KR100761942B1 - Optically active inorganic additive for light transforming greenhouse film and the greenhouse film comprising the additive - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 조성 1) 및 2)에서 선택되는 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 고분자 복합필름용 광 활성 무기첨가제 및 이를 함유하는 광 변환 그린하우스 필름을 제공한다.The present invention provides an optically active inorganic additive for a polymer composite film and a light conversion green house film containing the same, including one or two or more mixtures selected from the following compositions 1) and 2).

1) Y2-p-q-z(TR)p(TR)q(TR)zO2S1) Y 2-pqz (TR ) p (TR ) q (TR ) z O 2 S

p=0.01~0.1, q=0~0.001, z=0~0.0002이고, TR=Eu, TR=Pr 또는 Sm, TR=Pr 또는 Tbp = 0.01 to 0.1, q = 0 to 0.001, z = 0 to 0.0002, TR III = Eu, TR IV = Pr or Sm, TR V = Pr or Tb

2) Y2-x-y(TR)x(TR)ySiO5 2) Y 2-xy (TR I ) x (TR II ) y SiO 5

x=0.01~0.1, y=0~0.005이고, TR=Ce, TR=Nd 또는 Tmx = 0.01 to 0.1, y = 0 to 0.005, TR I = Ce, TR II = Nd or Tm

상기 구성의 본 발명에 의하면 광 스펙트럼의 UV 영역을 식물성장에 유용한 스펙트럼 영역으로 광 변환시키는 것이 가능하다.According to the present invention having the above configuration, it is possible to convert the UV region of the light spectrum into a spectral region useful for plant growth.

광 변환, 그린하우스 필름, 무기첨가제 Light conversion, green house film, inorganic additive

Description

광 변환 그린하우스 필름용 광 활성 무기첨가제 및 이를 함유하는 그린하우스 필름{Optically active inorganic additive for light transforming greenhouse film and the greenhouse film comprising the additive}Optically active inorganic additive for light converting green house film and the green house film containing the same {Optically active inorganic additive for light transforming greenhouse film and the greenhouse film comprising the additive}

본 발명은 광 변환 그린하우스 필름용 광 활성을 가지는 무기첨가제 및 이를 함유하는 그린하우스 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 스펙트럼의 UV 영역을 식물성장에 유용한 스펙트럼 영역으로 광 변환시키는 그린하우스 필름용 무기첨가제 및 이를 함유하는 그린하우스 필름에 관한 것이다.The present invention relates to an inorganic additive having a light activity for a light conversion green house film and a green house film containing the same. More specifically, for a green house film for light conversion of the UV region of the light spectrum into a spectral region useful for plant growth It relates to an inorganic additive and a green house film containing the same.

그린하우스는 작물의 성장기간에 일교차가 큰 기후를 가진 지구의 북반구, 남반구에 널리 분포되어 있다. 이런 바람직하지 못한 주야간 기온 차이를 줄이기 위해 식물성장에 바람직한 온도와 광을 유지하기 위한 설비를 갖춘 한시적 또는 영구적 그린하우스가 요구되어 왔다. 광 스펙트럼의 가시광선 영역의 광 투과도가 높은 무기(silicate glass) 및 유기(투명 organic glass, polymers) 물질을 시트 또는 롤 형태로 만들어 포장제로서 보온용 그린하우스를 만든다.Green houses are widely distributed in the northern and southern hemispheres of the earth, which have a large cross-over climate during crop growth. In order to reduce this undesirable day and night temperature differential, a temporary or permanent green house with facilities for maintaining the temperature and light desirable for plant growth has been required. Inorganic (glass) and organic (transparent organic glass, polymers) materials with high light transmittance in the visible region of the light spectrum are made into sheets or rolls to form a green house for thermal insulation as a package.

작물에 도달하는 광 스펙트럼이 그린하우스 내 식물의 성장속도 및 수확량에 크게 영향을 미친다는 것을 1869년 러시아 과학자인 K. A. Timiryazev 등이 처음으로 입증하였다. 즉 이들은 오렌지-레드(590-700nm) 또는 블루(420-470nm) 광이 식물의 수확량을 크게 증가시킨다는 것을 발견하였다. 이러한 식물에 대한 광합성 특성은 식물의 녹색소인 클로로필의 광학 인자와 관련이 있다. K. A. Timiryazev가 제안한 이 이론은 오랫동안 농업의 기반 및 응용 연구에 큰 관심을 유발시켰다.In 1869, Russian scientist K. A. Timiryazev and others demonstrated for the first time that the light spectrum reaching the crops greatly influences the growth rate and yield of the plants in the green house. They found that orange-red (590-700 nm) or blue (420-470 nm) light greatly increased the yield of the plant. Photosynthetic properties of these plants are related to the optical factors of chlorophyll, the green pigment of plants. This theory, proposed by K. A. Timiryazev, has long been of great interest in the research and foundation of agriculture.

이 이론을 바탕으로 그린하우스 내 광의 세기, 광 조사 (照射)시간 및 스펙트럼 속성에 관한 "식물 조명 (照明) 기술" 분야가 창출되었으며 이를 목적으로 그린하우스 내 특별한 백열 램프 및 발광 램프 시스템을 설치하여 식물 성장 촉진에 활용하게 되었다. 이 분야의 연구결과를 이용하여 가을-겨울-봄에 걸쳐 대규모 원예작물, 야채, 딸기, 화초, 양배추 등의 높은 수확량을 얻었다. 그러나 그린하우스의 조명에 사용되는 전기비용의 급격한 증가로 원예 재배비용도 급증하였다. 따라서 가을-겨울-봄에 걸쳐 그린하우스 고분자 필름의 수요를 촉진시키기 위해서는 다음과 같은 특성을 지닌 고분자 필름이 필요하다.Based on this theory, the field of “plant lighting” has been created for the light intensity, light irradiation time and spectral properties of the green house. It was used to promote plant growth. Results from this field have been used to achieve high yields of large-scale horticultural crops, vegetables, strawberries, flowers, cabbage over the fall-winter-spring. However, the cost of growing horticulture also skyrocketed due to the sharp increase in the electricity costs for lighting green houses. Therefore, in order to promote the demand of the green house polymer film in the autumn-winter-spring, a polymer film having the following characteristics is required.

- 잘 찌어지지 않고 강한 풍압 강한 기계적 강도-Strong wind pressure strong mechanical strength without sticking well

- 전 가시광선 영역의 광 스펙트럼 고 투과-High transmission of light spectrum in the entire visible range

- 그린하우스 내 토양이 방출하는 파장 10-25 마이크론인 적외선의 높은 흡수 및 재 방출High absorption and re-emission of infrared radiation with a wavelength of 10-25 microns emitted by the soil in the green house

- 태양광의 단파장 및 중파장 영역의 UV 스펙트럼 흡수력, 이는 대기에 오존 층 파손(오존층 홀 출현)으로 최근 증가한 UV에 의해 식물의 화상 (火傷) (sunburn) 방지-UV spectrum absorption in short and medium wavelengths of sunlight, which prevents sunburn of plants by recently increased UV due to ozone layer breakage (appearance of ozone layer holes) in the atmosphere

러시아 특허 2131661은 러시아 특허 2094978의 그린하우스 필름용 고분자 필름에 유기 글래스를 그린하우스의 광 변환 커버로 사용하였다. 그러나 두 필름 모두 그린하우스에서 식물의 광합성 광 인자에 영향을 미치지 않았다.Russian patent 2131661 uses organic glass as the light conversion cover of the green house in the polymer film for the green house film of the Russian patent 2094978. However, neither film affected the photosynthetic photofactor of the plant in the green house.

특허 SU1780309는 1,10-페난트롤린(1,10-phenantrolyne), 2,2'-다이피리딘(2.2'-dipyridine), 4,4'-디메틸-2,2'-디피리딘 (4,4'-dimethyl-2,2'-dipyridine) 또는 파라핀(paraffin) 유로피움 나이트레이트의 착화물을 함유한 고분자 필름을 그린하우스 필름으로 사용하였다. 또한 러시아 특허 2053247은 열가소성 고분자, 카올린, 알루미늄 또는 구리 금속, 블루 또는 레드 색소, 같은 색소 영역에서 발광하는 포스포(phosphor)로 구성된 원예작물용 고분자 필름에 관한 것이다. Patent SU1780309 discloses 1,10-phenantroline (1,10-phenantrolyne), 2,2'-dipyridine, 4,4'-dimethyl-2,2'-dipyridine (4,4 A polymer film containing a complex of '-dimethyl-2,2'-dipyridine) or paraffin europium nitrate was used as the green house film. The Russian patent 2053247 also relates to a polymer film for horticultural crops consisting of a phosphor, which emits light in a pigmented region, such as thermoplastic polymer, kaolin, aluminum or copper metal, blue or red pigment.

러시아 특허 2127511의 그린하우스용 고분자 필름은 열가소성 고분자, 광 안정제, 유로피움 화합물계 무기 포스포로 구성되어있다. 광 안정제로 페노잔-23(phenozan-23)이 사용되었으며 무기 포스포로 ① 유로피움으로 활성화된 스트론튬 설파이드 ② 유로피움 또는 디스프로시움(dysprosium) 또는/및 터비움으로 활성화된 칼슘 설파이드 ③ 유로피움, 디스프로시움 또는/및 터비움으로 활성화된 스트론튬 칼슘 설파이드가 사용되었다. 이 필름은 광 스펙트럼의 290-330nm 또는 400-440nm 영역의 UV 스펙트럼을 흡수하여 618-680nm에서 최대 강도를 갖는 580-760nm 영역의 레드 스펙트럼을 방출한다. 또한 이 필름은 최대 2시간의 형광 특성도 가지고 있다.The polymer film for green house of Russian patent 2127511 is composed of a thermoplastic polymer, an optical stabilizer, and an europium compound-based inorganic phosphor. Phenozan-23 (phenozan-23) was used as the light stabilizer. Inorganic phosphorus: strontium sulfide activated with europium ② europium or dysprosium or / and calcium sulfide activated with turbium ③ europium Strontium calcium sulfide activated with, disprosium or / and terbium was used. The film absorbs the UV spectrum in the 290-330 nm or 400-440 nm region of the light spectrum and emits a red spectrum in the 580-760 nm region with maximum intensity at 618-680 nm. The film also has fluorescence properties for up to 2 hours.

러시아 특허 2059999의 광전환 필름은 광 투과 성분인 열가소성 고분자와 광 활성 첨가물로 구성되어 있다. 이 광 활성 첨가물의 일반식은 [(La1-xEux)O]m(Lig)n 이다. 이 식에서 m=n=1인 경우 Lig=F-, Cl-, Br-를, m=2, n=1인 경우 Lig=S2-, SiO4 2-, PO4 3-를 나타내며 최종 필름의 조성은 다음과 같다.The light conversion film of the Russian patent 2059999 consists of a thermoplastic polymer which is a light transmitting component and a light active additive. The general formula of this photoactive additive is [(La 1-x Eu x ) O] m (Lig) n . If the equation m = n = 1 Lig = F -, Cl -, Br - to, in the case of m = 2, n = 1 Lig = S 2-, represents a SiO 4 2-, PO 4 3- of the final film The composition is as follows.

- 광학 활성 첨가제 : 0.02-5.0중량%Optically active additives: 0.02-5.0 wt%

- 광 투과 고분자 : 나머지-Light transmitting polymer: rest

상기 특허 필름은 대량 생산은 용이하지만 사용상 다음과 같은 단점이 있다.The patent film is easy to mass production, but has the following disadvantages in use.

- 구성 성분이 스펙트럼의 오렌지-레드 영역에서만 2차 광을 방출하고 블루 영역에서는 2차 광을 방출하지 않는다. 이는 콩과식물과 농작물에 악영향을 미친다. The component emits secondary light only in the orange-red region of the spectrum and does not emit secondary light in the blue region. This adversely affects legumes and crops.

- 무기 옥시 설파이드계 고분자 조성에서 첨가제의 함량이 0.2-0.5중량%의 높은 경우에만 방출 세기가 높다.The emission intensity is high only when the content of the additive in the inorganic oxy sulfide-based polymer composition is 0.2-0.5% by weight.

그럼에도 불구하고 상기에 언급된 고분자 조성을 변화시켜 만든 특허 필름 "Redlight"가 1996년에 생산되었으나 이 필름은 레드 영역에서의 방출 세기가 약하여 식물의 성장에 거의 영향을 미치지 못하였다. 이것은 필름 생산 기술 체계의 난조, 유로피움 이트리움 옥시-설파이드 첨가제의 농도 조절 및 오렌지-레드 영역에서 방출 스펙트럼의 함량에 대한 최적화가 이루어지지 않은 것은 광합성에 대한광 인자 효율이 낮은 것이 원인인 것으로 판단된다. 또 유로피움 이트리움 옥시 설파이드의 방출 스펙트럼은 585nm, 616nm 및 626nm의 서로 다른 광 파장의 광 피크 (peak)로 구성되어 있기 때문이다. 즉, 피크 파장의 40nm 간격이 광합성에 조화를 못 이루든가 불균등한 것에 문제가 있다.Nevertheless, the patented film "Redlight", produced by varying the above-mentioned polymer composition, was produced in 1996, but the film had a weak emission intensity in the red region, which had little effect on plant growth. This may be due to the low light factor efficiency for photosynthesis due to the difficulty of film production technology, the control of the concentration of Europium yttrium oxy-sulfide additive, and the optimization of the emission spectrum content in the orange-red region. do. This is because the emission spectrum of Europium yttrium oxy sulfide is composed of light peaks of different light wavelengths of 585 nm, 616 nm and 626 nm. That is, there is a problem that the 40 nm intervals of the peak wavelengths do not match photosynthesis or are uneven.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 한계를 극복하기 위해 제안된 것으로, 광 스펙트럼의 UV 영역을 식물성장에 유용한 스펙트럼 영역으로 광 변환시키는 그린하우스 필름용 무기첨가제 및 이를 함유하는 그린하우스 필름을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to overcome the limitations of the prior art as described above, and the inorganic additive for the green house film and the green house film containing the same to convert the UV region of the light spectrum into a spectral region useful for plant growth In providing.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하기 조성 1) 및 2)에서 선택되는 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 광 변환 그린하우스 필름용 광 활성 무기첨가제의 조성을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition of the optically active inorganic additive for light conversion green house film comprising one or two or more mixtures selected from the following compositions 1) and 2).

1) Y2-p-q-z(TR)p(TR)q(TR)zO2S1) Y 2-pqz (TR ) p (TR ) q (TR ) z O 2 S

p=0.01~0.1, q=0~0.001, z=0~0.0002이고, TR=Eu, TR=Pr 또는 Sm, TR=Pr 또는 Tbp = 0.01 to 0.1, q = 0 to 0.001, z = 0 to 0.0002, TR III = Eu, TR IV = Pr or Sm, TR V = Pr or Tb

2) Y2-x-y(TR)x(TR)ySiO5 2) Y 2-xy (TR I ) x (TR II ) y SiO 5

x=0.01~0.1, y=0~0.005이고, TR=Ce, TR=Nd 또는 Tmx = 0.01 to 0.1, y = 0 to 0.005, TR I = Ce, TR II = Nd or Tm

또한, 본 발명은 상기한 광 활성 무기첨가제 1) 및 2)에서 선택되는 하나 또 는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 광 변환 그린하우스 필름을 제공한다.The present invention also provides a light conversion green house film comprising one or two or more mixtures selected from the above-described photoactive inorganic additives 1) and 2).

상기 본 발명에 따른 광 변환 그린하우스 필름은 광안정제를 포함하는 것이 바람직하다.The light conversion green house film according to the present invention preferably comprises a light stabilizer.

이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the content of the present invention in more detail as follows.

본 발명은 그린하우스 필름의 광 변환 특성을 개선하기 위해 광 활성 무기첨가제로 적용 가능한 무기첨가물과 이를 함유하는 광 변환 그린하우스 필름을 제공한다.The present invention provides an inorganic additive applicable to the optically active inorganic additive and a light conversion green house film containing the same to improve the light conversion characteristics of the green house film.

본 발명에 따른 광 활성 무기첨가제는 하기 조성 1) 및 2)에서 선택되는 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 포함한다.The photoactive inorganic additive according to the present invention comprises one or a mixture of two or more selected from the following compositions 1) and 2).

1) Y2-p-q-z(TR)p(TR)q(TR)zO2S1) Y 2-pqz (TR ) p (TR ) q (TR ) z O 2 S

p=0.01~0.1, q=0~0.001, z=0~0.0002이고, TR=Eu, TR=Pr 또는 Sm, TR=Pr 또는 Tbp = 0.01 to 0.1, q = 0 to 0.001, z = 0 to 0.0002, TR III = Eu, TR IV = Pr or Sm, TR V = Pr or Tb

2) Y2-x-y(TR)x(TR)ySiO5 2) Y 2-xy (TR I ) x (TR II ) y SiO 5

x=0.01~0.1, y=0~0.005이고, TR=Ce, TR=Nd 또는 Tmx = 0.01 to 0.1, y = 0 to 0.005, TR I = Ce, TR II = Nd or Tm

위 화합물 1)로 표시되는 무기첨가물은 UV 영역의 광을 흡수하여 일반적인 식물성장에 유용한 레드(red) 영역의 광으로 변환하는 특성이 우수하다. 상기 화합물 1)은 광 변환 그린하우스 필름의 첨가제로 필름중량 대비 0.0001~0.02 중량% 함유되도록 첨가하는 것이 좋다.The inorganic additive represented by the above compound 1) is excellent in absorbing light in the UV region and converting it into light in the red region useful for general plant growth. The compound 1) may be added so as to contain 0.0001 to 0.02% by weight relative to the film weight as an additive of the light conversion green house film.

또한 위 화합물 2)로 표시되는 무기첨가물은 UV 영역의 광을 흡수하여 특히 콩과 식물과 농작물에 유용한 블루(blue) 영역의 광으로 변환하는 특성이 우수하다. 상기 화합물 2)는 광 변환 그린하우스 필름의 첨가제로 바람직하게는 필름중량 대비 0.0001~0.005 중량% 함유되도록 첨가하는 것이 좋다.In addition, the inorganic additive represented by the compound 2) is excellent in absorbing light in the UV region and converting it into light in the blue region, which is particularly useful for legumes and crops. The compound 2) is preferably added as an additive of the light conversion green house film so as to contain 0.0001 to 0.005% by weight based on the weight of the film.

상기 화합물 1)과 2)는 광 변환 그린하우스 필름 고분자 재료에 단독으로 첨가되거나, 이 두 가지 물질을 혼합하여 첨가하여도 좋으나, 바람직하게는 상기 두 화합물 모두를 첨가하는 것이 좋다. 이러한 경우 화합물 1) 및 화합물 2)의 첨가비율은 바람직하게는 1:1~3:1의 범위로 조절되도록 첨가하는 것이 좋다.Compounds 1) and 2) may be added to the light conversion green house film polymer material alone or a mixture of the two materials may be added. Preferably, both compounds may be added. In this case, the addition ratio of the compound 1) and the compound 2) is preferably added so as to be adjusted in the range of 1: 1 to 3: 1.

또한, 본 발명에 따른 광 변환 그린하우스 필름의 광 안전성을 증가시키기 위한 목적으로 소정의 광 안정제를 첨가할 수 있다. 이러한 광안정제의 대표적인 예로는, 터너리 아미노숙시네이트를 들 수 있다. 상기 광 안정제를 첨가하고자 하는 경우 그 함량은 바람직하게는 무기첨가제와 1:1~1:3, 보다 바람직하게는 1:1.2~1:1.5의 비가 되도록 첨가하는 것이 좋다.In addition, a predetermined light stabilizer may be added for the purpose of increasing the light safety of the light conversion green house film according to the present invention. Representative examples of such light stabilizers include ternary amino succinate. In the case where the light stabilizer is to be added, the content thereof is preferably added in a ratio of 1: 1 to 1: 3, more preferably 1: 1.2 to 1: 1.5 with an inorganic additive.

본 발명에 따른 광 변환 그린하우스 필름에 사용가능한 열가소성 고분자로는 특별한 한정을 요하지는 않으며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, EVA, 폴리카보네이트 글래스 등을 들 수 있다.The thermoplastic polymer usable in the light conversion green house film according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene, polyvinyl chloride, EVA, polycarbonate glass, and the like.

상기 본 발명에 의한 광 변환 그린하우스 필름을 대상으로 UV 광 투과실험을 수행한 결과에서 UV 영역의 광을 투과시키지 않는 것으로 확인되어졌다. 더욱이 상기 화합물 1) 및 2)로 표시되는 무기첨가제를 함께 첨가한 경우 인공 UV 광이나 자연 UV 광에 관계없이 블루-오렌지-레드 광을 방출하는 것이 확인되어졌다. 스펙트럼의 블루, 오렌지, 레드 영역에서 광자에너지의 양은 두 가지 첨가제의 비와 필름 에서 첨가제의 중량 비(比)에 의존하나 광 적분 복사 강도는 첨가제의 양에 선형적으로 변화하지 않으며, 블루-오렌지-레드 각 영역에서의 복사 강도도 비선형적으로 변화한다. 즉, 첨가제의 양에 비례해서 광 전환이 일어나는 것이 아니다 (비선형적 증가). 즉, 그린하우스 필름의 첨가물 조성이 화합물 2)의 무기첨가제의 비를 상기 제시 보다 50%까지 증가시켜도 425nm 블루 광의 세기는 불과 20%만 증가한다.The UV light transmission experiment was performed on the light conversion green house film according to the present invention. Furthermore, it was confirmed that when the inorganic additives represented by the compounds 1) and 2) were added together, blue-orange-red light was emitted regardless of artificial UV light or natural UV light. The amount of photon energy in the blue, orange, and red regions of the spectrum depends on the ratio of the two additives and the weight ratio of the additives in the film, but the light-integrated radiation intensity does not change linearly with the amount of additives, and blue-orange The radiation intensity in each red region also varies nonlinearly. That is, no light conversion occurs in proportion to the amount of additive (nonlinear increase). That is, even if the additive composition of the green house film increases the ratio of the inorganic additive of compound 2) by 50% than the above, the intensity of the 425 nm blue light increases by only 20%.

후술하는 실시 예에서는 광 스펙트럼의 블루 또는 레드 영역의 광의 방출 강도에 대한 첨가제 함량 의존성을 측정하였으며, 다양한 작물 실험을 수행하였다. In the examples described below, the additive content dependence on the emission intensity of light in the blue or red region of the light spectrum was measured, and various crop experiments were performed.

이하 실시 예 및 비교 예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 하지만, 하기 실시 예는 본 발명의 내용을 보다 용이하게 이해하기 위한 목적으로 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 이에 한정하려는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the following examples are presented for the purpose of more easily understanding the contents of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시 예 1> <Example 1>

블루 포스포로는 Y1.95Ce0.05SiO5를, 레드 포스포로는 Y1.95Eu0.05O2S를 사용하였다.Y 1.95 Ce 0.05 SiO 5 was used as a blue phosphor and Y 1.95 Eu 0.05 O 2 S was used as a red phosphor.

1000kg의 필름을 제조하기 위해서 0.5kg의 블루 포스포와 2.0kg의 레드 포스포를 사용하였다. 먼저 두 포스포를 열 안정제이자 산화 방지제인 IRGANOX 1010(스위스 Ciba 제품) 0.5kg과 Oligomeric Hindered Amine Light Stable의 광 안정제인 TINUVIN 622(스위스 Ciba 제품) 3kg과 함께 이미 20kg의 저밀도 폴리에틸렌이 들어 있는 100℃까지 가열된 로터리 믹스에 넣어 1시간 동안 혼합하였다. 이 물질을 수 평 형 익스트루더로 옮기고 출력 플레이트의 온도를 150℃로 유지하였다.0.5 kg blue phosphor and 2.0 kg red phosphor were used to produce 1000 kg of film. First, the two phosphors were already heated to 100 ° C, containing 20 kg of low-density polyethylene with 0.5 kg of heat stabilizer and antioxidant, 0.5 kg IRGANOX 1010 (Ciba, Switzerland) and 3 kg TINUVIN 622 (Ciba, Switzerland), light stabilizers from Oligomeric Hindered Amine Light Stable. The mixture was heated to a rotary mix until 1 hour to mix. This material was transferred to a horizontal extruder and the temperature of the output plate was maintained at 150 ° C.

완전한 용융 상태가 되었을 때 가는 로드 타입으로 사출을 시작하였으며 냉각수를 이용하여 식힌 다음 4-8mm 그래뉼 형태로 절단하였다.When the molten state was completely melted, injection was started with a thin rod type, cooled with cooling water, and cut into 4-8 mm granules.

이를 마스터배치라고 부르며 UV 광에 대한 휘도 (輝度)는 표준시료의 휘도 보다 높았다. 표준시료의 휘도(L)의 값을 100%라고 하였을 때, 이 마스터배치의 휘도는 120%로 나타났다. 따라서 UV광이 제거되고 블루-오렌지-레드 영역에서의 복사강도가 증가한 것을 알 수 있다. This is called masterbatch and the brightness for UV light was higher than that of standard samples. When the luminance L value of the standard sample was 100%, the brightness of this masterbatch was 120%. Therefore, it can be seen that the UV light is removed and the radiation intensity in the blue-orange-red region is increased.

또, 트윈 헤드 익스트루더를 사용하여 2층 필름을 제조하였다. 총 마스터배치 투입량 중 필름의 내층에 35%의 마스터배치를, 외층에 65%의 마스터배치를 사용하였으며 필름의 주재료로 저밀도 폴리에틸렌을 사용하였다. 제조된 필름의 두께는 120㎛, 필름의 폭은 10m 이었다. 상기 필름의 광 투과성은 약 91%, 인장강도는 약 130kgf/cm2를 나타내었다.Moreover, the two-layer film was manufactured using the twin head extruder. Of the total masterbatch inputs, 35% masterbatch was used for the inner layer of the film and 65% masterbatch for the outer layer, and low density polyethylene was used as the main material of the film. The film thickness was 120 µm, and the film width was 10 m. The light transmittance of the film was about 91%, and the tensile strength was about 130 kgf / cm 2 .

<실시 예 2><Example 2>

블루 포스포로 Y1.95Ce0.05SiO5 0.25g과 표준 블루 포스포, Ba0.9MgEu0.1Al10O17(BMA) 0.25g을 혼합하여 사용하였다. 여기에 레드 포스포로는 실시 예 1과 동일한 Y1.95Eu0.05O2S를 1.5kg 사용하였다. 열 안정제이자 산화 방지제인 IRGANOX 1010(스위스 Ciba 제품) 및 Oligomeric Hindered Amine Light Stable의 광 안정제인 TINUVIN 622(스위스 Ciba 제품)를 각각 1kg 및 3kg을 사용하였으며 저밀 도 폴리에틸렌 대신에 저밀도 폴리에틸렌과 에틸렌 비닐 아세테이트를 4:1의 비로 혼합하여 20kg을 사용하였다. 마스터배치를 제조하기 위한 혼합은 실시예 1과 동일하며 단지 수평 형 익스트루더의 출력 플레이트의 온도를 160℃로 유지하여 가는 로드 타입으로 사출을 시작하였으며 냉각수를 이용하여 식힌 다음 4-8mm 그래뉼 형태로 절단하였다.0.25 g of blue phosphor Y 1.95 Ce 0.05 SiO 5 and 0.25 g of standard blue phosphor, Ba 0.9 MgEu 0.1 Al 10 O 17 (BMA), were mixed and used. As red phosphor, 1.5 kg of Y 1.95 Eu 0.05 O 2 S, which is the same as in Example 1, was used. 1 kg and 3 kg of light stabilizer, IRGANOX 1010 (Swiss Ciba) and Oligomeric Hindered Amine Light Stable, TINUVIN 622 (Swiss Ciba), respectively, were used as a heat stabilizer and antioxidant. 20 kg was used by mixing in a ratio of 4: 1. The mixing to prepare the masterbatch was the same as in Example 1 except that the injection was started in a thin rod type, maintaining the temperature of the output plate of the horizontal extruder at 160 ° C. Cut to

그 다음은 두께가 160-180㎛인 3층 필름을 제조하였다. 총 마스터배치 투입량 중 필름의 내층에는 15%의 마스터배치를, 중간층에는 35%의 마스터배치를, 외층에는 50%의 마스터배치를 사용하였으며 나머지는 필름의 주재료인 저밀도 폴리에틸렌을 사용하였다.Next, a three-layer film having a thickness of 160-180 μm was prepared. Of the total master batch input, 15% masterbatch was used for the inner layer of the film, 35% masterbatch for the middle layer, and 50% masterbatch for the outer layer, and low density polyethylene, the main material of the film, was used.

또한 내층의 안개가 쌓이는 것을 피하기 위해 즉, 이슬방울 형성을 막기 위해 내층에는 플루오라이드 저밀도 폴리에틸렌인 무적제(霧滴劑)를 첨가하였다.In addition, in order to avoid the accumulation of fog in the inner layer, that is, to prevent dewdrop formation, an inner layer of a fluoride low density polyethylene was added.

이 3층 필름의 인장강도는 약 200kgf/cm2로 매우 높은 값을 나타내었으며 이 강도로는 스노우 슬립이나 강한 겨울바람을 견뎌낼 수 있다.The tensile strength of this three-layer film is about 200 kgf / cm 2, which is very high and can withstand snow slip or strong winter winds.

<실험예> 작물실험Experimental Example Crop Experiment

실험방법은 밀폐된 비닐하우스 내 식물의 탄소동화작용에 의한 탄산가스의 감소율을 측정하는 기존의 그린하우스 실험에 사용되는 방법과 동일하다. 실험결과에서 순수한 폴리에틸렌 필름으로 제조한 그린하우스와 비교하였을 때 본 발명에 따른 필름으로 제조한 그린하우스의 경우가 식물의 성장속도가 증가 (작물에 따라 다르나 토마토, 고추의 경우 1주일) 되거나, 완숙시기가 가속화 (토마토 경우 1주일)된 것으로 확인되었다.The test method is the same as the method used in the existing green house test to measure the reduction rate of carbon dioxide gas by the carbon assimilation of plants in a closed plastic house. Compared to the green house made of pure polyethylene film in the experimental results, the green house made of the film according to the present invention increases the growth rate of the plant (depending on the crop, but one week for tomatoes and peppers) The period was confirmed to be accelerated (one week for tomato).

본 발명에 의하면 광 스펙트럼의 UV 영역을 식물성장에 유용한 스펙트럼 영역으로 효율적으로 광변환하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 광활성 무기첨가제를 함유한 고분자 복합필름은 얇은 두께로도 두꺼운 유기 글래스와 대등한 정도의 단파장 흡수율을 가진다. 본 발명에 따른 필름의 재방출시의 광자수율은 0.75~0.9로 높으며, 방출스펙트럼의 밝기는 파장이 동일한 광 스펙트럼의 밝기를 능가하고 동시에 티미라제프 스펙트럼 효과를 발휘한다. 또한, 고분자 필름은 장파장의 적외선을 그린하우스에서 산란시키거나 반사시켜 그린하우스의 토양온도를 증가시킨다.According to the present invention, it is possible to efficiently convert the UV region of the light spectrum into a spectral region useful for plant growth. The polymer composite film containing the photoactive inorganic additive according to the present invention has a short wavelength absorption rate comparable to that of thick organic glass even with a thin thickness. The photon yield at the time of re-emission of the film according to the invention is high, 0.75 to 0.9, and the brightness of the emission spectrum exceeds the brightness of the light spectrum with the same wavelength and at the same time exhibits the thymirazep spectral effect. In addition, the polymer film increases the soil temperature of the green house by scattering or reflecting the infrared rays of the long wavelength in the green house.

Claims (6)

하기 조성 1) 및 2)에서 선택되는 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 고분자 복합필름용 광 활성 무기첨가제.Optical active inorganic additive for a polymer composite film comprising one or a mixture of two or more selected from the following compositions 1) and 2). 1) Y2-p-q-z(TR)p(TR)q(TR)zO2S1) Y 2-pqz (TR ) p (TR ) q (TR ) z O 2 S p=0.01~0.1, q=0~0.001, z=0~0.0002이고, TR=Eu, TR=Pr 또는 Sm, TR=Pr 또는 Tbp = 0.01 to 0.1, q = 0 to 0.001, z = 0 to 0.0002, TR III = Eu, TR IV = Pr or Sm, TR V = Pr or Tb 2) Y2-x-y(TR)x(TR)ySiO5 2) Y 2-xy (TR I ) x (TR II ) y SiO 5 x=0.01~0.1, y=0~0.005이고, TR=Ce, TR=Nd 또는 Tmx = 0.01 to 0.1, y = 0 to 0.005, TR I = Ce, TR II = Nd or Tm 광 활성 무기첨가제로 하기 조성 1) 및 2)에서 선택되는 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 고분자 복합필름.Polymer composite film comprising one or two or more mixtures selected from the following compositions 1) and 2) as an optically active inorganic additive. 1) Y2-p-q-z(TR)p(TR)q(TR)zO2S1) Y 2-pqz (TR ) p (TR ) q (TR ) z O 2 S p=0.01~0.1, q=0~0.001, z=0~0.0002이고, TR=Eu, TR=Pr 또는 Sm, TR=Pr 또는 Tbp = 0.01 to 0.1, q = 0 to 0.001, z = 0 to 0.0002, TR III = Eu, TR IV = Pr or Sm, TR V = Pr or Tb 2) Y2-x-y(TR)x(TR)ySiO5 2) Y 2-xy (TR I ) x (TR II ) y SiO 5 x=0.01~0.1, y=0~0.005이고, TR=Ce, TR=Nd 또는 Tmx = 0.01 to 0.1, y = 0 to 0.005, TR I = Ce, TR II = Nd or Tm 제 2항에 있어서, 소중합체 힌더드 아민 광 안정제(Oligomeric Hindered Amine Light Stable)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 복합필름.The polymer composite film of claim 2, further comprising an oligomeric hindered amine light stabilizer. 제 2항에 있어서, 상기 화합물 1)은 필름중량 대비 0.0001~0.02 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 고분자 복합필름.The polymer composite film of claim 2, wherein the compound 1) contains 0.0001 to 0.02 wt% based on the weight of the film. 제 2항에 있어서, 상기 화합물 2)는 필름중량 대비 0.0001~0.005 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 고분자 복합필름.The polymer composite film of claim 2, wherein the compound 2) contains 0.0001 to 0.005 wt% based on the weight of the film. 제 2항에 있어서, 상기 화합물 1)과 2)의 조성비는 1:1~3:1로 하는 것을 특징으로 하는 고분자 복합필름.The polymer composite film according to claim 2, wherein the composition ratio of the compounds 1) and 2) is 1: 1 to 3: 1.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2158833A (en) 1983-10-31 1985-11-20 Inst Obschei I Neoorganichesko Polymer material for coating hot greenhouses
KR20010032482A (en) * 1997-11-25 2001-04-25 르주보브 로베르토브나 브라트코바 Light-converting material and composition for producing the same
KR20050100578A (en) * 2005-09-28 2005-10-19 한국에너지기술연구원 Light conversion film with long afterglow

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100984329B1 (en) * 2008-02-05 2010-09-30 욱성화학주식회사 Functional film for agricultural with selective permeability of light

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