KR100458014B1 - 농업용 필름의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에틸렌 수지에 무적제, 자외선 흡수제를 포함 경옥(硬玉)의 원적외선을 방출하는 특성을 이용하여 이를 농업용 필름에 적용시켜 옥자체의 보온력 뿐만 아니라 원적외선에 방출에 따른 그린하우스 작업장의 환경개선 및 농민의 피로도를 경감시킬 수 있도록 농업용 필름이 갖는 내후성의 저하와 필름표면의 오염으로 인해 저하되는 보온성 및 투명성의 저하를 필름의 수명을 다하는 기간까지 필름 내에 잔유되도록 하여 작물의 성장촉진과 병충해 예방 및 난방비의 절감에 따른 에너지 절약과 작물조기수확을 거둘수 있는 농업용 필름을 제공하려는 것이다.
Description
본 발명은 폴리에틸렌(Polyethlene=P. E)수지에 무적성·자외선 흡수제를 포함하는 농업용 필름에 관한 것으로, 특히 원적외선을 방출하는 특성의 휘석분(Pyroxene Powder)을 함유시켜 보온력을 유지할 수 있도록 한 구성의 농업용 필름의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 농업용(하우스용)필름이 필요로 하는 중요한 특성은 무적성, 내후성, 보온성을 요구하는데 폴리에틸렌 필름의 경우 보온성을 유지하기 위해서는 비결정성의 규산인 실리카(Silica=SiO2)와 하이탈 사이드를 사용하여 주간에 조사(照射)된 빛을 야간의 방사열로 발산되어지는 것을 최소화시켜 주는 방법으로 보온을 실시하고 있는 실정이며, 또 폴리비닐클로라이드(Poly vinyl chloride=P. V. C)와 같은 수지필름은 투명성과 보온성이 양호하여 간혹 사용하는 농가도 있지만 이러한 수지필름은 사용 후 소각 폐기할 때 다이옥신(Dioxin)과 같은 인체에 유해한 유독물질이 다량으로 발생됨에 따라 환경친화적이지 못한 문제점이 있었다.
특히 상기와 같은 수지에 의한 필름은 제조방법 상 폭(幅)을 넓게 하여 제조하는 것이 불가능하였기 때문에 국내에서는 대부분이 폴리올레핀(Polyolepin)계열의 폴리에틸렌 수지를 사용하여 농업용(하우스용)필름을 제조하고 있는 실정이다.
이와 같은 폴리에틸렌 필름은 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)의 공중 합수지를 사용한 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate)필름에 비해 투명성과 보온성이 다소 떨어지기는 하지만 폭이 넓기 때문에 하우스를 간편한 작업으로 설치할 수 있는 이점과 소각 폐기시 환경공해를 일으키지 아니하는 이점때문에 많은 농가에서 폴리에틸렌 필름(90%이상)을 농업용(하우스용)필름으로 이용하고 있다.
그러나 폴리에틸렌 필름을 이용하는데 있어서, 가장 염려되는 점은 상기와 같은 이점보다도 무적성과 내후성 및 보온성에 관한 것인데, 이중에서 먼저 보온성의 경우는 벙커C유등을 사용하여 동절기의 작물을 하우스에서 재배하고 있지만, 난방비로 인한 작물의 생산단가를 높이는 결점이 있고, 또 무적성과 내후성의 경우는 수분에 대한 노출의 심각성으로 필름을 제조할 때 기포가 발생함에 따라 필름의 품질을 떨어뜨리는 결점이 있었다.
특히 기포발생을 줄이기 위해서는 수분관리와 필름의 보관을 안전하게 할 수 있는 별도의 장치를 필요로 하는 어려움도 수반하고 있다.
본 발명은 농업용 필름을 제조할 때 수분에 의한 기포의 발생방지와 보온력이 제공되도록 수분의 흡수력과 흡수량이 거의 없는 백색도와 투명성이 좋고, 필름의 물리적 성질이나 무적성 및 내후성에 전혀 영향을 주지 않는 휘석분과 산화방지제 및 자외선 흡수제를 폴리에틸렌 수지에 함유시켜 농업용 필름을 제조하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고 목적달성에 현저한 효과를 구현하기 위해 발명한 것으로서, 산화방지제와 자외선 흡수제 및 휘석분을 함유하여 120℃～160℃의 고온에서 압출하고, 입상으로 절단 성형시켜 변성수지를 얻고 여기에 5～10배의 폴리에틸렌 수지원료를 혼합하여 통상의 방법으로 폭을 넓게 한 필름을 제조함을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 실시예의 공정에 의거 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 농업용 필름은 내후성 방지제와 무적성의 흡수제 및 보온성의 방출기능을 고루 함유하는 것에 있다.
{실시예}(제1공정: 혼련 교반 코팅 공정)
공중합체로서 에틸렌 프로필렌(Ethylene-Polyethylene)과 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate=E. V. A) 및 에틸렌 아크릴 아세테이트(Ethylene Acrylic Acetate)60～70중량부에 휘석분 20～40중량부를 첨가하여 1～3분정도 공중합 수지 입자 표면에 골고루 분산시킨 후 여기에 산화방지제와 n-옥타데실-3(3.5-디-터트-뷰틸-4-하이드록시 페닐)프로피오 내이트 및 펜타에리쓰리틸-테트라키스{3-(3.5-디-터트-뷰틸-4-하이드록시 페닐)프로피오 내이트}1～2부와 자외선 흡수제에 폴리[{6-(1.3.3-테트라메틸 뷰틸)이미노)-1.3.5-트리아진-2.4-틸] {2.2.6.6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노}를 5～10중량부를 첨가하여 120～130℃에서 4～5kg/cm2의 압력을 주면서 다시 10～15분정도 혼합시킨 원료 입자 표면에 융합이 잘이루어지도록 수지 표면을 코팅 처리한다.
{실시예}(제2공정: 필름제조공정)
제1공정에서 얻어진 혼련된 수지를 130～160℃의 고온의 압출기에 3～4㎜의 입자상으로 절단과 동시에 냉각(冷却)시켜 일정한 규격으로 펠렛(Pellet)화 한다.
상기의 공정에서 제공된 펠렛 5～10중량부에 대하여 폴리에틸렌 수지 100 중량부를 첨가시켜 다시 혼련 교반장치에서 20～30분간 균일하게 폴리에틸렌 원료입자에 분산시킨 후 100～200℃의 고온에서 압출기에 의해 통상의 방법으로 필름을 제조한다.주지하고 있는 바와 같이 산화방지제(酸化防止劑)는 자동 산화를 일으키기 쉬운 물질에 첨가하여 산화에 의한 변질, 노화, 부패 등을 방지 및 억제하기 위한 물질로서 기구위에서 라디칼 연쇄 정지제, 과산화 물분해제 및 비금속 활성화제 등의 고분자 물질을 비롯하여 유지, 식품, 비누, 윤활유 그 밖에 석유제품 등에 첨가하여 사용되고 있으며, 또한 자외선 흡수제는 자외선의 화학작용으로부터 보호할 목적으로 첨가물로 쓰이는 물질을 말하는데 이는 색을 초래하지 않고, 파장 400nm이하의 자외선을 흡수하여 효율이 좋은 열에너지로 분산할 수 있고, 또한 빛에 대하여 안정된 화합물을 필요로 하는데 그 대표적인 예로서 플라스틱, 고무 등 빛에 의한 열화를 방지할 목적으로 쓰이는 것으로 살리실산유도체와 2-히드록시, 벤조페논 유도체가 있고, 또 다른 하나는 피부 위에 도포하여 햇빛을 방지할 목적으로 사용되는 것이 있다.그러나 300nm이하의 빛은 피부에 특히 유해하기 때문에 300nm의 빛을 흡수하여 도포해도 무해한 것이 주로 사용되고 있으며, 이에 해당하는 물질로서 벤조산 유도체, 계피산 유도체, 쿠마린 유도체 등이 이에 해당된다.또 휘석분(石粉)은 휘석족(Pyroxen Family)에 속하는 납휘석조의 광물로서 규산, 산화알루미늄, 소다로 된 단사정계(斜晶系)물질이며, 경도는 수정과 같은 치밀한 덩어리로서, 빛은 흑색, 청색, 녹색이며 투명하거나 반투명하여 주로 보석류에 많이 쓰인다.따라서 본 발명에서는 이와 같은 성분을 가지는 산화방지제와 자외선 흡수제 및 휘석분을 폴리에틸렌 수지에 함유시켜 상기 실시예의 공정을 통해 농업용 필름으로서 요구되는 무적성과 내후성 및 보온성을 모두 구비하는 필름으로 제조할 수 있고, 특히 휘석분에서 방사되는 원적외선은 인체에 유익한 효능이 있는 것으로 알려지면서 건강기능의 증진뿐만 아니라 작물이 성장을 촉진시켜 조기수확을 거둘 수 있는 기능도 함께하고 있으므로서 경제적인 부가가치를 매우 높이하고 있다.그러나 본 발명은 상설한 바와 같은 특정의 실시예와 관련하여 설명하였지만 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 방법과 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 농업용 필름(하우스용 폴리에틸렌 필름)은 무적성이나 내후성에 영향을 주지 아니하면서 원적외선의 외부 방사를 차단하여 줌으로서, 야간의 보온성을 높이는 효과가 있다.
특히 필름의 표면으로부터 방사되는 원적외선(6～14㎛)은 인체에 대한 건강 기능의 증진뿐만 아니라 생물체와 식물생육의 활성화로 인한 작물의 조기수확을 거둘 수 있는 효과도 가지고 있다.
또한 본 발명의 필름은 수명을 다하는 기간까지 휘석분을 함유하고 있는 원적외선은 기의 활성화로 필요한 보온력과 물리적 성질을 유지하고 있어서, 무적성이 가장 저하되는 동절기(1～3월)까지는 무적제 이행에 따른 필름 내에 첨가된 첨가제의 동반 누출로 인해 생기는 내후성의 저하와 필름 표면의 오염으로 인해 떨어지는 보온성과 투명성을 막을 수 있고 원적외선의 방사로 작물의 병충해를 예방하여 농약 사용의 감소를 제공하고 인건비도 줄이는 효과를 아울러 수반한다.
그리고 식물체내에서 물분자의 활성화로 향상되는 모세관 현상에 의해 신진대사의 활동을 촉진시킴과 동시에 작물의 성장촉진에 따른 조기수확과 별도의 난방비를 줄이는 에너지의 절감효과도 거둘 수 있다.
Claims (4)
- 농업용 필름을 구성함에 있어서,공중합체 60～70중량부에 휘석분말 20～40중량부를 첨가하여 1～3분정도 공중합 수지 표면에 골고루 분산시킨 후 여기에 산화방지제 5～10중량부를 첨가하여 120～130℃의 고온에서 4～5kg/cm2의 압력을 주면서, 다시 10～15분정도 혼합시킨 원료입자표면에 융합이 잘 이루어지도록 수지의 표면으로 코팅 처리하여 주는 제1공정과; 상기의 공정에서 코팅 처리된 수지를 130～160℃의 고온에서 압출하여 입자상으로 절단과 동시에 냉각시켜 구성한 펠렛상의 변성수지 5～10중량부에 대하여 폴리에틸렌수지 100중량부를 함유하여 다시 20～30분간 혼련 교반시켜서 폴리에틸렌 원료 입자에 분산시킨 후 130～200℃의 고온에서 압출기로 필름을 제조하는 제2공정의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 농업용 필름의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기의 농업용 필름은 하우스용으로 사용할 수 있도록 그 폭(幅)을 넓게 하여 제조할 수 있음을 특징으로 하는 농업용 필름의 제조방법.
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