KR100893003B1 - 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물, 이를이용한 필름의 제조방법과 그 필름 - Google Patents

농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물, 이를이용한 필름의 제조방법과 그 필름

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Abstract

본 발명은 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물, 이를 이용한 필름의 제조방법과 그 필름에 관한 것으로, 그 목적은 UV 영역의 광을 적색 가시 스펙트럼 광으로 전환할 수 있는 개선된 고분자 필름의 조성물, 필름의 제조방법 및 필름을 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물에 있어서,폴리에틸렌과; 폴리에틸렌에 첨가되는 활성첨가제인, A - 유로피움의 산화물, 유로피움의 유기 염 또는 유로피움의 무기 염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물; B - f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 산화물, f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 유기 염 또는 f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 무기 염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물; C - β-디케톤 류에 속하는 그룹에서 선택된 하나의 화합물;D - 두자리 리간드 질소 헤테로사이클, 또는 알킬 또는 페닐이 치환된 포스핀 옥사이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물; E - 단파장의 UV 영역을 흡수하여 그 흡수한 에너지를 구성 성분 C 또는 D에 전송하는 바이페닐, p-터페닐, 디페닐옥사졸, 플루오렌 등으로 구성된 유기 화합물 그룹에서 선택된 하나의 화합물로 조성되고, 상기 활성 첨가제의 함량이 고분자(폴리에틸렌)의 무게에 대해 0.005 - 5.0% 범위인 것을 특징으로 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물, 이를 이용한 필름의 제조방법과 제조된 그 필름을 기술적 사상의 특징으로 한다.
고분자필름, 폴리에틸렌, 농업용 필름, UV, 단파장

Description

농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물, 이를 이용한 필름의 제조방법과 그 필름{Polymer Composition for Production of Polymeric Films used in Agriculture and manufacturing method of Film, film thereof}
본 발명은 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물, 이를 이용한 필름의 제조방법과 그 필름에 관한 것으로, 자세하게는 UV광을 농업용으로 사용이 적합한 적색 스펙트럼 영역으로 전환할 수 있는 활성 첨가제를 함유하고 있는 고분자 필름분야에 관한 것이다.
지금까지 농업분야에 사용할 수 있는 광전환 고분자 필름의 조성에 관한 여러 가지 선행 연구가 있다.
유사 특허 예로서 스위스 특허 667463은 유로피움(Eu)을 이트륨(Y), 란타늄(La), 비스무트(Bi), 테르븀(Tb), 루테튬(Lu) 그리고 가돌리늄(Gd) 그룹의 한 금속과 1:0.1에서 1:100의 몰 비로 형성한 콤플렉스 화합물과 열가소성 고분자를 포함하는 광전환 고분자 조성에 관한 것이 있다.
또 다른 예로서 러시아 특허 2202567은 일반식 [A(COO)x]3EuB의 활성 첨가제와 고분자(올리고머)로 구성된 고분자 또는 올리고머 조성을 사용하였다. 이 일반식에서 A는 1-4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타내며 B는 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline), α,α-디피리딜(α,α-dipyridyl), 피콜린(picoline), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide), 퀴놀린(quinoline) 그리고 그 유도체로 구성된 그룹의 한 화합물을 나타낸다.
또한 미국 특허 5,958,294가 있는데, 3 성분 혼합물을 활성 첨가제로 함유하는 폴리에틸렌(polyethylene)계 필름을 제조하기 위한 고분자 조성에 관한 것이다. 활성 첨가제는 A, B 그리고 C로 구성된 3 성분 혼합물로 A는 유로피움(Eu)의 산화물, 유기 염 또는 무기 염의 그룹에서 선택된 한 화합물이며 B는 β-디케톤(diketone) 류에서 선택된 한 화합물이고 C는 두자리 리간드 질소 헤테로사이클(bidentate nitrogen heterocycles) 또는 트리 알킬이 치환된 포스핀 옥사이드(trialkyl substituted phosphine oxides)의 그룹에서 선택된 한 화합물로 이루어진다.
종래 농업분야에 사용할 수 있는 광전환 고분자 필름의 조성에 관한 여러 가지 선행 연구 중 전술한 특허들은 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 스위스 특허 667463은 첫째, 활성 첨가제인 콤플렉스 화합물이 사전에 합성되어야 하고, 그 다음 정제 및 건조의 공정을 거쳐야 한다는 문제점이 있다. 둘째, 상기의 특허에 설명된 방법으로는 ㎛ 단위 이상의 상당히 큰 입자의 활성 첨가제가 얻어진다는 것이다. 고분자 필름에 분산된 고체 광전환 입자의 광학 특성이 입자의 형태 그리고 크기 특히, 입자의 입도 분포에 의존한다는 것은 이미 잘 알려져 있다. 큰 입자는 필름에 의한 광 산란을 증가시켜 결국 필름의 투광도가 떨어진다는 문제점이 있다.
또한 러시아 특허 2202567은 활성 첨가제를 사전에 합성시켜 정제와 건조 등의 공정을 거쳐야 하며 활용에 있어서도 주조 절차에 의해 엄격한 제한을 받는다는 문제점이 있다.
또한 미국 특허 5,958,294는 비록 광전환 필름 제조 절차가 매우 간단하지만 광안정성이 충분하지 않다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 UV 영역의 광을 적색 가시 스펙트럼 광으로 전환할 수 있는 개선된 고분자 필름의 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 활성 첨가제의 단점을 극복하여 식물 성장을 효과적으로 가속화시키는 고분자 필름을 제조하기 위한 개선된 고분자 조성물을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 UV 영역의 광을 적색 가시 스펙트럼 광으로 전환할 수 있는 개선된 고분자 필름의 조성물을 이용하여 필름을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기의 활성 첨가제의 단점을 극복하여 식물 성장을 효과적으로 가속화시키는 고분자 필름을 제조하기 위한 개선된 고분자 조성물을 이용하여 필름을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 UV 영역의 광을 적색 가시 스펙트럼 광으로 전환할 수 있는 개선된 고분자 필름의 조성물을 이용하여 제조된 필름을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기의 활성 첨가제의 단점을 극복하여 식물 성장을 효과적으로 가속화시키는 고분자 필름을 제조하기 위한 개선된 고분자 조성물을 이용하여 제조된 필름을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물에 있어서,
폴리에틸렌과;
폴리에틸렌에 첨가되는 활성첨가제인,
A - 유로피움의 산화물, 유로피움의 유기 염 또는 유로피움의 무기 염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
B - f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 산화물, f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 유기 염 또는 f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 무기 염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
C - β-디케톤 류에 속하는 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
D - 두자리 리간드 질소 헤테로사이클, 또는 알킬 또는 페닐이 치환된 포스핀 옥사이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
E - 단파장의 UV 영역을 흡수하여 그 흡수한 에너지를 구성 성분 C 또는 D에 전송하는 바이페닐, p-터페닐, 디페닐옥사졸, 플루오렌 등으로 구성된 유기 화합물 그룹에서 선택된 하나의 화합물로 조성되고,
상기 활성 첨가제의 함량이 고분자(폴리에틸렌)의 무게에 대해 0.005 - 5.0% 범위인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물을 제공함으로써 달성된다.
상기에서 활성 첨가제를 구성하는 성분 사이의 질량 비가
구성 성분 A의 유로피움 원자는 0.1 - 0.9 개,
구성 성분 B의 f 전자각을 갖는 금속 원자는 0.1 - 0.9 개,
구성 성분 C의 화합물 분자는 3 개,
구성 성분 D의 두 자리 리간드 질소 헤테로사이클 분자는 1 개, 또는 알킬기 또는 페닐기가 치환된 포스핀 옥사이드 분자는 2개,
구성 성분 E의 화합물 분자는 0.1 - 1 개의 알고리듬에 의해 묘사되는 고분자 조성물을 특징으로 한다.
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상기에서 구성 성분 A가 유로피움의 수화물 또는 무수화물의 나이트레이트, 나이트라이드, 클로라이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 유로피움 무기 염인 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 A가 유로피움 아세트산염 또는 그 퍼플루오로 그리고 퍼클로로 유도체, 유로피움 벤조산 또는 페닐아세트산, 피콜린산, 니코틴산 그리고 퀴날딘산 기를 가진 그 치환체로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 유로피움 유기 염인 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 B가 f 전자각을 갖는 금속 원자의 수화물 또는 무수화물의 나이트레이트, 나이트라이드, 클로라이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 f 전자각을 갖는 금속 원자의 무기 염인 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 B가 f 전자각을 갖는 금속 원자의 아세트산염 또는 그 퍼플루오로 그리고 퍼클로로 유도체, f 전자각을 갖는 금속 원자의 벤조산 또는 페닐아세트산, 피콜린산, 니코틴산 그리고 퀴날딘산 기를 가진 그 치환체로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 f 전자각을 갖는 금속 원자의 유기 염인 것을 특징으로 한다,
상기에서 구성 성분 C가 일반식 R1C(O)CH2C(O)R2를 가지며 R1과 R2는 C1부터 C18까지의 선형 또는 가지형 알킬기, 플루오로카본, 페닐기, 2-티에닐기로 구성된 그룹에서 독립적으로 선택된 동일한 또는 다른 기를 갖는 β-디케톤 류에서 선택된 하나의 화합물인 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 C가 β-디케톤으로 아세틸아세톤 또는 헥사플루오로아세 틸아세톤을 사용한 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 D가 질소 헤테로사이클, 또는 알킬기 또는 페닐기가 치환된 포스핀 옥사이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물인 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 D가 질소 헤테로사이클로 2,2'-디피리딘 또는 4,4'-디피리딘 또는 1,10-페난트롤린으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물인 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 D가 알킬기가 치환된 포스핀 옥사이드로 트리옥틸 포스핀 옥사이드를 사용한 것을 특징으로 한다.
상기에서 구성 성분 E의 디페닐옥사졸은 2,5-디페닐옥사졸인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 고분자 필름의 제조방법에 있어서,
상기에서 기술된 고분자 조성물을 혼합후 성형하여 태양의 UV 영역의 90% 이상을 흡수하여 그것을 적색 스펙트럼 영역의 광으로 전환하는 필름을 제조하는 방법을 특징으로 하는 고분자 조성물을 이용한 필름의 제조방법을 제공함으로써 달성 된다.
상기에서 성형방법은 사출 성형에 의해 고분자 필름을 제조하는 방법을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 고분자필름의 제조방법에 따라 제조된 태양의 UV 영역의 90% 이상을 흡수하여 그것을 적색 스펙트럼 영역의 광으로 전환하는 것을 특징으로 하는 고분자 조성물을 이용하여 제조된 필름을 제공함으로써 달성된다.
본 발명에 따르면 UV 광 또는 다른 단파장의 광을 적색 가시 스펙트럼 광으로 변환시킬 수 있는 성능이 향상된 고분자 필름을 얻을 수 있다는 장점을 가진다. 특히, 활성 첨가제를 구성하는 성분인 바이페닐, p-터페닐, 디페닐옥사졸, 플루오렌 등으로 구성된 유기 화합물 그룹에서 선택된 한 화합물이 단파장의 UV 영역을 흡수하여 그 흡수한 에너지를 구성 성분 디케톤 류에 속하는 한 화합물 또는 두자리 리간드 질소 헤테로사이클, 또는 알킬 또는 페닐이 치환된 포스핀 옥사이드로 구성된 그룹에 속하는 한 화합물에 전송하므로, 결과적으로 구성 성분인 바이페닐, p-터페닐, 디페닐옥사졸, 플루오렌 등으로 구성된 유기 화합물 그룹에서 선택된 한 화합물을 혼합한 활성 첨가제를 함유한 고분자 필름의 초기 발광 세기와 광 안정성이 증가한다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따르면 그 성능이 향상된 광전환 활성 첨가제를 함유하는 고분자 필름의 제조가 가능하며 이는 농업용뿐만 아니라 광 변환이 필요한 모든 분야에 적용이 가능하다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.
이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 다음과 같은 구성성분을 가지는 활성 첨가제를 함유하는 폴리에틸렌계 농업용 고분자 필름의 고분자 조성으로 구성된다.
A - 유로피움의 산화물, 유기 염 또는 무기 염, 즉, 유로피움 아세트산염 그리고 그 유도체, 유로피움의 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)염 그리고 그 퍼플루오로(perfluoro) 유도체, 유로피움의 벤조산(benzoic acid)염 그리고 그 치환체, 유로피움의 페닐아세트산(phenyl acetic acid)염, 피콜린산(picolinic acid)염, 니코틴산(nicotinic acid)염 그리고 퀴놀린산(quinolinic acid)염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물.
B - 이트리움, 란타늄과 같은 희토 원소의 그룹에 속하는 금속의 산화물, 유기 염 또는 무기 염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물.
C - R1C(O)CH2C(O)R2의 일반식을 갖는 β-디케톤 류 중에서 선택된 하나의 화합물. 일반식에서 R1과 R2는 메틸기 그리고 그 유도체, 트리플루오로메틸기 그리고 그 플루오로 유도체, 페닐기 그리고 그 유도체 또는 치환체 그리고 2-티에닐(thienyl)기 그리고 그 유도체로 구성된 그룹에서 독립적으로 선택된다.
D - 2,2'-디피리딘(2,2'-dipyridine), 4,4'-디피리딘(4,4'-dipyridine) 또는 1,10- 페난트롤린(1,10-phenanthroline)과 같은 질소 헤테로사이클(nitrogen heterocycles)로 구성된 그룹, 또는 트리옥틸 포스핀 옥사이드(trioctyl phosphine oxide) 또는 트리페닐 포스핀 옥사이드(triphenyl phosphine oxide)와 같이 알킬기 또는 페닐기가 치환된 포스핀 옥사이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물.
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E - 바이페닐(biphenyl), p-터페닐(p-terphenyl), 2,5-디페닐옥사졸(2,5-diphenyloxazole), 플루오렌(fluorene) 등으로 구성된 유기 화합물 그룹에서 선택된 하나의 화합물. 이 화합물은 단파장의 UV 영역을 흡수하여 구성 성분 C 또는 D에 그 흡수한 에너지를 전송한다.
상기 구성성분 A - 그룹 물질은 적색 파장을 내는 Eu+3의 원천이고,
상기 구성성분 B - 그룹 물질은 Eu과 같은 란타니드 계열로서 Eu 대신 상대적으로 低價 이면서 적색발광을 크게 훼손하지 않은 물질이며,
상기 구성성분 C, D - 그룹은 Eu+3의 리간드 (ligand)로서 리간드 자체에 Eu+3을 공유 및 이온결합 (C - 그룹)과 순수 공유결합 형태로 균등하게 분산시키는 역할을 함. 이것은 Eu+3 이온이 8 내지 9개의 코디네이션 점 (coordination number)을 가진 반면, C - 그룹 물질은 이것이 6개이고 나머지 2 점을 D -그룹 물질의 코디네이션 점을 공유하게 함으로서 내구성을 향상시키는 물질이다.
특히 구성성분 C, D는 단파장의 UV 영역을 흡수하는 역할을 하는 물질이고, 구성성분 E는 구성성분 C, D의 UV 영역의 흡수를 보다 증진시키는 역할을 한다.
상기에서 활성 첨가제인 구성성분 E를 제외하여 활성첨가제 구성하는 4 성분 사이의 질량 비는 다음과 같은 알고리듬에 의해 묘사된다.
구성 성분 A의 유로피움 원자는 0.1 - 0.9 개, 구성 성분 B의 f 전자각을 갖는 금속 원자는 0.1 - 0.9 개, 구성 성분 C의 화합물 분자는 3 개, 구성 성분 D의 두자리 리간드 질소 헤테로사이클 분자는 1 개, 또는 알킬기 또는 페닐기가 치환된 포스핀 옥사이드 분자는 2 개.
상기에서 구성성분 E를 포함시의 활성 첨가제를 구성하는 5 성분 사이의 질 량 비는 다음과 같은 알고리듬에 의해 묘사된다.
구성 성분 A의 유로피움 원자는 0.1 - 0.9 개, 구성 성분 B의 f 전자각을 갖는 금속 원자는 0.1 - 0.9 개, 구성 성분 C의 화합물 분자는 3 개, 구성 성분 D의 두자리 리간드 질소 헤테로사이클 분자는 1 개, 또는 알킬기 또는 페닐기가 치환된 포스핀 옥사이드 분자는 2 개, 구성 성분 E의 화합물 분자는 0.1 - 1 개.
상기 고분자 조성에 첨가되는 활성 첨가제(5성분)의 양은 매우 다양하게 변화시킬 수 있지만 고분자의 무게에 대해 0.005 - 5.0% 범위가 바람직하며 0.05 - 0.5% 범위가 더욱 바람직하다. 고분자에 대한 첨가량의 비는 전적으로 실험한 결과이며 0.005% 이하이면 적색 발광이 미미하여 첨가의 의미가 없고 5.0% 이상이면 빛의 투광도가 떨어지고 첨가제간의 상호작용(quenching)으로 적색발광 강도가 떨어지기 때문이다.
상기 활성첨가제를 제조시 C - 그룹의 물질이 상대적으로 분해온도가 낮아서 다이 (Die)의 最高 온도를 140℃ 이하로 유지해야 한다.
또한 제조시 A - 그룹에 대한 B -그룹의 혼합비율 변화에 따른 적색발광의 강도 변화는 초기에 약간 떨어지지만 그 이후는 크게 변화가 없으며 A - 그룹 금속원자의 90% 이상이 대체되면 적색 발광 강도가 급격히 떨어지는 현상을 관찰할 수 있다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
유로피움 나이트레이트 육수화물, 테노일트리플루오로아세톤, 1,10-페난트롤린 그리고 2,5-디페닐옥사졸을 1 : 1.34 : 0.36 : 0.4의 질량 비로 함유하고 있는 활성 첨가제 혼합물을 폴리에틸렌 고분자 펠릿과 기계적으로 혼합한 다음, 그 고분자 조성을 필름으로 사출 성형하였다. 활성 첨가제 혼합물은 고분자의 무게에 대해 약 0.3% 함량을 사용하였다.
[비교예 1]
유로피움 나이트레이트 육수화물, 테노일트리플루오로아세톤 그리고 1,10-페난트롤린을 1 : 1.34 : 0.36의 질량 비로 함유하고 있는 활성 첨가제 혼합물을 폴리에틸렌 고분자 펠릿과 기계적으로 혼합한 다음, 그 고분자 조성을 필름으로 사출 성형하였다. 활성 첨가제 혼합물은 고분자의 무게에 대해 약 0.3% 함량을 사용하였다.
[실시예 2]
테노일트리플루오로아세톤, 트리페닐 포스핀 옥사이드 그리고 플루오렌을 3.6 : 3.0 : 0.5의 질량 비로 함유하고 있는 일차 활성 첨가제 혼합물을 폴리에틸 렌 고분자 펠릿과 기계적으로 혼합하여 펠릿으로 사출 성형하였다.
일차 활성 첨가제 혼합물은 고분자의 무게에 대해 약 10% 함량을 사용하였다. 유로피움 클로라이드 육수화물 그리고 란타늄 클로라이드 육수화물을 1 : 0.96의 질량 비로 함유하고 있는 이차 활성 첨가제 혼합물을, 앞서 제조된 펠릿과 폴리에틸렌 펠릿을 1 : 30의 질량 비로 혼합한 펠릿과 기계적으로 혼합한 다음, 이를 필름으로 사출 성형하였다.
이로써 최종 물질에는 유로피움 클로라이드 그리고 테노일트리플루오로아세톤이 1 : 3.6의 질량 비로 함유된다.
[비교예 2]
테노일트리플루오로아세톤 그리고 트리페닐 포스핀 옥사이드를 3.6 : 3.0의 질량 비로 함유하고 있는 일차 활성 첨가제 혼합물을 폴리에틸렌 고분자 펠릿과 기계적으로 혼합하여 펠릿으로 사출 성형하였다.
일차 활성 첨가제 혼합물은 고분자의 무게에 대해 약 10% 함량을 사용하였다. 유로피움 클로라이드 육수화물 그리고 란타늄 클로라이드 육수화물을 1 : 0.96의 질량 비로 함유하고 있는 이차 활성 첨가제 혼합물을, 앞서 제조된 펠릿과 폴리에틸렌 펠릿을 1 : 30의 질량 비로 혼합한 펠릿과 기계적으로 혼합한 다음, 이를 필름으로 사출 성형하였다.
이로써 최종 물질에는 유로피움 클로라이드 그리고 테노일트리플루오로아세톤이 실시예 2와 동일한 1 : 3.6의 질량 비로 함유된다.
[실시예 3]
유로피움 아세테이트, 이트리움 아세테이트, 디벤조일메탄, 2,2'-디피리딘 그리고 p-터페닐을 1 : 0.44 : 2.05 : 0.58 : 0.58의 질량 비로 함유하고 있는 활성 첨가제 혼합물을 고분자의 무게에 대해 1% 함량이 되도록 폴리에틸렌 고분자 펠릿과 기계적으로 혼합한 다음, 이를 필름으로 사출 성형하였다.
[비교예 3]
유로피움 아세테이트, 이트리움 아세테이트, 디벤조일메탄 그리고 2,2'-디피리딘을 1 : 0.44 : 2.05 : 0.58의 질량 비로 함유하고 있는 활성 첨가제 혼합물을 고분자의 무게에 대해 1% 함량이 되도록 폴리에틸렌 고분자 펠릿과 기계적으로 혼합한 다음, 이를 필름으로 사출 성형하였다.
상기에 기술된 방법으로 얻어진 필름들의 기계적 특성과 광 산란 특성은 고분자만으로 제조한 필름의 특성과 크게 다르지 않으나 이 필름들은 태양의 UV 성분을 90% 이상 흡수하여 그것을 적색 스펙트럼 영역의 광으로 전환하는 부가적인 기능을 가지고 있다.
본 발명의 활성 첨가제를 함유하는 고분자 필름의 발광 세기와 광 안정성 실험 결과를 다음 표에 나타내며 광 안정성 가속화 테스트는 "Suntest XLS" 장치를 사용하여 수행되었다.
다음 표1에서 상대적 발광 세기는 구성 성분 E를 함유하지 않은 고분자 필름(비교예)에 대한 구성 성분 E를 함유하는 고분자 필름(실시예)의 발광 세기의 비를 나타낸다. t는 구성 성분 E를 함유하지 않은 고분자 필름의 초기 발광 세기가 반으로 감소할 때까지 걸린 시간을 나타내며 t(E)는 구성 성분 E를 함유하는 고분자 필름의 초기 발광 세기가 반으로 감소할 때까지 걸린 시간을 나타낸다.
(표 1) 고분자 필름의 발광 세기와 광 안정성 실험 결과
예 Irel. t, h t(E), h
1 1.5 2 5
2 1.3 4 6
3 1.2 3.5 4.5
상기의 표 1로부터, 구성 성분 E의 첨가에 의해 광전환 필름의 2가지 특성이 개선되는 것을 알 수 있다. 즉, 구성 성분 E는 단파장의 UV 영역을 흡수하여 그 흡수한 에너지를 구성 성분 C 또는 D에 전송하므로, 결과적으로 고분자 필름의 발광 세기와 광 안정성을 증가시키는 역할을 한다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물에 있어서,
    폴리에틸렌과;
    폴리에틸렌에 첨가되는 활성첨가제인,
    A - 유로피움의 산화물, 유로피움의 유기 염 또는 유로피움의 무기 염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
    B - f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 산화물, f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 유기 염 또는 f 전자각을 갖는 원소 그룹에 속하는 금속의 무기 염으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
    C - β-디케톤 류에 속하는 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
    D - 두자리 리간드 질소 헤테로사이클, 또는 알킬 또는 페닐이 치환된 포스핀 옥사이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물;
    E - 단파장의 UV 영역을 흡수하여 그 흡수한 에너지를 구성 성분 C 또는 D에 전송하는 바이페닐, p-터페닐, 디페닐옥사졸, 플루오렌으로 구성된 유기 화합물 그룹에서 선택된 하나의 화합물로 조성되고,
    상기 활성 첨가제의 함량이 고분자(폴리에틸렌)의 무게에 대해 0.005 - 5.0% 범위인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 활성 첨가제를 구성하는 5 성분 사이의 질량 비가
    구성 성분 A의 유로피움 원자는 0.1 - 0.9 개,
    구성 성분 B의 f 전자각을 갖는 금속 원자는 0.1 - 0.9 개,
    구성 성분 C의 화합물 분자는 3 개,
    구성 성분 D의 두 자리 리간드 질소 헤테로사이클 분자는 1 개, 또는 알킬기 또는 페닐기가 치환된 포스핀 옥사이드 분자는 2개,
    구성 성분 E의 화합물 분자는 0.1 - 1 개의 알고리듬에 의해 묘사되는 고분자 조성물을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  6. 삭제
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 A가 유로피움의 수화물 또는 무수화물의 나이트레이트, 나이트라이드, 클로라이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 유로피움 무기 염인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 A가 유로피움 아세트산염 또는 그 퍼플루오로 그리고 퍼클로로 유도체, 유로피움 벤조산 또는 페닐아세트산, 피콜린산, 니코틴산 그리고 퀴날딘산 기를 가진 그 치환체로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 유로피움 유기 염인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 B가 f 전자각을 갖는 금속 원자의 수화물 또는 무수화물의 나이트레이트, 나이트라이드, 클로라이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 f 전자각을 갖는 금속 원자의 무기 염인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 B가 f 전자각을 갖는 금속 원자의 아세트산염 또는 그 퍼플루오로 그리고 퍼클로로 유도체, f 전자각을 갖는 금속 원자의 벤조산 또는 페닐아세트산, 피콜린산, 니코틴산 그리고 퀴날딘산 기를 가진 그 치환체로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 f 전자각을 갖는 금속 원자의 유기 염인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 C가 일반식 R1C(O)CH2C(O)R2를 가지며 R1과 R2는 C1부터 C18까지의 선형 또는 가지형 알킬기, 플루오로카본, 페닐기, 2-티에닐기로 구성된 그룹에서 독립적으로 선택된 동일한 또는 다른 기를 갖는 β-디케톤 류에서 선택된 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 C가 β-디케톤으로 아세틸아세톤 또는 헥사플루오로아세틸아세톤을 사용한 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 D가 질소 헤테로사이클, 또는 알킬기 또는 페닐기가 치환된 포스핀 옥사이드로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  14. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 D가 질소 헤테로사이클로 2,2'-디피리딘 또는 4,4'-디피리딘 또는 1,10-페난트롤린으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  15. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 D가 알킬기가 치환된 포스핀 옥사이드로 트리옥틸 포스핀 옥사이드를 사용한 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  16. 제 4 항에 있어서,
    상기 구성 성분 E의 디페닐옥사졸은 2,5-디페닐옥사졸인 것을 특징으로 하는 농업용 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자 조성물.
  17. 제 4항, 5항, 7항, 8항, 9항, 10항, 11항, 12항 13항, 14항, 15항, 16항 중 어느 한 항에 따른 고분자 조성물을 혼합후 성형하여 태양의 UV 영역의 90% 이상을 흡수하여 그것을 적색 스펙트럼 영역의 광으로 전환하는 필름을 제조하는 방법을 특징으로 하는 고분자 조성물을 이용한 필름의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 성형방법은 사출 성형에 의해 고분자 필름을 제조하는 방법을 특징으로 하는 고분자 조성물을 이용한 필름의 제조방법.
  19. 제 17 항에 따라 제조된 태양의 UV 영역의 90% 이상을 흡수하여 그것을 적색 스펙트럼 영역의 광으로 전환하는 것을 특징으로 하는 고분자 조성물을 이용하여 제조된 필름.
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