KR102651427B1 - 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이를 이용한 필름의 제조 방법 - Google Patents
내오염성 농업용 필름 조성물 및 이를 이용한 필름의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102651427B1 KR102651427B1 KR1020210154930A KR20210154930A KR102651427B1 KR 102651427 B1 KR102651427 B1 KR 102651427B1 KR 1020210154930 A KR1020210154930 A KR 1020210154930A KR 20210154930 A KR20210154930 A KR 20210154930A KR 102651427 B1 KR102651427 B1 KR 102651427B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- agricultural film
- weight
- dispersant
- composition
- parts
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 37
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 36
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 33
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 32
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims description 31
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 15
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 35
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012272 crop production Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 96
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 14
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 11
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Greenhouses (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 농업용 필름은 정전기적 인력 및 수분 증발 작용에 의해 발생하는 미세먼지에 의한 필름 외부의 오염을 방지할 수 있는 우수한 효과가 있어 농업용 필름의 광 투과율를 개선시키고, 이를 통해 농작물 생산량 증대에 기여할 수 있다.
본 발명의 농업용 필름은 정전기적 인력 및 수분 증발 작용에 의해 발생하는 미세먼지에 의한 필름 외부의 오염을 방지할 수 있는 우수한 효과가 있어 농업용 필름의 광 투과율를 개선시키고, 이를 통해 농작물 생산량 증대에 기여할 수 있다.
Description
본 발명은 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 정전기적 인력 및 수분 증발 작용에 의해 발생하는 미세먼지에 의한 필름 외부의 오염을 방지할 수 있는 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
농업용 필름과 관련하여 광전환(특허 공개 제10-2020-0113664호), 보온성 개선(특허 등록 제10-2037768호), 근적외선 및 원적외선 투사(특허 공개 제10-2019-0111270호), 열차단(특허 등록 제10-1884525호) 등의 기능을 갖는 다양한 필름에 대한 연구가 진행된 바 있다. 이들 종래 농업용 필름 기술들은 모두 외부 광원의 안정적인 투과를 전제로 한다.
한편, 현재 농업용 비닐하우스 피복재로는 염화비닐계 수지필름, 폴리에틸렌 필름, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 필름 등이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 상기 필름들은 농업용 비닐하우스의 피복재로서 사용시 외부 표면의 오염방지가 어려운 문제가 있다.
비닐하우스 필름이 사용되는 환경은 대부분 분진이 많은 농촌의 논과 밭이고, 상기 필름의 외부 표면이 장기간 노천에 노출되어 단시간에 비닐하우스 필름 외 표면의 투명성이 현저히 떨어진다. 이러한 필름 외부 표면의 오염은 작물의 생장에 반드시 필요한 태양광선의 투과율을 저하시켜 재배작물의 성장을 저해하게 된다.
특히, 최근 빈번하게 발생하는 황사는 인체에 심각한 환경오염 문제를 유발하고 있을 뿐만 아니라, 비닐하우스 외부 표면을 심각하게 오염시켜 광 투과율을 저해하므로 작물의 성장을 저해시키는 주된 요인이 되고 있다. 또한, 비닐하우스는 연중 사용되므로, 필름 외부 표면 오염에 따른 비닐하우스 필름의 잦은 교체로 많은 인력과 경제적 손실을 일으킨다.
따라서, 작물생육에 필수적인 광 투과율을 유지하며, 이를 통해 작물의 성장을 촉진하여 농가 소득 증대에 기여하기 위하여, 필름 외부 표면의 오염방지 기능을 확보한 농업용 비닐하우스 피복재를 개발할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 작물생육에 필수적인 광 투과율을 안정적으로 유지할 수 있도록 필름 외부 표면의 오염방지 기능을 확보한 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 영구 대전방지제를 이용한 내오염성 농업용 필름 조성물로서, 상기 조성물은, 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물을 제공한다.
본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물에서, 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 사용할 수 있다.
본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물에서, 상기 친수성 개질제는 비표면적이 150m2/g 내지 200m2/g의 흄드 실리카이고, 상기 분산제는 파티클 사이즈가 4um 내지 5um인 구형 실리카인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물에서, 상기 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제는 전체 조성물 중량 대비 폴리올레핀계 수지 74.7 내지 86.5 중량부, 영구 대전방지제 10~20 중량부, 친수성 개질제 3~5 중량부, 및 분산제 0.3~0.5 중량부로 혼합될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제를 혼합하여 농업용 필름 조성물을 제조하는 단계; 상기 농업용 필름 원료 조성물을 혼합 용융하는 단계; 및 상기 용융된 농업용 필름 원료 조성물을 압출 성형하는 단계;를 포함하되, 상기 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제는 전체 조성물 중량 대비 폴리올레핀계 수지 74.7 내지 86.5 중량부, 영구 대전방지제 10~20 중량부, 친수성 개질제 3~5 중량부, 및 분산제 0.3~0.5 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 내오염성 농업용 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 내오염성 농업용 필름의 제조 방법에서, 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하고, 상기 친수성 개질제는 비표면적이 150m2/g 내지 200m2/g의 흄드 실리카이고, 상기 분산제는 파티클 사이즈가 4um 내지 5um인 구형 실리카인 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 농업용 필름은 정전기적 인력 및 수분 증발 작용에 의해 발생하는 미세먼지에 의한 필름 외부의 오염을 방지할 수 있는 우수한 효과가 있어 농업용 필름의 광 투과율를 개선시키고, 이를 통해 농작물 생산량 증대에 기여할 수 있다.
도 1은 종래 방식으로 제조되어 외부 표면이 오염된 농업용 필름의 사진이다.
도 2는 선형저밀도 폴리에틸렌 수지로 제조된 비교예의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 3은 제조예 11의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 4는 제조예 15의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 5는 제조예 17의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 6은 제조예 18의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 7은 제조예 19의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 8은 제조예 20의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 2는 선형저밀도 폴리에틸렌 수지로 제조된 비교예의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 3은 제조예 11의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 4는 제조예 15의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 5는 제조예 17의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 6은 제조예 18의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 7은 제조예 19의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 8은 제조예 20의 농업용 필름에 미세먼지(좌), 또는 미세먼지와 수분(우)을 적용하고 광 투과도를 측정하는 과정을 촬영한 사진이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명자들은 상술한 종래 기술의 문제점을 예의 연구한 결과, 폴리올레핀 수지, 영구 대전방지제, 친수성 개질제, 및 분산제를 포함하는 조성물을 이용하여 농업용 필름을 제조하는 경우 외관 품질이 양호하고, 대전방지 성능이 우수하여 미세먼지의 부착을 방지하며, 또한 그 외 모든 특성이 우수한 결과를 가진다는 것을 발견하고 본 발명에 이르게 된 것이다.
한편, 농업용 필름은 기온 차에 의해 아침에는 필름 표면에 이슬이 맺혀 필름 외부 표면에 존재하는 미세먼지들이 씻겨 내려간다. 그러나, 폴리올레핀계 필름은 소수성으로, 필름 표면의 수분 또는 이슬이 중력 방향으로 이동하여 제거되기 보다는 필름 표면에 그대로 정지하여 부착된 상태로 존재하게 되고, 기온이 상승하는 오후가 되면 수분 또는 이슬만 증발하고 미세먼지는 그대로 잔존하게 되므로, 농업용 필름 표면은 얼룩이 심하게 지고, 광 투과율은 낮아지게 된다(도 1 참조).
본 발명자들은 미세먼지 부착 방지를 위해 농업용 필름 조성물에 영구 대전방지제를 첨가하는 한편, 농업용 필름 외부 표면에 맺힌 수분 또는 이슬 등이 미세먼지들과 함께 자연스럽게 중력 방향으로 제거되도록 하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 영구 대전방지제를 이용한 내오염성 농업용 필름 조성물로서, 상기 조성물은, 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물을 제공한다.
본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물에서, 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있으며, 폴리에틸렌(PE)을 사용하는 경우에는 인장 강도 높고 내충격성이 우수하며, 균열 내성이 우수하면서도 얇은 막 형태로 가공하기 쉬운 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물은 영구 대전방지제, 즉 IDP(Inherently Dissipative Polymer)를 포함한다.
또한, 본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물은 친수성 개질제와 분산제를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 영구 대전방지제는 영구 대전방지 폴리머, 영구 대전방지 폴리머의 유도체 및 영구 대전방지 폴리머의 공중합체로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으며, 영구 대전방지 폴리머는 금속염으로 이루어진 대전방지성 물질을 포함하는 첨가제로서 표면 접지현상 발생시 3차원 그물망 내에 존재하고 있는 이온이 자율적으로 표면으로 이동하여 정전기 발생을 억제시킨다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 영구 대전방지 폴리머는 전도성 고분자일 수 있으며, 상기 전도성 고분자는 고분자의 본래 특성인 가볍고 가공이 쉬운 장점을 유지한 채 전기를 통하는 고분자로서 그 예로는 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole) 등이 있으며, 여기에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 영구 대전방지제로 IonPhasE 社의 영구대전방지제를 구입하여 사용할 수 있다. 영구 대전방지제는 공지된 원료로서, 이 원료 자체를 개발하는 것이 아니라, 이 원료를 이용하여 상시 1010 이하의 표면저항(SR)을 안정적으로 유지할 수 있는 폴리올레핀계 농업용 필름 조성물를 구현하는데, 본 발명의 주된 특징이 있다. 상기 영구 대전방지제의 구체적인 구입처 및 제품명은 IonPhasE 社(핀란드, 홈페이지:http://www.ionphase.fi, 현재 Cargil 社에 인수됨)에서 제조 생산된 e-State 제품이며, 상기 'e-State' 영구 대전방지제는 '금속염으로 이루어진 대전방지성 물질을 포함하는 폴리올레핀 계열의 전도성 고분자' 이다.
그런데, 영구 대전방지제 자체는 원료가 비싸고, 폴리올레핀계 수지와의 혼련성(분산성) 때문에 안정적인 표면저항(SR) 구현이 쉽지 않다. 뿐만 아니라, 영구 대전방지제의 베이스 수지는 변경하기 어렵기 때문에 폴리올레핀계 수지와 조합하여 농업용 필름 조성물로 제조하기는 부적합한데, 특히나 용융점도 하락으로 인한 오픈 셀이 발생하고, 또한 수축 현상이 유발되어 제품화시 성형특성 및 외관 품질 저하를 초래한다.
이에, 본 발명자들은 부단한 노력을 경주하여 영구 대전방지제의 사용을 최소화시키면서도 안정적인 표면저항 구현이 가능하고, 친수성을 부여하여 수분에 함유된 미세먼지가 농업용 필름 표면에 부착되지 않도록 내오염성이 향상된 농업용 필름 조성물을 구현하였다.
본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물에서, 상기 친수성 개질제는 필름 표면에 친수성을 부여하여, 필름 표면에 부착된 수분이 중력에 의해 낙하하도록 하는 역할을 수행하며, 이를 통해 수분에 함유된 미세먼지가 수분이 증발함에 따라 농업용 필름 표면에 그대로 부착되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 친수성 개질제는 본 발명의 농업용 필름 조성물에 사용되는 원료인 폴리올레핀계 수지와 영구 대전방지제의 특성을 고려하여, 흄드 실리카를 사용할 수 있다. 상기 용어 "흄드 실리카"는 페로 실리콘 및 실리콘 제조에서 노 공급 재료의 휘발 및 기화로 인한 비정질 이산화규소 입자로 정의되며, 본 발명에서는 상기 흄드 실리카의 비표면적이 150m2/g 미만이거나, 200m2/g을 초과하는 경우 제조되는 농업용 필름의 광 투과도가 다소 낮아지는 단점이 있으므로, 상기 흄드 실리카의 비표면적은 150m2/g 내지 200m2/g인이 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물에서, 상기 분산제는 본 발명의 농업용 필름 조성물에 사용되는 원료인 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제, 및 친수성 개질제를 고르게 분산시켜 필름 전면에 안정적인 표면저항 및 친수성을 부여하는 역할을 수행한다. 상기 분산제는 다른 원료 성분들의 기능을 저해하지 않으면서 분산 효과를 극대화하기 위해 구형실리카를 사용하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 파티클 사이즈가 4um 내지 5um인 구형 실리카인 것이 충진성, 분산성, 및 작업성 측면에서 좋다.
또한, 본 발명의 폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물은 상기 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제는 전체 조성물 중량 대비 폴리올레핀계 수지 74.7 내지 86.5 중량부, 영구 대전방지제 10~20 중량부, 친수성 개질제 3~5 중량부, 및 분산제 0.3~0.5 중량부로 혼합되어 조성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제의 조성을 변경하면서 제조되는 농업용 필름의 내오염성을 시험하였고, 상기 범위에서 원료 성분들을 조성할 때 농업용 필름의 내오염 특성이 가장 좋은 것을 확인한 바 있다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제를 혼합하여 농업용 필름 조성물을 제조하는 단계; 상기 농업용 필름 원료 조성물을 혼합 용융하는 단계; 및 상기 용융된 농업용 필름 원료 조성물을 압출 성형하는 단계;를 포함하되, 상기 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제는 전체 조성물 중량 대비 폴리올레핀계 수지 74.7 내지 86.5 중량부, 영구 대전방지제 10~20 중량부, 친수성 개질제 3~5 중량부, 및 분산제 0.3~0.5 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 내오염성 농업용 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 내오염성 농업용 필름의 제조 방법에서, 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하고, 상기 친수성 개질제는 비표면적이 150m2/g 내지 200m2/g의 흄드 실리카이고, 상기 분산제는 파티클 사이즈가 4um 내지 5um인 구형 실리카인 것을 특징으로 한다.
상기 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제 성분들을 조합하여 압출기를 이용하여 팽창비(BUR: Blow Up Ration) 2.3, 두께 60um의 조건으로 필름을 제조할 수 있다. 친수성 개질제로 사용된 흄드 실리카와 분산제로 사용된 구형 실리카는 20%의 중량비(실리카 20 중량부 + LLDPE 80중량부)로 마스터배치(master batch)화 하여 사용할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예] 농업용 내오염 필름의 제조
농업용 필름의 공압출 제조를 위하여 사용되는 기본 재료는 하기 소재들을 사용하였다.
[표 1]
상기 성분들을 조합하여 압출기를 이용하여 팽창비(BUR: Blow Up Ration) 2.3, 두께 60um의 조건으로 필름을 제조하였다. 친수성 개질제로 사용된 흄드 실리카와 분산제로 사용된 구형 실리카는 20%의 중량비(실리카 20 중량부 + LLDPE 80중량부)로 마스터배치(master batch)화하여 사용하였다.
압출기(Extruder) 제원은 다음과 같다.
- 압출기는 Blown Type이고, L/D : In 30, Middle 30, Out 30이며, Die : 2,000mm, Airing : 4,500mm, Roll W idth : 1,500mm
제조된 필름의 원료 성분 및 그 중량비는 아래 [표 2]에 정리하였다.
[표 2]
[실험예] 내오염도 측정
챔버 내에 상기 제조예 1 내지 20의 조성에 따라 제조된 농업용 필름을 각각 세로 방향으로 거치시켜 미세먼지(ISO12103-12, PTI사 A1)를 충분하게 분사시켜 필름을 오염시켰다.
오염된 필름을 Haze mater(NDH 2000)를 이용하여 광 투과도를 측정하였다.
또한, 미세먼지가 이슬에 씻겨져 내려가는 정도를 파악하기 위해 미세먼지(ISO12103-12, PTI사 A1)를 분사시켜 필름을 오염시킨 후, 미스트 분무기를 이용하여 미세먼지가 충분하게 물을 흡수할 수 있도록 물을 분무시킨 후, 필름을 건조하였다. 필름의 수분을 충분하게 건조시킨 후, Haze mater(NDH 2000)를 이용하여 각각의 필름의 광 투과도를 측정하였고, 그 결과를 하기 [표 3]에 정리하여 나타내었다.
[표 3]
상기 [표 3]과, [도 3] 내지 [도 8]을 참조하면, 영구 대전방지제가 첨가된 제조예 1 내지 20의 농업용 필름 모두에서 미세먼지의 부착이 감소하고 광투과도가 개선된 것을 확인할 수 있었다.
다만, 소수성 재질인 저밀도 선형 폴리에틸렌(LLDPE) 수지의 표면에 부착된 미세먼지는 수분이 건조하여 증발함에 따라 필름 표면에 그대로 남아 광투과도가 저해되게 되는데, 선형 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 및 영구 대전방지제의 2종으로 구성된 제조예 1 내지 3의 농업용 필름은 미세먼지와 수분을 동시에 적용하여 건조시키는 실험에서 광투과도가 낮아지는 경향이 관찰되었다.
또한, 농업용 필름의 소수성을 개선시키기 위해 친수성 개질제를 첨가한 제조예 4 내지 9의 농업용 필름도 미세먼지와 수분을 동시에 적용하여 건조시키는 실험에서 광투과도가 낮아지는 경향이 관찰되었는데, 이는 친수성 개질제인 흄드 실리카의 전체 조성물 중에서 골고루 분산되지 않아 제조되는 필름이 균일하게 친수성을 갖지 못하기 때문으로 판단되었다.
이에, 선형 폴리에틸렌(LLDPE) 수지, 영구 대전방지제, 친수성 개질제, 및 분산제의 4종 성분으로 구성된 다양한 조성을 갖는 제조예 10 내지 제조예 20의 농업용 필름을 제조하여 광 투과성을 실험하였고, 전체 조성물 중량 대비 선형 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 74.7 내지 86.5 중량부, 영구 대전방지제 10~20 중량부, 비표면적 150~200m2/g인 친수성 개질제(흄드 실리카) 3~5 중량부, 및 파티클 사이즈 4~5um인 분산제(구형 실리카) 0.3~0.5 중량부로 혼합하는 경우에 미세먼지와 수분을 동시에 적용하여 건조시키는 실험에서도 광 투과도가 현저하게 개선되는 경향을 관찰할 수 있었다.
상기 결과를 통해 내오염 기능을 갖는 본 발명의 농업용 필름은 정전기적 인력 및 수분 증발 작용에 의해 발생하는 미세먼지에 의한 필름 외부의 오염을 방지할 수 있는 우수한 효과가 있어 외부 광 투과를 개선시키고, 이를 통해 농작물 생산량 증대에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
Claims (6)
- 영구 대전방지제를 이용한 내오염성 농업용 필름 조성물로서,
상기 조성물은, 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
상기 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제는 전체 조성물 중량 대비 폴리올레핀계 수지 74.7 내지 86.5 중량부, 영구 대전방지제 10~20 중량부, 친수성 개질제 3~5 중량부, 및 분산제 0.3~0.5 중량부로 혼합되고,
상기 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer)는 금속염으로 이루어진 대전방지성 물질을 포함하는 폴리올레핀 계열의 전도성 고분자이고,
상기 폴리올레핀계 수지는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이며,
상기 친수성 개질제는 비표면적이 150m2/g 내지 200m2/g의 흄드 실리카이고,
상기 분산제는 파티클 사이즈가 4um 내지 5um인 구형 실리카인 것을 특징으로 하는,
폴리올레핀계 내오염성 농업용 필름 조성물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제를 혼합하여 농업용 필름 조성물을 제조하는 단계;
상기 농업용 필름 원료 조성물을 혼합 용융하는 단계; 및
상기 용융된 농업용 필름 원료 조성물을 압출 성형하는 단계;를 포함하되,
상기 폴리올레핀계 수지, 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer), 친수성 개질제, 및 분산제는 전체 조성물 중량 대비 폴리올레핀계 수지 74.7 내지 86.5 중량부, 영구 대전방지제 10~20 중량부, 친수성 개질제 3~5 중량부, 및 분산제 0.3~0.5 중량부로 혼합되고,
상기 영구 대전방지제(Inherently Dissipative Polymer)는 금속염으로 이루어진 대전방지성 물질을 포함하는 폴리올레핀 계열의 전도성 고분자이고,
상기 폴리올레핀계 수지는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이며,
상기 친수성 개질제는 비표면적이 150m2/g 내지 200m2/g의 흄드 실리카이고,
상기 분산제는 파티클 사이즈가 4um 내지 5um인 구형 실리카인 것을 특징으로 하는,
내오염성 농업용 필름의 제조 방법. - 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210154930A KR102651427B1 (ko) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이를 이용한 필름의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210154930A KR102651427B1 (ko) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이를 이용한 필름의 제조 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230069300A KR20230069300A (ko) | 2023-05-19 |
KR102651427B1 true KR102651427B1 (ko) | 2024-04-01 |
Family
ID=86546876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210154930A KR102651427B1 (ko) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이를 이용한 필름의 제조 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102651427B1 (ko) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000219813A (ja) | 1999-02-02 | 2000-08-08 | Asahi Denka Kogyo Kk | 樹脂組成物 |
JP2002088346A (ja) | 2000-09-14 | 2002-03-27 | Kao Corp | 永久帯電防止剤 |
JP2006137149A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Sekisui Film Kk | 帯電防止フィルム |
JP2009173925A (ja) | 2007-12-27 | 2009-08-06 | Sanyo Chem Ind Ltd | 活性エネルギー線硬化型帯電防止性樹脂組成物 |
JP2010077422A (ja) | 2008-08-29 | 2010-04-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 帯電防止剤 |
JP2010106241A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Sanyo Chem Ind Ltd | 帯電防止性フィルム |
JP2012136664A (ja) | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Tosoh Corp | 延伸フィルム |
WO2018016617A1 (ja) | 2016-07-22 | 2018-01-25 | デンカ株式会社 | 農業用フッ素含有積層フィルム及びそれを用いてなる農業用被覆資材 |
JP2018119067A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 有限会社三和テック | 親水性コーティング剤、及びその塗布膜 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0948097A (ja) * | 1995-08-07 | 1997-02-18 | Mitsubishi Chem Corp | 農業用フィルム |
KR20080049024A (ko) * | 2008-02-27 | 2008-06-03 | 미쯔비시가가꾸엠케이브이가부시끼가이샤 | 표면 개질 플라스틱 필름 및 그 조제 방법 |
-
2021
- 2021-11-11 KR KR1020210154930A patent/KR102651427B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000219813A (ja) | 1999-02-02 | 2000-08-08 | Asahi Denka Kogyo Kk | 樹脂組成物 |
JP2002088346A (ja) | 2000-09-14 | 2002-03-27 | Kao Corp | 永久帯電防止剤 |
JP2006137149A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Sekisui Film Kk | 帯電防止フィルム |
JP2009173925A (ja) | 2007-12-27 | 2009-08-06 | Sanyo Chem Ind Ltd | 活性エネルギー線硬化型帯電防止性樹脂組成物 |
JP2010077422A (ja) | 2008-08-29 | 2010-04-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 帯電防止剤 |
JP2010106241A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Sanyo Chem Ind Ltd | 帯電防止性フィルム |
JP2012136664A (ja) | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Tosoh Corp | 延伸フィルム |
WO2018016617A1 (ja) | 2016-07-22 | 2018-01-25 | デンカ株式会社 | 農業用フッ素含有積層フィルム及びそれを用いてなる農業用被覆資材 |
JP2018119067A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 有限会社三和テック | 親水性コーティング剤、及びその塗布膜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230069300A (ko) | 2023-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69333647T2 (de) | Chemisch abbaubare polyolefin-filme | |
DE69113421T2 (de) | Polyolefinharzzusammensetzung. | |
JP6147667B2 (ja) | フルオロポリマー組成物 | |
US2770608A (en) | Polyethylene composition | |
WO1994005727A2 (en) | Composite material for the screening of radiation | |
KR102651427B1 (ko) | 내오염성 농업용 필름 조성물 및 이를 이용한 필름의 제조 방법 | |
CN112876769A (zh) | 一种抗油性熔喷材料及其制备工艺 | |
CN104669744B (zh) | 一种外涂覆型高性能po膜及其制备方法 | |
ITMI20090160A1 (it) | Composizioni di poliolefine per pellicole con durevoli proprieta' anticondensa per applicazioni agricole | |
KR101522623B1 (ko) | 우수한 기능성을 갖는 농업용 코팅 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 함유하는 농업용 코팅 필름 | |
KR100366831B1 (ko) | 폴리올레핀수지조성물및수지필름 | |
JP2016060909A (ja) | 熱可塑性樹脂用防曇剤およびそれを含有する熱可塑性樹脂組成物 | |
CN111660524A (zh) | 一种气相核心微泡散射薄膜及其制备方法和应用 | |
JP2705249B2 (ja) | 農業用フィルム | |
CN110978697A (zh) | 一种转光膜、多层转光膜及其多层转光膜制备方法 | |
US4266370A (en) | Agricultural covering film or sheet and method for thermal insulation | |
US4220736A (en) | Agricultural covering film or sheet and method for thermal insulation from a blend of an olefin resin and an acetal resin | |
EP0781308B1 (de) | Polyolefin mit permanenten antistatischen und nicht-taubildenden eigenschaften, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung | |
JPH04238029A (ja) | オレフィン系農業用積層フィルム | |
KR101398089B1 (ko) | 항균 제습기 | |
JP2012036282A (ja) | 銀含有樹脂組成物及びその製造方法 | |
JP2012070662A (ja) | 農業用フィルム | |
CN101323776B (zh) | 适用于高纬度低湿地区抗静电母粒及其制造方法 | |
JP2004121043A (ja) | 農業用フィルム | |
JPS625183B2 (ko) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |