KR102632340B1 - 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름에 관한 것으로, 상층에는 백색 멀칭 필름층, 하층에는 흑색 멀칭 필름층을 구성하는 이중 흑백 멀칭 필름을 제공함으로써, 내구성이 우수하고 단열 및 차열 효과가 우수하여 지온의 온도를 일정온도로 유지시켜 줄 수 있으며, 제초 효과까지 우수한 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름에 관한 것이다.
Description
본 발명은 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름에 관한 것으로, 상층에는 백색 멀칭 필름층, 하층에는 흑색 멀칭 필름층을 구성하는 이중 흑백 멀칭 필름을 제공함으로써, 내구성이 우수하고 단열 및 차열 효과가 우수하여 지온의 온도를 일정온도로 유지시켜 줄 수 있으며, 제초 효과까지 우수한 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름에 관한 것이다.
국내 주요 약용작물 등의 식물 재배지가 포화상태에 이르렀으며 온난화의 영향으로 식물 재배가능지역이 지속적으로 감소할 것으로 예상되며, 이를 해소하기 위하여 각종 식물의 주산지 이외의 지역에서 재배를 가능하게 하는 토양 고온현상을 해소할 수 있는 저온유지 멀칭 필름의 개발이 필요하다.
특히, 다년생 약용작물의 경우 이상기상에 의한 고온피해 발생 시 다음해의 생육과 품질에도 영향을 주고 연차 간 영향이 지속되어 최종수확 시점까지 영향을 미치므로 이상기상에 대응해 안정적으로 작물을 재배 할 수 있는 기술 확보가 필요하다.
이러한 용도로 사용되는 종래의 멀칭 필름은 부직포 멀칭 필름, 비닐 멀칭 필름, 차광망 멀칭 필름 등이 대체로 사용되었다.
부직포로 구성된 멀칭 필름의 경우 투습성 및 투기성이 높으나, 무게가 무거우며 특히 내구성이 약해 비바람 등의 외부요인에 의해 파손될 수 있는 단점이 있다. 비닐 멀칭의 경우는 내구성 열안정성은 좋으나, 비닐 특성상 통기성 및 투습성이 매우 낮아 따로 홀(hole)을 구성해야하는 번거로움이 있으며, 상기 홀 사이로 잡초들이 자랄 수 있는 단점이 존재한다.
차광망을 멀칭 필름으로 사용하게 되면, 내구성이 우수한 장점이 있으나, 너무 무겁고 부피가 커서 작업하기에 용이하지 못한 점이 있으며, 특히 내부 홀의 크기가 커서 잡초들이 상기 홀 사이로 자라는 문제가 발생할 수 있다.
이에 내구성이 좋아 장기간 사용이 가능하며, 투습도 및 통기도가 우수하여 토양 고온현상을 억제할 수 있는 멀칭 필름이 필요한 실정이다.
또한, 종래의 멀칭 필름의 경우 백색 및 흑색을 주로 사용하게 되는데, 백색의 경우 직사광선 반사율이 높아 토양의 온도 상승을 억제할 수 있지만 이에 따라 잡초들 또한 번식될 수 있으며, 흑색의 경우 태양빛을 전부 흡수하여 토양의 고온화로 인해 식물이 고사할 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
이에, 반사성, 통기성, 투습성, 방습성이 우수하여 토양의 고온화를 방지하면서 동시에 잡초가 자라는 환경을 억제함으로써, 작물의 고사 및 생육의 저하를 억제할 수 있는 다기능성 멀칭합지 필름에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 우수한 인장강도, 신율 등의 기계적 물성을 가져 내구성이 뛰어나면서도 통기성, 방수성뿐만 아니라 열을 차단하는 특성을 향상시켜 냉난방 및 에너지 절감 효율을 극대화시킬 수 있는 농업용 멀칭 합지 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 직사광선의 반사율을 높여 토양의 고온화를 더욱 효과적으로 방지 하여 작물의 열 충격을 억제하면서, 투과되는 빛은 흡수하여 제초효과를 발휘할 수 있는 농업용 멀칭 합지 필름을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 투습/통기성을 보유하여 수증기, 공기의 유출입이 가능하며 강우에 의한 수분 유입을 차단하여 토양 과습을 방지하는 농업용 멀칭 합지 필름을 제공하는 것이다.
본 발명은 이산화티타늄을 포함하는 수지 조성물의 백색 필름층과 카본 블랙을 포함하는 수지 조성물의 흑색 필름층을 적층하여 수득된 이중 흑백 멀칭 합지 필름으로써, 상기 백색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 (b) 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌, (c) ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌, (d) C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 및 (e)이산화티타늄이 포함된 조성물로 제조된 것이며, 상기 흑색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 (b) 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌, (c) ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌, (d) C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 및 (e) 카본블랙이 포함된 조성물로 제조된 것인, 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 백색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, (b)밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (c)ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (d)C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 200 중량부 및 (f)이산화티타늄 3 내지 10 중량부를 포함하여 제조되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 흑색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, (b)밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (c)ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (d)C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 50 중량부 및 (e) 카본 블랙 1 내지 200 중량부를 포함하여 제조되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 탄산칼슘은 평균입경 1 내지 5 ㎛ 및 최대입경이 10㎛ 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 이오노머를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 다공성 농업용 멀칭 합지 필름은 평량이 10 내지 150 g/㎡이고, 투습도가 4,000 내지 15,000 g/㎡24hr인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, (a) 밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대해서, 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, C9 내지 C24의 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 80 내지 200 중량부, 이산화티타늄 3 내지 10 중량부, 금속스테아린산 0.1 내지 10 중량부, 자외선방지제 1 내지 10 중량부 및 산화방지제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하고 용융 압출시켜 제1 수지 조성물을 제공하는 단계; (b)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 50 중량부, 카본 블랙 1 내지 200 중량부를 포함부, 금속스테아린산 0.1 내지 10 중량부, 자외선방지제 1 내지 10 중량부 및 산화방지제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하고 용융 압출시켜 제2 수지 조성물을 제공하는 단계; (c)상기 수득된 제1 수지 조성물과 제2 수지 조성물을 2개의 압출기 및 2층 다이가 설비된 필름 가공기에 투입되어 상기 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 각 압출기로 압출되는 단계; (d) 상기 압출되어 토출되는 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 2층 다이 내에서 용융 및 접착되어 이중 층의 라미네이트 필름으로 제조되는 단계;를 포함하는 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 백색 필름층에서는 직사광선을 반사하여 토양의 온도의 상승을 억제하면서 동시에 투습성 또한 우수하여, 수분의 기화열로 인하여, 하절기에도 멀칭 필름 내부의 흙의 온도 상승을 억제하는 효과가 매우 뛰어나다.
또한, 본 발명에 따른 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 이중 층 구조로 구성되어 있어, 백색 필름층에서는 직사광선을 반사하여 토양의 온도의 상승을 억제할 수 있으며, 흑색 필름층에서는 상기 백색 필름층을 투과한 빛을 흡수하여 잡초의 생장을 억제할 수 있어, 작물이 생장하는 데 매우 적합한 환경을 제공해 줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 이오노머를 더 포함함으로써, 각 조성물간의 혼합이 더욱 균일해져 가공하기가 원활하면서 동시에 기계적 강도 또한 우수해지며, 특히 상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름의 방수압력이 현저히 높아져 멀칭 필름으로 사용 시 강우에 대한 농작물의 피해가 감소하는 효과가 있다.
도 1은 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름의 모식도이다.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래의 멀칭 필름은 낮은 투습성, 통기성을 가지거나, 반대로 내구성 및 무게가 무거운 단점 등이 있었으며, 특히, 충분한 자외선 차단능력이 없고, 광반사특성 및 적외선 반사경감 및 지온 상승을 억제하는 복합특성을 충분히 조화롭게 부여하지 못하여 과습 토양이 될 수 있으며, 특히 제초를 위한 흑색 멀칭필름을 사용할 경우 토양의 고온피해를 야기하는 단점이 있었다.
상기의 문제를 본 발명의 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름을 제공함으로써 모두 해소하였다.
본 발명의 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 이산화티타늄을 포함하는 수지 조성물의 백색 필름층과 카본 블랙을 포함하는 수지 조성물의 흑색 필름층을 적층하여 수득된 이중 흑백 멀칭 합지 필름이다.
상기 백색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 (b) 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌, (c) ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌, (d) C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 및 (e)이산화티타늄이 포함된 조성물로 제조된 것이며,
상기 흑색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 (b) 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌, (c) ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌, (d) C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 및 (e) 카본블랙이 포함된 조성물로 제조된 것이다.
본 발명은 상기 멀칭 필름을 이중층(double layer) 구조로 상층은 백색 필름층을 구성하며, 하층에는 흑색 필름층을 구성함으로써, 직사광선 반사, 우수한 투습도 및 방수압력으로 인해 토양 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있어, 하절기의 토양 온도를 제어할 수 있으며, 잡초 생육 또한 효과적으로 억제할 수 있다.
구체적으로는 상기 멀칭 필름이 선형저밀도 폴리에틸렌을 주요성분으로 사용하고, 저밀도 및 또 다른 밀도를 가지는 선형저밀도 폴리에틸렌 수지와 지방산으로 표면 처리한 탄산칼슘을 채택함으로써, 상기 탄산칼슘이 분산되면서 입자와 수지 사이의 계면이 잘 조절되며, 미세기공 등의 형성으로 인해, 수분침투를 제어할 수 있어서 강우시에도 토양의 과습이 방지되고, 산소 및 공기의 투과가 잘되어 식물생장을 촉진할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 탄산칼슘에 이산화티타늄을 혼합함으로써 자외선 방지특성 또한 우수하게 나타나는 효과를 가진다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 백색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, (b)밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (c)ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (d)C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 200 중량부 및 (f)이산화티타늄 3 내지 10 중량부를 포함하여 제조할 수 있다.
또한 본 발명의 일 양태에 따른, 상기 흑색 필름층은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, (b)밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (c)ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (d)C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 50 중량부 및 (e) 카본 블랙 1 내지 200 중량부를 포함하여 제조할 수 있다.
상기 조성함량으로 제조된 백색 필름층 및 흑색 필름층은 수분이 수증기화 될시 흡수하는 기화열로 인하여 토양 내부의 온도가 낮아져, 식물생장을 잘 할 수 있도록 한다. 또한 상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름이 지방산 표면처리된 탄산칼슘 및 이산화티타늄을 포함함으로써, 자외선을 차단하는 기능을 가져 유해 자외선을 차단하는 기능을 부여한다. 물론, 상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름에 자외선 차단제를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 기재를 구성하는 수지 성분을 고밀도 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌을 포함하는 경우, 다공성이 지나치게 나타나며, 특히 폴리프로필렌의 경우 결정성으로 인하여 가공하기 어려운 점이 있다.
다공성이 과도하게 생성되었을 경우 우기 때 과량의 수분이 내부로 침투하여 과습상태로 되어 오히려 식물의 생장을 저해하므로 이 또한 좋지 않으며, 토양 내부에 일정량의 수분을 유지하기에 용이하지 않다.
본 발명에서 상기 지방산 표면처리한 탄산칼슘을 사용하는 경우, 기재를 구성하는 선형저밀도 및 저밀도 폴리에틸렌 혼합수지 성분과 결합되어, 일정한 수분을 유지하고, 또한 탄산칼슘의 분산이 균일하게 되어 국부적인 큰 기공의 발생으로 인한 과량의 물의 침투를 방지하여 좋다.
즉, 본 발명에서는 선형저밀도폴리에틸렌을 주요성분으로 하고 저밀도폴리에틸렌과의 혼합수지와 지방산으로 표면처리한 탄산칼슘 및 일정량의 이산화티타늄을 혼합함으로서 무기입자의 계면에 적절한 계면을 형성하게 하여, 본 발명의 다공성 농업용 멀칭합지 필름에 투습성, 통기성, 방습성, 광반사특성 및 적외선 반사경감 및 지온 상승을 억제하는 효과 등의 복합특성을 부여하는 것으로 보여진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 탄산칼슘은 지방산으로 표면 처리하는 한에서는 상기 탄산칼슘은 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알미늄, 산화아연, 수산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토분, 제올라이트, 규산백토 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 무기입자로 대체하거나 또는 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 탄산칼슘의 평균 입경 크기는 1 내지 5 ㎛ 일수 있으며, 바람직하게는 2 내지 4 ㎛ 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2 내지 3 ㎛ 일수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 탄산칼슘의 최대 입경 크기는 15 ㎛ 일 수 있으며, 바람직하게는 12 ㎛ 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 탄산칼슘이 상기 평균 입도 및 최대 입도를 모두 만족함에 따라, 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 기공의 균일도가 우수하며, 수분이 외부로 균일하게 발산될 수 있으며, 기화열에 의한 토양의 온도가 더욱 저하되는 현저한 효과를 가질 수 있다.
또한, 호우시 상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 내부로 물이 흡수되는 것을 효과적으로 방지하여, 과도한 수분에 의한 작물의 뿌리의 괴사 등을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 이오노머를 더 포함할 수 있다. 상기 이오노머는 금속이온을 포함하는 에틸렌-불포화 카르복실산 공중합체를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 이오노머는 공중합체의 카르복실산기가 금속 이온에 의하여 중화된 구조이다.
구체적인 예를 들어, 상기 에틸렌-불포화 카르복실산 공중합체는 에틸렌-말레산 공중합체, 에틸렌-무수말레산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 상기 금속이온은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 전이금속 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상으로부터 유도된 것일 수 있다. 상기와 같은 이오노머를 더 포함할 경우, 상기 기재들 간의 혼합성이 더욱 우수해지며, 상기 백색 필름층과 흑색 필름층과의 접착도가 향상되는 효과를 가지고 있다.
또한, 상기 이오노모를 더 포함함에 따라, 상기 다공성 농업용 멀칭 합지 필름이 기계적 강도가 우수해져 높은 방수압력에도 파손되지 않으면서 투습도는 더욱 향상되는 효과를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 평량이 10 내지 150 g/㎡이고, 투습도가 5,000 내지 15,000 g/㎡24hr 일 수 있으며, 바람직하게는 평량은 15 내지 120 g/㎡이고, 투습도가 5,000 내지 11,000 g/㎡24hr일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 평량은 20 내지 90 g/㎡이고, 투습도가 6,000 내지 10,000 g/㎡24hr 일 수 있으며 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 평량 및 투습도를 만족함으로써, 상기 백색 필름층의 직사광선 반사 효과와 시너지 효과를 발생시켜 토양 내부의 온도가 획기적으로 낮아질 수 있으며, 반대로 물 또는 비 등은 토양 내부로 침투되기는 어려워, 장마철 토양 내부의 과도한 수분 함유로 인한 식물의 성장 억제 등을 방지할 수 있다.
상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름을 제조하기 위하여 사용되는 수지 조성물은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.1 내지 20 중량부, UV안정제 0.1 내지 20 중량부를 더 포함할 수 있으며, 이밖에도 통상적으로 사용되는 활제, 난연제, 항균제 등의 첨가제라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.
상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 특별히 한정하지 않지만, 천공강도(Puncture Strength)는 400 gf 이상인 것일 수 있고, 구체적으로 450 gf 이상인 것일 수 있고, 보다 구체적으로 500 gf 이상인 것일 수 있다. 상한은 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 1,000 gf인 것일 수 있다. 상기 범위의 천공강도를 가지는 경우, 다공성 기재의 박막화가 용이하며, 복합 다공성 분리막의 기계적 강도가 향상되어 더욱 바람직할 수 있다.
또한 상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름의 두께는 제한되지 않으나, 1 내지 100 ㎛일 수 있고, 구체적으로 5 내지 50 ㎛일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 6 내지 30 ㎛인 것일 수 있다. 상기 통기성 기재의 두께는 제한되지 않으나, 1 내지 100 ㎛일 수 있고, 구체적으로 5 내지 50 ㎛일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 6 내지 30 ㎛인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, (a) 밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대해서, 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, C9 내지 C24의 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 80 내지 200 중량부, 이산화티타늄 3 내지 10 중량부, 금속스테아린산 0.1 내지 10 중량부, 자외선방지제 1 내지 10 중량부 및 산화방지제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하고 용융 압출시켜 제1 수지 조성물을 제공하는 단계;
(b)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 50 중량부, 카본 블랙 1 내지 200 중량부를 포함부, 금속스테아린산 0.1 내지 10 중량부, 자외선방지제 1 내지 10 중량부 및 산화방지제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하고 용융 압출시켜 제2 수지 조성물을 제공하는 단계;
(c)상기 수득된 제1 수지 조성물과 제2 수지 조성물을 2개의 압출기 및 2층 다이가 설비된 필름 가공기에 투입되어 상기 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 각 압출기로 압출되는 단계;
(d) 상기 압출되어 토출되는 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 2층 다이 내에서 용융 및 접착되어 이중 층의 라미네이트 필름으로 제조되는 단계;를 포함하는 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법을 제공한다.
상기 조성물의 구성 및 함량은 상기에서 설명하였으므로, 이게 기재하지는 않는다.
상기 a), b) 단계에서 제조된 수지 조성물을 c)단계의 2개의 압출기 및 2층 다이가 설비된 필름 가공기에 투입하여 시트를 얻는 단계로써, 상기 용융 온도는 200 내지 300 ℃일수 있으며, 상기 티-다이 성형기를 사용하여 시트를 제조할 수는 있으나, 시트를 제조하는 방법은 제한되지는 않는다.
상기 제조된 시트는 연신과정을 통해 다공성 폴리올레핀 기재를 제조할 수 있다. 상기 연신은 연신온도 50 내지 100 ℃에서 수행할 수 있으며, 연신 비율은 2 내지 4 배일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 d) 단계에서는, 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 2층 다이 내에서 용융 및 접착되어 이중 층의 라미네이트 필름으로 제조되는 단계로써, 상기 용융접착되는 온도는 100 내지 300 ℃일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 기재된 부직포 및 탄산칼슘의 평균입경 또는 최대입경에 대해서는 본 발명에서 이미 설명하였으므로, 여기서는 생략한다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
제1 선형저밀도폴리에틸렌 수지(FT850, 밀도 0.919 g/cm3 ,SKI) 100 중량부, 제2 선형저밀도폴리에틸렌 수지 (FT811, 밀도 0.932 g/cm3 ,SKI) 25 중량부, 저밀도폴리에틸렌 (DOW ,LD777) 25 중량부, 스테아린산 표면처리한 평균입경 2.2㎛ 및 최대 입경 10 ㎛ 이하인 탄산칼슘(렉셈 ,ST5000) 135 중량부, 이산화티타늄 (CR-834, MW 케미칼) 4 중량부, 칼슘스테아레이트(ca-st, MW 케미칼) 1 중량부, 제 1 자외선방지제(UV119, SABO STAB (폴리애드켐)) 1.5 중량부, 제 2 자외선방지제 (UV62,SABO STAB (폴리애드켐)) 1.5 중량부, 제 1 산화방지제(Alkanox240, 송원산업) 0.7 중량부 및 제 2 산화방지제(1790, 아시아첨가제)를 혼합하여, 헨셀믹서에 넣어 혼합한 후 이를 스크류 직경 130 mm인 이축 스크류 압출기에 주입하고 230℃에서 용융 압출시켜 펠렛상태의 제1 수지 조성물을 수득하였다.
제1 선형저밀도폴리에틸렌 수지 (FT850, 밀도 0.919 g/cm3 ,SKI) 100 중량부, 제2 선형저밀도폴리에틸렌 수지 (FT811, 밀도 0.932 g/cm3 ,SKI) 25 중량부, 저밀도폴리에틸렌 (DOW ,LD777) 25 중량부, 스테아린산 표면처리한 평균입경 2.2㎛ 및 최대 입경 10 ㎛ 이하인 탄산칼슘(렉셈 ,ST5000) 35 중량부, 카본 블랙 100 중량부, 칼슘스테아레이트(ca-st, MW 케미칼) 1 중량부, 제 1 자외선방지제(UV119, SABO STAB (폴리애드켐)) 1.5 중량부, 제 2 자외선방지제 (UV62,SABO STAB (폴리애드켐)) 1.5 중량부, 제 1 산화방지제(Alkanox240, 송원산업) 0.7 중량부 및 제 2 산화방지제(1790, 아시아첨가제)를 혼합하여, 헨셀믹서에 넣어 혼합한 후 이를 스크류 직경 130 mm인 이축 스크류 압출기에 주입하고 230℃에서 용융 압출시켜 펠렛상태의 제2 수지 조성물을 수득하였다.
얻어진 상기 제1 수지 조성물과 제2 수지 조성물을 2개의 압출기 및 2층 다이가 설비된 필름 가공기에 투입되어 상기 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 각 압출기로 압출하였다. 상기 압출기들의 온도는 200 ℃를 유지하였다.
상기 압출되어 토출되는 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 2층 다이 내에서 용융 및 접착되어 이중 층의 라미네이트 시트로 제조되었다. 상기 시트를 연신온도 70℃에서 3배로 1축 연신하여 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭필름을 제조하였다.
상기 제조된 필름의 물성을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
[실시예 2]
실시예1에서 제1 수지조성물 및 제2 수지조성물에 각각 이오노머를 1 중량부 더 포함한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 제조된 필름의 물성을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
[실시예 3]
실시예 1에서 상기 탄산칼슘의 최대 입경이 20 ㎛이하 및 평균입경이 2.2 ㎛인 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
상기 제조된 필름의 물성을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
[비교예 1]
실시예1에서 저밀도폴리에틸렌을 사용하지 않고 선형저밀도폴리에틸렌 FT811을 50중량부 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 상기 제조된 필름의 물성을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
[비교예 2]
실시예1에서 스테라인산 표면처리하지 않은 동일한 평균입경의 탄산칼슘을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 상기 제조된 필름의 물성을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
[비교예 3]
실시예1에서 이산화티타늄을 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 상기 제조된 필름의 물성을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
[물성 평가 방법]
1. 방수압력 : JIS L1092 방법으로 측정하였다.
2. 투습성 : JIS Z0208 방법으로 측정하였다.
3. 400~700nm의 반사율 측정: KS L 2514
4. 과습평가 : 토양을 1kg을 멀칭 필름으로 wrapping한 후 물속에 5시간 놓았을 때, 하기 식 1을 통해 과습여부를 측정하였다.
[식 1]
(상기 식1의 과습여부 값이 60 이상일 때: 고임
상기 식1의 과습여부 값이 60 미만 50 이상일 때: 젖음
상기 식1의 과습여부 값이 50 미만 40 이상일 때: 촉촉함
상기 식1의 과습여부 값이 30 이상 40 미만일 때: 덜 촉촉함
상기 식1의 과습여부 값이 30 미만일 때: 건조함)
| 방수압력 (kpa) |
평량(g/㎡) | 투습성 (g/㎡*24hrs) |
400~700nm 반사율 | 과습여부 | |
| 실시예 1 | 35 | 82 | 9,120 | 70~80% | 촉촉함 |
| 실시예 2 | 40 | 82 | 9,130 | 70~80% | 촉촉함 |
| 실시예 3 | 32 | 84 | 9,000 | 70~75% | 젖음 |
| 비교예 1 | 27 | 90 | 4,000 | 70~75% | 건조 |
| 비교예 2 | 32 | 81 | 3,500 | 70~75% | 고임 |
| 비교예 3 | 34 | 79 | 5,400 | 70~75% | 덜촉촉함 |
상기 표에서 보듯이 본 발명의 필름은 방수압력이 적절하며, 특히, 투습성이6000 g/㎡*24hrs 이상이면서 동시에 상층이 백층필름으로 인한 반사율이 우수하여, 기화열을 포함하는 수증기가 원활하게 외부로 배출되며 토양 고온화를 억제하여 여름에도 식물 생육에 좋은 환경을 제공해 줄 수 있다.
또한, 물에 담지 하였을 때, 우수한 방수성으로 인하여 물이 투과되어 과습되지 않는 효과를 보여 장마철 등으로 인한 과도한 습기가 이랑 내부로 흡수되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름
101: 백색 필름층
102: 흑색 필름층
101: 백색 필름층
102: 흑색 필름층
Claims (7)
- (a) 밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대해서, 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, C9 내지 C24의 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 80 내지 200 중량부, 이산화티타늄 3 내지 10 중량부, 금속스테아린산 0.1 내지 10 중량부, 자외선방지제 1 내지 10 중량부 및 산화방지제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하고 용융 압출시켜 제1 수지 조성물을 제공하는 단계;(b)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, 밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 50 중량부, 카본 블랙 1 내지 200 중량부를 포함부, 금속스테아린산 0.1 내지 10 중량부, 자외선방지제 1 내지 10 중량부 및 산화방지제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하고 용융 압출시켜 제2 수지 조성물을 제공하는 단계;(c)상기 수득된 제1 수지 조성물과 제2 수지 조성물을 2개의 압출기 및 2층 다이가 설비된 필름 가공기에 투입되어 상기 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 각 압출기로 압출되는 단계;(d) 상기 압출되어 토출되는 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 2층 다이 내에서 용융 및 접착되어 이중 층의 라미네이트 필름으로 제조되는 단계;를 포함하는 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 수지 조성물은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, (b)밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (c)ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (d)C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 200 중량부 및 (f)이산화티타늄 3 내지 10 중량부를 포함하여 제조되는 것인, 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 수지 조성물은 (a)밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 100중량부에 대하여, (b)밀도가 0.930 내지 0.940 g/cm3 인 선형저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (c)ASTM D 1238에 따른 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 10g/10min 인 저밀도폴리에틸렌 수지 10 내지 40 중량부, (d)C9 내지 C24의 포화 지방산으로 표면 코팅된 탄산칼슘 10 내지 50 중량부 및 (e) 카본 블랙 1 내지 200 중량부를 포함하여 제조되는 것인, 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법. - 제 1항에 있어서.
상기 탄산칼슘은 평균입경 1 내지 5 ㎛ 및 최대입경이 10㎛ 이하인 것인, 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름은 이오노머를 더 포함하는 것인 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 다공성 농업용 멀칭 합지 필름은 평량이 10 내지 150 g/㎡이고, 투습도가 4,000 내지 15,000 g/㎡24hr인 것인 다공성 농업용 이중 흑백 멀칭 합지 필름 제조 방법. - 삭제
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