KR101800357B1 - Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same - Google Patents
Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101800357B1 KR101800357B1 KR1020160153465A KR20160153465A KR101800357B1 KR 101800357 B1 KR101800357 B1 KR 101800357B1 KR 1020160153465 A KR1020160153465 A KR 1020160153465A KR 20160153465 A KR20160153465 A KR 20160153465A KR 101800357 B1 KR101800357 B1 KR 101800357B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- pattern
- nanopatterns
- nano
- hydrophilic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 13
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 claims description 11
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 claims description 11
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 10
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 27
- 239000010408 film Substances 0.000 description 95
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 210000003038 endothelium Anatomy 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 2
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- -1 Polyethylene, ethylene-vinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
- B29C59/04—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing using rollers or endless belts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2410/00—Agriculture-related articles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Protection Of Plants (AREA)
- Greenhouses (AREA)
Abstract
본 발명은 내부 필름과 외부 필름의 이중 구조 필름 기재에 나노 패턴 구조를 형성하여 기능성을 높인 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 기재 필름의 외부 표면에 형성되고, 낮은 표면에너지를 갖도록 접촉각이 제어되는 반구 형태의 나노 패턴들이 반복되는 외부 나노 패턴들;기재 필름의 내부 표면에 형성되고, 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되는 내부 나노 패턴들;을 포함하는 것이다.The present invention relates to an agricultural film having a nanopattern structure in which a nanopattern structure is formed by forming a nanopattern structure on a double structure film substrate of an inner film and an outer film and a method for producing the same, Inner nanopatterns in which hemispherical nanopatterns whose contact angle is controlled to have a hydrophilic pattern are formed on the inner surface of the substrate film and hydrophilic protrusions are repeated on the surface on which the hydrophobic pattern of the engraved is formed .
Description
본 발명은 농업용 필름에 관한 것으로, 구체적으로 내부 필름과 외부 필름의 이중 구조 필름 기재에 나노 패턴 구조를 형성하여 기능성을 높인 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an agricultural film, and more particularly, to an agricultural film having a nanopattern structure in which a nanopattern structure is formed on a double structure film substrate of an inner film and an outer film to improve functionality and a manufacturing method thereof.
현재 농업용 기능성 필름의 가장 많은 사용 분야는 비닐하우스이며, 작물의 안정적 성장을 위하여 많은 종류의 기능성 필름이 사용되고 있다. 비닐하우스 필름은 태양광의 투과율을 증대시키면서 자외선에 대한 내후성, 내약품성이 뛰어나며 내외의 온도차에 의해 발생되는 안개 현상 및 낙수 방지와 같은 다양한 기능성이 요구되고 있다. Currently, the most used field of agricultural functional film is vinyl house, and many types of functional films are used for stable growth of crops. The vinyl house film is excellent in weather resistance and chemical resistance against ultraviolet light while increasing the transmittance of sunlight, and it is required to have various functions such as fogging phenomenon caused by temperature difference inside and outside, and prevention of falling water.
종래 기술의 농업용 기능성 필름의 경우 첨가되는 각 기능성 첨가제와 수지의 배합을 이용하여 제작한다. 농업용 비닐하우스에 사용되는 수지는 폴리에틸렌, 에틸렌 초산비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트 등이 사용되고 있으며, 이러한 열가소성 수지를 이용한 농업용 비닐하우스 필름의 경우 기능성 향상을 위해서는 각 재료별 첨가제를 첨가하여 사용하여야만 사용이 가능하다. In the case of the conventional functional film for agricultural use, it is made by using the combination of each functional additive and resin added. Polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, polycarbonate, etc. are used for agricultural plastic house. In the case of agricultural vinyl house film using such a thermoplastic resin, additives for each material are added It is possible to use it.
즉, 단일 재료를 통한 기능성 부여는 기술적으로 이려움이 있고, 현재 작물생육을 위한 보온성을 위하여 실리카(SiO2) 및 알루미나계 화합물(Al2O3)의 보온제, 필름 표면에 생성된 낙수를 방지하기 위한 계면활성제, 태양광의 자외선에 의한 노화 및 산화를 방지하기 위한 자외선 차단제와 흡수제등의 첨가제를 이용하여 기능성을 부여하고 있다. In other words, functional impartation through a single material is technically feasible, and at the present time, a heat preservative of silica (SiO 2 ) and alumina-based compound (Al 2 O 3 ) A sunscreen agent for preventing aging and oxidation of sunlight by ultraviolet rays, and an additive such as an absorbent.
이와 같은 종래 기술의 농업용 필름의 기능성 부여를 위해 사용되는 첨가제는 배합을 통한 방법으로 설치 사용기간 및 외부 사용 환경에 따라 기능성이 떨어지며, 실제 사용자들이 농작물 재배중 병충해 방지를 위해 사용하고 있는 농약 중의 염소성분과 황에 의한 산화로 기능성의 저하가 발생 된다.The additive used for imparting the functionality of the agricultural film of the prior art is inferior in functionality due to the period of use and the external use environment by the method of mixing, Oxidation by the component and sulfur results in a decrease in functionality.
농업용 필름의 기능성 첨가재료가 염소 및 황 등과 반응하여 내후성을 갖는 기능이 상실되어 필름의 산화가 촉진되어 기능성이 저하된다. 또한 최근 지구의 온난화로 인한 기후변화로 열과 빛의 투광량이 높고 농가의 농약 사용량의 증가로 기존의 농업용 필름 제작 기술 방법 및 기능성 부여를 개선할 수 있는 방법이 필요하다. The functionally additive material of the agricultural film reacts with chlorine, sulfur, and the like to lose the function of having weatherability, and the oxidation of the film is promoted, thereby decreasing the functionality. In addition, recent climate change due to global warming is required to increase the amount of heat and light transmittance, and to increase the amount of pesticide used by farmers, and to improve the existing technology and functioning of agricultural film production.
또한 농업용 필름의 나노 패턴 구조를 통한 기능성 부여를 위해서는 종래 기술의 농업용 필름 생산에 적용이 가능한 롤투롤 임프린트 기술과 같이 연속공정이 필요하며, 기능성 패턴구조 성형을 위한 나노 패턴 구조설계 및 성형 기술의 개발이 요구되고 있다.In addition, in order to impart functionality through the nanopattern structure of the agricultural film, a continuous process such as a roll-to-roll imprint technique that can be applied to the production of agricultural films of the prior art is required, and the development of nanopattern structure designing and molding technology .
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 농업용 필름 구조 및 제작의 문제를 해결하기 위한 것으로, 내부 필름과 외부 필름의 이중 구조 필름 기재에 나노 패턴 구조를 형성하여 기능성을 높인 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to an agricultural film having a nanopattern structure in which a nanopattern structure is formed on a double structure film base material of an inner film and an outer film to improve the functionality, And a manufacturing method thereof.
본 발명은 농업용 필름의 기능성 부여를 위한 기능성 나노 패턴 구조 및 롤투롤 임프린트 기술과 같이 연속 공정에 적용이 가능한 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a functional nanopattern structure for imparting functionality to an agricultural film and a production method applicable to a continuous process such as a roll-to-roll imprint technique.
본 발명은 외부 필름 표면에 나노 패턴 구조를 통하여 외부 오염 방지 및 투광율 향상 기능을 가지며, 내부 필름의 표면의 나노 패턴 구조를 통하여 안개현상 및 낙수에 의한 작물 피해를 개선할 수 있도록 한 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a nanopattern structure for preventing external contamination and improving the light transmittance through a nanopattern structure on the surface of an external film and improving the damage caused by fog and falling through the nanopattern structure of the inner film And a method for producing the same.
본 발명은 비닐하우스의 주재료의 표면에 미세 복합 패턴 성형을 통해 기존의 기능성 및 환경에 의한 기능 저하를 개선할 수 있도록 한 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an agricultural film having a nanopattern structure and a method of manufacturing the same, which can improve the existing functionalities and environmental deterioration by forming a fine composite pattern on the surface of the main material of a vinyl house.
본 발명은 비닐하우스 사용 환경에서의 외부 필름의 오염을 방지하기 위하여 소수성 특성을 보이며 작물성장에 필요한 투광율을 향상시킨 단일구조의 나노 패턴 구조를 형성하는 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to an agricultural film having a nanopattern structure having a single-structure nanopattern structure exhibiting hydrophobic characteristics and having a higher light transmittance required for growing crops, in order to prevent contamination of an outer film in a vinyl house using environment, The purpose is to provide.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름은 기재 필름의 외부 표면에 형성되고, 낮은 표면에너지를 갖도록 접촉각이 제어되는 반구 형태의 나노 패턴들이 반복되는 외부 나노 패턴들;기재 필름의 내부 표면에 형성되고, 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되는 내부 나노 패턴들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided an agricultural film having a nanopattern structure, comprising: outer nanopatterns formed on an outer surface of a base film and having a contact angle controlled to have low surface energy; And inner nanopatterns formed on the inner surface of the base film, wherein hydrophilic protrusions are repeated on the surface on which the hydrophobic pattern of the engraved is formed.
여기서, 외부 나노 패턴들은, 단일구조의 나노 패턴으로 광합성에 필요한 태양광 파장의 반사율을 낮추고, 낮은 표면에너지로 인하여 자가세정이 이루어지도록 하여 투광율을 높이는 것을 특징으로 한다.Here, the external nano patterns are characterized in that the nano-pattern of a single structure lowers the reflectance of the sunlight wavelength required for photosynthesis, and self-cleaning is performed due to low surface energy, thereby increasing the light transmittance.
그리고 내부 나노 패턴들은, 기재 필름의 내외부의 온도 차이에 의해 생성되는 안개현상 발생시 표면의 친수성 돌기들이 수분 입자를 모으고, 음각의 소수성 패턴에 의해 모아진 수분을 이동시키는 것을 특징으로 한다.The inner nano patterns are characterized in that the hydrophilic protrusions on the surface collect moisture particles and move the collected moisture by the depressed hydrophobic pattern when a mist phenomenon is caused by the temperature difference between the inside and the outside of the base film.
그리고 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 일정 크기가 되면 음각의 소수성 패턴의 표면을 따라 이동을 하고, 이동 방향은 음각의 소수성 패턴의 피치 간격에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.When the water particles collected by the hydrophilic protrusions have a certain size, they move along the surface of the hydrophobic pattern of the engraved pattern, and the moving direction is controlled by the pitch interval of the hydrophobic pattern of the engraved pattern.
그리고 음각의 소수성 패턴의 크기를 제어하여 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 중력장에 의해 수직으로 낙수되는 것을 억제하는 것을 특징으로 한다.And controlling the size of the hydrophobic pattern of the engraved surface so as to prevent the water particles collected by the hydrophilic projections from vertically falling due to the gravitational field.
그리고 외부 나노 패턴들과 내부 나노 패턴들은 롤투롤 임프린트 공정으로 기재 필름의 외부 및 내부에 동시에 형성되는 것을 특징으로 한다.And the outer nanoparticles and the inner nanopatterns are simultaneously formed on the outside and inside of the base film by a roll-to-roll imprint process.
그리고 외부 나노 패턴들은, 작물 성장에 필요한 광합성 파장인 400nm ~ 700nm 대역의 태양광이 기재필름의 표면에서 반사되는 것을 억제하여 내부로 투과되는 투광율을 높이는 것을 특징으로 한다.The external nano patterns are characterized in that sunlight in the band of 400 nm to 700 nm, which is the photosynthesis wavelength required for crop growth, is suppressed from being reflected on the surface of the base film, and the light transmittance to the inside is increased.
그리고 외부 나노 패턴들과 내부 나노 패턴들은 비닐하우스 설치시 상부에 위치하는 중앙 영역에 형성되고, 창측에 위치하는 양쪽 영역에는 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.The outer nanoparticles and the inner nanoparticles are formed in a central region located on the upper side in the case of installing the vinyl house, and are not formed in both regions located on the window side.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름의 제조 방법은 나노 패턴 구조의 원형 금형을 제작하는 단계;나노 패턴 구조의 원형 금형을 이용하여 기재 필름의 외부 표면과 내부 표면에 나노 패턴 구조를 롤투롤 임프린트 공정으로 형성하는 단계;를 포함하고, 기재 필름의 외부 표면에 낮은 표면에너지를 갖도록 접촉각이 제어되는 반구 형태의 나노 패턴들이 반복되는 외부 나노 패턴들을 형성하고, 기재 필름의 내부 표면에 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되는 내부 나노 패턴들을 동시에 형성하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an agricultural film having a nanopattern structure, the method comprising the steps of: preparing a circular mold having a nanopattern structure; Forming a nanopattern structure by a roll-to-roll imprint process, wherein hemispherical nanopatterns having a contact angle controlled to have low surface energy on the outer surface of the base film form repeated outer nanopatterns, And hydrophilic protrusions are repeatedly formed on the surface of the inner surface on which the hydrophobic pattern of the engraved is formed.
여기서, 외부 나노 패턴들은, 단일구조의 나노 패턴으로 광합성에 필요한 태양광 파장의 반사율을 낮추고, 낮은 표면에너지로 인하여 자가세정이 이루어지도록 하여 투광율을 높이는 것을 특징으로 한다.Here, the external nano patterns are characterized in that the nano-pattern of a single structure lowers the reflectance of the sunlight wavelength required for photosynthesis, and self-cleaning is performed due to low surface energy, thereby increasing the light transmittance.
그리고 내부 나노 패턴들은, 기재 필름의 내외부의 온도 차이에 의해 생성되는 안개현상 발생시 표면의 친수성 돌기들이 수분 입자를 모으고, 음각의 소수성 패턴에 의해 모아진 수분을 이동시키는 것을 특징으로 한다.The inner nano patterns are characterized in that the hydrophilic protrusions on the surface collect moisture particles and move the collected moisture by the depressed hydrophobic pattern when a mist phenomenon is caused by the temperature difference between the inside and the outside of the base film.
그리고 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 일정 크기가 되면 음각의 소수성 패턴의 표면을 따라 이동을 하고, 이동 방향은 음각의 소수성 패턴의 피치 간격에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.When the water particles collected by the hydrophilic protrusions have a certain size, they move along the surface of the hydrophobic pattern of the engraved pattern, and the moving direction is controlled by the pitch interval of the hydrophobic pattern of the engraved pattern.
그리고 음각의 소수성 패턴의 크기를 제어하여 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 중력장에 의해 수직으로 낙수되는 것을 억제하는 것을 특징으로 한다.And controlling the size of the hydrophobic pattern of the engraved surface so as to prevent the water particles collected by the hydrophilic projections from vertically falling due to the gravitational field.
이와 같은 본 발명에 따른 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The agricultural film having the nanopattern structure according to the present invention and the manufacturing method thereof have the following effects.
첫째, 기존의 기능성 재료의 배합에 의해 제작되어진 농업용 기능성 필름에 비하여 단일 재료를 이용함으로써 제조단가를 낮출 수 있다. First, the manufacturing cost can be lowered by using a single material compared with the agricultural functional film produced by mixing the existing functional materials.
둘째, 기존의 기능성 필름에 비하여 내구성이 높으며, 사용 환경에 의해 표면의 산화로 발생되는 기능성 저하를 개선할 수 있다.Second, the durability is higher than that of the conventional functional film, and the functional deterioration caused by oxidation of the surface can be improved by the use environment.
셋째, 필름의 외부에 제작된 나노 패턴 구조는 낮은 표면에너지로 인하여 자가세정이 가능하여 장기간 사용이 가능하며, 장기간 사용에 따른 오염물 방지에 의한 광투과율을 개선할 수 있다. 또한 단일구조의 나노 패턴으로 광합성에 필요한 태양광 파장의 반사율을 저하시켜 투광율을 증가시킬 수 있다.Third, the nanopattern structure formed on the outer side of the film can be self-cleaned due to low surface energy, and can be used for a long time, and the light transmittance due to the prevention of contamination due to long-term use can be improved. In addition, the transmittance can be increased by reducing the reflectance of the sunlight wavelength required for photosynthesis with a single structure nano pattern.
넷째, 필름의 내부에 제작된 나노 패턴 구조는 내외부의 온도 차이에 의해 생성되는 안개현상 발생시 표면의 친수성 나노 패턴구조가 수분 입자를 모으며, 표면의 소수성 특성을 이용하여 모아진 수분을 이동시켜 낙수에 의한 작물의 피해를 방지할 수 있다.Fourth, the nanopattern structure formed inside the film has the hydrophilic nanopattern structure of the surface collecting the water particles when the mist phenomenon is generated by the temperature difference between the inside and the outside, and the collected water is moved by using the hydrophobic characteristic of the surface, The damage of crops can be prevented.
다섯째, 나노 패턴을 이용한 기능성 농업용 필름제작의 생산성을 위하여 연속공정을 이용한 방법은 기존의 농업용 필름 제작 공정과 같은 생산성을 가질 수 있으며, 단일 성형에 의해 농업용 필름의 양면에 나노 패턴 구조가 성형이 가능하다. 또한 롤투롤 임프린트 공정을 이용하여 공정이 단순하고 기존 농업용 필름 공정에 적용이 용이하며, 대면적의 나노 패턴 제작이 용이하다. Fifth, the continuous process for productivity of the functional agricultural film using nanopattern can produce the same productivity as the existing agricultural film production process, and the nanopattern structure can be formed on both sides of the agricultural film by single molding. Do. In addition, the process is simple using roll to roll imprint process, easy to apply to existing agricultural film process, and it is easy to fabricate large area nano pattern.
도 1은 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 외부 구성도
도 3은 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 내부 구성도
도 4는 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 나노 패턴의 대면적 성형 공정을 나타낸 구성도
도 5는 본 발명에 따른 기존 농업용 필름 제작에 적용 가능한 롤투롤 임프린트 공정을 통한 기능성 나노패턴 제작 구성도1 is a view showing the constitution of a functional film for agricultural use according to the present invention
Fig. 2 is an external configuration diagram of the agricultural functional film according to the present invention
Fig. 3 is a view showing the internal structure of the agricultural functional film according to the present invention
4 is a view showing a large-area molding process of a nanopattern of an agricultural functional film according to the present invention
FIG. 5 is a view showing the structure of a functional nanopattern fabricated by a roll-to-roll imprint process applicable to conventional agricultural film production according to the present invention
이하, 본 발명에 따른 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the agricultural film having the nanopattern structure according to the present invention and the method for producing the same will be described in detail.
본 발명에 따른 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The characteristics and advantages of the agricultural film having the nanopattern structure according to the present invention and the method of manufacturing the same will be apparent from the following detailed description of each embodiment.
도 1은 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 구성도이다.1 is a structural view of a functional film for agricultural use according to the present invention.
그리고 도 2는 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 외부 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 내부 구성도이다.FIG. 2 is an external view of the functional film for agricultural use according to the present invention, and FIG. 3 is an internal structural view of the agricultural functional film according to the present invention.
본 발명은 농업용 기능성 필름 제작에 필수 요소인 기능성 재료의 배합 공정을 통한 기능성 부여를 하지 않고, 비닐하우스의 주재료의 표면에 미세 복합 패턴 성형을 통해 기존의 기능성 및 환경에 의한 기능 저하를 개선하기 위한 것이다.The present invention relates to a method for improving functionality and environmental degradation by forming a fine composite pattern on the surface of a main material of a vinyl house without imparting functionality through a blending process of a functional material, will be.
이를 위하여 비닐하우스 사용 환경에서의 외부 필름의 오염을 방지하기 위하여, 외부 필름 표면에는 소수성 특성을 보이며 작물성장에 필요한 투광율 향상이 가능한 단일구조의 나노 패턴 구조를 형성한다.In order to prevent contamination of the outer film in the use environment of the vinyl house, a nanopattern structure having a single structure capable of improving the light transmittance required for crop growth is formed on the outer film surface.
이와 같은 소수성 특성 및 투광율 향상 나노 패턴 구조는 장시간 외부의 노출에 의한 표면 오염을 방지 및 투광율 저하를 방지한다. 또한 투광율 향상 기능은 식물이 광합성에 필요한 태양광원이 필름 표면에서의 반사를 방지하여 내부로 통과되는 투광율을 증가시킨다.Such a hydrophobic property and a light transmittance improving nanopattern structure prevent surface contamination due to exposure for a long period of time and prevent a decrease in transmittance. In addition, the light transmittance improving function increases the light transmittance through which the solar light source required for photosynthesis by plants is prevented from reflecting on the film surface.
그리고 내부 필름의 표면은 친수성 표면에 소수성 패턴을 형성하여 내외 온도 차이에 의해 발생되는 안개현상 및 낙수를 방지하여 곰팡이균에 의한 병충해 방지할 수 있도록 한다.In addition, the surface of the inner film forms a hydrophobic pattern on the hydrophilic surface to prevent fog phenomenon and dripping caused by the difference in temperature between inside and outside, thereby preventing pests caused by fungi.
본 발명은 필름 표면의 미세 나노 패턴의 구조를 통하여 농업용 필름의 기능성을 개선하고 미세 나노 패턴 구조를 통하여 기존의 표면 코팅에 의한 기능성 필름의 장기간 신뢰성을 향상시키고, 농업용 필름 생산에 적용이 가능한 연속 생산을 통한 기능성 나노 패턴 구조 제작 설계 및 공정 방법을 포함한다.The present invention improves the functionality of agricultural films through the structure of fine nanopatterns on the surface of the film, improves the long-term reliability of the functional film by the existing surface coating through the fine nanopattern structure, And functional nanopattern structure design and processing methods.
이를 위한 본 발명에 따른 농업용 기능성 필름의 표면은 단일 구조의 다기능성 나노 패턴 구조가 형성되는 것이다.To this end, the surface of the functional film for agricultural use according to the present invention is formed with a multifunctional nanopattern structure having a single structure.
본 발명은 나노 패턴 구조 제작을 위하여 농업용 필름 생산에 적용이 가능한 롤투롤 임프린트 공정 기술을 사용하고, 필름의 양면에 기능성 패턴이 동시에 성형 되어 기술적 비용 및 공정시간을 단축시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention uses a roll-to-roll imprint process technology that can be applied to the production of agricultural films for the production of nano-pattern structures, and simultaneously forms functional patterns on both sides of the film, thereby reducing technical costs and process time.
농업용 필름의 표면 특성 변화는 도 1과 같이, 나노 패턴 구조를 통하여 외부 표면의 오염물 방지 및 투광율 향상 기능을 갖도록 하고, 내부 표면의 친수성 돌기에 소수성 표면을 통하여 안개현상에 의한 낙수 방지 특성을 갖도록 한 것이다.As shown in Fig. 1, the change of the surface characteristics of the agricultural film has a function of preventing contaminants on the outer surface and improving the light transmittance through the nanopattern structure, and has hydrophilic protrusions on the inner surface, will be.
구체적으로, 본 발명에 따른 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름은 기재 필름의 외부 표면에 형성되고, 낮은 표면에너지를 갖도록 접촉각이 제어되는 반구 형태의 나노 패턴들이 반복되는 외부 나노 패턴(20)들과, 기재 필름의 내부 표면에 형성되고, 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되는 내부 나노 패턴(30)들을 포함한다.Specifically, the agricultural film having the nanopattern structure according to the present invention has
여기서, 외부 나노 패턴(20)들은, 단일구조의 나노 패턴으로 광합성에 필요한 태양광 파장의 반사율을 낮추고, 낮은 표면에너지로 인하여 자가세정이 이루어지도록 하여 투광율을 높이는 구조를 갖는다.Here, the
그리고 내부 나노 패턴(30)들은, 기재 필름의 내외부의 온도 차이에 의해 생성되는 안개현상 발생시 표면의 친수성 돌기들이 수분 입자를 모으고, 음각의 소수성 패턴에 의해 모아진 수분을 이동시키는 구조를 갖는다.The
그리고 그리고 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 일정 크기가 되면 음각의 소수성 패턴의 표면을 따라 이동을 하고, 이동 방향은 음각의 소수성 패턴의 피치 간격에 의해 제어되는 구조이다.And, when the water particles collected by the hydrophilic protrusions become a certain size, they move along the surface of the hydrophobic pattern of the engraved pattern, and the moving direction is controlled by the pitch interval of the hydrophobic pattern of the engraved pattern.
그리고 음각의 소수성 패턴의 크기를 제어하여 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 중력장에 의해 수직으로 낙수되는 것을 억제하는 구조이다.It is a structure that controls the size of the hydrophobic pattern of the engraving, and prevents the water particles collected by the hydrophilic projections from vertically falling by the gravitational field.
이와 같은 외부 나노 패턴(20)들과 내부 나노 패턴(30)들은 롤투롤 임프린트 공정으로 기재 필름의 외부 및 내부에 동시에 형성되는 것이다.The
그리고 외부 나노 패턴(20)들과 내부 나노 패턴(30)들은 비닐하우스 설치시 상부에 위치하는 중앙 영역에 형성되고, 창측에 위치하는 양쪽 영역에는 형성되지 않는 것이 바람직하나, 이와 같은 형태로 형성 영역이 한정되는 것이 아니고, 적용 대상에 따라 다르게 할 수 있음은 당연하다.The
이와 같이 본 발명에서 제안된 농업용 기능성 필름의 외부 필름의 나노 패턴 구조는 도 2와 같은 구조로, 단일 구조로 다기능이 가능한 형태로 구성되어 있다. As described above, the nanopattern structure of the outer film of the agricultural functional film proposed in the present invention has a structure as shown in FIG. 2, and has a single structure and a multifunctional shape.
반구 구조의 외부 나노 패턴 구조는 농업용 필름의 표면 접촉각이 증가 되어 외부의 오염 및 미세 먼지에 자가세정 효과가 있으며, 작물 성장에 필요한 광합성 파장인 400nm ~ 700nm 대역의 태양광이 필름의 표면에서 반사를 최소화시켜 내부로 투과되는 특성을 갖는다.The outer nanopattern structure of the hemispherical structure increases the contact angle of the surface of the agricultural film to self-cleaning effect on the external pollution and fine dust, and the sunlight in the band of 400nm ~ 700nm, which is the photosynthesis wavelength necessary for crop growth, And has a characteristic of being transmitted to the interior.
또한 농업용 필름 자체에 구조를 통한 기능성 부여로 기존의 코팅에 의한 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.In addition, the agricultural film itself is provided with functionalities through the structure, thereby solving the problems caused by the conventional coating.
내부 필름의 경우 가장 중요한 기능은 안개현상에 의한 낙수 방지이며, 제안된 내부 나노 패턴 구조는 도 3에서와 같은 구조로, 필름 표면은 소수성 특성과 친수성 나노 패턴이 형성된 구조이다.In the case of the inner film, the most important function is to prevent mist caused by mist. The proposed inner nanopattern structure has a structure as shown in FIG. 3, and the film surface has a hydrophobic property and a hydrophilic nano pattern.
친수성 나노 패턴은 안개현상에 의해 생성된 수분 입자를 포집하여 물방의 형태가 되면 내부 필름 표면의 소수성 특성 구간을 통하여 이동하며, 중력에 의한 낙수 방지를 위해 친수성 나노 패턴이 포집 물방울의 양면을 당겨서 필름의 수직한 하부로 떨어지는 효과를 감소시켜 낙수를 방지할 수 있다. The hydrophilic nanopattern captures the water particles generated by the mist phenomenon and moves through the hydrophobic characteristic section of the inner film surface when the water is in the form of water. In order to prevent dripping due to gravity, the hydrophilic nano pattern pulls both sides of the water droplet, So that it is possible to prevent the falling of the water.
이와 같은 나노 패턴 구조의 연속성 있는 공정을 위해서는 롤투롤 임프린트 형태의 공정으로 진행되어야 하며, 농업용 필름의 기능성 나노 패턴 구조의 형성은 기존의 농업용 필름 공정에 사용이 가능하도록 단일 성형에 필름 양면에 나노 패턴 구조가 성형이 될수 있도록 도 5과 같이 나노 패턴을 제작하여 이전의 제조 설비에 적용이 가능하도록 한 것이다.For the continuous process of the nanopattern structure, it is necessary to proceed to a roll-to-roll imprint process. In order to form a functional nanopattern structure of an agricultural film, The nanopattern can be fabricated as shown in FIG. 5 so that the structure can be formed and applied to the previous manufacturing facility.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 농업용 기능성 필름의 특징 및 나노 패턴 구조를 이용하여 오염물 방지에 따른 광투과율 개선 및 광합성 파장 대역의 반사율 저하를 통한 투광율 향상, 안개현상에 따른 낙수 방지와 같은 구조를 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a functional film for agricultural use according to an embodiment of the present invention and a nanopattern structure. The light transmittance is improved according to the prevention of contaminants, the light transmittance is improved by lowering the reflectance of the photosynthesis wavelength band, Fig.
도 1의 우측에 도시한 구성은 기존의 농업용 필름의 제작 과정을 나타낸 것이다.The structure shown on the right side of FIG. 1 shows a manufacturing process of an existing agricultural film.
이와 같은 나노 패턴 구조를 이용한 기능성 구현은 단일 구조의 나노 패턴에 다기능이 구현이 가능한 구조로 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the functional implementation using the nanopattern structure is structured such that a multi-function can be realized in a single structure nanopattern.
이와 같이 나노 패턴 구조를 통하여 표면 특성 변화를 통하여 기능성이 부여되고, 나노 패턴의 기능성은 구조의 모양 및 간격, 높이에 따라 조절이 가능하다. The nanopattern structure imparts functionality through surface characteristics changes, and nanopattern functionality can be controlled by the shape, spacing, and height of the structure.
도 2는 비닐하우스 외부의 소수성 특성을 나타내는 미세 복합 구조의 모식도이다. 2 is a schematic diagram of a fine composite structure showing hydrophobic properties outside the vinyl house.
미세 복합 구조는 마이크로 사이즈의 돌기 표면에 나노 크기의 불규칙한 돌기가 형성되며, 이러한 미세 복합 구조는 정적 및 동적 젖음성을 감소시켜 외부의 오염물의 흡착을 방지한다.The nanocomposite structure has nano-sized irregular protrusions on the surface of micro-sized protrusions, and this fine composite structure reduces the static and dynamic wettability, thereby preventing the adsorption of external contaminants.
도 3은 비닐하우스 내피의 소수성 표면 및 친수성 돌기의 미세 복합 구조의 모식도이다.Fig. 3 is a schematic view of a fine composite structure of hydrophobic surfaces and hydrophilic protrusions of the vinyl house endothelium.
친수성 표면위의 제작된 소수성 패턴 구조는 비닐하우스의 내외 온도차이의 영향으로 발생되는 안개 현상시 내부 대기의 수분 입자를 흡착시킨다. The hydrophobic pattern structure fabricated on the hydrophilic surface adsorbs the moisture particles of the inner atmosphere in the fog phenomenon caused by the temperature difference between inside and outside of the vinyl house.
흡착된 수분 입자가 일정 크기가 되면 음각의 소수성 표면을 따라 이동을 하게 되며, 포집된 수분의 이동을 위해서는 피치 간격을 조절하여 표면의 수분 흐름의 방향을 조절한다. 또한 수분 포집후 중력장에 의해 수직으로 낙수 되는 현상을 방지하기 위해서는 수분 배출 구조인 음각의 소수성 패턴의 크기가 중요하다.When the adsorbed water particles reach a certain size, they move along the hydrophobic surface of the engraved surface. In order to move the captured water, the pitch interval is controlled to control the direction of the water flow on the surface. In addition, the size of the hydrophobic pattern of the engraved structure, which is a water discharging structure, is important in order to prevent the phenomenon that the gravity field drips vertically after collecting the water.
도 4는 기능성 농업용 필름의 나노 구조의 대면적 성형을 위한 방법을 나타낸 것이다.Fig. 4 shows a method for large area molding of the nanostructure of a functional agricultural film.
나노 패턴을 이용한 기능성 농업용 필름 제작을 위해서는 대면적 성형 공정이 필수적이며, 대면적 롤투롤 성형의 문제점인 대면적 원통 금형의 제작의 문제를 해결하기 위해 창측 환기 부위(가)를 제외하고 기능성 패턴이 필요한 상측 투광 부위(나)만 성형이 이루어질 수 있도록 제작한다.Large-area molding process is essential for the production of functional agricultural film using nanopattern. In order to solve the problem of production of large area cylindrical mold, which is a problem of large-scale roll-to-roll molding, a functional pattern The upper light emitting portion (b) necessary is formed so that molding can be performed.
농업용 기능성 필름의 경우 일반 광학 필름에 비해 이음매에 따른 특성 저하가 매우 낮아 본 발명에 따른 기능성 나노 구조의 성형 공정이 가능하다. In the case of the functional film for agricultural use, the degradation of the characteristic according to the seam is very low as compared with the general optical film, so that the functional nanostructure forming process according to the present invention is possible.
이와 같은 본 발명에서 제안된 나노 패턴을 통한 기능성 농업용 필름제작은 도 4에서 같이 외부 기능성 나노패턴 구조와 내부 기능성 나노패턴 구조를 동시에 롤투롤 공정을 통하여 제작된다. The production of the functional agricultural film using the nano-pattern proposed in the present invention is performed through the roll-to-roll process simultaneously with the outer functional nanopattern structure and the inner functional nanopattern structure as shown in FIG.
롤투롤 임프린트 공정에 필요한 나노 패턴 구조의 원통 금형은 기존의 나노패턴 공정 기술을 적용하여 원형 금형을 제작하고 복제 공정을 통하여 필요한 면적을 확장시켜 원통에 부착하여 제작할 수 있다. The nano-patterned cylindrical mold required for the roll-to-roll imprint process can be fabricated by applying a conventional nano-pattern process technology to fabricate a circular mold and expanding the required area through the duplication process.
도 5의 우측은 기존의 농업용 필름 제작에 나노 패턴을 이용한 기능성 농업용 필름 적용을 위한 전체 공정 개략도를 나타낸 것이고, 좌측에 도시한 구성은 본 발명에 따른 연속적 공정이 가능한 롤투롤 양면 성형 공정을 나타낸 것이다.The right side of FIG. 5 shows a general process schematic diagram for applying a functional agricultural film using a nano pattern to a conventional agricultural film production, and the structure shown on the left side shows a roll-to-roll double-side molding process capable of a continuous process according to the present invention .
이상에서 설명한 본 발명에 따른 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름 및 그의 제조 방법은 농업용 기능성 필름 표면에 미세 복합 구조를 통한 기능성 부여 방법 및 농업용 기능성 필름의 제작을 위한 것이다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The agricultural film having the nanopattern structure according to the present invention and the method for producing the same according to the present invention are intended for providing functionalities through a fine composite structure on the surface of agricultural functional films and for producing agricultural functional films.
기존의 농업용 기능성 필름은 기능성 소재의 배합 공정을 통하여 제작하기 때문에 외부 환경에 의한 기능성 소재의 산화로 인한 기능성 저하 문제가 있어, 이를 개선하고자 필름 표면에 마이크로/나노 구조를 형성하여 기능성 저하를 방지하는 것이다.Conventional agricultural functional films are produced through compounding of functional materials. Therefore, there is a problem of lowering the functionality due to the oxidation of functional materials due to the external environment. In order to solve this problem, micro / nano structure is formed on the film surface will be.
본 발명을 통해 얻어진 기능성 미세 복합 패턴 구조는 비닐하우스 내피 및 외피의 기능성을 증가시키며, 내피의 외부환경에 따른 오염물 및 광투과율 저하 방지, 내피의 내외 온도차이에 의한 안개현상 및 낙수를 방지할 수 있다.The functional fine complex pattern structure obtained by the present invention increases the functionality of the vinyl house endothelium and the outer skin, and can prevent contamination due to the external environment of the endothelium and light transmittance, prevent fogging due to temperature difference between inside and outside of the endothelium, have.
또한 본 발명을 통해 제작된 미세 복합 패턴 및 기능성 필름은 기존의 농업용 기능성 필름 제작에 응용이 가능하여 설비 및 시설 투자비용을 감소시킬 수 있다. Also, the fine composite pattern and functional film produced through the present invention can be applied to the production of conventional functional films for agriculture, thereby reducing the investment cost of facilities and facilities.
롤투롤 양면 성형 방식의 미세 복합 패턴 제작 방법은 생산 수율뿐만 아니라 대면적 공정에 이용이 가능하다.The roll-to-roll double-sided forming method of fine composite patterns can be used not only for production yield but also for large area processing.
본 발명을 통해 얻어진 농업용 기능성 필름 구조 및 제작 방법은 미세 구조를 통하여 기능성을 부여하므로, 기존의 배합 공정을 통해 제작된 농업용 기능성 필름에 비해 장기적으로 사용이 가능하다. The agricultural functional film structure and production method obtained through the present invention impart functionality through the microstructure and thus can be used over a long period of time in comparison with the agricultural functional film produced through the conventional compounding process.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.
20. 외부 나노 패턴 30. 내부 나노 패턴20.
Claims (10)
기재 필름의 내부 표면에 형성되고, 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되어 각각의 친수성 돌기들이 음각의 소수성 패턴의 교차 영역에 형성되는 내부 나노 패턴들;을 포함하고,
서로 다른 구조의 외부 나노 패턴들과 내부 나노 패턴들은 롤투롤 임프린트 공정으로 기재 필름의 외부 및 내부에 동시에 형성되고, 외부 나노 패턴들과 내부 나노 패턴들은 비닐하우스 설치시 상부에 위치하는 중앙 영역에 형성되고, 내부 나노 패턴들은 기재 필름의 내외부의 온도 차이에 의해 생성되는 안개현상 발생시 표면의 친수성 돌기들이 수분 입자를 모으고, 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 일정 크기가 되면 음각의 소수성 패턴의 표면을 따라 이동을 하고, 이동 방향은 음각의 소수성 패턴의 피치 간격에 의해 제어되고,
상기 외부 나노 패턴들은 정적 및 동적 젖음성을 감소시켜 외부의 오염물의 흡착을 방지하기 위하여 마이크로 크기의 돌기 표면에 나노 크기의 불규칙한 돌기가 형성되는 구조이고, 상기 내부 나노 패턴들은 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되는 구조로, 상기 외부 나노 패턴들과 내부 나노 패턴들은 서로 다른 구조인 것을 특징으로 하는 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름.The hemispherical nanopatterns formed on the outer surface of the base film are repetitively controlled so that the contact angle is controlled to have a low surface energy, thereby lowering the reflectance of the sunlight wavelength required for photosynthesis, Height outer nanopatterns;
Inner nanopatterns formed on the inner surface of the base film and hydrophilic protrusions are repeated on the surface on which the hydrophobic pattern of the engraved is formed so that each hydrophilic protrusion is formed in the crossing region of the engraved hydrophobic pattern,
The outer nano patterns and the inner nano patterns having different structures are simultaneously formed on the outer and inner sides of the base film by the roll-to-roll imprint process, and the outer nano patterns and the inner nano patterns are formed in the central region The internal nano patterns are formed by hydrophilic protrusions on the surface when the mist phenomenon is generated by the temperature difference between the inside and the outside of the substrate film, and when the water particles collected by the hydrophilic protrusions have a certain size, the surface of the engraved hydrophobic pattern The moving direction is controlled by the pitch interval of the hydrophobic pattern of the engraved pattern,
The outer nano patterns are structured such that irregular nano-sized protrusions are formed on the surfaces of micro-sized protrusions in order to reduce static and dynamic wettability and prevent adsorption of contaminants from the outside. The inner nano patterns are formed on the surface Wherein the outer nanopatterns and the inner nanopatterns have a different structure from each other.
작물 성장에 필요한 광합성 파장인 400nm ~ 700nm 대역의 태양광이 기재필름의 표면에서 반사되는 것을 억제하여 내부로 투과되는 투광율을 높이는 것을 특징으로 하는 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름.The method of claim 1,
Wherein the light transmittance of the nano-structured structure is increased by suppressing reflection of sunlight in the band of 400 nm to 700 nm, which is the photosynthesis wavelength necessary for crop growth, from the surface of the base film.
나노 패턴 구조의 원형 금형을 이용하여 기재 필름의 외부 표면과 내부 표면에 서로 다른 나노 패턴 구조를 롤투롤 임프린트 공정으로 형성하는 단계;를 포함하고,
기재 필름의 외부 표면에 낮은 표면에너지를 갖도록 접촉각이 제어되는 반구 형태의 나노 패턴들이 반복되어 광합성에 필요한 태양광 파장의 반사율을 낮추고, 낮은 표면에너지로 인하여 자가세정이 이루어지도록 하여 투광율을 높이는 외부 나노 패턴들을 형성하고, 기재 필름의 내부 표면에 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되어 각각의 친수성 돌기들이 음각의 소수성 패턴의 교차 영역에 형성되는 내부 나노 패턴들을 동시에 형성하고,
외부 나노 패턴들과 내부 나노 패턴들은 비닐하우스 설치시 상부에 위치하는 중앙 영역에 형성되고, 내부 나노 패턴들은 기재 필름의 내외부의 온도 차이에 의해 생성되는 안개현상 발생시 표면의 친수성 돌기들이 수분 입자를 모으고, 친수성 돌기들에 의해 모아진 수분 입자가 일정 크기가 되면 음각의 소수성 패턴의 표면을 따라 이동을 하고, 이동 방향은 음각의 소수성 패턴의 피치 간격에 의해 제어되고,
상기 외부 나노 패턴들은 정적 및 동적 젖음성을 감소시켜 외부의 오염물의 흡착을 방지하기 위하여 마이크로 크기의 돌기 표면에 나노 크기의 불규칙한 돌기가 형성되는 구조이고, 상기 내부 나노 패턴들은 음각의 소수성 패턴이 형성된 표면에 친수성 돌기들이 반복되는 구조로, 상기 외부 나노 패턴들과 내부 나노 패턴들은 서로 다른 구조인 것을 특징으로 하는 나노 패턴 구조를 갖는 농업용 필름의 제조 방법.Fabricating a circular mold having a nanopattern structure;
Forming a different nano-pattern structure on the outer surface and the inner surface of the base film by a roll-to-roll imprint process using a circular mold having a nano-pattern structure,
The hemispherical nanopatterns whose contact angles are controlled so as to have a low surface energy on the outer surface of the substrate film are repeated to lower the reflectance of the sunlight wavelength required for photosynthesis and to perform self cleaning by low surface energy, Patterns are formed and hydrophilic protrusions are repeated on a surface on which an engraved hydrophobic pattern is formed on the inner surface of the base film so that each hydrophilic protrusion is formed at an intersecting region of a recessed hydrophobic pattern,
The outer nanoparticles and the inner nanoparticles are formed in a central region located at the upper portion of the vinyl house, and the inner hydrophobic protrusions collect moisture particles when the mist phenomenon occurs, which is caused by the temperature difference between the inside and the outside of the base film , And when the water particles collected by the hydrophilic protrusions become a certain size, they move along the surface of the hydrophobic pattern of the engraved pattern, and the moving direction is controlled by the pitch interval of the hydrophobic pattern of the engraved pattern,
The outer nano patterns are structured such that irregular nano-sized protrusions are formed on the surfaces of micro-sized protrusions in order to reduce static and dynamic wettability and prevent adsorption of contaminants from the outside. The inner nano patterns are formed on the surface Wherein the outer nanopatterns and the inner nanopatterns have different structures, wherein hydrophilic protrusions are repeated in the outer nanopatterns and the inner nanopatterns.
8. The method according to claim 7, wherein the size of the hydrophobic pattern of the engraved is controlled so that the water particles collected by the hydrophilic protrusions are prevented from vertically falling due to the gravitational field.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160153465A KR101800357B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160153465A KR101800357B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150020943A Division KR101800351B1 (en) | 2015-02-11 | 2015-02-11 | Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160135689A KR20160135689A (en) | 2016-11-28 |
| KR101800357B1 true KR101800357B1 (en) | 2017-11-22 |
Family
ID=57706784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160153465A KR101800357B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101800357B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011053334A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Housetec Inc | Molded structure |
| JP2013212070A (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Agricultural solar control film |
| KR101441796B1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 서동필 | Optical assembly for preventing reflection |
-
2016
- 2016-11-17 KR KR1020160153465A patent/KR101800357B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011053334A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Housetec Inc | Molded structure |
| JP2013212070A (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Agricultural solar control film |
| KR101441796B1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 서동필 | Optical assembly for preventing reflection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160135689A (en) | 2016-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Durán et al. | Water drop-surface interactions as the basis for the design of anti-fogging surfaces: Theory, practice, and applications trends | |
| Yao et al. | Recent progress in antireflection and self-cleaning technology–From surface engineering to functional surfaces | |
| US10017384B1 (en) | Property control of multifunctional surfaces | |
| US11906701B2 (en) | Anti-reflective surface structures | |
| Nishimoto et al. | Bioinspired self-cleaning surfaces with superhydrophobicity, superoleophobicity, and superhydrophilicity | |
| US10121919B2 (en) | Control of surface properties by deposition of particle monolayers | |
| RU2385895C2 (en) | Agro-horticultural ground-covering film | |
| TW202045681A (en) | Composite radiative cooling film, composite radiative cooling film material and application thereof | |
| KR101316734B1 (en) | Hydrophobic substrate with anti-reflective property and method for manufacturing the same, and solar cell module comprising the same | |
| US20060127643A1 (en) | Light-scattering materials which have self-cleaning sufraces | |
| JP2020505784A (en) | Method and system for boosting solar cell efficiency | |
| WO2007053242A8 (en) | Transparent hydrophobic article having self-cleaning and liquid repellant features and method of fabricating same | |
| JP2008122435A (en) | Water repellent reflection preventive structure and its manufacturing method | |
| KR101470287B1 (en) | Superhydrophobic hierarchical structure for unidirectional movement of water droplets and method of manufacturing the same | |
| KR101800357B1 (en) | Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same | |
| KR101800351B1 (en) | Agricultural film with nano pattern structure and Method for fabricating the same | |
| JP2006115838A (en) | Agricultural light scattering composite film | |
| KR101869710B1 (en) | Sun protection film adjustable VLT and IRR | |
| KR101309142B1 (en) | Method for fabricating unwetting electro-devices by formation of superhydrophobic surface thereon | |
| WO2005035452A1 (en) | Self-cleaning window structure | |
| KR101589348B1 (en) | Method for producing nano patterned structure, and method and apparatus for producing anti-reflective film | |
| KR20180078968A (en) | Anti fogging agricultural film using gradient surface patterning | |
| He | Nanomaterials in energy and environmental applications | |
| CN205399864U (en) | Door and window's self -cleaning paint coating of ultraviolet resistance | |
| Chen et al. | Tunable Omnidirectional Antireflection Coatings Inspired by Inclined Irregular Nanostructures on Transparent Blue-Tailed Forest Hawk Dragonfly Wings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |