KR100229235B1

KR100229235B1 - 농업용 필름 조성물

Info

Publication number: KR100229235B1
Application number: KR1019970008264A
Authority: KR
Inventors: 송병규; 백덕만; 이주성; 최병기
Original assignee: 이정국; 대림산업주식회사
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1999-11-01
Also published as: KR19980073141A

Abstract

본 발명은 농업용 필름 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수지에 섬장암(Syenite, 閃長岩), 알루미늄 실리케이트 및 마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트 중에서 선택된 무기보온재를 함유시킴으로써, 일교차가 심한 국내 기후 조건에 적합한 보온성과 투명도, 내후성등의 우수한 물성, 그리고 경제성을 가지는 필름 조성물에 관한 것이다.

Description

농업용 필름 조성물

본 발명은 폴리비닐클로라이드 필름과 동일한 보온 특성을 나타내며 일교차가 심한 국내 기후조건에 적합한 보온성을 가지는 열가소성 수지에 관한 것이다. 이는 다층 성형방법에 따르지 않으면서도, 폴리에틸렌을 사용하여 단층 필름의 성형 방법으로 폴리에틸렌 자체의 투명도를 유지하면서 높은 내후성과 다층 필름의 기계적 물성을 나타내는, 경제성이 높은 농업용 필름의 조성에 관한 발명이다.

일반적으로 폴리비닐클로라이드 필름은 농업용 피복자재로서 가장 우수한 투명도와 보온성을 가지나, 높은 가격과 표면의 끈적거림으로 황사현상이 심한 국내와 증국에서는 사용에 제한성을 가진다. 또한 표면 처리시 경제성이 떨어지고, 염소계 화합물이라 환경에 미치는 영향이 높은 단점이 있다.

1970년대에 들어서면서, 열가소성 수지에 광물성 충전제(Mineral Filler)를 고충전시켜 원적외선의 투과율을 현저히 낮추고 이로써 보온성을 향상시킬 수 있음을 알게된 이래로 보온재에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 초창기에는 활석(Talc)에 비하여 내후성이 우수한 분필가루(Chalk)를 주로 사용하였으나, 이러한 보온필름은 광투과율이 낮고 불투명하며 기계적 물성이 현저하게 떨어지는 문제점이 지적되었다. 또한 폴리비닐클로라이드 필름이 원적외선 전체 영역에서 흡광도를 나타내어 보온 특성이 우수한데 반하여, 보온재로 사용되던 무기계 보온재는 입자가 크고 일정 영역에서만 흡광도를 나타내어 상대적으로 보온 특성이 매우 저조하였다.

근래에는 입자크기가 비교적 작고 원적외선 전체 영역에서 흡광도를 나타낼 수 있는 무기 및 유기보온재가 제시되고 있다. 실리카계 보온재는 폴리비닐클로라이드와 동일하게 원적외선 전체 영역에서 흡광도를 나타내지는 않지만 비교적 넓은 범위에서 흡광도를 나타내므로 입자크기가 미세한 제품을 선택하여 보온재로 사용하고 있다. 그러나 실리카계 보온재는 분산성이 불량하고 가격이 높아 사용상의 문제점이 많으며(유럽 공개특허 제492,463호), 특히 분산성을 높이기 위하여 건조하여 사용하는 방식(일본 공개특허 소54-60,347호)은 가격 부담이 높은 문제점이 있다.

또한 폴리우레탄 일라스토머를 사용하여 투명성, 표면 평활성 및 보온성이 우수한 농업용 필름을 제조하는 방법(일본 특허공개 소57-168,928호)이 있으나, 이는 폴리올레핀과 상용성이 떨어지는 문제점이 있다. 인계 화합물로 처리되는 필름(일본 특허공개 소55-157,634호, 일본 특허공개 소57-55,963호, 미국특허 제4,179,547호)의 경우 폴리비닐클로라이드와 동일한 보온 특성과 투명도를 유지할 수는 있으나, 인계 화합물이 쉽게 가수분해되기 때문에 사용에 많은 제한이 뒤따르고 작업성이 떨어지며, 흡광도가 낮아 처방 함량이 높아야하는 등의 문제점이 있다.

무수 붕사를 처방하는 방법(미국특허 제4,559,381호)은 원적외선 전체영역에서 흡광도를 나타내고 투명도를 해치지 않는 장점이 있다. 하지만 입자가 크고, 입자 크기를 조절하기 위해 가공을 할 경우에는 생산비용이 높으며 기계적인 물성이 크게 저하되는 등의 문제가 발생한다.

유기계 보온재 중에서 폴리아세탈은 비닐아세테이트 함유량이 높아 보온 특성, 투명성 그리고 경제성 등이 우수하지만(캐나다 공개특허 제1,121,083호), 비닐아세테이트 자체의 흡광도만을 나타내고 인열강도가 떨어지는 문제점이 있어 적용에 제한성이 있다. 그리고 하이드로탈사이트는 현재까지 제시된 보온재 중에서 가장 넓은 영역에서 흡광도를 나타내며 뛰어난 분산성과 투명도를 가지나(일본 특허공개 소63-175,072호, 유럽 공개특허 제142,773호, 유럽 공개특허 제500,073호), 에틸렌비닐아세테이트와 병행하여 사용하여야만 원적외선 전체 영역에서 흡광도를 나타내며 처방 함량이 높아서 가격이 높아지는 단점이 있다.

본 발명에서는 상기 문제점을 해결하여 흡광영역이 겹쳐지지 않고 인접하는 무기보온재를 선정함으로써, 보온재간의 흡광도 보강 효과를 이용하여 원적외선 전체 영역에서 흡광도를 나타내는 우수한 보온성을 가지게 하였고, 보온재 처방에 따른 분산성 및 투명도 저하문제를 해결하였다. 또한 단층 필름 성형기기에 의한 성형 방법으로 삼중필름 보다 더 우수한 기계적 물성을 나타내면서 우수한 내후성과 경제성을 가진 농업용 필름 조성물을 제공하있다.

제 1도는 실시예 및 비교예에 의해 제조된 필름의 보온성을 나타낸 그래프이다.

따라서 본 발명은 저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 에틸렌비닐아세테이트 수지에서 선택된 1종 이상의 열가소성 수지 100중량부에 대해 무기보온재로는 알루미늄 실리케이트 단독 또는 섬장암(Syenite, 閃長岩), 마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트중에서 선택된 1종 이상과 알루미늄 실리케이트를 혼합한 무기보온재를 1∼150중량부 함유하여 제조된 투명성, 내후성, 기계적 물성, 보온성이 우수한 농업용 필름 조성물에 관한 것이다.

상기 열가소성 수지중 저밀도 폴리에틸렌 수지는 용융흐름지수가 0.3∼2.0 g/10분(ASTM D1238)이고 밀도가 0.920∼0.930 g/㎤(ASTM D1505)임을 특징으로 하고, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 용융흐름지수가 0.6∼3.0 g/10분(ASTM D1238)이고 밀도가 0.900∼0.920 g/㎤(ASTM D1505)임을 특징으로 하며, 에틸렌비닐아세테이트 수지는 용융흐름지수가 0.3∼2.0 g/10분(ASTM D1238)이고, 밀도가 0.920∼0.940 g/㎤(ASTM D1505)이며 비닐아세테이트의 함유량이 3∼15% 임을 특징으로 한다.

또한 상기 조성물은 에틸렌에틸아크릴레이트 수지, 폴리올레핀 엘라스토머 수지 또는 이들의 혼합물을 1∼20중량부 포함시킬 수 있다.

상기 무기보온재로 사용되는 알루미늄 실리케이트는 식 X Al₂O₃·Y SiO₂(상기식에서 X는 0

X

1이고, Y는 0

Y

1이다)이다. 평균입자크기가 1.0㎛ 이하의 미세분말을 사용하는 것이 보온성 및 물성면에서 바람직하고 흡광도에 있어서는 8∼9.5㎛ 영역에서 흡광도가 크게 나타나며, 11∼13 ㎛ 영역에서 흡광도가 작게 나타난다.

또한 무기보온재로 사용되는 마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트는 하기식으로 표현될 수 있다.

M_X ²⁺Al_y(OH)_z(A^n-)_y/n·mH₂O(이식에서 M²⁺은 Mg²⁺, Ca²⁺또는 Zn²⁺이고, A^n-는 n가의 음이온으로서 C1^-, Br^-,I^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-, CO₃ ^2-, SiO₃ ^2-, HPO₄ ^2-, HBO₃ ^2-, PO₄ ^2-이고, x는 0

x

5, y는 0

y

3, z는 1

z

15이며, m은 0

m

5 이다)이다. 평균 입자크기는 0.1∼1㎛가 바람직하고, 1㎛ 초과에서는 투명도 저하 및 기계적 물성저하등의 문제점이 있을 수 있다. 흡광도에서는 10∼13㎛ 영역에서 흡광도를 나타내고 있다.

상기 마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트는 M_4.5 ²⁺Al₃(OH)₁₃CO₃·3.5H₂O(이식에서 M²⁺은 Mg²⁺, Ca²⁺또는 Zn²⁺이다)을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 무기보온재로 사용하는 섬장암(Syenite, 閃長岩)은 평균입자크기가 1.0∼10㎛이며, 바람직하기로는 1.5∼3㎛의 것을 사용한다. 10㎛ 초과일 경우와 과량 처방시는 물성이 떨어지는 문제점이 있다. 흡광도는 에틸렌비닐아세테이트와 동일한 영역인 9.5∼10.5㎛에서 흡광도를 나타낸다.

이와 같은 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 우선 보온재로서 사용되어왔거나, 아직 사용되어지지 않은 여러 보온재들의 개별적인 보온 특성을 조사하여, 각각의 보온재의 적외선 흡광도 특성을 측정한 후, 흡광영역이 겹쳐지지 않고 인접하는 보온재를 선정하여 보온재 간의 흡광도의 보강효과를 이용하여 최소한의 처방함량으로 원적외선 전체영역에서 흡광도를 나타낼 수 있는 보온재와 그 조성비를 선정하였다. 본 발명에서는 선정된 보온재들을 사용한 보온 마스타배치 또는 보온 컴파운드를 아래와 같이 개발하였다.

낮동안 흡수된 복사에너지는 밤에 원적외선 형태로 방출되며, 따라서 필름의 원적외선 흡광도가 클수록 보온효과가 커지는테, 원적외선 흡광도는 광물성 충전제(MINERAL FILLER)의 함량이 증가함에 따라 지수함수적으로 증가되며, 원적외선 영역인 7∼13㎛에서 측정된다. 일반적으로 무기보온재가 비교적 단파장쪽인 7∼9㎛에서 흡광도를 나타낼 경우, 대기 기온이 따뜻할 때는 어느 정도 효과가 있으나 기온이 영하 5℃ 이하로 내려갈 경우는 보온 특성이 에틸렌비닐아세테이트 필름에서보다 떨어지는 것으로 나타났다. 즉 기존의 광물성 충전제(Mineral Filler)에 의한 보온재 적용은 국내에서 남부지방에는 어느 정도의 효과를 보이지만, 충청이북 지방 기후조건에는 부적합한 것으로 나타났다.

그러나 이러한 기온에 따른 보온효과의 차이를 극복하고자 본 발명자들이 연구한 결과에 의하여 원적외선 흡광도를 전제영역에서 나타낼 경우 원적외선 평균 흡광도가 50%일때는 에틸렌비닐아세테이트 필름과 동일한 보온 특성을 나타냈지만, 원적외선 영역중 10∼13㎛에서의 흡광도가 특히 높은 경우는 평균 흡광도가 40%인 경우 일지라도 에틸렌비닐아세테이트 필름보다 우수한 보온성을 나타냄을 알 수 있었다. 즉 무기보온재는 원적외선 영역중 10∼13㎛에서의 흡광도가 높은 경우가 낮은 외부기온에서 효과가 뛰어났고, 따라서 다른 나라와는 달리 일교차가 심한 국내 기후 조건을 감안하면, 보다 효과적인 보온성을 나타낼 수 있었다. 본 발명은 이러한 원리를 이용하여 무기보온재로 사용된 바 없는 흡광영역이 8∼9.5㎛와 11∼13㎛인 알루미늄 실리케이트를 단독으로 사용하거나 또는 인접하는 흡광영역을 가진 마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트와 섬장암을 알루미늄 실리케이트와 혼합사용함으로서 흡광도의 보강효과를 이용하여 10∼13㎛의 영역뿐만 아니라 적외선 전체 영역에서 우수한 흡광도를 나타내어 보다 효과적인 보온성을 나타낼 수 있었으며, 고가인 마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트를 소량사용함으로써 경제성을 향상시킨 수지 조성물을 제조할 수 있었다.

보온 마스터배치 및 컴파운드에서 물성, 분산성, 외관등의 보완을 위해 첨가되어지는 수지 및 첨가물에 대해 설명하면 아래와 같다.

본 발명의 수지조성물은 보온마스터배치 형태 및 보유 컴파운드로 제조할 수 있다. 보온재의 마스터배치 제조시 기재수지로는 상기된 바와 같이 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐아세테이트 수지를 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있으며 바람직하게는 성공적인 분산성을 위하여 기재수지로 선형저밀도 폴리에틸렌을 사용할 수 있다. 이는 저밀도 폴리에틸렌보다 보온재 분산에 더 효과가 크기 때문이며, 더욱 바람직하게는 선형 저밀도 폴리에틸렌중에서도 대림산업에서 생산되는 선형 저밀도 폴리에틸렌(상품명 : 대림포리 LA05)을 사용하는 것이 우수한 것으로 나타났다. 이는 적용되는 보온재 입자크기가 비교적 작고 부피밀도(BULK DENSITY)가 높아 작업성과 생산성이 떨어지는 문제점이 있는데, 대림 산업에서 생산되는 HP-선형저밀도 폴리에틸렌 애디폼 타입이 작업성과 생산성, 혼련성을 높히는데 효과가 크기 때문이었다.

또는 본 발명의 보온재를 사용한 보온 컴파운드 제조시 사용되는 기재 수지로는 저밀도 폴리에틸렌 수지 또는 선형저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐아세테이트 수지를 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌 수지 또는 에틸렌 비닐아세테이트 수지를 사용한다.

본 발명에서는 또한 필름 외관과 분산성을 높히기 위해서는 용융지수 0.5∼2 g/10분(ASTM D1238)인 에틸렌에틸아크릴레이트를 사용하였고, 물성 보완을 위해서는 용융지수 8∼20 g/10분(ASTM D1238)인 폴리올레핀 일라스토머(ENGAGE 8180, DOW CHEMICAL)를 사용하며, 열가소성 수지 100 중량부당 1∼20 증량부를 각각 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 조성에 의한 조성비로 필름을 성형하면 단층필름으로 다층필름과 동일하거나 보다 우수한 필름제품을 성공적으로 생산할 수 있다.

위 방법으로 제조한 보온 컴파운드 및 마스타배치를 이용하여 국내 대전지역에 온실을 설치하고, 마찬가지로 기존의 삼중 에틸렌비닐아세테이트 필름과 보온필름을 설치하여 보온성을 비교 측정하였다.

본 발명의 조성물은 일축 및 이축 압출기를 비롯한 헨셀믹서, 반바리 믹서, 니더앤펠렛타이저등의 고속 믹서 및 롤-밀(roll-mill)등의 통상의 플라스틱 혼련장치를 사용하여 필름원료를 혼련, 펠렛화하여 마스터배치를 제조한 후 관상형 블로운법, 판상형 캐스팅법, 칼렌다 성형등의 공지된 성형수단에 의해 필름이나 시트상으로 제조될 수 있다. 또한 마스터배치과정을 거치지않고 기재수지인 열가소성 수지의 원료제조시 다른 첨가제와 동시에 투입하여 본 발명의 조성물을 제조할 수 있다.

본 발명에서는 산화방지제, UV안정제, 활제, 대전 방지제등과 같은 통상적인 첨가제를 포함할 수 있다.

이하 본 발명은 하기 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 단 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것일뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니다.

실시예에 사용된 수지 및 첨가제의 특성은 다음과 같다.

수지 1 : 밀도 0.921g/㎤(ASTM D1505), 용융흐름지수 1.4g/10분(ASTM D1238)인 저밀도 폴리에틸렌, 대림포리

수지 2 : 밀도 0.912g/㎤(ASTM D1505), 용융흐름지수 2.0g/10분(ASTM D1238)인 선형 저밀도 폴리에틸렌, 대림포리

수지 3 : 밀도 0.927g/㎤(ASTM D1505), 용융흐름지수 0.8g/10분(ASTM D1238), 비닐아세테이트 함유량이 6%인 에틸렌 비닐아세테이트 수지(한양화학X2030)

수지 4 : 용융흐름지수 1.0g/10분(ASTM D1238)인 에틸렌에틸아크릴레이트(DUPONT A710)

수지 5 : 용융흐름지수 0.5g/10분(ASTM D1238) 폴리올레핀일라스토머(ENGAGF 8180, DOW CHEMICAL)

첨가제 1 산화 방지제

B921FF(CIBA GEIGY, 1차 산화방지제와 인계 2차 산화방지제의 혼합형)

첨가제 2 UV 안정제

CHIMASSORB 944FD, HALS(Hindered Amine Light Stabilizer)계통

첨가제 3 활제

칼슘 스테아레이트(송원산업)

보온재 1

섬장암(Syenite, 閃長岩)

고순도 NEPHELINE SYENlTE(MINEX 10, 유니민 스페셜티 미네랄즈, 평균입자 크기 : 2.3㎛)으로 얻어진 광물

에틸렌비닐아세테이트와 동일한 영역(8∼9㎛)에서 흡광도를 나타내며 에틸렌비닐아세테이트 보다 넓은 영역에서 흡광도를 나타냄.

보온재 2

알루미늄 실리케이트 : 카오린(KAOLIN)(TRANSLINK 555 : 엥겔하드 (ENGELHARD), 평균입자크기 0.8㎛)

X Al₂O₃·Y SiO₂(이때, X는 0

X

1이고, Y는 0

Y

1 임)

8∼9.5㎛ 영역에서 실리카의 흡광도를 나타내며, 11∼13㎛영역에서 알루미나의 흡광도를 가지고 있음.

보온재 3

마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트 : 하이드로탈사이트(DHT-4A, 교화케미칼, 평균입자크기 : 0.4㎛)

M_4.5 ²⁺Al₂(OH)₁₃CO₃·3.5H₂O

(이때 M²⁺은 Mg²⁺, Ca²⁺또는 Zn²⁺이다.)

10∼13㎛ 영역에 걸쳐 넓은 영역에서 흡광도를 나타내며, 입자크기가 작아서 처방함량에 따른 투명도 저하 및 기계적물성 저하 등이 일어나지 않으며, 백색도 또한 우수하여 색상 양호함.

[실시예 1] 보온재 마스타배치 1 제조

수지 2 100중량부당 17중량부의 보온재 1, 17중량부의 보온재 2, 34중량부의 보온재 3, 0.2중량부의 첨가제 1, 0.3중량부의 첨가제 2, 0.3중량부의 첨가제 3을 Buss-Kneader를 사용하여 잘 혼련시킨 뒤, 펠렛으로 만든다.

[실시예 2] 보온재 마스타배치 2 제조

수지 2 100중량부당 25중량부의 보온재 2, 50중량부의 보온재 3, 0.2중량부의 첨가제 1, 0.3중량부의 첨가제 2, 0.3중량부의 첨가제 3을 Buss-Kneader를 사용하여 잘 혼련시킨 뒤, 폘렛으로 만든다.

[실시예 3]

수지 1 100중량부당 11중량부의 마스타배치 1과 5중량부의 수지 4, 5중량부의 수지 5를 첨가하여 이 혼합물을 이축 혼련기에서 균일하게 혼련시킨뒤 인플레이션법으로 60㎛의 두께로 열가소성 필름을 제조하였다. 이렇게 제조된 광폭필름을 사용하여 국내 대전지역에서 아래 규격의 온실을 설치하고, 마찬가지로 기존의 삼중 에틸렌비닐아세테이트 필름과 보온 필름을 설치하여 보온성을 비교 측정하였다.

아치형 : 국내 표준 규격의 온실형태

규 격 : 폭 6m x 길이 24m x 높이 2.5m

* FIELD 에서의 보온성을 측정하였음.

각 필름의 평균 원적외선 흡광도 및 흡광 영역차이에 따른 보온성을 측정하였고, 특히 평균 원적외선 흡광도가 기존의 에틸렌비닐아세테이트 필름이나 보온필름과 동일 수준으로 조절된 각 필름에서 흡광영역 차이에 따른 보온성 차이를 측정 하였다.

[실시예 4]

수지 1 100중량부당 18중량부의 마스타배치 1과 5중량부의 수지 4, 5중량부의 수지 5를 첨가하여 실시예 3에서와 같이 필름을 제조하고, 보온성 및 물성을 비교 측정하였다.

[실시예 5]

수지 1 100중량부당 25중량부의 마스타배치 1과 5중량부의 수지 4, 5중량부의 수지 5를 첨가하여 실시예 3에서와 같이 필름을 제조하고, 보온성 및 물성을 비교 측정하였다. 그 데이타는 그래프 1과 같다.

[실시예 6]

수지 3 100중량부당 9중량부의 마스타배치 2를 첨가하여 이 혼합물을 이축 혼련기에서 균일하게 혼련시킨 뒤, 이 혼합물을 저밀도폴리에틸렌의 외층과 에틸렌비닐아세테이트(VA = 6%)의 내층을 가지는 삼층구조(두께비 1:2:1)의 중층으로 공압출하여 인플레이션 법으로 60㎛의 두께로 열가소성 필름을 제조하였다. 그런후 실시예 3에서와 같이 보온성 및 물성을 비교 측정하였다.

[실시예 7]

수지 3 100중량부당 14중량부의 마스타배치 2와 5중량부 수지 4, 5중량부의 수지 5를 첨가하여 이 혼합물을 이축 혼련기에서 균일하게 혼련시킨뒤, 이 혼합물을 저밀도폴리에틸렌의 외층과 에틸렌비닐아세테이트(VA 6%)의 내층을 가지는 삼층구조(두께비 1:2:1)의 중층으로 공압출하여 인풀레이션 법으로 60㎛의 두께로 열가소성 필름을 제조하였다.

[실시예 8]

마스터배치 1을 8중량부 사용한 것 외에는 실시예 3과 동일하며 필름의 두께는 60㎛이고, 원적외선 평균투과율은 60㎛이다.

[비교예 1]

기존의 삼중 에틸렌비닐아세테이트 필름은 두께가 60㎛이고, 외층은 저밀도폴리에틸렌으로 이루어져 있으며, 중층과 내층은 에틸렌비닐아세테이트(VA 12%)로 이루어져 있는데, 그 두께비는 1:2:1 이고, IR 투과율은 50%이다. 이것은 본 발명품과 보온성과 물성을 비교하기 위함이다. 그 데이타는 그래프 1과 같다.

[비교예 2]

기존의 삼중보온 필름은 두께가 70㎛이고, 외층과 내층은 저밀도폴리에틸렌으로 이루어져 있으며, 중층은 저밀도폴리에틸렌(실리카 5% 함유)로 이루어져 있는데, 그 두께비는 1:2:1 이고, IR 투과율은 50%이다. 이것은 본 발명품과 보온성 및 물성을 비교하기 위함이다. 그 데이타는 그래프 1과 같다.

[비교예 3]

저밀도폴리에틸렌 필름은 두께가 120㎛이고, IR 투과율이 80%이다. 이는 본 발명품과의 물성비교를 위한 것이다.

각각의 실시예와 비교예들의 분석결과를 표 1에 나타내었다.

표에 대해 설명하면 다음과 같다.

-실시예 3 내지 5 및 8은 단층으로 성형한 것이고, 실시예 6 내지 7은 삼층으로 성형한 것이다. 비교예 1은 삼중 EVA 필름이고, 비교예 2는 삼중 보온 필름이며, 비교예 3은 저밀도 폴리에틸렌 필름을 두배의 두께로 성형한 것이다.

-물성면에서 일반적으로 삼층필름은 같은 두께의 단층필름에 비해 물성이 매우 우수하며 특히 삼층필름의 경우 EVA(에틸렌 비닐아세테이트)가 기재수지로 쓰일 경우는 물성이 더욱 우수하다.

-본 발명품의 물성을 살펴보면,

● 실시예 3 내지 5 및 8(단층,M/B 1, 기재수지 : 저밀도 폴리에틸렌)은 비교예 1(삼층, 기재수지 : 저밀도 폴리에틸렌 및 EVA)에 비견되거나, 그 이상의 인장강도를 가지며, 향상된 신율을 가진다. 그리고 비교예 2(삼층, 70㎛, 기재수지 : 저밀도 폴리에틸렌)에 비해 월등한 인장강도와 신율을 가지며, 비교예 3(단층, 120㎛, 저밀도 폴리에틸렌)에 대해서도 비슷한 물성치와 더 우수한 MD/TD 균형을 가진다.

● 실시예 6 내지 7(삼응, M/B 2, 기재수지 : 저밀도 폴리에틸렌 및 EVA)은 비교예 1, 2 그리고 3에 비해 우수한 인장강도와 신율을 가진다.

-보온성에 대해 살펴보면,

● 실시예들은 비교예들에 대해 더 낮은 원적외선 평균투과율을 가진다.

[표 1a] 물성 비교표

[표 1b]

* 실시예 3에서 5까지 MINERAL FILLER 충진량이 증가하였으나, 내후성 차이없다. 즉 채택된 IR-ABSORBER의 내후성은 문제점이 없었다.

제 1도의 그래프에 대해 설명하면 다음과 같다.

- 측정 시간은 1996년 2월 19일 오후 5시부터 20일 오전 10시까지 측정한 것으로서, 이때의 데이터를 선택한 이유는 기온이 -10℃ 부근까지 떨어진 경우에 특히 그 보온성 차이가 컸기 때문이었다.

- 일반적으로 원적외선 투과율이 낮을 수록 보온성이 좋은데, 그 이유는 해가 지고, 온실 내의 지면에서 낮동안 받은 복사에너지가 원적외선 형태로 방출되기 때문에, 적게 투과시킬수록 온실내의 기온을 유지하는데 유리하기 때문이다. 또한 같은 원적외선 평균 투과율인 경우는 두꺼운 필름이 얇은 필름에 비해 유리하다.

- 실시예 5 : 원적외선 평균 투과율이 30%이고, 두께는 60㎛이었다. 비닐하우스 내의 기온저하가 가장적어 보온성이 가장 우수하였다.

- 실시예 8 : 원적외선 평균 투과율이 60%이고, 두께는 60㎛이었다. 비교예 1(원적외선 평균 투과율 50%인 삼중 EVA FILM)보다 더 높은 원적외선 평균 투과율임에도 불구하고, 더 좋은 보온성을 보여, 흡수파장 영역차이에서 비롯된 당사 개발품의 장점을 보여주고 있다.

- 비교예 1 : 기존의 삼중 EVA 필름이며, 원적외선 평균 투과율이 50%이고, 두께는 60㎛이었다.

- 비교예 2 : 기존의 삼중 보온필름이며, 원적외선 평균 투과율이 50%이고, 두께가 70㎛로서 가장 두꺼운데도 불구하고, 보온성이 가장 약했다.

- 외부 : 외부의 기온이다.

본 발명은 폴리비닐클로라이드 필름과 동일한 보온 특성을 나타내며 일교차가 심한 국내 기후조건에 적합한 보온성을 가지는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다. 이는 다중 성형방법에 따르지 않으면서도, 폴리에틸렌을 사용하여 단층 필름의 성형방법으로 폴리에틸렌 자체의 투명도를 유지하면서 높은 내후성과 다층 필름의 기계적 물성을 나타내며, 경제성이 높은 농업용 필름의 조성을 제공하는 것이다.

Claims

저밀도 폴리에틸렌 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 에틸렌비닐아세테이트 수지에서 선택된 1종 이상의 열가소성 수지 100중량부에 대해, 무기보온재로는 하기식 (Ⅰ)로 표현되는 알루미늄 실리케이트에 고순도 네펠라인 사이에나이트 (Nepheline Syenite)인 섬장암(Syenite) 또는 하기식 (Ⅱ)로 표현되는 마그네슘 알루미늄 하이드록사이드 카보네이트 중의 하나 이상을 혼합시킨 무기보온재를 1∼150중량부 함유하여 제조된 투명성, 내후성, 기계적 물성, 보온성이 우수한 농업용 필름 조성물

식 (Ⅰ)

X Al₂O₃·Y SiO₂

(상기식에서 X는 0
X
1이고, Y는 0
Y
1 이다)

식 (Ⅱ)

M_4.5 ²⁺Al₂(OH)₁₃CO₃·3.5H₂O

(상기식에서 M²⁺은 Mg²⁺, Ca²⁺또는 Zn²⁺이다)
제 1항에 있어서, 상기 저밀도 폴리에틸렌 수지는 용융흐름지수가 0.3∼2.0 g/10분이고 밀도가 0.920∼0.930 g/㎤ 임을 특징으로 하는 농업용 필름 조성물
제 1항에 있어서, 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 용융흐름지수가 0.6∼3.0 g/10분이고 밀도가 0.900∼0.920 g/㎤ 임을 특징으로 하는 농업용 필름 조성물
제 1항에 있어서, 상기 에틸렌비닐아세테이트 수지는 용융흐름지수가 0.3∼2.0 g/10분이고, 밀도가 0.920∼0.940 g/㎤이며 비닐아세테이트의 함유량이 3∼15% 임을 특징으로 하는 농업용 필름 조성물
제 1항 내지 제 4항중 어느 한항에 있어서, 상기 조성물은 에틸렌에틸아크릴레이트 수지, 폴리올레핀 엘라스토머 수지 또는 이들의 혼합물을 1∼20중량부 포함시킬 수 있음을 특징으로 하는 농업용 필름 조성물