KR101590816B1

KR101590816B1 - 광선택 투과기능을 갖는 농업용 필름

Info

Publication number: KR101590816B1
Application number: KR1020130159963A
Authority: KR
Inventors: 문형수
Original assignee: 문형수
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-02-02
Also published as: KR20150072627A

Abstract

본 발명은 현재 농업용 필름에 일반적으로 사용되고 있는 원료를 그대로 유지하면서 첨가제로 운모(Mica), 산화주석(Tin Oxide), 산화철(Iron Oxide), 및 이산화티탄(Titanium Dioxide)을 포함하며, 태양광 중 가시광선 차단율과 대비하여 볼 때 자외선 차단율과 적외선 차단율이 높아 온실 내의 작물에게 정상적이고 우수한 생육환경을 부여할 수 있고, 농업종사자가 편안한 온실 작업을 할 수 있도록 온실의 환경은 급격하게 변화하지 않는 항상성을 갖는 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름에 관한 것이다.

Description

광선택 투과기능을 갖는 농업용 필름{Plastic film for agricultural use with selective permeability of light}

본 발명은 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 합성수지 기재 및 첨가제로 이루어진 농업용 필름에 있어서, 상기 첨가제로 운모(Mica), 산화주석(Tin Oxide), 산화철(Iron Oxide), 이산화티탄(Titanium Dioxide), 산화안티몬주석(Antimony Tin Oxide)을 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로서 태양광 중 가시광선 차단율과 대비하여 볼 때 자외선 차단율 또는 적외선 차단율이 높으면서 가시광선투과율이 높은 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름에 관한 것이다.

일반적으로 농업용 필름은 투광성, 무적성, 보온성, 방무성, 장수성 등과 같은 일반적인 기능을 갖춤으로써, 비닐하우스 외부 환경의 변화로부터 작물을 보호하고 고품질, 고소득의 농산물을 안정적으로 생산할 수 있도록 한다.

기존 플라스틱 필름을 이용한 온실 내지 비닐하우스가 가지는 문제점은 온실 외부에서 온실 내부로 유입되는 모든 광을 그 파장이나 종류에 상관없이 내부로 유입시키고 외부로 배출한다는 것이다. 이런 이유로 온실 내부의 온도는 외부 환경에 따라 급격하게 변화하게 된다. 여름철 낮에는 온실 내부 온도가 70~80℃까지 상승한 후 밤에는 일교차에 의해 10~30℃까지 하강하는 급격한 환경변화를 가지게 될 뿐만아니라, 겨울철에는 20~30℃에서 영하의 온도까지 하강하는 급격한 온도 변화를 반복하게 된다.

급격한 온도 변화는 습도뿐만 아니라 온실 내부의 미기상을 변화시키고 결로발생을 포함한 여러가지 문제를 발생시킨다.

급격한 온도변화의 가장 큰 문제점은 수확작물의 생산성과 수명에 직접적으로 영향을 준다는 것이다. 일반적인 작물의 생육적온은 작물의 종류에 따라 상이하나, 20℃ 부근에서 형성되는 것이 일반적이다. 생육적온의 범위를 벗어날 경우라도 짧은 기간이나, 작은 변화는 작물이 스스로 극복할 수 있는 능력을 가지고 있으나, 지속적이고, 급격한 변화에서는 대부분 생체리듬을 잃고 정상적인 생육 메카니즘을 이루어내지 못하는 것이 일반적이다.

온실환경의 급격한 변화는 작물뿐만아니라 농업 종사자의 건강에도 위해를 가하게 된다. 한여름 온실 내의 온도가 80℃까지 상승하는바, 이러한 온실환경에서 정상적인 작업을 수행한다는 것은 불가능하다고 할 수 있겠다.

고온기 극복을 위해 다양한 종류의 기술이 개발되어 있어나, 그 설치비가 비싸고, 혹서기에는 그 효과가 미미하거나 사용이 불가능할 뿐만 아니라 기업형 대형온실이 아닌 대부분 영세한 시설농가에서는 적용에 엄두를 내지 못하는 것이 현실이다.

따라서, 태양광 중 작물의 광합성에 필수적인 가시광선의 차단은 최소화하면서 자외선과 적외선 차단율이 높은 광 선택투과 기능을 갖는 농업용 필름이 개발 및 보급된다면, 온실 재배농가는 혹서기와 혹한기 재배에서 발생하는 경제적 손실과 문제점을 해소할 수 있게 된다. 온실 내 작물의 초기 발육 및 생육은 안정화되고, 초기 생육의 안정화와 지속적이고 안정적인 온실 환경 유지로 작물의 수명이 연장될 것이다. 수량은 증대되며, 품질은 향상되어 농업생산성은 증가할 것이다. 이와 더불어 온실 내 농업 종사자에게도 한여름 혹서기와 한겨울 혹한기에 온실 작업을 편안하게 할 수 있는 작업환경을 부여해 줄 것이다.

또한 전 지구적인 기상 및 기후변화의 영향으로 이상기후변화가 빈번하게 발생하고, 이를 극복하기 위해 많은 비용의 냉방비와 난방비가 소요되며, 비용과 더불어 많은 양의 이산화탄소를 배출되고 있는바,위와 같은 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름은 여름철 냉방비와 겨울철 난방비를 절감해 주고, 기후변화의 주요 원인인 이산화탄소의 배출을 줄여주는 환경 친화적인 기술이자 제품인 것이다.

한편 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 농업용 필름에 대한 투광성 기능을 개선시키기 위한 연구들이 다양하게 시도되어 특허출원된 내용들을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 10-0161751호는 폴리염화비닐이 갖는 투명성과 보온성의 장점과 폴리올레핀수지가 갖는 내오염성과 내한성이라는 장점을 취합하여 농업용 폴리염화비닐 적층필름에 대한 제조방법을 개시하고 있는 것이지만, 기존 폴리염화비닐의 투명성(가시광선 투과성)을 그대로 이용하고 있는 것에 불과하며, 대한민국 공개특허공보 제10-2000-42841호와 대한민국 등록특허공보 제10-0458015호에 의해 자외선 흡수제를 포함한 농업용 필름이 개시되어 있고, 상기 발명들의 경우에는 자외선 흡수제를 통하여 근자외선 차단효과를 효과적으로 나타냄으로써 작물의 수확량과 생장을 촉진시키는 작용을 하며 장기간 사용시에도 투명도의 저하가 없는 장점이 있지만 적외선 영역이 농업용 필름을 통과함에 따라 식물이 자라는데 열에 의한 스트레스를 많이 받아서 식물의 열매 수확량이 줄어드는 문제점이 있으며, 또한 대한민국 공개특허공보 제10-1996-14286호와 제10-2002-32386호에서는 적외선 흡수제가 함유된 농업용 필름이 개시되어 있으나 상기 발명들의 경우에는 농업용 필름에 적외선 흡수제를 사용하여 800~1,100nm의 근적외선 영역의 파장을 흡수함에 따라 열 파장을 흡수하는데 한계가 있으므로 태양광이 충분히 조사되는 낮의 경우 열에 의해 식물의 성장 촉진작용이 저하할 우려가 있는 바, 종래 기술의 대부분은 광차단 특성이 자외선 또는 적외선 등 한 종류의 광선에 국한되어 있는 경우가 대부분이다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0984329호는 근적외선 흡수색소 및 광전환 색소를 이용한 농업용 필름을 개시하고 있으나, 개시된 근적외선 흡수색소 및 광전환 색소 모두 기존 알려진 색소를 사용하고 있는 것으로서 그 효과가 극히 미미하여 실제 시설농업에서는 기존의 필름보다 우수한 기능을 가지지 못하는 것이 현실이다.

따라서 본 발명자는 본 발명은 현재 농업용 필름에 일반적으로 사용되고 있는 원료와 기능은 그대로 유지하면서 태양광 중 가시광선 차단율과 대비하여 볼 때 자외선 차단율과 적외선 차단율이 높은 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름을 완성하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 발명된 것으로 다음과 같은 목적을 가진다.

본 발명은 현재 일반적으로 사용되고 있는 농업용 필름의 기능은 그대로 유지하면서 태양광 중 가시광선 차단율과 대비하여 볼 때 자외선 차단율 내지 적외선 차단율이 높은 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 투광성, 무적성, 보온성, 방무성, 장수성 등과 같은 일반적인 기능을 갖는 기존 농업용 필름에 자외선 차단율과 적외선 차단율이 높은 광 선택 투과기능을 용이하게 적용할 수 있는 농업용 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 온실 내의 작물에게 정상적이고 우수한 생육환경을 부여할 수 있고, 농업종사자가 편안한 온실 작업을 할 수 있도록 온실의 환경은 급격하게 변화하지 않는 항상성을 가지도록 자외선 차단율과 적외선 차단율이 높은 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 온실 내부에서 개화된 작물의 인공 수정에 이용되는 수정벌의 활동에 필요한 350nm 파장의 자외선을 제공하도록 자외선 차단율을 고려한 광 선택 투과기능을 갖는 농업용 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 해결 수단에 의하여 구현된다.

본 발명은 자외선 및 적외선을 동시에 차단하는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 광선택 투과기능을 갖는 농업용 필름으로서, 합성수지 기재 및 첨가제로 이루어진 농업용 필름에 있어서, 상기 첨가제로 운모(Mica), 산화주석(Tin Oxide), 산화철(Iron Oxide), 및 이산화티탄(Titanium Dioxide)을 포함하여 광선택 투과기능을 갖는것을 특징으로 하며, 좀더 구체적으로는 상기 합성수지 기재 80 ~99중량부; 상기 운모 0.48 ~9.60 중량부; 상기 산화주석 0.005 ~0.100 중량부; 상기 산화철 0.005 ~0.10 중량부; 상기 이산화티탄 0.510 ~10.200 중량부인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 합성수지 기재는 에틸렌 초산비닐 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/부틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체로 이루어진 군에서 하나를 선택하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 투광성, 무적성, 보온성, 방무성, 장수성 등과 같은 일반적인 기능을 갖는 기존 농업용 필름에 자외선 차단율 내지 적외선 차단율이 높은 광 선택 투과기능을 용이하게 적용할 수 있는 농업용 필름을 제공하여 온실 내의 작물에게 정상적이고 우수한 생육환경을 부여할 수 있고, 농업종사자가 편안한 온실 작업을 할 수 있도록 온실의 환경은 급격하게 변화하지 않는 항상성을 가지도록 하고, 온실 내부에서 개화된 작물의 인공 수정에 이용되는 수정벌의 활동에 필요한 350nm 파장의 자외선을 제공할 수 있는 농업용 필름을 제공하는 효과가 있다.

도 1: 실시예 1의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 2: 실시예 2의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 3: 실시예 3의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 4: 실시예 4의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 5: 실시예 5의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 6: 실시예 6의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 7: 실시예 7의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 8: 실시예 8의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 9: 실시예 9의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 10: 실시예 10의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 11: 실시예 11의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 12: 실시예 12의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프
도 13: 비교예의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율 그래프

출원인은 이하에서 앞서 본 과제의 해결수단을 상세하게 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지기술에 대한 상세한 내용은 생략한다.

본 발명에 따른 자외선 내지 적외선 차단율이 높은 광선택 투과기능을 갖는 농업용 필름의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 합성수지 기재 및 첨가제로 이루어진 농업용 필름으로서, 상기 첨가제로 운모(Mica), 산화주석(Tin Oxide), 산화철(Iron Oxide), 및 이산화티탄(Titanium Dioxide)을 포함하여 광선택 투과기능을 갖는것을 특징으로 하며, 좀더 구체적으로는 상기 합성수지 기재 80 ~99중량부; 상기 운모 0.48 ~9.60 중량부; 상기 산화주석 0.005 ~0.100 중량부; 상기 산화철 0.005 ~0.10 중량부; 상기 이산화티탄 0.510 ~10.200 중량부인 것을 특징으로 한다. 이에 대하여는 아래 실시예 1 ~4에 의하여 상세하게 설명된다.

본 발명의 상기 합성수지 기재는 에틸렌 초산비닐 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/부틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체로 이루어진 군에서 하나를 선택하는 것을 특징으로 한다.

삭제

먼저 본 발명의 구성 성분에 대하여 살펴보면 아래와 같다.

합성수지 기재

일반적으로 단층 및 다층 농업용필름의 주원료로 사용되는 합성수지 기재는 에틸렌 초산비닐 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/부틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 등이 있으며, 이러한 공지기술에 대한 상세한 내용은 생략한다.

운모( Mica )

운모는 돌비늘이라고도 하며 층상구조를 가지고, 보통은 육각 판상의 결정형을 이룬다. 또한 인상(鱗狀) ·섬유상 ·주상(柱狀)을 이루는데, 어느 형태나 밑면에 완전한 쪼개짐이 있어서 아주 엷게 벗겨진다. 광물 중에서 가장 쪼개짐이 완전하며, 쪼개진 조각은 탄력이 강하다.

산화주석( Tin Oxide )

산화주석은 화학식 SnO₂로서 산화제이주석이라고도 한다. 천연으로는 주석석(朱錫石)이라는 광물로서 존재한다. 흰색 가루로, 녹는점은 1,127℃이다. 강한 산과 강한 알칼리에는 녹지만, 묽은 알칼리과 암모니아수에는 녹지 않는다. 고온에서는 수소에 의하여 환원되어 금속주석이 된다. 알코올을 알데하이드로 산화시킨다. 전기전도성을 가진다. 금속주석을 공기 중에서 가열하면 생긴다. 유리나 금속의 연마 및 에나멜이나 젖빛유리의 제조 등에 사용된다. 또 주석석은 금속주석의 원료가 된다.

산화철( Iron Oxide )

산화철(Iron Oxide)은 산화제이철로서 화학식은 Fe₂O₃이며 삼산화이철 또는 삼이산화철이라고도 한다. 천연으로는 적철석(赤鐵石)으로서 널리 산출되며, 적색토양의 빛깔의 요인이다. 적갈색 분말로, 비중 4.5∼5.2, 녹는점 1,550℃, 흡유량(吸油量) 22∼75 %이다. 햇빛 ·공기 ·수분 ·열 등에 대하여 상당히 안정하며, 한번 가열한 것은 잘 녹지 않는다. 자성을 보인다. 철을 공기 속에서 가열하면 생긴다. 예전에는 황산철[綠礬]을 구워서 만들었으나, 최근에는 철강공업이나 도금공업의 폐액(廢液)에서 생긴 황산철을 원료로 하여 만든다. 제조법에 따라 적색인 것에서 황색 ·갈색 ·자색 ·흑색 등을 띠는데, 빛깔이 다른 원인으로서는 입자의 크기, 혼입물의 종류, 결정격자(結晶格子)의 완전성 등을 들 수 있다. 공업적으로는 벵갈라라는 적색 안료(顔料)로서, 또 유리 ·귀금속 ·다이아몬드의 연마재(硏磨材)로서 사용된다. 순도가 높은 것은 반도체로 사용되고, 또 마그넷 ·자기(磁氣)테이프의 원료로도 쓰인다.

이산화티탄( Titanium Dioxide )

이산화티탄은 화학식 TiO₂로서 천연으로는 브루카이트·예추석(銳錐石)·판(板)타이타늄석·타이타늄철석(일메나이트) 등의 광물로서 존재한다. 구조가 다른 3개의 변종이 알려져 있는데, 고온에서 안정한 형을 루틸형, 저온에서 안정한 형을 예추형, 중간 온도에서 안정한 형을 브루카이트형이라고 한다. 내산(耐酸)·내알칼리 도료, 은폐력이 강한 백색 안료, 인조견 ·스테이플파이버 ·화학섬유 등의 광택을 없애는 데 사용되는데, 도성이 없기 때문에 특히 화장품이나 그림물감, 완구의 도료, 식품의 포장용지 등에 사용된다. 또 금속제품의 연마, 유기 타이타늄화합물의 원료, 법랑(琺瑯)이나 도자기의 유약, 타이타늄 콘덴서, 치과용 재료 외에, 비누·날염·인쇄잉크·인조피혁 등에도 사용된다.

산화안티몬주석( Antimony Tin Oxide )

산화안티몬주석은 산화주석에 안티몬펜타옥사이드(antimony pentaoxide)를 첨가한 합금으로서 극히 높은 전도성(conductivity)을 가진다. 주석과 안티몬의 비율은 ㅈ전형적으로 80:20 와 95:5의 비율사이에 있다. 크리스탈 나노입자를 형성하므로 ㅅ수 많은 응용이 가능하며, 주로 합금이나 조성물에 응용된다.

본 발명의 구성 및 효과와 관련하여 다음에서 실시예를 통하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

1. 본 발명에 따른 광선택 투과기능을 갖는 농업용 필름의 제조

아래 표 1에 제시된 각각의 실시예의 조성비와 같이 원료를 미리 혼합한 후, 저밀도 폴리에틸렌(용융지수 0.8g/10min(ASTM D1238), 밀도 0.921g/cm³(ASTM D1505), 녹는점110℃(DSC), 연화점 94℃(ASTM D1525))과 함께　용융, 혼련, 압출시켜 펠렛 형태의 10~30%　농축물을 제조하였으며 이렇게 제조된 농축물을 조성비와 같이 저밀도폴리에틸렌과 혼합한 후, 필름성형압출기를 이용하여 0.1mm의 플라스틱 필름을 제조하였다.

실시예 1 ~4는 첨가제로 운모(Mica), 산화주석(Tin Oxide), 산화철(Iron Oxide), 및 이산화티탄(Titanium Dioxide)을 포함하는 것을 특징으로 하며, 실시예 5 ~12는 위 첨가제 성분들 외에 산화안티몬주석(Antimony Tin Oxide)를 더 포함하는 것을 특징으로 하여 제조하였으며, 비교예에는 상기 첨가제를 포함하지 아니한 LDPE만으로 필름을 제조하였다.

2. 본 발명에 따른 광선택 투과기능을 갖는 농업용필름의 광 투과 및 차단 특성 효과의 분석

본 발명의 효과는 위에서 제조된 실시예 및 비교예의 필름에 대한 광 투과 및 차단 특성 파악으로 그 효과를 규명할 수 있으며, 그 규명을 위한 분석기기는 PERKINELMER사의 LAMBDA 900D를 이용하여 태양광의 유효파장과 동일한 300~2,500nm의 파장에서 분석을 실시하였다.

실시예와 비교예의 필름에 대한 파장에 따른 광투과율은 도 1 ~ 도 13의 그래프에 나타내었다. 그리고, 비교예의 자외선과 적외선의 차단률을 “0”이라 설정한 후 실시예에서의 자외선과 적외선의 차단률을 표 2와 같이 비교분석할 수 있었다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8	실시예 9	실시예 10	실시예 11	실시예 12	비교예
자외선 차단율(%)	99.6	97.5	60.9	41.2	87.1	59.9	19.5	16.4	10.7	30.0	58.6	98.8	0
가시광선투과율(%)	42.5	57.2	84.1	85.9	28.8	55.9	81.1	82.3	85.4	83.5	76.1	31.9	89.7
적외선 차단율(%)	61.4	46.3	14.3	6.5	91.4	72.8	28.6	23.5	13.4	18.5	32.0	88.0	0

- 자외선 차단률(300~400nm, %) : [(자외선투과율_BLANK-자외선투과율_실시예)/자외선투과율_BLANK]*100

- 가시광선 투과율(피크지점, %) : 가시광선투과율_실시예

- 적외선 차단률(780~2,500nm, %) : [(적외선투과율_BLANK-적외선투과율_실시예)/적외선투과율_BLANK]*100

표 2의 자외선, 가시광선, 적외선 영역별 차단율과 투과율을 정리하면, 자외선 차단율은 10.7~99.6%, 가시광선 투과율은 28.8~85.9%, 적외선 차단율은 6.5~91.4%로 넓은 범위에서 그 결과를 도출할 수 있었다.

<실시예 1~4의 경우>

실시예 1~4는 비교예와 대비하여 볼 때 자외선과 적외선 차단효과가 있으며, 특히 자외선 차단효과가 현저함을 확인할 수 있다.

구체적으로 살펴보면 합성수지 기재의 양이 증가하고, 첨가물의 양이 감소함에 따라 자외선 차단율은 99.6~41.2%, 적외선 차단율은 61.4~6.5%의 값을 감소하는 경향성을 가지게 되고, 이때, 가시광선 투과율은 42.5~85.9%로 증가하는 경향성을 가지게 됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 합성수지 기재와 첨가제의 함량변화에 따라 각각의 광 파장 영역의 차단율과 투과율은 비례하는 경향을 가지게 된다고 판단할 수 있다.

실시예 1와 2는 97.5~99.6%의 자외선 차단율과 46.3~61.4%의 적외선을 차단하는 결과를 나타내었다. 이들의 실시예는 적외선보다 자외선을 우수하게 차단하는 특성을 가지는 것으로 파악할 수 있겠다. 이때, 가시광선의 투과율은 42.5~57.5%의 값을 가짐을 알 수 있었다. 이러한 광특성은 최근 시설원예를 통해 재배하고자 하는 인삼 등의 품종에 적합한 광환경을 부여할 것으로 판단되었다.

실시예 4는 그 결과를 토대로 판단할 때, 가시광선의 투과율과 자외선 차단기능은 다소 있으나, 적외선의 차단력이 6.5%로 약한 것으로 판단되어 광 선택성이 다소 약한 것으로 판단되었다. 다만, 자외선 차단기능이 41.2%로 우수하고, 가시광선의 투과율이 85.9%로 일반 필름인 비교예와 대비하여 볼 때 3.8% 정도밖에 떨어지지 않는바, 용도의 개발을 통해 다양하게 적용할 수 있을 것이다. 이는 시중에 유통되는 가장 일반적인 필름에 적용할 경우 자외선의 우수한 차단력과 적외선 차단을 통한 차광기능과 보온기능을 부여함으로서 기존 필름의 문제점을 보완할 수 있을 것이다.

<실시예 5~9의 경우>

실시예 5~9는 비교예와 대비하여 볼 때, 자외선과 적외선 차단효과가 있으며, 특히 적외선 차단효과가 현저함을 확인할 수 있다.

구체적으로 살펴보면 합성수지 기재의 양이 증가하고, 첨가물의 양이 감소함에 따라, 자외선 차단율은 87.1~10.7%, 적외선 차단율은 91.4 ~13.4%의 값을 감소하는 경향성을 가지게 되고, 이때, 가시광선 투과율은 28.8~85.4%로 증가하는 경향성을 가지게 됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 합성수지 기재와 첨가제의 함량변화에 따라 각각의 광 파장 영역의 차단율과 투과율이 변화하는 경향을 가지게 된다고 판단할 수 있다.

실시예 5와 6은 실시예 1 ~4(특히, 실시예 1, 2)와 마찬가지로 우수한 광 차단특성을 가지는 것으로 파악할 수 있으나, 각각의 광선 영역별 특성에서는 다소 차이점을 관찰할 수 있었다. 표 2에서 보는 바와 같이 실시예 5, 6는 실시예 1, 2보다 자외선의 차단율은 떨어지나, 적외선 차단력이 우수하였다. 실시예 2와 6을 단순비교해보면, 자외선 차단이 중요한 식물에는 실시예 2를, 적외선 차단이 아주 중요한 작물에는 실시예 6을 적용할 수 있을 것이다. 더불어 꽃의 수정에 수정벌을 이용할 경우, 수정벌의 수정활동에는 350~400nm 파장의 자외선이 필요하므로 적외선 차단을 하면서 수정벌의 활동을 방해하지 않고자 할 경우 실시예 5, 6를 이상적으로 적용할 수 있을 것이다. 다만 이때도 광량이 많이 필요하지 않은 작물에 적용할 수 있을 것으로 판단되며, 필요에 따라서는 여름철 강광기의 시설하우스의 내,외부에 설치하여 자동으로 개폐를 제어하는 차광스크린이나, 야간에 작물의 휴면과 온실 내부의 보온을 위해 설치하는 보온스크린으로도 활용할 수 있을 것이다.

실시예 7~9은 본 발명이 이룩하고자하는 목표에 가장 근접한 특성을 가지는 것으로 판단된다. 즉, 모두 80% 이상의 가시광선 투과율을 가지면서도 자외선과 적외선을 효과적으로 차단하고 있음을 확인할 수 있다.

<실시예 9~12의 경우>

실시예 9~12는 비교예와 대비하여 볼 때, 자외선과 적외선 모두를 적절하게 차단하는 효과가 현저함을 확인할 수 있다.

구체적으로 살펴보면 합성수지 기재의 양이 감소하고, 첨가물의 양(특히, 산화안티몬주석)이 증가함에 따라, 자외선 차단율은 10.7~98.8.7%, 적외선 차단율은 13.4 ~88.0%의 범위에서 증가하는 경향성을 가지게 되고, 이때, 가시광선 투과율은 85.4~31.9%로 감소하는 경향성을 가지게 됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 합성수지 기재와 첨가제의 함량변화에 따라 각각의 광 파장 영역의 차단율과 투과율은 변화하는 경향을 가지게 된다고 판단할 수 있다.

실시예 9 ~11 또한 본 발명이 이룩하고자하는 목표에 가장 근접한 특성을 가지는 것으로 판단된다. 즉, 모두 80% 내외의 가시광선 투과율을 가지면서도 자외선과 적외선을 효과적으로 차단하고 있음을 확인할 수 있었다. 한편, 실시예 12는 가시광선 투과율이 31.9%로 다소 낮으나, 자외선 및 적외선차단율이 각각 98.8% 및 88.0%로서 아주 우수함을 확인할 수 있다.

실시예 1~12는 모두 단층(1 layer) 필름이지만, 대부분의 시설원예 하우스의 피복용 필름으로 이용되는 삼중(3 layers)필름에 적용될 수 있음은 물론이다. 즉, 내층, 중층, 및 외층의 3중층으로 이루어진 농업용 필름에 있어서, 상기 내층, 중층, 및 외층 중의 어느 하나 이상의 층이 본 발명의 구성성분들 포함하여 구성되거나, 3중층 전체의 성분이 본 발명의 구성에 포함되는 농업용 필름은 본 발명의 범위에 속함은 물론이다.

Claims

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합성수지 기재 및 첨가제로 이루어진 농업용 필름에 있어서,
상기 합성수지 기재는 80 ~ 99 중량부와;
상기 첨가제로 운모 0.48 ~ 9.60 중량부, 산화주석 0.005 ~ 0.100 중량부, 산화철 0.005 ~ 0.10 중량부, 및 이산화티탄 0.510 ~ 10.200 중량부를 포함하고,
상기 합성수지 기재는 에틸렌 초산비닐 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/부틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체로 이루어진 군에서 하나를 선택하여,
자외선 및 적외선을 동시에 차단하는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 광선택 투과기능을 갖는 농업용 필름.
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