KR100404977B1 - 광전환필름용수지조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자수지와 광전환 첨가제로서 바비튜르산 유도체를 함유하는 광전환필름용 수지조성물에 관한 것이다.
본 발명의 수지조성물에 있어서 사용되는 바비튜르산 유도체는 하기 구조식으로 표시되며, 그 함량은 0.1∼10중량%가 바람직하다.
여기서, n은 1과 그 이상의 정수를 나타내며, R1과 R2는 각각 수소원자, 할로겐원자, 니트로기, 탄소수 1이상의 알킬 또는 알콕시기를 나타낸다.

Description

광전환필름용 수지조성물
본 발명은 광전환필름용 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고분자 수지에 광을 전환할 수 있는 광전환 첨가제로서 유기형광제를 투입하여 제조되는 광전환필름용 수지조성물에 관한 것이다.
일반적으로 광전환필름은 광전환 첨가제가 첨가된 수지조성물로 제조되며, 이러한 필름에 빛이 통과할때 불필요한 파장의 빛이 흡수되어 유용한 파장의 빛으로 전환된다. 통상 첨가되는 광전환첨가제에 의해 흡수되는 빛의 파장과 다시 나오는 빛의 파장이 결정되며 사용하는 목적에 따른 다양한 용도의 광전환수지를 만들 수 있다.
종래 광전환 필름의 실제적 적용의 한 예로는 농업용 필름에 광전환첨가제를 사용하여 식물성장에 유익한 빛의 양을 증가시켜 수확시기등을 앞당기는 것이다. 이러한 필름으로는 기존의 농업용 보광성필름이 있으며, 기본적인 원리는 특수첨가제가 태양광선중의 무익한 자외선(UV) 영역의 빛을 흡수하여 그중 일부를 615nm 근처의 적색광으로 변화를 시켜 식물성장을 촉진시키는 것으로 식물의 염록소는 적과 청의 빛을 흡수하여 가장 효율적으로 광합성을 수행하는 것으로 알려져 있다. 이때첨가되는 광전환첨가제에 의해서 광의 흡수파장, 전환파장, 전환효율등이 달라지며, 식물성장에 미치는 효능도 달라지게 된다. 이러한 광전환 첨가제로는 일반적으로 형광제가 많이 쓰이며 사용가능한 물질이 비교적 다양하다. 예를들면, 에어로실(aerosil), 유로피움니트레이트(europium nitrate)와 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline) 또는 4,4-디프리딜(4,4-diphridill)로 된 유로피움 착화물(europium complex)등이 있다. 이 중에서 맨 나중의 유로피움 착화물이 비교적 가장 좋은 효율을 보이나, 무기 형광제의 단점이라고 할 수 있는 비교적 큰 입자 크기때문에 필름에 사용하였을때 필름의 투명성 저하 및 필름내 분산의 어려움등의 문제점등이 있다. 기존의 보광성필름의 경우 이러한 무기 형광제들을 사용하였기 때문에 상기와 같은 문제점들이 발생한다.
이러한 문제점의 해결방법중의 하나가 유기 형광제의 이용이다. 또한 유기형광제는 특정한 좁은 밴드의 빛을 내는 무기형광제에 비해 비교적 넓은 범위의 빛을 발산하므로 파장의 밴드 폭이 좁고, 필요에 따른 조정이 어려운 무기형광제에 비해 식물이 필요로 하는 빛의 영역을 비교적 잘 수용함으로 더 좋은 효과를 발휘한다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 무기형광제를 이용한 광전환필름용 수지조성물의 문제점을 해결하기 위해서, 유기 형광제중의 하나인 바비튜르산(barbituric acid)계 유도체를 사용해 필름의 투명성과 광전환효율을 증가시킬 수 있는 광전환수지를 제공하는데 있다.
본 발명에서 사용되는 바비튜르산 유도체는 200∼400nm 사이의 UV 영역의 빛을 강하게 흡수하여 이를 615nm 근처의 가시광으로 강하게 전환시킨다. 또한 블루영역(blue range)의 빛도 약간은 흡수하여 첨가제 자체가 레드(red)로의 약간의 착색효과도 일으킨다. 바비튜르산 유도체는 수지와의 혼용성 및 무독성등 여러가지면에서 장점을 보여주고 있다.
이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 보광성 필름제조에 사용되는 기존의 광전환수지에 있어서, 광전환첨가제로서 바비튜르산의 유도체를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광전환필름용 수지조성물은 고분자수지와 광전환첨가제로 이루어지며, 그외 무적제, 슬립제, 안티블록킹제등의 첨가제를 1종 이상을 함유할 수 있다.
고분자수지로는 폴리올레핀계 수지, 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체, 폴리스티렌, ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지, 염화폴리비닐, 염화폴리비닐리덴, 염화비닐/아세트산비닐 공중합체, 폴리카보네이트, 아크릴산수지, 에폭시수지, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 니트로셀룰로우스 및 이들의 공중합체를 구성하는 단량체로 이루어진 공중합체와 같은 가소성수지 및 열경화성수지가 사용될 수 있다.
본 발명에서 광전환 첨가제로 사용되는 바비튜르산 유도체의 구조와 제조방법은 다음과 같다.
바비튜르산 유도체
여기서, n은 1과 그 이상의 정수를 나타내며, R1∼R6는 각각 수소원자, 할로겐원자, 니트로기, 탄소수 1이상의 알킬 또는 알콕시기를 나타낸다.
광전환첨가제의 농도는 0.1∼10중량%의 범위가 적당하나, 더욱 좋기로는 0.1∼2중량% 정도가 좋다. 0.1중량% 이하일 경우에는 효능이 거의 미약하며, 10중량% 이상일 경우는 처방농도에 따른 비용에 비해 효율의 증가가 작다.
수지에 바비튜르산 유도체를 첨가하는 방법은 (1) 성형시 또는 공정중에 직접 첨가하거나, (2) 고농도의 마스터 배치를 만들고 공정시 이를 첨가하는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 안티블로킹제, 슬립제, 무적제 이외의 물질을 필요에 따라 수지조성물에 첨가할 수 있다.
하기의 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
각각의 실시예와 비교예에서 사용된 광전환첨가제의 구조식을 표 1에 나타내었다.
실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1, 2
표2에 나타낸 조성대로 에틸렌비닐아세테이트수지(VA 12%)에 광전환첨가제,안티블로킹제, 무적제를 투입하여 펠렛을 만든후, 70Φ인플레이션 필름제조기를 이용하여 가공온도 140∼160℃에서 두께 60㎛ 필름을 제조하였다.
제조된 필름을 형광분석기(Spectrofluorometric System)를 이용하여 상대적인 형광세기를 측정하여 결과를 표 2에 나타내었다. 또한 제조된 필름으로 시험용 비닐하우스(3m ×20m ×2m)를 설치하여 상치 및 오이에 대한 작물시험을 하였고, 그 결과는 표 3 및 표 4에 나타내었다.

Claims (5)

  1. 고분자수지와 광전환첨가제로서 하기 일반식의 바비튜르산 유도체를 함유하는 것을 특징으로 하는 광전환필름용 수지조성물.
    여기서, n은 1과 그 이상의 정수를 나타내며, R1∼R6는 각각 수소원자, 할로겐원자, 니트로기, 탄소수 1이상의 알킬 또는 알콕시기를 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서, 고분자수지는 폴리올레핀계 수지, 에틸린/비닐아세테이트 공중합체, 폴리스티렌, ABS 수지, 염화폴리비닐, 염화폴리비닐리덴, 염화비닐/아세트산비닐 공중합체, 폴리카보네이트, 아크릴산수지, 에폭시수지, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 니트로셀룰로우스 및 이들의 공중합체를 구성하는 단량체로 이루어진 공중합체와 같은 가소성수지 및 열경화성수지로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광전환 필름용 수지조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 바비튜르산 유도체는 하기 구조식(A)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 광전환 필름용 수지조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 바비튜르산 유도체는 하기 구조식(B)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 광전환 필름용 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 비비튜르산 유도체를 0.1∼10중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 광전환 필름용 수지조성물.
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