KR19980065086A - 농업용 필름에 첨가되는 기능성 첨가제 제조 방법 - Google Patents

Abstract

농업용 필름에 사용되는 수지는 주로 폴리에틸렌, 에틸렌 초산비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트 등이 있는데, 이러한 열가소성 수지를 농업용 필름으로 사용하기 위해서는 수지에 보온제를 첨가하여 하우스 내의 온도를 작물 생육에 적합한 온도로 유지, 보존시키고, 무적제를 첨가하여 하우스 필름 표면에 맺혀지는 물방울 등이 작물 위에 떨어지거나 햇빛을 산란시켜 광 투과량이 저하되는 것을 방지하며, 장수제를 첨가시켜 필름이 노지에서 1년 정도 폭로 (설치) 되어 있어서 햇빛의 자외선에 의해 필름이 산화되지 않도록 하는 것이 보편적인 기술이다.

이러한 농업용 필름은 대부분이 단층필름이었으나 최근에는 2층 또는 3층으로 제조하여 농업용 필름 특성을 보다 향상시킨 제조 방법들이 개발되었다. 그러나, 이들 적층 필름은 기존 필름에 비하여 무적성, 보온성은 보강되었지만 하우스 내 보온에 의한 기온 차로 안개가 다량 발생되므로 햇빛 투과성이 저하되어 농작물에 피해가 있음을 농가의 불만제기로 인하여 알게되었다. 즉 종래의 수단으로는 투명성, 보온성 무적성, 작업 강도 등의 기능을 만족하는 필름은 얻었지만 이로 인하여 발생되는 안개는 제거하기가 곤란하였다.

이러한 하우스 내 발생하는 안개를 없애기 위한 방법으로는 현재 하우스 내에 환풍기를 설치, 작동시켜 수분을 외부로 보내는 방법을 많이 사용하고 있으며, 또는 하우스 내부에 보일러를 설치 가동하여 온도를 올려줌으로써 안개를 없애는 방법을 주로 많이 사용하고 있으나, 상기 방법들이 설치 유지비가 많이 소모되는 단점이 있어 본 발명자는 하우스 내부에 떠 있는 수분을 흡착시키는 방법으로 필름 제조시 필름 내부에 친수성이 강한 계면 활성제를 혼합시켜 생산하여 과포화상태의 수분을 빠른 시간 동안에 강한 친수성 필름에 흡착시킴으로서 수분을 제거하는 방법을 고안하게 되었다.

그래서, 본 발명자는 농업용 비닐하우스 내의 안개가 제거될 수 있도록 특정한 불소 화합물로 구성된 방무제를 제조하여 특정의 다층 구성의 필름에 사용함으로써 이러한 결점을 개량하였다.

또한, 현재까지 농업용 필름의 조기산화는 대부분 열(熱)과 광(光)에 의한 원인으로 햇빛중의 UV(자외선)에 대한 내후성 개선에만 개량을 거듭하여 왔으나, 최근 각 필름 회사에서 발생되고 있는 산화의 형태는 熱과 光에 의한 원인도 있겠지만, 실제 농민들이 농작물을 재배할 때 병충해로인한 염소계, 황계 농약(또는 살충제)을 과량 살포하거나 황 등을 태움으로써, 농약 중의 염소성분과 황에 의하여 쉽게 산화가 됨을 알 수 있다. 그 원인은 내후제의 원료가 염소 및 황 등과 반응하여 내후성을 갖는 기능이 상실되므로, 필름의 산화를 방지하는 기능이 떨어지는 것으로 추정되며, 또한 지구의 온난화로 열과 빛의 투과량이 높고, 농가의 농약 및 황 연무 등의 사용량이 증가하기 때문이라고 추정된다.

따라서 본 발명자는 상기의 원인을 추정, 해결하고자 지속적인 연구를 한 결과 열과 농약이나, 황에 대한 내후성이 우수한 장수제를 발명하게 되었다.

위에 기술한 바와 같이 투명성, 보온성, 무적성, 작업강도 등이 우수할 뿐만 아니라, 방무성, 내후성 (장수성)이 뛰어난 특정의 다층 구성의 필름을 제조함으로 본 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

다시 말하여 본 발명의 효과는 농업용 비닐 하우스 내의 안개제거 기능(방무성)을 보완하여 햇빛 투과율을 증대시키고, 햇빛 중의 자외선(UV)에 대한 내후성뿐만 아니라, 수지의 내후성에 영향을 끼치는 염소 및 황계의 농약이나 황 자체에 대한 내후성이 강하고, 내약품성이 뒤어난 장수제를 제조하여 필름의 수명을 증대시키는 등 작물 생육에 보다 효과적으로 작용할 수 있는 농업용 필름에 첨가되는 기능성 첨가제 및 그 기능성 첨가제를 사용한 농업용 필름을 제조하는데 있다.

Description

농업용 필름에 첨가되는 기능성 첨가제 제조 방법

본 발명의 목적은 농업용 필름이 갖는 기능성에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 지금까지의 농업용 필름이 가지는 보온성, 무적성, 내후성(장수성), 방무성 등의 기능을 보완 및 개선하는 데 있다. 특히 농업용 비닐 하우스 내의 안개제거기능(방무성)을 보완하여 햇빛 투과율을 증대시키고, 햇빛 중의 자외선(UV)에 대한 내후성뿐만 아니라, 수지의 내후성에 영향을 끼치는 염소 및 황계의 농약이나 황 자체에 대한 내후성이 강하고, 내약품성이 뛰어난 장수제를 제조하여 필름의 수명을 증대시키는 등 작물 생육에 보다 효과적으로 작용할 수 있는 농업용 필름에 첨가되는 기능성 첨가제 및 그 기능성 첨가제를 사용한 농업용 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

농업용 필름에 사용되는 수지는 주로 폴리에틸렌, 에틸렌 초산비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트 등이 있는데, 이러한 열가소성 수지를 농업용 필름으로 사용하기 위해서는 수지에 보온제를 첨가하여 하우스 내의 온도를 작물 생육에 적합한 온도로 유지, 보존시키고, 무적제를 첨가하여 하우스 필름 표면에 맺혀지는 물방울 등이 작물 위에 떨어지거나 햇빛을 산란시켜 광 투과량이 저하되는 것을 방지하며, 장수제를 첨가시켜 필름이 노지에서 1년 정도 폭로 (설치) 되어 있어도 햇빛의 자외선에 의해 필름이 산화되지 않도록 하는 것이 보편적인 기술이다.

이러한 농업용 필름은 대부분이 단층필름이었으나 최근에는 2층 또는 3층으로 제조하여 농업용 필름 특성을 보다 향상시킨 제조 방법들이 개발되었다. 즉, 일본특개소 제 62-179939 호는 필름의 무적성을 보다 향상시키기 위해 고흡수성 수지를 다층 필름의 중, 내층에 함침시켰으며, 일본특개소 제 63-115743 호는 보온성을 보다 향상시킨 3층 필름을 제조하는 방법을 기술하고 있다. 또한, 일본 특개평 제 4-47936 호에서는 무적제를 3층 필름의 각층에 골고루 함침시켜 무적성을 보다 향상시켰다.

그러나, 이들 적층 필름은 기존 필름에 비하여 무적성, 보온성은 보강되었지만 하우스 내 보온에 의한 기온 차로 안개가 다량 발생되므로 햇빛 투과성이 저하되어 농작물에 피해가 있음을 농가의 불만제기로 인하여 알게되었다. 즉 종래의 수단으로는 투명성, 보온성, 무적성, 작업 강도 등의 기능을 만족하는 필름은 얻었지만 이로 인하여 발생되는 안개는 제거하기가 곤란하였다.

이러한 하우스 내 발생하는 안개를 없애기 위한 방법으로는 현재 하우스 내에 환풍기를 설치, 작동시켜 수분을 외부로 보내는 방법을 많이 사용하고 있으며, 또는 하우스 내부에 보일러를 설치 가동하여 온도를 올려줌으로써 안개를 없애는 방법을 주로 많이 사용하고 있으나, 상기 방법들이 설치 유지비가 많이 소모되는 단점이 있어 본 발명자는 하우스 내부에 떠 있는 수분을 흡착시키는 방법으로 필름 제조시 필름 내부에 친수성이 강한 계면 활성제를 혼합시켜 생산하여 과포화 상태의 수분을 빠른 시간 동안에 강한 친수성 필름에 흡착시킴으로서 수분을 제거하는 방법을 고안하게 되었다.

그래서, 본 발명자는 농업용 비닐하우스 내의 안개가 제거될 수 있도록 특정한 불소 화합물로 구성된 방무제를 제조하여 특정의 다층 구성의 필름에 사용함으로써 이러한 결점을 개량하였다.

또한, 현재까지 농업용 필름의 조기 산화는 대부분 열(熱)과 광(光)에 의한 원인으로 햇빛중의 UV(자외선)에 대한 내후성 개선에만 개량을 거듭하여 왔으나, 최근 각 필름 회사에서 발생되고 있는 산화의 형태는 熱과 光에 의한 원인도 있겠지만, 실제 농민들이 농작물을 재배할 때 병충해로 인한 염소계, 황계 농약(또는 살충제)을 과량 살포하거나 황 등을 태움으로써, 농약 중의 염소성분과 황에 의하여 쉽게 산화가 됨을 알 수 있다. 그 원인은 내후제의 원료가 염소 및 황 등과 반응하여 내후성을 갖는 기능이 상실되므로, 필름의 산화를 방지하는 기능이 떨어지는 것으로 추정되며, 또한 지구의 온난화로 열과 빛의 투과량이 높고, 농가의 농약 및 황 연무 등의 사용량이 증가하기 때문이라고 추정된다.

따라서 본 발명자는 상기의 원인을 추정, 해결하고자 지속적인 연구를 한 결과 열과 농약이나, 황에 대한 내후성이 우수한 장수제를 발명하게 되었다.

위에 기술한 바와 같이 투명성, 보온성, 무적성, 작업강도 등이 우수할 뿐만 아니라, 방무성, 내후성 (장수성)이 뛰어난 특정의 다층 구성의 필름을 제조하으로 본 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

[도 1] 은 농업용 필름의 고온 장기 무적성을 평가하는 기구의 정면도이다.

[도 2] 는 농업용 필름의 초기 저온무적성을 평가하는 기구의 정면도이다.

[도 3] 은 방무성을 측정하기 위한 기구의 정면도이다.

[도 4] 는 보온성을 측정하기 위한 기구의 정면도이다.

[도 5] 는 내황성을 측정하기 위한 기구의 정면도이다.

[도 6] 은 자외선 촉진 실험기구의 정면도이다.

본 발명에서 가장 중요한 것은 보온성, 무적성을 증가시키면서 필름 수명을 늘리는 내후제 (장수제) 선택 및 하우스 내 안개 제거 기능을 하는 방무제의 선택 그리고 각 첨가제의 적절한 함량 비율이다.

즉, 본 발명은 2층 또는 3층 이상의 다층 필름으로 구성된 농업용 비닐하우스 필름 외층의 장수층 (가)과 중층의 보온층(나), 내층의 무적층(다)에 첨가되는 각 기능성 첨가제에 관한 것으로, 먼저 한쪽의 표면층이 0.1 내지 1중량%의 무적제와 0.1 내지 1중량%의 자외선 차단제 (UV제)를 함유하는 선상저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)과 저밀도 폴리에틸렌 또는 초산비닐함유량 20중량% 이하의 에틸렌-초산비닐 공중합체로 구성되는 장수층(가)이고, 다른 한 층은 1 내지 4중량%의 실리카, 알루미나 또는 그 유연화합물과 0.1 내지 1중량%의 UV제를 함유하고 0.1 내지 2중량%의 무적제 또는 방무제를 함유하는 에틸렌계 수지 또는 초산비닐 함유량 20중량% 이하의 에틸렌 초산비닐 공중합체로 구성되는 보온층(나)이며 무적층(다)으로 명명하는 다른 한 층에는 0.1 내지 1중량%의 UV제를 함유하고 불소수 8-30 분자로 구성된 불소화합물로 이루어진 방무제를 0.1 내지 2중량% 함유하는 저밀도 폴리에틸렌 또는 초산비닐 함유량 20중량% 이하의 초산비닐공중합체로 구성된 것을 특징으로 하는 농업용 필름이다.

본 발명의 무적층(다)에 첨가하는 불소 방무제는 (이하 방무제라 약칭한다.)

x, y, z 각 1개 내지 30개

R : C₁₂내지 C₃₀의 에스테르 화합물

로 표시되는 화합물이나 그 조성물 등이다.

본 발명에서 상기 방무제의 사용량은 에틸렌계 수지 / 방무제 = 80-99.5 / 0.5-20 중량부로 선택된다. 상기의 분량범위를 이탈하여, 너무 소량 사용하면 안개 흡수능력이 저하하여 태양광선 에너지의 농업용 필름의 투과가 감소하므로 하우스 내의 지온이 올라가지 않게 되어, 결국 작물의 생육에 필요한 에너지량이 저하하여 생육이 나빠진다. 또한 병충해가 많이 발생하여 농약 사용량이 증가하므로 농작물의 신선도 및 품질이 저하되어 농민들의 소득이 감소되며, 농약의 과량 사용으로 원가 상승의 요인이 되며, 특히 농약에 의한 필름의 산화가 촉진되어 내후성이 떨어질 수 있다.

본 발명에 있어서 방무제는 상기 발명에서 언급한 불소 방무제를 0.5-1.5중량%, 글리세린계열 에스테르 화합물을 2-4중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 6-10중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 6-10중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량%이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 제조할 것을 제안한다.

가장 바람직하기는 상기 발명에서 언급한 불소 방무제를 1중량%, 글리세린계열 에스테르 화합물을 3중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 8중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 8중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량%이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 제조한 방무제(B)이다.

이 무적층 (다)에는 무적제를 첨가할 수 있다. 이 무적제는 하우스 내의 수분이 필름 표면에 흡착되었을 때 흘러내리게 하여 필름이 무적이 이루어지도록 한다. 따라서, 그 농도는 특히 규정되지 않으나, 대체로 보온층과 같이 0.5 내지 2중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 또 사용하는 무적제는 상기 보온층과 같아도 좋고, 보온층과 달라서 예컨대 지속성의 무적제를 사용해도 좋다.

그러나 무적제의 함유량은 무적층을 구성하는 중합체에 대하여 0.1-2중량%의 범위에서 적절히 선택된다. 0.1중량% 미만에서는 무적성이 저하하여 바람직하지 않다. 2중량%를 넘으면, 내열성이 저하하고, 또 기온이 상승하는 하절기에 사용할 때에는 무적제가 필름의 표면에 블루밍(Blooming)되어 필름의 백화가 현저해지므로 바람직하지 않다. 이 내층에 첨가하는 무적제는 이 기술분야에서 잘 알려진 각종 무적제를 사용할 수 가 있다. 예컨대, 비이온계, 음이온계, 및 양이온계의 계면 활성제가 사용된다. 이들에 해당하는 화합물로서 폴리옥시알킬렌에테르, 다가알콜의 부분에스테르, 다가알콜의 알킬렌옥사이드 부가물의 부분에스테르, 고급알콜 황산에스테르 알칼리 금속염, 알킬아릴 슬포네이트, 4급 암모늄염, 지방산 아민유도체를 들 수 있다.

구체적으로는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노 팔미테이트,폴리에틸렌 글리콜 모노 스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노 라우레이트, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모도 팔미테이트, 글리세린 모노 라우레이트, 글리세린 모노 팔미테이트, 글리세린 모노 스테아레이트, 글리세린 모노 오레이트, 펜타에리슬리톨 모노 라우레이트, 솔비탄 모노 팔미테이트, 솔비탄 모도 베헤네이트, 솔비탄 디스테아레이트, 디글리세린 모노 스테아레이트, 디글리세린 모노 오레이트, 트리글리세린 디 스테아레이트, 트리글리세린 디오레이트, 테트라글리세린 디 스테아레이트, 테트라글리세린 디오레이트, 나트륨 라우릴살페이트, 드데실 벤젠 슬폰산 나트륨, 부틸 나프타렌 슬폰산 나트륨, 세틸트리메틸 암묘늄 콜로라이드, 알킬디메틸 벤젠 딜암모늄 콜로라이드, 드데실 아민 염산염, 라우린산 라우릴 아미드, 에틸인산염, 트리에틸세틸 암모늄이오다이드, 오레일아미노 디에틸아민염산염, 드데실 필리디늄 황사염의 염기성 필리디늄염 등을 들 수 있다.

그 중에서도 탄소수 14-22의 지방산과 솔비탄, 솔비톨, 글리세린, 폴리 글리세린, 폴리필렌글리콜 등의 다가 알콜과의 에스테르 혹은 그 알킬렌 옥사이드 부가물을 주성분으로 하는 비이온 계면 활성제 등이 바람직하다.

이들 무적제의 1종을 선택하여 사용하는 것도 가능하나, 초기 유적성, 장기 지속성, 저온 유적성 등을 동시에 만족시키기 위하여 2종 이상의 무적제를 블렌드하여 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서 무적제는 글리세린계열 에스테르 화합물을 2-4중량%이하, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 7-13중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 5-9중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량%, 수지 77.5중량%를 배합하여 제조할 것을 제안한다.

가장 바람직하기는 글리세린계열 에스테르 화합물을 3중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 10중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 7중량%, 안정제 0.5중량%, Filler 2중량%, 수지 77.5중량%를 배합하여 제조한 무적제(A)이다.

본 발명의 장수층(가)은 저밀도 폴리에틸렌과 에틸렌-초산비닐 공중합체가 UV(자외선)에 의한 내후성이 불량하므로 상기 필름층에 광 안정제와 자외선 안정제, 열안정제 등을 첨가하여 장기간에 걸친 필름의 내후성을 우수하게 유지하는 동시에 투명성 및 방진성 등을 개선하였다.

지금까지의 필름 내후성은 햇빛중의 UV(자외선)에 대한 내후성 개선에만 개량을 거듭하여 왔으나, 본 발명자는 실제 농민들이 농작물을 재배할 때 병충해를 막기 위해 농약이나 황 등을 태움으로 인해, 실제로 농약 중의 염소, 황 성분으로 인하여 내후성에 문제가 많음을 알고 이를 해결하고자 지속적인 연구를 해왔다. 농약이나 황은 필름내의 물과 반응하여 염산과 황산화물이 생성되어 필름의 산화에 큰 영향을 미치고 있는 것으로 판단되며, 산화의 진행 경로는 하우스 철제 부위부터 진행이 시작되는데, 그 원인은 철제부위의 필름은 팽팽하게 당겨져 있으며, 철제부위에 복사열로 온도가 상승하여 첨가제 소모량이 다른 부위보다 많기 때문인 것으로 추정된다.

실제 햇빛중의 UV(자외선)에 대한 내후성 개선에는 현재까지는 주로 자외선 흡수제로 280nm 이하의 자외선을 흡수하는 일명 Hals Type(CIBAGEIGY사 Tinuvin 770, 622LD, Chimassorb 944LD, CYTEC사 3346, 3V SIGMA 사 HA88)만이 사용되어 왔으나, 본 발명자는 위의 Hals Type과 300nm ∼ 340nm 에서 강한 흡수대를 갖는 Benzophenone (UV-531)과 Benzotriazole (Tinuvin - 327)을 혼합하여 상호 보안성을 가지도록 하여 사용하였으며, 또한 산화 방지제로는 Inganox 1010, 1076 등을 혼합하여 사용하였다. 그러나 위의 방법으로도 농약이나, 황에 의한 내후성을 완전히 보완하기는 어려웠으며, 따라서 본 발명자는 상기 Hals Type의 UV 흡수제의 분자 구조중 -NH Bond를 -CH₃Bond로 변형하여 화합물 자체를 황이나 염소이온과의 반응성을 없게 안정하게 만들어 (CYTEC사 CYASORB UV - 3529 Grade) 실험하여 본 결과 농약이나, 황에 의한 내후성 보완에 접근할 수 있었다.

따라서 본 발명자는 상기 두 가지 방법을 병행하여 농약이나, 황에 대한 내후성 장수제를 제조하였다.

본 발명에 있어서 장수제는 UV 차단제를 0.8-1.2중량%, 내산성 UV 흡수제를 4.0-4.8중량%, 산화방지제 2.0-3.0중량%, 수지 91.0-93.2중량%을 배합하여 제조할 것을 제안한다.

가장 바람직하기는 UV 차단제를 1.2중량%, 내산성 UV흡수제를 4.8중량%, 산화방지제 2.0중량%, 수지 92중량%을 배합하여 제조한 장수제(D)이다.

그러나 본 발명에서 상기 장수층(가)의 필름 두께는 15㎛ 이상을 만족할 필요가 있다. 이 두께보다 작으면 무적성과 UV(자외선)에 의한 필름 수명이 짧아져 내후성이 나빠질 수 있으며, 장수제의 함량은 필름 중에 0.4중량% 이상 첨가하여야 한다.

본 발명에 사용되는 수지로는 저밀도 폴리에텔렌 혹은 초산비닐함유량 15중량% 이하의 에틸렌-초산비닐 공중합체이다. 수지의 사용은 이들 중합체의 1종을 선택하여 사용할 수도 있으나. 2종 이상의 중합체를 블렌드하여 사용할 수도 있다.

초산비닐 함유량이 15중량%로 넘으면 무적성과 내열성이 나빠지므로 바람직하지 못하다. 무적제를 적당량씩 서서히 블루밍(Blooming)되며, 장기간 유적효과를 지속시킨다는 점에서는 초산비닐 함유량은 5 내지 15중량%의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 다층 필름 구성은

(1) 장수층(가) / 무적층(다)

(2) 장수층(가) / 보온층(나) / 무적층(다)

의 다층 필름으로 이루어져 있으며, 위에서 언급한 장수층(가) / 보온층(나) / 무적층(다) 각각의 필름 두께는 무적층 15㎛, 보온층 30㎛, 장수층 15㎛ (총 필름 두께 60㎛) 이상을 충족시켜야만 바람직하다.

무적층(다)과 보온층(나)에 사용하는 수지로서는 에틸렌수지 즉 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-알킬(메타) 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 등을 사용할 수 있다. 또한 보온층(나)에는 필요에 따라 보온제(실리카 SiO₂, 알루미나 Al₂O₃화합물)를 첨가할 수 있다.

또 보온제의 함량은 필름내 0.1 내지 8중량% 이하이다.

본 발명에 있어서 보온제는 보온제 FILLER를 20-40중량%, 활제를 5-15중량%, 안정제 2-3중량%, 수지 42-73중량%을 배합하여 제조할 것을 제안한다.

가장 바람직하기는 보온제 FILLER를 40중량%, 활제를 12중량%, 안정제 2중량%, 수지 46중량%을 배합하여 제조한 보온제(C)이다.

방무제 및 무적제는 앞에서 설명한 각종 무적제를 적절히 선택할 수 있다.

장수층(가)은 투명성, 기계강도, 내스크래치성, 전장작업성의 점에서 선상 저밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌을 사용하는 것이 좋으며, 사용비는 선상 저밀도 폴리에틸렌 70-30중량%와 저밀도 폴리에틸렌 30-70중량%로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 조성을 갖는 본 발명의 농업용 온상필름은 기존의 필름이 가지고 있던 내후성과 무적성의 단점, 즉, 내후제 또는 무적제 처방에 따라 방무 특성이 저하되는 것을 방지하였다. 따라서, 기존의 온상필름이 가지고 있던 무적성에 부가적으로 내후성 및 방무성을 상향 조절시킴으로써 작물생육에 보다 효과적인 결과를 나타낼 수 있는 것이다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하지만, 하기(예)에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

[표 1] 농업용 삼층 FILM 제조 기본 사양

[BLOOMING, 투명도 측정방법] 흐림도, 흐림도 경시변화

본 발명에서의 투명도와 BLOOMING은 육안측정과 HAZE 시험을 통해 측정했다. HAZE 시험은 KS M 3832(플라스틱의 광학적 특성 시험방법) 6.4에 따른다.

투명도에 따른 투명 등급은 다음과 같다.

A : 매우 투명한 상태

B : 투명한 상태

C : 조금 흐린 상태

D : 흐린 상태

E : 매우 흐린 상태

[무적성 측정방법] 고온, 저온 무적지속성 평가

[도 1]에 나타난 WATER BATH의 내부 물 온도가 60℃가 되도록 설정한 후, 외부 온도는 상온(25℃)에서 (내부와 외부의 온도차가 40℃ 이하 △ T≤40 가 되도록 설정) 필름이 접혀지지 않도록 HOLE에 필름을 설치한 후 육안으로 무적성을 측정한다. (고온 장기 지속성 테스트)

[도 2]에 나타난 AF-TEST HOUSE의 내부 물 온도는 25℃, 필름 상부 온도는 -5℃가 되도록 설정한 후 필름이 접혀지지 않도록 설치한 후 육안으로 무적성을 측정한다. (초기 저온성 테스트)

무적성능에 따른 무적 등급은 다음과 같다.

A : 물방울이 거의 맺히지 않는 투명한 상태

B : 물방울이 25% 이하로 맺혀있는 상태

C : 물방울이 25-50% 이하로 맺혀있는 상태

D : 물방울이 50-75% 이하로 맺혀있는 상태

E : 물방울이 75% 이상 맺혀있는 상태

[보온성 측정방법]

본 발명에서 보온성은 [도 3]의 기구를 이용한 실제 온도 측정과, IR 흡수도 분석을 이용하여 측정하였다.

보온성능에 따른 보온 등급은 다음과 같다.

A : 보온성이 아주 좋은 상태

B : 보온성이 좋은 상태

C : 보온성이 보통인 상태

D : 보온성이 좋지 않은 상태

E : 보온성이 매우 좋지 않은 상태

[내후성 특정방법]

본 발명에서 내후성은 [도 4]의 내황성 실험기구와 UV-FADE METER를 통하여 측정하였다.

내후성능에 따른 보온 등급은 다음과 같다.

A : 내후성이 아주 좋은 상태

B : 내후성이 좋은 상태

C : 내후성이 보통인 상태

D : 내후성이 좋지 않은 상태

E : 내후성이 매우 좋지 않은 상태

[실험예 1]

상기 발명의 무적제(A)에서 글리세린계열 에스테르 화합물을 3중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 12중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 5중량%, 안정제 0.5중량%, Filler 2중량%, 수지 77.5중량%를 배합하여 무적제(A-1)를 제조하였다.

상기 발명의 무적제(A)에서 글리세린계열 에스테르 화합물을 3중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 14중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 3중량%, 안정제 0.5중량%, Filler 2중량%, 수지 77.5중량%를 배합하여 무적제(A-2)를 제조하였다.

상기 발명의 무적제(A)에서 글리세린계열 에스테르 화합물을 3중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 10중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 9중량%, 안정제 0.5중량%, Filler 2중량%, 수지 75.5중량%를 배합하여 무적제(A-3)를 제조하였다.

상기 발명의 무적제(A)에서 글리세린계열 에스테르 화합물을 2중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 7중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 6중량%, 안정제 0.5중량%, Filler 2중량%, 수지 75.5중량%를 배합하여 무적제(A-4)를 제조하였다.

위에서 기술한 무적제를 사용하여 [표1]의 삼층 EVA 필름과 삼층 장수 필름을 제조하였다.(각각 필름 두께 0.06㎜)

[표2] 무적제 함량별 기능 분석표(무적성을 초기성, 지속성으로 분류 측정)

[실험예 2]

상기 발명에서 언급한 방무제(B)에서 불소 방무제를 첨가하지 않고 글리세린계열 에스테르 화합물을 4중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 8중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 8중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량% 이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 방무제(B-1)를 제조하였다.

상기 발명에서 언급한 방무제(B)에서 불소 방무제를 0.4중량%, 글리세린계열 에스테르 화합물을 3.6중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 8중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 8중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량% 이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 방무제(B-2)를 제조하였다.

상기 발명에서 언급한 방무제(B)에서 불소 방무제를 1.6중량%, 글리세린계열 에스테르 화합물을 2.4중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 8중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 8중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량% 이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 방무제(B-3)를 제조하였다.

상기 발명에서 언급한 방무제(B)에서 불소 방무제를 0.8중량%, 글리세린계열 에스테르 화합물을 3.2중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 8중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 8중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량% 이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 방무제(B-4)를 제조하였다.

상기 발명에서 언급한 방무제(B)에서 불소 방무제를 1.2중량%, 글리세린계열 에스테르 화합물을 2.8중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 8중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 8중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량% 이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 방무제(B-5)를 제조하였다.

위에서 기술한 방무제를 사용하여 [표1]의 방무필름을 제조하였다.(각각 필름 두께 0.06㎜)

[표3] 방무제 함량별 기능 분석표

[방무성 측정방법]

[TEST 1] FILM내 안개가 없어지는 정도를 시간 경과에 따라 측정

안개 공급 조건 : 1차(보일러) 밸브 4㎏/㎠, 2차(공급관) 밸브 3/4 ON

최초 30초 간 상기 조건에 따라 안개를 공급하고, 안개를 공급한 반대 측면부에서 FILM 내부를 관찰하여 반대 측면이 시야에 들어올 때까지 소요되는시간(T₁), 공급된 안개가 90% 제거되는데 소요되는 시간(T₂), 완전히 제거되는데 소요되는시간(T₃) 순으로 측정.

[TEST 2] 시간경과에 따라 안개가 FILM 표면에 흡착되는 정도와 양을 측정

안개 공급 조건 : 1차(보일러) 밸브 2㎏/㎠, 2차(공급관) 밸브 ON.

안개를 원통형 FILM 내부로 지속적으로 통과시켜 FILM 표면에 부착되는 정 도와 물방울이 맺혀 흐르는데 소요되는 시간으로 측정.

[TEST 3] FILM 내부의 시간에 따른 습도와 온도 변화를 측정

안개 공급 조건 : 1차(보일러) 밸브 4㎏/㎠, 2차(공급관) 밸브 OFF.

최초 30초 간 상기 조건에 따라 안개를 공급하여 시간에 따른 내부 습도의 변화로 측정.

위의 실험결과는 실험 중 발생할 수 있는 오차(FILM 내부에 유입되는 안개의 양과 온도가 일정)가 무시된 결과이나 그 차이가 아주 미세한 것으로 간주하여 종합하였다.

[표 4] 방무성 테스트 종합결과

[표 5] TEST 1 : FILM내 안개가 없어지는 정도를 시간 경과에 따라 측정

- 외부온도와 내부온도의 차(T=15)를 거의 동일하게 유지하고, 내부온도(공급되는 안개)는 20℃ 이하로 실험한 것이다.

[표 6] TEST 2 : 안개가 FILM 표면에 부착되는 정도와 양을 측정

- T : 물방울이 흘러내리기 시작하는데 소요되는 시간

[표 7] TEST 3 : FILM 내부의 시간에 따른 습도와 온도 변화를 측정

- 과포화 상태의 증기가 포화 상태로 떨어지는데 소요되는 시간

방무효과 : B ＞ B-3B-5 ＞ B-4 ＞ B-2 ＞ B-1

- 포화 상태에서 상대 습도가 99.8%(S=1.5)까지 떨어지는데 소요되는 시간

방무효과 : B ＞ B-3B-5 ＞ B-4 ＞ B-2 ＞ B-1

[실험예 3]

상기 발명의 보온제(C)는 보온제 FILLER를 40중량%, 활제를 12중량%, 안정제 2중량%, 수지 56중량%을 배합하여 제조하였다.

상기 발명의 보온제(C)는 보온제 FILLER를 10중량%, 활제를 12중량%, 안정제 2중량%, 수지 76중량%을 배합하여 보온제(C-1)를 제조하였다.

상기 발명의 보온제(C)는 보온제 FILLER를 20중량%, 활제를 12중량%, 안정제 2중량%, 수지 66중량%을 배합하여 보온제(C-2)를 제조하였다.

상기 발명의 보온제(C)는 보온제 FILLER를 30중량%, 활제를 12중량%, 안정제 2중량%, 수지 56중량%을 배합하여 보온제(C-3)를 제조하였다.

상기 발명의 보온제(C)는 보온제 FILLER를 50중량%, 활제를 12중량%, 안정제 2중량%, 수지 36중량%을 배합하여 보온제(C-4)를 제조하였다.

위에서 기술한 보온제를 사용하여 [표1]의 투명보온필름을 제조하였다.(각각 필름 두께 0.06㎜)

[표 8] 보온제 함량별 기능 분석표

[실험예 4]

상기 발명의 장수제(D) 에서 UV 차단제를 0.6중량%, 일반 UV 흡수제를 4.0중량%, 산화방지제 2.0중량%, 수지 93.4중량%을 배합하여 장수제(D-1)를 제조하였다.

상기 발명의 장수제(D) 에서 UV 차단제를 0.6중량%, 내산성 UV 흡수제를 3.5중량%, 산화방지제 2.0중량%, 수지 93.9중량%을 배합하여 장수제(D-2)를 제조하였다.

상기 발명의 장수제(D) 에서 UV 차단제를 0.8중량%, 내산성 UV 흡수제를 4.4중량%, 산화방지제 2.0중량%, 수지 92.8중량%을 배합하여 장수제(D-3)를 제조하였다.

상기 발명의 장수제(D) 에서 UV 차단제를 1.2중량%, 내산성 UV 흡수제를 5.2중량%, 산화방지제 2.0중량%, 수지 91.6중량%을 배합하여 장수제(D-4)를 제조하였다.

상기 발명의 장수제(D) 에서 UV 차단제를 1.6중량%, 내산성 UV 흡수제를 5.6중량%, 산화방지제 2.0중량%, 수지 90.8중량%을 배합하여 장수제(D-5)를 제조하였다.

위에서 기술한 장수제를 사용하여 [표1]의 삼층 슈퍼 필름을 제조함.

[표 5] 장수제 함량별 기능 분석표

Claims (4)

1. 글리세린계열 에스테르 화합물을 2-4중량%이하, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 7-13중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 5-9중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량%이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 제조한 무적제인 것을 특징으로 하는 기능성 첨가제.
2. 불소 방무제를 0.5-1.5중량%, 글리세린계열 에스테르 화합물을 2-4중량%, 솔비탄계열 에스테르 화합물을 6-10중량%, 폴리글리세린계열 에스테르 화합물을 6-10중량%, 안정제 0.5중량%이하, Filler 2중량%이하, 수지 77.5중량%이상을 배합하여 제조한 방무제인 것을 특징으로 하는 기능성 첨가제.
3. 보온제 FILLER를 20-40중량%, 활제를 5-15중량%, 안정제 2-3중량%, 수지 42-73중량%을 배합하여 제조한 보온제인 것을 특징으로 하는 기능성 첨가제.
4. UV 차단제를 0.8-1.2중량%, 내산성 UV 흡수제를 4.0-4.8중량%, 산화방지제 2.0-3.0중량%, 수지 91.0-93.2중량%을 배합하여 제조한 내후성 장수제인 것을 특징으로 하는 기능성 첨가제.