되는 것이 알려져 있다. 그러나, 피복재료를 사용해서 그것을 실증한 예는 없다. 예를 들면, 자외선과 가시광선을 제어하는 필름에 관해서는, 일본국 특개소 52-117738, 동 특개평 1-132648, 동 특개평 2-283212, 동 특개소 61-170322호 등에 보고된 바 있으나, 원적색광을 제어하는 필름에 관해서는, 구체적인 식물에의 효과를 표시한 것도 없다.
본 발명자들은, 식물재배용 인공광원의 평가법, 설계선택수법으로서 광합성 유효광량(PPF발광효율)과 함께 적색영역의 광과 원적색광영역의 광의 비율이 광형태형성의 관점에서 중요하다는 것을 명백히 하고, PPF발광효율이 높고 적색광/원적색광의 비율을 조절할 수 있는 광원이 식물에 따라서 요망된다고 하였다. 또, 식물재배인공광환경에 있어서의 형태제어지표로서 적색광/원적색광의 비율을 사용하는 경우에, 파장대(폭)를 600~700/700~800nm(R/Fr)로 하는 것이 가장 적절한 것도 표시하였다. 또, PPF발광효율이 높고 R/Fr을 3단계가진 4파장역발광형 형광램프를 시험용으로 제작해서, 신장성장의 제어효과를 실증하였다(일본인, 무라카미등, 생물환경조절, 30권 4호 135~141페이지, 1992년). 그러나, 이들 인공광원을 사용하는 데는 다대한 설비비 및 전력비 등의 운전비용이 필요하기 때문에, 보다 저렴한 방법이 요구되는 것이 현실이다.
본 발명의 목적은, 자연광(태양광)을 이용할 수 있고, 저렴하고도 취급이 용이하며, 실용적인 식물성장을 제어하는 피복재료를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 피복재료를 사용해서 식물에 닿는 R(표준광원 D65를 기준으로 하는 600~700nm의 광량자속)과 Fr(표준광원 D65를 기준으로 하는 700~800nm의 광량자속)의 투과광의 비율을 변경함으로써 간편히 식물의 성장이 제어될 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명은, 기재(基材)에 색소를 함유해서 이루어진 피복재료에 있어서, 광을 투과시킨 때의 광합성유효광량자속(PPF)투과율이 50% 이상이고, 또한, 식물성장을 촉진하도록, 혹은 식물성장을 제어하도록, 아래식으로 표시되는 A값을 선택하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료에 관한 것이다.
A=R/Fr
[식중의 R은 600~700nm의 적색광의 광량자속이며, Fr은 700~800nm의 원적색광의 광량자속임]
또, 광을 투과시킨 광의 광합성유효광량자속(PPF) 투과율이 50% 이상이며, 또한, 식물성장을 촉진하도록 A값을 0.9 이하로 선택한 피복재료, 혹은, 식물성장을 억제하도록 A값을 1.3 이상으로 선택한 피복재료에 관한 것이다.
본 발명의 피복재료는, A값이 0.9 이하인 식물성장을 촉진하는 피복재료, 혹은, A값이 1.3 이상인 식물성장을 억제하는 피복재료이다.
본 발명에 있어서, A값을 0.9 이하로 조절하기 위해서는 600~700nm 사이에 흡수극대를 가진 색소를 사용한다. A값을 1.3 이상으로 조절하기 위해서는 700~900nm 사이에, 바람직하게는 700~800nm 사이에 흡수극대를 가진 색소를 사용한다.
또, PPF 투과율을 50% 이상으로 하기 위해 목적하는 파장영역에 예민한 흡수를 가지고, 그 이외의 영역에는 흡수가 적은, 흡수선택성이 뛰어난 색소를 사용한다. 또한, 본 발명의 PPF투과율 및 A값은, 표준광원 D65를 기준으로 산출한 것이다. 또, 본 발명에서 사용하는 색소는, 피복재료의 실용성을 감안하면, 고내구성 색소인 것이 요망되는 것은 당연하다.
본 발명의 피복재료는, 광을 투과시켰을 때의 투과광의 광합성유효광량자속(PPF)투과율이 50% 이상이고, 또한, A값이 0.9 혹은 1.3 이상을 표시하는 것이면 된다. 예를 들면, ① 상기의 성질을 가진 색소를 고분자수지속에 분산 혹은 용해시킨 수지필름 또는 수지판, ② 색소를 도료화해서 코팅한 수지판, 유리판 또는 수지필름, ③ 색소를 함유 또는 코팅한 수지필름을 다른 수지필름, 수지판 또는 유리에 맞붙인 것, ④ 색소를 함유한 접착제로 수지필름, 수지판 또는 유리를 다른 수지필름, 수지판 또는 유리에 맞붙인 것 등을 들 수 있다.
A값을 0.3~0.9로 조절한 경우, 식물의 성장을 촉지시킬 수 있고, A값을 1.3~3.0으로 조절한 경우, 식물의 성장을 억제할 수 있다. 본 발명에 있어서 더 바람직한 A값은, 식물성장촉진의 경우는 0.8 이하, 식물성장억제용의 경우는 1.4 이상이다. 더 바람직한 A값은, 식물성장촉진의 경우는 0.3~0.7이며, 식물성장억제용의 경우는 1.5~3.0이다.
어느 경우도, 제어파장 이외의 광의 투과율은 될 수 있는 한 높은 것이 바람직하고, 400~700nm의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 50% 이상이 바람직하고, 더 바람직하게는 65% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상이다. 50% 이하에서는, 식물의 광합성이 저해되어, 엽록소가 적어서, 쓸데없이 긴 미성숙한 식물체가 된다.
여기서, 식물의 성장촉진이란, 농작물의 키, 줄기길이, 마디사이 등의 신장의 촉진, 신장촉진에 수반되는 단위체적당의 엽록소, 비타민, 단백질 등의 영양소량의 감소, 옆가지성장의 촉진, 개화의 촉진, 영양성장촉진에 의한 조기수확, 초기 수확량의 증가 등을 뜻한다. 또, 식물의 성장억제란, 농작물의 키, 줄기길이, 마디사이 등의 신장억제에 의한 식물체의 왜소화, 왜소화에 수반되는 단위체적당의 엽록소, 비타민, 단백질 등의 영양소량의 증가, 옆가지성장의 억제, 영양성장의 억제에 의한 지연수확 등을 뜻한다.
또한, 피복이란, 식물체의 주위전체면 또는 광이 입사되는 적어도 한면이상을 씌우게 됨으로써, 광을 차단하는 것을 뜻한다.
또, 본 발명에서 광이란, 자연광 혹은 인공광원을 뜻한다. 즉, 자연광을 사용하는 점에서, 본원방법은 비용적으로 유리하나, 인공광원을 사용하는 경우에도 당연히 응용될 수 있다. 또 반사광을 이용할 수도 있다. 즉, 반사체를 피복재료의 내부 혹은 외부에 두고, 피복재료에 의해서 파장제어된 반사광이 식물체에 닿도록 함으로써 성장제어를 행할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 기재로서는, 수지판 또는 수지필름으로 한 경우에, 될 수 있는 한 투명성이 높은 것이 바람직하다. 구체예로서, 폴리에틸렌, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산에스테르, 폴리메타크릴산에스테르, 폴리아세트산비닐, 폴리아크릴로니트릴, 폴리염화비닐, 폴리불화비닐 등 비닐계 화합물 및 비닐화합물의 부가중합체, 폴리염화비닐리덴, 폴리불화비닐리덴, 폴리시안화비닐리덴, 불화비닐리덴/트리플루오로에틸렌공중합체, 불화비닐리덴/테트라플루오로에틸렌 공중합체, 시안화비닐리덴/아세트산비닐공중합체, 아세트산비닐/에틸렌의 공중합체(EVA) 등의 비닐화합물 또는 불소화합물의 공중합체, 폴리트리플루오로에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리헥사플루오로프로필렌 등의 불소를 함유한 화합물, 나일론6, 나일론66 등의 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리펩티드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리에틸렌옥시드, 폴리프로필렌옥시드 등의 폴리에테르, 에폭시수지, 폴리비닐알콜, 폴리비닐부티랄 등을 들 수 있다. 특히, 바람직한 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 범용의 경질수지, 혹은 폴리염화비닐, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌, 아세트산비닐/에틸렌의 공중합체(EVA) 등의 농업용 연질수지이다.
A값을 0.9 이하로 조정하기 위해 사용하는 색소는, 600~700nm 사이에 흡수극대를 가진 색소가 바람직하고, 예를 들면, 하기의 색소를 예로 들 수 있으나, 이들 색소로 한정되는 것은 아니다.
더 바람직한 색소로서는, 흡수파장선택성이 높고, 내구성이 뛰어난 하기 일반식(1)로 표시되는 프탈로시아닌화합물, 하기 일반식(2) 혹은 (3)으로 표시되는 나프토퀴논화합물을 들 수 있다.
[식중, A1~A8은 각각 독립적으로 수소원자 혹은 할로겐원자이며, B1~B8은 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기를 표시하고, M은 2가의 금속원자, 3가 또는 4가의 치환금속원자, 또는 옥시금속을 표시함]
[식중, A11~A12는 각각 독립적으로, 아미노기, 치환 혹은 미치환의 알킬아미노기, 치환 혹은 미치환의 아릴아미노기이며, B11~B14는 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기를 표시함]
[식중, A13, A14는 각각 독립적으로, 아미노기, 치환 혹은 미치환의 알킬아미노기, 치환 혹은 미치환의 아릴아미노기이며, B15~B18은 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기를 표시함]
상기 식(1)로 표시되는 프탈로시아닌화합물에 있어서, A1~A8, B1~B8은 표시되는 치환기 및 M으로 표시되는 금속의 구체예를 이하에 기재한다.
할로겐원자로서는, 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요드원자를 들 수 있다. 치환 또는 미치환의 알킬기의 예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-부틸기, iso-펜틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸-프로필기, n-헥실기, cyclo-헥실기, 1,3-디메틸-부틸기, 1-iso-프로필프로필기, 1,2-디메틸부틸기, n-헵틸기, 1,4-디메틸펜틸기, 2-메틸-1-iso-프로필프로필기, 1-에틸-3-메틸부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, 3-메틸-1-iso-프로필부틸기, 2-메틸-1-iso-프로필기, 1-t-부틸-2-메틸프로필기, n-노닐기 등의 탄소수 1~20의 직사슬 또는 분기의 알킬기; 메톡시메틸기, 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 프로폭시에틸기, 부톡시에틸기, γ-메톡시프로필기, γ-에톡시프로필기, 메톡시에톡시에틸기, 에톡시에톡시에틸기, 디메톡시메틸기, 디에톡시메틸기, 디메톡시에틸기, 디에톡시에틸기 등의 알콕시알킬기, 알콕시알콕시알킬기, 알콕시알콕시알콕시알킬기, 클로로메틸기, 2,2,2-트리클로로에틸기, 트리플루오로메틸기, 2,2,2-트리클로로에틸기, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로필기 등의 할로겐화알킬기; 알킬아미노알킬기, 디알킬아미노알킬기, 알콕시카르보닐알킬기, 알킬아미노카르보닐알킬기, 알콕시술포닐알킬기 등을 들 수 있다.
또, 치환 또는 미치환의 알콕시기의 예로서는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로필옥시기, iso-프로필옥시기, n-부틸옥시기, iso-부틸옥시기, sec-부틸옥시기, t-부틸옥시기, n-펜틸옥시기,sio-펜틸옥시기, neo-펜틸옥시기, 1,2-디메틸-프로필옥시기, n-헥실옥시기, cyclo-헥실옥시기, 1,3-디메틸-부틸옥시기, 1-iso-프로필프로필옥시기, 1,2-디메틸부틸옥시기, n-헵틸옥시기, 1,4-디메틸펜틸옥시기, 2-메틸-1-iso-프로필프로필옥시기, 1-에틸-3-메틸부틸옥시기, n-옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 3-메틸-1-iso-프로필부틸옥시기, 2-메틸-1-iso-프로필옥시기, 1-t-부틸-2-메틸프로필옥시기-n-노닐옥시기 등의 탄소수 1~20의 직사슬 또는 분기의 알콕시기; 메톡시메톡시기, 메톡시에톡시기, 에톡시에톡시기, 프로폭시에톡시기, 부톡시에톡시기, γ-메톡시프로필옥시기, γ-에톡시프로필옥시기, 메톡시에톡시에톡시기, 에톡시에톡시에톡시기, 디메톡시메톡시기, 디에톡시메톡시기, 디메톡시에톡시기, 디에톡시에톡시기 등의 알콕시알콕시기, 메톡시에톡시에톡시기, 에톡시에톡시에톡시기, 부틸옥시에톡시에톡시기 등의 알콕시알콕시알콕시기, 알콕시알콕시알콕시알콕시기; 클로로메톡시기, 2,2,2-트리클로로에톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리클로로에톡시기, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로필옥시기 등의 할로겐화알콕시기; 디메틸아미노에톡시기, 디에틸아미노에톡시기 등의 알킬아미노알콕시기, 디알킬아미노알콕시기 등을 들 수 있다.
치환 또는 미치환의 아릴기의 예로서는, 페닐기, 클로로페닐기, 디클로로페닐기, 브로모페닐기, 불소화페닐기, 요드화페닐기 등의 할로겐화페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 메시틸기, 에틸페닐기, 메톡시페닐기, 에톡시페닐기, 피리딜기 등을 들 수 있다.
치환 또는 미치환의 아릴옥시기의 예로서는, 페녹시기, 나프톡시기, 알킬페녹시기 등을 들 수 있다.
치환 또는 미치환의 알킬티오기로서는, 메틸티오기, 에틸티오기, n-프로필티오기, iso-프로필티오기, n-부틸티오기, iso-부틸티오기, sec-부틸티오기, t-부틸티오기, n-펜틸티오기, iso-펜틸티오기, neo-펜틸티오기, 1,2-디메틸-프로필티오기, n-헥실티오기, cyclo-헥실티오기, 1,3-디메틸-부틸티오기, 1-iso-프로필프로필티오기, 1,2-디메틸부틸티오기, n-헵틸티오기, 1,4-디메틸펜틸티오기, 2-메틸-1-iso-프로필프로필티오기, 1-에틸-3-메틸부틸티오기, n-옥틸티오기, 2-에틸헥실티오기, 3-메틸-1-iso-프로필부틸티오기, 2-메틸-1-iso-프로필티오기, 1-t-부틸-2-메틸프로필티오기-n-노닐티오기 등의 탄소수 1~20의 직사슬 또는 분기의 알킬티오기; 메톡시메틸티오기, 메톡시에틸티오기, 에톡시에틸티오기, 프로폭시에틸티오기, 부톡시에틸티오기, γ-메톡시프로필티오기, γ-에톡시프로필티오기, 메톡시에톡시에틸티오기, 에톡시에톡시에틸티오기, 디메톡시메틸티오기, 디에톡시메틸티오기, 디메톡시에틸티오기, 디에톡시에틸티오기 등의 알콕시알킬티오기, 알콕시알콕시알킬티오기, 알콕시알콕시알콕시알킬티오기, 클로로메틸티오기, 2,2,2-트리클로로에틸티오기, 트리플루오로메틸티오기, 2,2,2-트리클로로에틸티오기, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로필티오기 등의 할로겐화알킬티오기; 디메틸아미노에틸티오기, 디에틸아미노에틸티오기 등의 알킬아미노알킬티오기, 디알킬아미노알킬티오기 등을 들 수 있다.
치환 또는 미치환의 아릴티오기의 예로서는, 페닐티오기, 나프틸티오기, 4-메틸페닐티오기, 4-에틸페닐티오기, 4-프로페닐티오기, 4-t-부틸페닐티오기, 4-메톡시페닐티오기, 4-에톡시페닐티오기, 4-아미노페닐티오기, 4-알킬아미노페닐티오기, 4-디알킬아미노페닐티오기, 4-페닐아미노페닐티오기, 4-디페닐아미노페닐티오기, 4-히드록시페닐티오기, 4-클로로페닐티오기, 4-브로모페닐티오기, 2-메틸페닐티오기, 2-에틸페닐티오기, 2-프로필페닐티오기, 2-t-부틸페닐티오기, 2-메톡시페닐티오기, 2-에톡시페닐티오기, 2-아미노페닐티오기, 2-알킬아미노페닐티오기, 2-디알킬아미노페닐티오기, 2-페닐아미노페닐티오기, 2-디페닐아미노페닐티오기, 2-히드록시페닐티오기, 2-클로로페닐티오기, 2-브로모페닐티오기 등을 들 수 있다.
M으로 표시되는 2가의 금속예로서는, Cu(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Fe(Ⅱ), Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Ru(Ⅱ), Rh(Ⅱ), Pd(Ⅱ), Pt(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Mg(Ⅱ), Ti(Ⅱ), Be(Ⅱ), Ca(Ⅱ), Ba(Ⅱ), Cd(Ⅱ), Hg(Ⅱ), Pb(Ⅱ), Sn(Ⅱ)등을 들 수 있다.
1치환의 3가금속의 예로서는, Al-Cl, Al-Br, Al-F, Al-I, Ga-Cl, Ga-F, Ga-I, Ga-Br, In-Cl, In-Br, In-I, In-F, Tl-Cl, Tl-Br, Tl-I, Tl-F, Al-C6H5, Al-C6H4(CH3), In-C6H5, In-C6H4(CH3), Mn(OH), Mn(OC6H5), Mn[OSi(CH3)3], Fe-Cl, Ru-Cl 등을 들 수 있다.
2치환의 4가금속의 예로서는, CrCl2, SiCl2, SiBr2, SiF2, SiI2, ZrCl2, GeCl2, GeBr2, GeI2, GeF2, SnCl2, SnBr2, SnF2, TiCl2, TiBr2, TiF2, Si(OH)2, Ge(OH)2, Zr(OH2), Mn(OH)2, Sn(OH)2, TiR2, CrR2, SiR2, SnR2, GeR2[R은 알킬기, 페닐기, 나프틸기 및 그 유도체를 표시함], Si(OR')2, Sn(OR')2, Ge(OR')2, Ti(OR')2, Cr(OR')2[R'은 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 트리알킬실릴기, 디알킬알콕시실릴기 및 그 유도체를 표시함], Sn(SR)2, Ge(SR)2(R은 알킬기, 페닐기, 나프틸기 및 그 유도체를 표시함) 등을 들 수 있다.
옥시금속의 예로서는, VO, MO, TiO 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 바람직한 프탈로시아닌화합물로서는, 중심금속 M이 Cu, Ni, Fe, Mn, Mg, Pd 또는 AlCl인 경우이다. 상기 식(2) 혹은 (3)으로 표시되는 나프토퀴논화합물에 있어서 A11~A14, B11~B18로 표시되는 치환기의 구체예를 이하에 기재한다.
하로겐원자로서는, 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요드원자를 들 수 있다. 치환 또는 미치환의 알킬기의 예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, neo-펜틸기 등의 직사슬 또는 분기의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알콕시기의 예로서는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로필옥시기, iso-프로필옥시기, n-부틸옥시기, iso-부틸옥시기, sec-부틸옥시기 t-부틸옥시기, n-펜틸옥시기, sio-펜틸옥시기, neo-펜틸옥시기 등의 직사슬 또는 분기의 알콕시기, 치환 또는 미치환의 아릴기의 예로서는, 페닐기, 클로로페닐기, 디클로로페닐기, 브로모페닐기, 불소화페닐기, 요드화페닐기 등의 할로겐화페닐기, 톨릴기, 크실릴기 메시틸기, 에틸페닐기, 메톡시페닐기, 에톡시페닐기, 피리딜기 등을 들 수 있다.
치환 또는 미치환의 아릴옥시기의 예로선, 페녹시기, 나프톡시기, 알킬페녹시기, 알콕시페녹시기 등을 들 수 있다.
치환 또는 미치환의 알킬아미노기의 예로서는, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 프로필아미노기, 부틸아미노기, 펜틸아미노기, 디펜틸아미노기, 헥실아미노기, 헵틸아미노기, 옥틸아미노기, 노닐아미노기 등을 들 수 있다.
치환 또는 미치환의 아릴아미노기의 예로서는, 페닐아미노기, 알킬페닐아미노기, 알콕시페닐아미노기, 히드록시페닐아미노기, 나프틸아미노기 등을 들 수 있다.
한편, A값을 1.3 이상으로 조절하기 위해 사용하는 색소는, 700~900nm 사이에 흡수극대를 가진 색소가 바람직하고, 예를 들면, 하기의 색소를 예로서 들 수 있으나, 이들 색소로 한정되는 것은 아니다.
더 바람직한 색소로서는, 흡수파장선택성이 높고, 내구성이 뛰어난 하기 일반식(4)로 표시되는 프탈로시아닌화합물, 혹은 하기 일반식(5)로 표시되는 나프탈로시아닌 화합물을 들 수 있다.
[식중, A21~A36은 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기를 표시하고, A21, A24, A25, A28, A29, A32, A33, A36중의 적어도 4개가 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기이며, 또, A21과 A22, A22와 A23, A23과 A24, A25와 A26, A26과 A27, A27과, A28, A29와 A30, A30과 A31, A31과 A32, A33과 A34, A34와 A35, A35와 A36이 각조 독립적으로 산소원자 및/또는 황원자를 개재해서 고리를 형성해도 되는 치환기를 표시하고, M은 2가의 금속원자, 3가 또는 4가의 치환금속원자, 또는, 옥시금속을 표시함]
식중, B21~B44는 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기를 표시하고, 또 B22와 B23, B23과 B24, B24와 B25, B28과 B29, B29와 B30, B30과 B31, B34와 B35, B35와 B36, B36과 B37, B40과, B41, B41과 B42, B42와 B43이 산소원자 및/혹은 황원자를 개재해서 고리를 형성해도 되는 치환기를 표시하고, M은 2가의 금속원자, 3가 또는 4가의 치환금속원자, 또는, 옥시금속을 표시함]
상기 식(4)로 표시되는 프탈로시아닌화합물 혹은 상기 식(5)로 표시되는 나프탈로시아닌 화합물에 있어서, A21~A36, B21~B44로 표시되는 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기,치환 혹은 미치환의 아릴티오기의 구체예로서는, B1~B8의 치환기로서 예시한 것과 동일하다. 또, M으로 표시되는 2가의 금속원자, 3가 또는 4가의 치환금속원자, 또는, 옥시금속은, 상기한 것과 동일하다.
또, A21과 A22, A22와 A23, A23과 A24, A25와 A26, A26과 A27, A27과, A28, A29와 A30, A30과 A31, A31과 A32, A33과 A34, A34와 A35, A35와 A36, 또, B22와 B23, B23과 B24, B24와 B25, B28과 B29, B29와 B30, B30과 B31, B34와 B35, B35와 B36, B36과 B37, B40과, B41, B41과 B42, B42와 B43이 산소원자 및/혹은 황원자를 개재해서 고리를 형성해도 되는 치환기로서는, 이하의 것을 들 수 있다.
(식중, R1, R2, R3은 치환 또는 미치환의 알킬기, 혹은 치환 또는 미치환의 아릴기를 표시하고, X1, X2는 산소원자 또는 황원자를 표시하고, n은 1~4의 정수를 표시함)
이들 중에서, 특히 바람직한 프탈로시아닌화합물로서는, A21, A24, A25, A28, A29, A32, A33, A36의 모두가 치환 혹은 미치환의 알콕시기이며, 더 바람직하게는, 중심금속 M이 Cu, Pd, AlCl, TiO 또는 VO인 경우이다.
또, 특히 바람직한 나프탈로시아닌화합물로서는, B21, B26, B27, B32, B33, B38, B39, B44의 모두가 수소원자이며, 더 바람직하게는, 중심금속 M이 Cu, Pd, AlCl, TiO, 또는 VO인 경우이다.
본원 발명의 피복재료는, 수지판, 필름, 유리 드의 형태로 제작되어, 필요에 따라서 가공된다. 상기 색소를 사용해서 식물성장제어용 피복재료를 제작하는 방법은 특히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 이하의 3가지 방법을 이용할 수 있다. 즉,
(1) 수지에 색소를 혼련하여, 가열성형해서 수지판 혹은 필름을 제작하는 방법,
(2) 색소를 함유하는 도료를 제작하여, 투명수지판, 투명필름, 혹은 투명유리판위에 코팅하는 방법,
(3) 색소를 접착제에 함유시켜서 라미네이트수지판, 라미네이트수지필름, 라미네이트유리 등을 제작하는 방법이다.
먼저, 수지에 색소를 혼련하여, 가열성형하는 (1)의 방법에 있어서, 베이스 수지의 재료로서는, 수지판 또는 수지필름으로 한 경우에 될 수 있는 한 투명성이 높은 것이 바람직하고, 구체예로서, 앞에 예시한 본 발명에 기재로서 사용되는 각종의 수지를 들 수 있다.
제작방법으로서는, 사용하는 베이스수지에 따라서, 가공온도, 필름화조건 등이 다소 다르나, 통상, 색소를, 베이스수지의 분체 혹은 펠릿에 첨가하여, 150~350℃로 가열, 용해시킨 후, 성형해서 수지판을 제작하거나, 혹은, 압출기에 의해 필름화하거나, 혹은 압출기에 의해 원단을 제작하여, 30~120℃에서 2~5배로, 1축~2축으로 연신해서 10~200㎛ 두께의 필름으로 만드는 방법으로 얻을 수 있다. 또, 용융캐스트법, 캘린더법 등도 사용할 수 있다. 또, 혼련할 때, 자외선 흡수제, 가소제 등의 통상의 수지성형에 사용하는 첨가제를 첨가해도 된다. 색소의 첨가량은, 제작하는 수지의 두께, 목적하는 흡수강도, 목적하는 PPF투과율 등에 따라서 다르나, 통상 1ppm~1%이다.
도료화해서 코팅하는 (2)의 방법으로서는, 색소를 바인더수지 및 유기계 용매에 용해시켜서 도료화하는 방법과, 수용성 색소를 그대로 용해시키거나 혹은 물에 용해되지 않는 것이면 색소를 수㎛ 이하로 미립화해서, 아크릴에멀션이나 수성우레탄도료 등석에 분산해서 수계(水系)도료로 하는 방법이 있다. 전자의 방법에서는, 통상, 지방족에스테르계수지, 아크릴계수지, 멜라민수지, 우레탄수지, 방향족 에스테르계수지, 폴리카보네이트수지, 지방족폴리올레핀수지, 바양족폴리올레핀수지, 폴리비닐계수지, 폴리비닐알콜수지, 폴리비닐계변성수지(PVB, EVA 등) 혹은 그들의 공중합수지를 바인더로서 사용한다.
용매로서는, 할로겐계, 알콜계, 케톤계, 에스테르계, 지방족탄화수소계, 방향족탄화수소계, 에테르계용매 혹은, 그들의 혼합물계 등을 사용한다.
색소의 농도는, 코팅의 두께, 목적하는 흡수강도, 목적하는 PPF투과율 등에 따라서 다르나, 바인더수지의 중량에 대해서, 통상 0.1~30%이다.
또, 바인더수지농도는, 도료전체에 대해서, 통상 1~50%이다. 아크릴에멀션이나 수성우레탄도료계 등의 수계도료의 경우도 마찬가지로, 미착색의 에멀션도료에 색소를 용해 혹은 미분쇄(50~500nm)한 것을 분산시켜서 얻을 수 있다. 도료속에는, 자외선흡수제, 산화방지제 등의 통상 도료에 사용되는 첨가물을 첨가해도 된다. 상기의 방법으로 제작한 도료는, 투명수지필름, 투명수지, 투명유리 등의 위에 바코터, 블레이드코터 스핀코터, 리버스코터, 다이코터 혹은 스프레이 등으로 코팅해서 식물성장제어용 피복재료를 제작한다. 코팅면을 보호하기 위해 보호층을 형성하거나, 투명수지판, 투명수지필름 등 코팅면에 맞붙일 수도 있다. 또, 캐스트필름도 본 방법에 포함된다.
색소를 접착제에 함유시켜서, 리미네이트수지판, 라미네이트수지필름, 라미네이트유리 등을 제작하는 (3)의 방법에 있어서는, 접착제로서, 일반적인 실리콘계, 우레탄계, 아클릴계 등의 수지용, 혹은 라미네이트유리용의 폴리비닐부티랄접착제(PVB), 에틸렌-아세트산 비닐계접착제(EVA) 등의 라미네이트유리용의 공지의 투명접착제를 사용할 수 있다. 색소를 0.1~30% 첨가한 접착제를 사용해서 수지판 끼리, 수지판과 수지필름, 수지판과 유리, 수지필름끼리, 수지필름과 유리, 유리끼리를 접착해서 식물성장제어용 피복재료를 제작한다. 또, 열압착하는 방법도 있다.
본 발명의 피복재료로 씌우는 식물로서는, 특히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 박과(Cucurbitaceae), 가지과(Solanaceae), 콩과(Leguminosae), 장미과(Rosaceae), 평지과(Cruciferae), 국화과(Compositae), 미나리과(Umbelliferae), 명아주과(Chenopodiaceae), 벼과(Gramineae), 아욱과(Malvaceae), 오갈피나무과(Araliaceae), 꿀풀과(Labiatae), 생강과(Zingiberaceae), 수련과(Nymphaeceae), 천남성과(Araceae) 등의 야채; 국화과(Compositae), 장미과, 천남성과, 패랭이꽃과(Caryophyllaceae), 평지과, 갯질경이과(Plumbaginaceae), 용담과(Gentianaceae), 현삼과(Scrophulariaceae), 콩과, 붓꽃과(Iridaceae), 가지과, 수선화과(Amaryllidaceae), 난초과(Orchidaceae), 층층나무과(Cornaceae), 꼭두서니과(Rubiaceae), 버드나무과(Salicaceae), 진달래과(Ericaceae), 박달목과(Oleaceae), 목련과(Magnoliaceae), 앵초과(Primulaceae), 베고니아(Begoniaceae), 꿀풀과, 현초과(Geraniaceae), 꿩의비름과(Crassulaceae), 미나리아재비과(Ranunculaceae), 제스네리아과(Gesneriaceae), 선인장과(Cactaceae), 양치류(Fillices), 오갈피나무과(Araliaceae), 뽕나무과(Moraceae), 닭의장과(Commelinaceae), 파인애플과(Bromeliaceae), 마란타과(Marantaceae), 대극과(Euphorbiaceae), 후추나무과(Piperaceae), 범의귀과(Saxifragaceae), 바늘꽃과(Oenotheraceae), 아욱과(Malvaceae), 협죽도과(Myrtaceae), 동백나무과(Theaceae), 분꽃과(Nyctaginaceae) 등의 꽃꽃이꽃류 혹은 화분류의 화초; 장미과, 포도과(Vitaceae), 뽕나무과, 감마나무과(Ebenaceae), 진달래과(Ericaceae), 으름덩굴과(Lardizabalaceae), 다래나무과(Actinidiaceae), 시계초과(Passifloraceae), 귤나무과(Rutaceae), 옻나무과(Anacardiaceae), 파인애플과, 협죽도과 등의 과수, 조류(藻類)이다.
구체적으로는, 해바라기(Helianthus annuus), 오이(Cucumis sativus), 양상치(Lactuca sativa), 양배추(Brassica oleracea L. var. capitata), 참깨(Sesamum indicum), 단고추(Capsicum annuum), 가지(Solanum melongena), 평지의 변종(Brassica campestris), 파드득나물(Cryptotaenia canadensis), 시금치(Spinacia oleracea), 호박(Cucurbita moschata), 수박(Citrullus vulgaris Schrad), 멜론(Cucumis melo), 강남콩(Phaseolus vulgaris), 녹색꽃양배추(Brassica oleracea L. var. italica Plen), 딸기(Fragaria chiloensis), 귤(Citrus unshiu), 배(Pyrus serotina), 포도(Vitis vinifera), 국화(Chrysanthemum morifolium), 양파(Allium cepa), 토마토(Lycopersicon esculentum), 금어초(Antirrhinum majus), 카네이션(Dianthus caryophyllus), 안개꽃(Gypsophila elegans), 장미(Rosa hybrida), 스톡(Matthiola incana), 꽃도라지(Eustoma grandiflorum), 양란(Orchid), 시클라멘(Cyclamen persicum), 아프리카봉선화(Impatiens sultani), 매리골드(Tagetes), 깨꽃(Salvia splendens), 스타티스(Limonium sinuatum), 털제비고깔(Delphinium hybridum), 제비고깔(Delphinium), 디디스커스(Didiscus), 아미마저스(Ammi majus), 참나리(Lillium lancifolium), 프리지어(Freesia hybrida), 사철베고니아(Begonia semperflorens), 창포류(Iris), 앵초(Primula sieboldii), 쑥갓(Chrysanthemum coronarium), 머위(Petasites japonicus), 부추(Allium tuberosum), 파(Allium fistulosum), 아스파라거스(Asparagus officinalis), 셀러리(Apium graveolens), 무(Raphanus sativus), 완두(Pisum sativum), 비파(Eriobotrya japonica)등을 들 수 있다.
본 발명의 피복재료를 원예시설에 적용한 방법으로서는, 이 피복재료로 식물체의 주위전체면, 호은 광이 입사되고 있는 적어도 한면을 씌울 수 있는 방법이면 특히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 상기의 방법으로 제작한 식물 성장제어 기능을 가진 수지판 혹은 유리를 사용해서, 유리실, 플라스틱실을 제작하는 방법, 수지필름을 파이프하우스, 비닐하우스의 외장(外張) 및/또는 내장(內張)에 사용하는 방법, 터널하우스로 사용하는 방법, 멀팅필름으로 사용하는 방법 등이 있다. 또, 과수의 경우에는 과수전체를 피복하는 이외에 가지 1개씩을 피복할 수도 있다.
가정 원예용에는, 원예시설에 사용하는 방법에 준하는 방법, 수지판으로 소형의 상자를 만들어서 화분에 덮어 씌우는 방법 등, 적당히 사용할 수 있다. 본 발명의 피복재료를 사용해서 각종 모종의 성장시험을 행하였던 바, 자연광의 경우와 비교해서 현저히 성장이 제어된 모종을 얻을 수 있었다.
이하에 본 발명을 실시예에 의해 더 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
하기 식(6)으로 표시되는 프탈로시아닌색소 4.2부 및 폴리메타크릴산메틸 100,000부를 280℃에서 용융혼련해서, 압출성형기를 사용해서, 두께 2.5mm, 폭 1m의 착색수지판을 얻었다. 본 수지판을 일본국, 시마즈제작소회사제 분광광도계(UV3100)에 의해 광합성유효광량자속(PPF)투과율 및 A값을 측정하였던 바 PPF투과율은 73.3%이며, A값은 0.58이었다(표준광원 D65기준). 본 수지판을 사용해서, 높이 650mm, 폭 1750mm, 안길이 850mm의 그로스캐비닛을 제작하였다. 또한, 이하의 재배에 있어서는 그로스캐비닛은 옥외에 두고, 환풍기를 사용해서 15.2m3/분으로 통기를 행하여, 외기온도와 동일하게 되도록 하였다.
본 그로스캐비닛곳에 높이 약 8cm의 해바라기모종 7샘플을 넣고, 10일간 재배한 결과, 평균해서, 식물높이가 26.3±0.7cm, 줄기길이가 22.1±0.7cm, 제1마디 사이길이가 18.7±0.5cm의 키가 큰은 식물체로 되었다.
비교를 위하여, 동시에, 색소를 함유하지 않는 수지판에 한냉사(寒冷紗)를 걸치고, 광합성유효광량자속(PPF)투과율을, 73.0%(A값은 1.05)로 한 것을 사용한 이외에, 기타는 전적으로 동일한 조건에서 재배하였던 바, 평균해서, 식물높이가 17.6±0.7cm, 줄기길이가 14.4±0.8cm, 제1마디사이길이가 10.6±0.6cm이였다. 이에 의해, A값이 0.58인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 해바라기키의 성장촉진 효과는, PPF투과율이 대략 동등색소를 함유하지 않는 수지판의 경우와 비교해서, 약 1.5배인 것을 확인할 수 있었다.
또, 본 수지판을 63℃의 조건에서, 카본아크등으로 300시간 조사해서 내광시험을 행하였던 바, PPF는, 투과율은 74.0%이며, A값은 0.59로 내광시험전에 비교해서 열화는 적었다.
[실시예 2]
실시예 1의 색소대신 하기 식(7)로 표시되는 색소 4.0부를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지로 해서 착색수지판을 얻었다. 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 73.2%이며, A값은 0.65이었다. 또, 본 수지판을 사용해서 실시예 1과 전적으로 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 25.1±0.7cm, 줄기길이가 21.5±0.6cm, 제1마디 사이길이가 17.8±0.6cm의 키가 높은 식물체로 되었다. 이에 의해, A값이 0.65인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 해바라기키의 성장촉진효과는 약 1.4배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 3]
하기 식(8)로 표시되는 색소 2.0부를 폴리비닐부티랄수지 1,000부에, 180℃에서 용해해서, 필름제작기로, 폭 3m, 두께 0.2mm의 착색필름을 제작하였다. 계속해서, 이 필름을 3mm 두께의 플로트유리로 끼워넣고, 140℃, 13기압에서 20분간 처리하여, 라미네이트유리를 제작하였다. 본 라미네이트유리의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 73.1%이며, A값은 0.60이었다. 이것을 사용해서 높이 650mm, 폭 650mm, 안길이 650mm의 그로스캐비닛을 제작하였다. 실시예 1과 마찬가지로 해서, 해바라기(3샘플)의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 25.7±0.4cm, 줄기길이가 22.2±0.3cm, 제1마디사이길이가 17.9±0.2cm였다. 이에 의해, A값이 0.60인 상기의 피복재료를 사용한 해바라기의 키의 성장촉진효과는, 실시예 1의 비교수지판의 경우에 비해, 1.5배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 4]
실시예 1의 프탈로시아닌색소 1.0부 및 농업용 염화비닐 1,000부를, 180℃에서 캘린더성형해서, 두께 100㎛의 착색수지필름을 얻었다. 본 수지필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 72.8%이며, A값은 0.67이었다. 본 수지필름을 사용해서, 높이 650mm, 폭 1750mm, 안길이 850mm의 그로스캐비닛을 제작하였다.
또 실시예 1과 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 24.2±0.5cm, 줄기길이가 20.8±0.4cm, 제 1마다사이길이가 17.5±0.3cm인 키가 큰 식물체로 되었다. 이에 의해, A값이 0.67인 상기의 피복재료를 사용한 해바라기키의 성장촉진효과는, 실시예 1의 비교수지판의 경우에 비해, 1.4배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 5]
일본국, 미쯔이토아쯔카가쿠(주)회사제 유반 SE-60과 동회사제알마텍스748-5M을 3:7로 혼합시킨 액체와, 실시예 2의 프탈로시아닌색소를 1% 용해시킨 톨루엔을, 2:1의 비율로 혼합시켜, 두께 75㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름으로 코팅하고, 130℃에서 15분간 건조시켰다. 본 필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 73.2%이며, A값은 0.55였다. 실시예 1과 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 26.9±0.8cm, 줄기길이가 22.0±0.6cm, 제 1마다사이길이가 19.4±0.5cm인 키가 큰 식물체로 되었다. 이에 의해, A값이 0.55인 상기의 피복재료를 사용한 해바라기키의 성장촉진효과는, 실시예 1의 비교수지판의 경우에 비해, 1.5배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 6]
프탈로시아닌그린을 0.2㎛ 이하의 입자직경으로 미립자화하고, 이 프탈로시아닌을 1중량% 함유하는 아크릴에멀션도료를 조제하였다. 본 도료를 농업용 염화비닐필름에 코팅해서, 착색수지필름을 얻었다. 본 수지필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 69.3%이며, A값은 0.66이었다. 실시예 1과 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 24.8±0.7cm, 줄기길이가 19.7±0.5cm, 제 1마디사이길이가 16.9±0.3cm인 키가 큰 식물체로 되었다.
[실시예 7]
프탈로시아닌블루를 0.2㎛ 이하의 입자직경으로 미립자화하고, 이 프탈로시아닌을 1중량% 함유하는 아크릴에멀션도료를 조제하였다. 본 도료를 농업용 염화비닐필름에 코팅해서, 착색수지필름을 얻었다. 본 수지필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 70.5%이며, A값은 0.696였다. 실시예 1과 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 23.8±0.6cm, 줄기길이가 18.7±0.6cm, 제 1마디사이길이가 16.7±0.4cm인 키가 큰 식물체로 되었다.
[실시예 8]
실시예 1에서 사용한 착색수지판제 그로스캐비닛속에, 높이 약 6cm의 오이모종 7샘플을 넣고, 9일간 재배하였던 바, 평균해서, 식물높이가 29.4±1.0cm, 줄기 길이가 19.5±0.5cm, 제1 마디사이길이가 6.1±0.5cm였다.
비교를 위하여, 동시에, 색소를 함유하지 않는 수지판(PPF 투과율 92.2%, A값은 1.05)을 사용해서, 기타는 완전히 동일한 조건으로 재배하였던 바, 평균해서, 식물높이가 22.1±1.4cm, 줄기길이가 11.5±1.2cm, 제1마다사이길이가 2.9±0.2cm였다. 이에 의해, A값이 0.58인 피복재료를 사용한 경우의 오이의 성장촉진효과는, 색소를 함유하지 않는 수지판의 경우에 비해, 약 1.3배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 9]
실시예 1의 색소대신에, 하기 식(9)로 표시되는 나프토퀴논색소 4.0부를 사용해서 실시예 1과 마찬가지로 해서 착색수지판을 얻었다. 본 수지판의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 73.3%이며, A값은 0.71이었다. 또, 본 수지판을 사용해서, 실시예 1과 전적으로 마찬가지로 해서 해바라기를 재배한 결과, 평균해서, 식물높이가 23.5±0.7cm, 줄기길이가 20.0±0.6cm, 제 1마디사이길이가 16.5±0.5cm인 키가 큰 식물체로 되었다. 이에 의해, A값이 0.71인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 해바라기키의 성장촉진효과는, 실시예 1의 비교수지판의 경우에 비해, 약 1.3배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 10]
실시예 1의 색소대신에, 하기 식(10)으로 표시되는 색소 4.0부를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지로 해서 착색수지판을 얻었다. 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 73.2%이며, A값은 0.69였다. 또, 본 수지판을 사용해서 실시예 1과 전적으로 마찬가지로 해서 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 24.1±0.7cm, 줄기길이가 20.5±0.6cm, 제 1마디사이길이가 16.8±0.6cm인 키가 큰 식물체로 되었다. 이에 의해, A값이 0.69인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 해바라기 키의 성장촉진효과는, 실시예 1의 비교수지판의 경우에 비해, 약 1.4배인 것이 확인되었다.
[실시예 11]
실시예 1의 색소대신에, 하기 식(11)으로 표시되는 색소 1.0부를 사용해서, 실시예 4와 마찬가지로, 두께 100㎛의 착색수지필름을 얻었다. 본 수지필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 72.8%이며, A값은 0.75였다. 또, 수지필름을 사용해서, 실시예 4와 마찬가지로 해서 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 23.2±0.4cm, 줄기길이가 18.8±0.4cm, 제 1마디사이길이가 15.5±0.3cm인 키가 큰 식물체로 되었다. 이에 의해, A값이 0.75인 상기의 피복재료를 사용한 해바라기의 키의 성장촉진효과는, 실시예 1의 비교수지판의 경우에 비해, 1.3배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 12]
실시예 9에서 사용한 착색수지판제 그로스캐비닛속에, 높이 약 6cm의 오이모종 7샘플을 넣고, 9일간 재배하였던 바, 평균해서, 식물높이가 26.4±1.2cm, 줄기길이가 16.5±0.5cm, 제 1마디사이길이가 4.9±0.5cm였다. 이에 의해, A값이 0.71인 피복재료를 사용한 경우의 오이의 성장촉진효과는, 실시예 8의 비교수지판의 경우에 비해, 1.2배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 13]
실시예 1의 색소대신에, 하기 식(12)로 표시되는 프탈로시아닌색소 4.2부를 사용해서 실시예 1과 마찬가지로 해서 착색수지판을 얻었다. 본 수지판의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 76.3%이며, A값은 2.19였다.
본 수지판을 사용해서, 실시예 1과 전적으로 마찬가지로 해서 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 10.8±0.8cm, 줄기길이가 8.1±0.4cm, 제 1마디사이길이가 5.4±0.4cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체를 얻을 수 있었다.
비교를 위하여, 동시에 색소를 함유하지 않는 수지판에 한냉사를 걸쳐서 광합성유효광량자속(PPF)투과율을 76.0%(A값은 1.05)로 한 것을 사용한 이외에, 기타는 전적으로 동일한 조건에서 재배하였던 바, 평균해서, 식물높이가 17.5±0.7cm, 줄기길이가 14.3±0.8cm, 제 1마디사이길이가 10.5±0.6cm였다. 이에 의해, A값이 2.19인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 해바라기의 성장억제효과는, PPF투과율이 대략 동등한 색소를 함유하지 않는 수지판의 경우에 비해서, 약 0.6배인 것을 확인할 수 있었다.
또, 본 수지판에 대해서, 63℃의 조건에서, 카본아크등으로 300시간 조사해서 내광시험을 행하였던 바, PPF투과율은 77.3%이며, A값은 2.09로 내광시험전에 비교해서 열화는 적었다.
[실시예 14]
실시예 1의 색소대신에, 하기 식(13)으로 표시되는 색소 4.0부를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지로 해서 착색수지판을 얻었다. 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 76.2%이며, A값은 1.99였다. 또, 본 수지판을 사용해서 실시예 13과 전적으로 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 11.1±0.7cm, 줄기길이가 8.8±0.4cm, 제 1마디사이길이가 5.4±0.4cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체가 되었다. 이에 의해, A값이 1.99인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 해바라기의 성장억제효과는 실시예 13의 비교수지판의 경우에 비해, 약 0.6배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 15]
실시예 3의 색소대신에 식(14)으로 표시되는 색소 2.0부를 사용한 이외는 실시예 3과 마찬가지로 라미네이트유리를 제작하였다. 본 라미네이트유리의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 78.9%이며, A값은 1.60이었다. 실시예 3과 전적으로 마찬가지로 해서 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 13.2±0.4cm, 줄기길이가 89.6 0.3cm, 제 1마디사이길이가 6.4±0.2cm였다.
비교를 위하여, 실시예 1의 비교에서 사용한 색소를 함유하지 않는 수지판에 한냉사를 걸쳐서, 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 78.9%(A값은 1.05)로 한 것을 사용하여, 전적으로 동일한 조건으로 재배하였던 바, 평균해서, 식물높이가 17.1±0.7cm, 줄기길이가 13.5±0.4cm, 제 1마디사이길이가 10.2±0.6cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체가 되었다. 이에 의해, A값이 1.60인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 해바라기의 성장억제효과는 PPF투과율이 대략 동등한 색소를 함유하지 않는 수지판의 경우와 비교해서, 0.8배인 것이 확인되었다.
[실시예 16]
실시예 4의 색소대신에, 하기 식(15)로 표시되는 프탈로시아닌색소 1.0부를 사용해서 실시예 4와 마찬가지의 두께 100㎛의 착색수지필름을 얻었다. 본 수지필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 76.0%이며, A값은 1.49였다. 본 수지필름을 사용해서, 실시예 4와 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 13.2±0.5cm, 줄기길이가 9.8±0.4cm, 제 1마디사이길이가 6.7±0.3cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체가 되었다. 이에 의해, A값이 1.49인 상기의 피복재료를 사용한 해바라기의 성장억제효과는 실시예 13의 비교수지판의 경우에 비해서, 0.8배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 17]
실시예 5의 색소대신에 하기 식(16)의 색소를 사용한 이외에는 실시예 5와 마찬가지의 코팅필름을 얻었다. 본 필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 76.2%이며, A값은 1.50이었다. 실시예 5와 전적으로 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 13.9±0.4cm, 줄기길이가 10.0±0.5cm, 제 1마디사이길이가 6.4±0.3cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체가 되었다. 이에 의해, A값이 1.50인 상기의 피복재료를 사용한 해바라기의 성장억제효과는 실시예 13의 비교수지판의 경우에 비해서, 0.8배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 18]
하기 식(17)로 표시되는 나프탈로시아닌색소 4.0부 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 1,000부를, 300℃에서 용융시키고, 압출성형기를 사용해서, 두께 100㎛의 필름을 얻었다. 이 필름을 2축연신해서, 두께 25㎛의 착색수지필름을 얻었다. 본 수지필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 77.3%이며, A값은 2.00이었다.
실시예 13과 마찬가지로 하여, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 11.9±0.6cm, 줄기길이가 9.5±0.5cm, 제 1마디사이길이가 5.8±0.4cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체가 되었다. 이에 의해, A값이 2.00인 상기의 피복재료를 사용한 경우의 성장억제효과는, 실시예 13의 비교수지판의 경우에 비해서, 0.7배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 19]
하기 식(18)로 표시되는 나프탈로시아닌색소를 0.2㎛ 이하의 입자직경으로 미립자화하고, 이 나프탈로시아닌을 1중량% 함유하는 아크릴에멀션도료를 조제하였다. 본 도료를 농업용 염화비닐필름에 코팅해서, 착색수지필름을 얻었다. 본 수지필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 70.3%이며, A값은 1.70이였다. 실시예 13과 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 12.0±0.7cm, 줄기길이가 9.7±0.5cm, 제 1마디사이길이가 5.9±0.3cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체가 되었다.
[실시예 20]
실시예 13에서 사용한 착색수지판제 그로스캐비닛속에, 높이 약 6cm의 오이 모종 7샘플을 넣고, 9일간 재배한 결과, 평균해서, 식물높이가 12.4±0.1cm, 줄기길이가 6.5±0.5cm, 제 1마디사이길이가 1.5±0.5cm였다.
A값이 2.19인 피복재료를 사용한 경우의 오이의 성장억제효과는, 실시예 8의 비교수지판의 경우에 비해서, 약 0 6배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 21]
실시예 19의 나프탈로시아닌색소 1.5부와 폴리에틸렌(일본국, 미쯔이듀폰회사제 V5933) 1,000부를 200℃에서, 2축 스크루압출기를 사용해서 펠릿화하고, 또 200℃에서 T자형 다이가 장착된 1축스크루압출기에 의해 용융압축하고, 두께 100㎛의 필름을 얻었다. 본 필름의 광합성유효광량자속(PPF)투과율은 75.2%이며, A값은 1.53이었다.
실시예 4와 전적으로 마찬가지로 해서, 해바라기의 재배를 행하였던 바, 평균해서, 식물높이가 13.2±0.6cm, 줄기길이가 9.6±0.3cm, 제 1마디사이길이가 6.6±0.4cm인 왜소화해서 튼튼한 식물체가 되었다. 이에 의해, A값이 1.53인 상기의 피복재료를 사용한 해바라기의 성장억제효과는, 실시예 1의 비교수지판의 경우에 비해서, 0.8배인 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 22]
기타의 식물에 대해서, 실시예 1과 마찬가지의 성장촉진테스트를 행하였던 바, 표 1의 결과와 같이 되었다.
[실시예 23]
기타 식물에 대해서, 실시예 13과 마찬가지의 성장억제테스트를 행하였던 바, 표 2의 결과와 같이 되었다.
[비교예 1]
실시예 1에서 사용한 색소를 함유하지 않는 수지판제 그로스캐비닛에 한냉사를 걸치고 광합성유효광량자속(PPF)투과율을 20.0%(A값은 1.05)로 한 것을 사용해서, 실시예 1과 전적으로 동일한 조건에서 재배하였던 바, 엽록소가 적은 미성숙한 식물체가 되었다.
최근, 농업의 합리화란 관점에서, 재배는 종자로부터가 아니고, 건강한 어린 모종으로부터 재배하는 경우가 증가되고 있고, 종묘생산에 있어서는, 상품가치를 높이기 위해, 적절한 모종을 신장시키도록 제어하는 일이 요구되고 있다. 본 발명의 피복재료는, 식물의 성장제어를 값싸고 취급이 용이한 방법으로 행하는 것을 가능하게 한 것으로, 이는 종묘생산공장에 있어서, 매우 중요하고 또한 가치있는 일이다.
또, 종래의 비닐하우스에, 본 발명의 피복재료를 가동식으로 맞포개서 설치할 수 있도록 하면, 식물의 성장을 목적에 합치된 정도로 제어하는 일도 간단히 행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 피복재료는, 엽채(葉菜), 과채(果菜), 근채(根菜), 여러가지의 관상식물 및 과수의 시설재배 등에 있어서 고품질화, 생력화의 관점에서 본 발명은 매우 가치높은 것이다.

Claims (10)

  1. 기재에 색소를 함유해서 이루어진 피복재료에 있어서, 광을 투과시켰을 때의 광합성유효광량자속(PPF) 투과율이 50% 이상이며, 또한, 식물성장을 촉진하도록, 혹은, 식물성장을 억제하도록, 하기 식으로 표시되는 A값을 선택하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료, A=R/Fr [식중의 R은 600~700nm의 적색광의 광량자속이며, Fr은 700~800nm의 원적색광의 광량자속임].
  2. 제1항에 있어서, A값이 0.3~0.9인 식물성장을 촉진하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
  3. 제2항에 있어서, 하기 일반식(1)로 표시되는 프탈로시아닌화합물의 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
    [식중, A1~A8은 각각 독립적으로, 수소원자 혹은 할로겐원자이며, B1~B8은 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기를 표시하고, M은 2가의 금속원자, 3가 또는 4가의 치환금속원자, 또는 옥시금속을 표시함].
  4. 제2항에 있어서, 하기 일반식(2) 혹은 (3)으로 표시되는 나프토퀴논화합물의 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
    [식중, A11~A12는 각각 독립적으로, 아미노기, 치환 혹은 미치환의 알킬아미노기, 치환 혹은 미치환의 아릴아미노기이며, B11~B14는 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기를 표시함]
    [식중, A13, A14는 각각 독립적으로, 아미노기, 치환 혹은 미치환의 알킬아미노기, 치환 혹은 미치환의 아릴아미노기이며, B15~B18은 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기를 표시함].
  5. 제3항에 있어서, 일반식(1)로 표시되는 프탈로시닌화합물의 M이 Cu, Ni, Fe, Mn, Mg, Pd 또는 AlCl인 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료..
  6. 제1항에 있어서, A값이 1.3~3.0인 식물성장을 억제하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
  7. 제6항에 있어서, 하기 일반식(4)로 표시되는 프탈로시아닌화합물 및/또는 하기 일반식(5)로 표시되는 나프탈로시아닌화합물의 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
    [식중, A21~A36은 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기를 표시하고, A21, A24, A25, A28, A29, A32, A33, A36중의 적어도 4개가 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기이며, 또, A21과 A22, A22와 A23, A23과 A24, A25와 A26, A26과 A27, A27과, A28, A29와 A30, A30과 A31, A31과 A32, A33과 A34, A34와 A35, A35와 A36이 각조 독립적으로 산소원자 및/또는 황원자를 개재해서 고리를 형성해도 되는 치환기를 표시하고, M은 2가의 금속원자, 3가 또는 4가의 치환금속원자, 또는, 옥시금속을 표시함]
    [식중, B21~B44는 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 치환 혹은 미치환의 아릴티오기를 표시하고, B22와 B23, B23과 B24, B24와 B25, B28과 B29, B29와 B30, B30과 B31, B34와 B35, B35와 B36, B36과 B37, B40과, B41, B41과 B42, B42와 B43이 산소원자 및/혹은 황원자를 개재해서 고리를 형성해도 되는 치환기를 표시하고, M은 2가의 금속원자, 3가 또는 4가의 치환금속원자, 또는, 옥시금속을 표시함].
  8. 제7항에 있어서, 일반식(4)에 있어서, A21, A24, A25, A28, A29, A32, A33, A36의 전부가, 치환 혹은 미치환의 알콕시기인 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
  9. 제7항에 있어서, 일반식(5)에 있어서, B21, B26, B27, B32, B33, B38, B39, B44의 전부가, 수소원자인 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, M이 Cu, Pd, AlCl, TiO 또는 VO인 것을 특징으로 하는 식물성장제어용 피복재료.
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