KR20020032386A - 적외선 흡수제 및 농업용 필름 - Google Patents
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Abstract
적외선 흡수능이 높고, 수지에 배합하는 경우에 분산성이 우수하며, 또한 굴절률이 수지의 굴절률에 가깝고 필름으로 하는 경우에 보온성, 투명성이 우수하고, 또한 내산성과 생산성이 우수한 적외선 흡수제, 당해 적외선 흡수제를 함유하는 수지 조성물 및 농업용 필름을 제공한다.
화학식 1 및 화학식 2의 복합 수산화물염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로서 함유하는 적외선 흡수제 및 이를 수지에 배합하여 성형하여 이루어진 농업용 필름.
화학식 1
위의 화학식 1에서
M2+는 2가의 금속이며,
m은 0≤m<5이며,
x는 0≤x≤0.5이며,
y는 O≤y≤0.5이며,
z1, z2 및 z3은 z1>0, z2>0, z3≥0이며, (z1+z2+z3)/2 = 1+x의 범위에 있다.
화학식 2
위의 화학식 2에서
M2+는 2가의 금속이며,
a는 2≤a≤8이며,
b는 0≤b≤4이며,
x는 2(a+2)이며,
y1, y2 및 y3은 y1>0, y2>0, y3≥0이며, (y1+y2+y3)/2 = 1의 범위에 있다.
Description
본 발명은 화학식 1 및 화학식 2의 복합 수산화물염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로서 함유함을 특징으로 하는 적외선 흡수제 및 이를 수지에 배합하여 성형하여 이루어진 농업용 필름에 관한 것이다.
위의 화학식 1에서
M2+는 2가의 금속이며,
m은 0≤m<5이며,
x는 0≤x≤0.5이며,
y는 O≤y≤0.5이며,
z1, z2, z3은 z1>0, z2>0, z3≥0이며, (z1+z2+z3)/2 = 1+x의 범위에 있다.
위의 화학식 2에서
M2+는 2가의 금속이며,
a는 2≤a≤8이며,
b는 0≤b≤4이며,
x는 2(a+2)이며,
y1, y2 및 y3은 y1>0, y2>0, y3≥0이며, (y1+y2+y3)/2 = 1의 범위에 있다.
본 발명의 복합 수산화물염으로 이루어진 적외선 흡수제는 적외선 흡수능이 높고, 수지와의 분산성이 우수하며, 또한 굴절률이 수지의 굴절률에 가깝고, 또한 내산성과 생산성이 양호하므로 수지에 배합하기 쉽고 수지 가공이 용이하며 필름으로 성형하는 경우에 보온성, 투명성, 내농약성이 우수하여 농업용 필름으로서 적합하다.
하우스나 터널 등의 온실 재배에 사용되는 농업용 필름은 주간의 태양광선을 높은 투과율로 효율적으로 통과시키는 한편, 야간에는 지면이나 식물로부터 방사되는 적외선을 흡수하거나 반사하는 등에 의해 하우스나 터널 밖으로 방출시키지 않는 등의 특성이 요구된다. 지면이나 식물로부터 방출되는 적외선의 방사율이 큰 범위는 5 내지 25μm의 파장 범위인 것이 공지되어 있다. 농업용 필름으로서는, 5 내지 25μm, 특히 방사율이 최대인 10μm 부근의 파장의 적외선을 흡수할 수 있을것이 필요하다. 종래부터, 농업용 필름에는, 적외선 흡수제로서 탄산마그네슘, 마그네슘규산염, 이산화규소, 산화알루미늄, 황산바륨, 황산칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 인산염, 규산염, 하이드로탈사이트류 등이 사용되고 있다.
그러나, 종래의 무기 분체에는 각각 일장일단이 있으며 상기한 제반 물성을 충분하게 만족시키는 것은 존재하지 않는다. 예를 들면, 이산화규소, 알루미늄규산염 등은 적외선 흡수능은 우수하지만 굴절률, 분산성 등에 문제가 있으며 결과적으로 필름의 투광성이 손상되므로 농업용 필름으로서는 부적절하다. 또한, 하이드로탈사이트류는 분산성, 굴절률 등에서는 비교적 우수하지만 적외선 흡수능에 관해서는 충분하게 만족할 수 있는 것은 아니다.
일본 공개특허공보 제(평)7-300313호에는, 리튬알루미늄 복합 수산화물염을 사용하여 농업용 필름의 보온제로 하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 수산화물염은 굴절률이 1.55이며 폴리올레핀 수지의 1.50 부근이라는 값으로부터 멀리 떨어져 있으므로 투명성이 좋지 않다는 결점이 있다.
또한, 층 사이의 음이온으로서 이의 일부 및/또는 전부가 규소계, 인계 및 붕소계 다량체(多量體) 산소산 이온의 1종류 이상의 음이온과 그 이외의 음이온을 보유하는 하이드로탈사이트계 화합물, 이의 제법, 농업용 필름용 적외선 흡수제 및 당해 적외선 흡수제를 함유하는 농업용 필름이 보고되어 있다[참조: 일본 공개특허공보 2001-2408호]. 그러나, 이들 이온은 다른 산과의 이온교환능이라는 점에서 떨어지며 농약 등에 내산성이라는 점에서는 보다 고성능의 것이 요구되고 있다.
또한, 화학식 M3 pM2 q(OH)y(A)z·nH2O(M3은 3가 금속이며, M2는 2가 금속이며, A는 무기 또는 유기의 음이온이며, p, q, y 및 z는 3p+2q-y-mz = 0(m은 음이온 A의 가(價)수), 0.3≤q/p≤2.5, 1.5≤y/(p+q)≤3.0, 1.0≤(p+q)/z≤20.0을 만족하는 수, n은 7 이하의 수)의 화학조성을 갖는 복합 금속 다염기성염으로 이루어진 극원적외선 내지 원적외선 흡수체가 보고되어 있지만[일본 공개특허공보 제2001-172608호], 이들은 내산성(내농약성), 투명성에 문제가 있다.
농업용 필름에 배합하기 위해 상기한 문제점이 없는 보다 생산성이 양호한 보온제가 요구되고 있다.
본 발명은 적외선 흡수능이 높으며 또한 수지에 배합하는 경우에 분산성이 양호하며 또한 굴절률이 수지의 굴절률에 가까우며 필름으로 하는 경우에 보온성, 투명성이 우수하고 또한 내산성과 생산성이 우수한 적외선 흡수제, 당해 적외선 흡수제를 함유하는 수지 조성물 및 농업용 필름을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기한 문제점을 해결하기 위해 예의 검토한 결과 화학식 1 및 화학식 2의 염기성 복합 수산화물염이 상기한 문제점을 해결할 수 있음을 밝혀내고, 본 발명에 이르렀다.
화학식 1 및 화학식 2의 염기성 복합 수산화물염을 사용하는 본 발명을 하기에 구체적으로 설명한다.
본 발명은 화학식 1의 복합 수산화물염을 유효성분으로서 함유함을 특징으로 하는 적외선 흡수제이며, 이러한 것은 깁사이트 구조의 수산화알루미늄 팔면체층을 기본 골격으로 하는 염기성 복합 수산화물염임을 특징으로 하는 적외선 흡수제이다.
화학식 1
위의 화학식 1에서
M2+는 2가의 금속이며,
m은 0≤m<5이며,
x는 0≤x≤0.5이며,
y는 O≤y≤0.5이며,
z1, z2 및 z3은 z1>0, z2>0, z3≥0이며, (z1+z2+z3)/2 = 1+x의 범위에 있다.
화학식 1의 화합물은 깁사이트 구조의 수산화알루미늄 팔면체층의 빈 위치(베이컨트)에 리튬 이온 및 2가의 금속 이온을 투입하여 기본 골격으로 하고 이의 중간층에 음이온이 도입된 것을 기본 구조로 한다(y= 0의 경우).
또한, 이러한 기본 구조에 2가 금속의 수산화물을 복합화시킨 복합 수산화물염이다(0< y< 1의 경우). 이러한 2가의 금속으로서는 특별히 한정되지 않지만 도입이 용이하며 백색이고 또한 필름에 배합할 때에 투명성을 만족시키는 점으로부터 Mg, Zn, Ca 등이 보다 바람직하다.
층 사이의 황산 이온은 층 사이를 넓혀 굴절률을 폴리올레핀 수지에 근접하게 하는 기능을 가지며 탄산 이온 및 수산화물 이온은 다른 산 이온과 반응하여 내산성을 부여하는 기능을 갖는다고 생각된다. 이들 속에는 황산 이온, 탄산 이온, 수산화물 이온이 모두 존재하는 것이 내산성, 투명성의 관점에서 보다 바람직하다,
또한, 본 발명은 화학식 II의 복합 수산화물염(또는 하이드로탈사이트계 복합 수산화물염이라고 한다)을 유효성분으로서 함유함을 특징으로 하는 적외선 흡수제이다.
화학식 2
위의 화학식 2에서
M2+는 2가의 금속이며,
a는 2≤a≤8이며,
b는 0≤b≤4이며,
x는 2(a+2)이며,
y1, y2 및 y3은 y1>0, y2>0, y3≥0이며, (y1+y2+y3)/2 = 1의 범위에 있다.
화학식 2의 화합물은 A1과 2가의 금속으로 이루어진 복합 수산화물층을 기본층으로 하고 이의 중간층에 음이온이 도입된 하이드로탈사이트 구조를 기본 구조로한다.
2가의 금속으로서는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 도입이 용이하고 백색이며 또한 필름에 배합할 때에 투명성을 만족시키는 점으로부터 Mg, Zn, Ca 등이 보다 바람직하다.
층 사이의 황산 이온은 층 사이를 확대하여 굴절률을 폴리올레핀 수지에 근접하게 하는 기능을 가지며 탄산 이온 및 수산화물 이온은 다른 산 이온과 교환되어 내산성을 부여하는 기능을 갖는다고 생각된다.
또한, 층 사이에 황산 이온을 공존시킴으로써 탄산 이온만의 것보다 내산성를 향상시키는 경우가 있다. 이러한 점은 황산 이온이 하이드로탈사이트의 기본 구조를 보다 안정화시키고 적외선 흡수제의 구조 파괴(용해)에 따른 필름 외관의 악화(투명성의 저하)를 억제하기 때문이라고 생각된다.
화학식 2의 화합물로 바람직한 것은 CO3 2-와 Al203의 몰 비가 0.03≤ CO3 2-/Al203< 0.5이며 또한, CS4 2-와 Al203의 몰 비가 0.5< SO4 2-/Al203≤ 0.5의 범위의 것이다.
본 발명의 적외선 흡수제, 즉 상기한 화학식 1의 화합물 및/또는 화학식 2의 화합물을 유효성분으로서 함유하는 적외선 흡수제는 농업용 필름 등의 필름에 배합하여 사용하는 경우에는 미립자인 동시에 고분산성이며 또한 비교적 결정이 발달한 것이 바람직하다. 따라서, 평균 2차 입자 직경으로서는, 바람직하게는 3μm 이하이며, 보다 바람직하게는 1.5μm 이하이다.
또한, BET 비표면적은 바람직하게는 50m2/g 이하, 보다 바람직하게는 20m2/g 이하이다.
본 발명의 화학식 1의 화합물의 제법을 M2+가 Mg인 경우를 한 가지 구체적인 예로서 하기에 기재한다.
화학식 1의 화합물의 제조 출발원료로서 사용하는 탄산 이온형 리튬알루미늄마그네슘 복합 수산화물염은 하기 방법에 따라 제조한다. 구체적으로는, 수산화알루미늄을 수(水) 매체 속에서 탄산리튬과 탄산마그네슘 또는 염기성 탄산마그네슘 등의 마그네슘탄산염을 가열 처리하거나 상기한 원료에 염화마그네슘, 황산마그네슘, 질산마그네슘 등의 수용성 마그네슘, 수산화마그네슘 중에서 선택되는 하나 이상을 가하여 가열 처리함으로써 제조할 수 있다.
이러한 경우, 탄산리튬과 탄산마그네슘 또는 염기성 탄산마그네슘의 사용량은 수산화알루미늄의 Al203함량에 대하여 [Li/Al203(몰 비)]+[MgO/Al203(몰 비)] = 1로 되도록 사용하면 양호하지만 리튬 성분은 과잉으로 투입할 수 있다.
가열처리의 온도 범위는, 바람직하게는 상온 내지 200℃까지 사이의 적당한 온도이며, 보다 바람직하게는 90 내지 160℃, 특히 바람직하게는 110 내지 160℃이다. 처리온도가 상온보다 낮은 경우에는 결정화의 정도가 낮아져서 바람직하지 않다.
이어서, 위에서 수득한 탄산 이온형 리튬알루미늄마그네슘 복합 수산화물염의 슬러리에 황산을 가하고, 일단 액성(液性)을 산성으로 한 다음, 수산화나트륨 등의 알칼리 용액으로 다시 알칼리측으로 액성을 복귀시킴으로써 본 발명의 화학식 1의 화합물이 수득된다.
첨가하는 황산의 농도는 특별히 한정되지 않지만 결정 붕괴시키지 않는 것을 고려하는 경우, 20중량% 이하의 농도로 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 황산 첨가량은 pH 3.0 내지 pH 6.0으로 될 때까지 가하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 pH 4.0 내지 pH 5.0이다.
알칼리 용액도 특별히 한정하지 않지만 공업화를 생각하는 경우, 25중량% 이하의 수산화나트륨이 바람직하다. 또한, 알칼리 용액의 첨가는 pH 7.0 내지 pH 12.0으로 될 때까지 가하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 pH 9.0 내지 pH 11.0이다.
상기한 화합물을 물로 세정함으로써 목적하는 것을 수득하지만, 적당한 농도의 수산화나트륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨으로 세정함으로써 층 사이의 이온의 비율을 조절할 수 있다.
화학식 1의 화합물의 제법을 M2+가 Mg인 경우를 한 가지 구체적인 예로서 하기에 기재한다.
우선, 본 발명의 화학식 1의 화합물의 제조 출발원료로서 사용하는 탄산 이온형 하이드로탈사이트계 화합물은 하기 방법에 의해 제조한다. 구체적으로는, 수산화알루미늄을 수 매체 속에서 탄산마그네슘 또는 염기성 탄산마그네슘과의 마그네슘탄산염과 중탄산나트륨 및/또는 탄산나트륨을 가열 처리시킴으로 제조할 수 있다.
또한, 수용성 알루미늄 화합물 및 수용성 마그네슘 화합물과 중탄산나트륨 및/또는 탄산나트륨과 수산화나트륨 등의 알칼리 용액을 8 내지 10정도의 pH를 유지하면서 수용액 속에서 반응시킨 것을 가열처리함으로써 수득된다.
수용성 알루미늄으로서는 알루민산나트륨, 황산 알루미늄, 염화알루미늄, 질산 알루미늄, 아세트산 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 수용성 마그네슘 화합물로서는 염화마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 중탄산마그네슘 등을 사용할 수 있다.
가열처리의 온도 범위는 바람직하게는 상온 내지 20O℃까지의 사이의 적절한 온도이며, 보다 바람직하게는 90 내지 160℃, 특히 바람직하게는 110 내지 160℃이다. 처리온도가 상온보다 낮은 경우에는 결정화 정도가 낮아져서 바람직하지 않다.
다음에, 상기에서 수득한 탄산 이온형 하이드로탈사이트계 화합물의 슬러리에 황산을 가하고 일단액성을 산성으로 한 다음, 수산화나트륨 등의 알칼리 용액으로 다시 알칼리측으로 액성을 복귀시킴으로써 본 발명의 화합물(I)이 수득된다.
첨가하는 황산의 농도는 특별히 한정하지 않지만 결정 붕괴시키지 않는 것을 고려하는 경우, 20중량% 이하의 농도에서 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 황산 첨가는 pH 4.0 내지 7.0으로 될 때까지 가하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 pH 5.0 내지 pH 6.0까지가 좋다.
알칼리 용액도 특별히 한정시키지 않지만 공업화를 생각하는 경우, 25중량% 이하의 수산화나트륨이 바람직하다. 또한, 알칼리 용액의 첨가는 pH 8.0 내지 13.0으로 될 때까지 가하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 pH 9.0 내지 12.0까지가 좋다.
상기한 화합물을 물로 세정함으로써 목적하는 것을 수득하지만, 적당한 농도의 수산화나트륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨으로 세정함으로써 층 사이의 이온의 비율을 조절할 수 있다.
본 발명의 적외선 흡수제는 코팅제로 표면처리함으로써 보다 분산성이 우수한 것으로 할 수 있다. 코팅제로서는, 예를 들면, 고급 지방산류, 고급 지방산염류, 고급 지방산족 알콜과 인산 에스테르류, 왁스류, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 또는 커플링제로부터 선택하는 1종류 이상을 들 수 있으며 바람직하게는 고급 지방산류, 고급 지방산염류, 고급 지방산계 알콜의 인산 에스테르류, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 또는 커플링제 등이다.
고급 지방산으로서는, 예를 들면, 라우르산, 팔미트산, 올레산, 스테아르산, 카프르산, 미리스트산, 리놀레산 등이며 고급 지방산염류로서는, 예를 들면, 고급 지방산의 나트륨염 또는 칼륨염 등을 들 수 있다. 고급 지방산 알콜의 인산 에스테르, 예를 들면, 라우릴에테르인산, 스테아릴에테르인산, 올레일에테르인산 등의 알킬에테르인산, 디알킬에테르인산, 알킬페닐에테르인산류, 디알킬페닐에테르인산류 등 또는 올레일에테르인산나트륨, 스테아릴에테르인산칼륨 등의 알킬에테르인산염류를 들 수 있다.
비이온계 계면활성제로서는, 예를 들면, 야자유 지방산 모노에탄올아미드, 라우르산디에탄올아미드 등의 알킬올아미드류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르 등의 폴리옥시알킬페닐에테르류, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 디스테아르산폴리에틸렌글리콜 등의 폴리에틸렌글리콜지방산 에스테르류, 모노카프르산소르비탄, 모노스테아르산소르비탄, 디스테아르산소르비탄 등의 소르비탄지방산 에스테르류, 모노스테아르산폴리옥시에틸렌소르비탄 등의 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르트지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬에테르류, 글리콜에테르류 등을 들 수 있다.
양이온계 계면활성제로서는, 예를 들면, 염화라우릴트리메틸암모늄, 브롬화세틸트리메틸암모늄, 염화스테아릴트리메틸암모늄 등의 알킬트리메틸암모늄염류, 염화스테아릴디메틸벤질암모늄, 염화벤잘코늄, 염화라우릴디메틸벤질암모늄염 등의 알킬디메틸벤질암모늄염류를 들 수 있다.
양쪽성 활성제로서는 야자유알킬베타인 등의 알킬베타인류, 라우릴디메틸아미노아세트산베타인 등의 알킬아미드베타인류, Z-알킬-N-카복시메틸-N-하이드록시에틸이미다졸린베타인 등의 이미다졸린류, 폴리옥틸폴리아미노에틸글리신 등의 글리신류를 들 수 있다.
커플링제로서는, 예를 들면, 실란계 커플링제, 알루미늄계 커플링제, 티타늄계 커플링제, 지르코늄계 커플링제 등을 들 수 있다.
상기한 코팅제는 하나 이상을 동시에 사용할 수 있다. 코팅제의 첨가량은 0.1 내지 10중량%이며 바람직하게는 0.5 내지 6중량%의 범위이다. 0.1중량% 이하에서는 분산성이 나쁘며 10중량% 이상에서는 효과는 충분하지만 경제적으로는 유리하지 않다.
표면처리는 통상적인 방법에 따라 습식법이나 건식법으로도 용이하게 할 수 있다.
또한, 발명은 적외선 흡수제를 함유하는 수지 조성물, 농업용 필름 및 이의 제법이다.
본 발명의 농업용 필름은 하기에 기재된 방법으로 제조할 수 있다. 우선 수지 및 본 발명의 적외선 흡수제를 통상적인 방법에 따라, 예를 들면, 리본 배합기, 밴버리 혼합기, 슈퍼 믹서, 헨셀 혼합기 등의 혼합기에 투입하여 혼합한 다음, 압출, 밴버리 혼합기, 가압 혼련기 등을 사용하여 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 조제한다.
적외선 흡수제의 사용량은 수지 100중량부에 대해 바람직하게는 1 내지 50중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 20중량부이다. 1중량부 미만에서는 충분하게 적외선을 흡수할 수 없으며 50중량부를 초과하는 범위에서는 농업용 필름으로서 투광성 및 기계적 강도가 저하되기 때문이다.
수지로서는 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등의 폴리할로겐화비닐류, 할로겐화 폴리에틸렌, 할로겐화 폴리프로필렌 또는 염화비닐-아세트산비닐, 염화비닐-에틸렌, 염화비닐-프로필렌, 염화비닐-스티렌, 염화비닐-이소부틸렌, 염화비닐-염화비닐리덴, 염화비닐-스티렌-아크릴로니트릴, 염화비닐-부타디엔, 염화비닐-염소화프로필렌, 염화비닐-염화비닐리덴-아세트산비닐, 염화비닐-말레산 에스테르, 염화비닐-메타크릴산 에스테르, 염화비닐-아크릴로니트릴 등의 조합으로 이루어진 공중합체물 또는 올레핀계의 에틸렌, 프로필렌, 부텐-1, 아세트산비닐 등의 올레핀류의 중합체 또는 공중합체, 예를 들면, LLPE, LDPE 등의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐-1 공중합체, 에틸렌-4-메틸-1-펜텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 등의 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐-메틸메타크릴레이트 공중합체, 아이오노머 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서 폴리에틸렌, 에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 아세트산비닐 함유량이 25중량% 이하의 에틸렌-아세트산비닐 공중합체가 투명성, 내후성, 가격의 면에서 생각하여 보다 바람직하다.
상기한 혼합 용융, 혼련에 의해 수득된 수지 조성물은 통상적인 방법에 따라, 예를 들면, 인플레이션 가공, 캘린더 가공, T 다이 가공 등의 방법에 따라 필름화함으로써 필름, 예를 들면, 농업용 필름 등으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 적외선 흡수제를 함유하는 수지 조성물을 사용하는 필름을 1층 이상 갖는 적층 필름을 형성할 수 있다. 구체적으로는 이의 한 면 또는 양면에 다른 수지층을 설치하여 다층 필름으로 할 수 있다. 이러한 다층 필름은 통상적인 방법에 따라, 예를 들면, 건조 적층 및 열 적층 등의 적층법 또는 T 다이 공압출 및 인플레이션 공압출 등의 공압출법에 의해 제조할 수 있다.
본 발명의 농업용 필름을 제조할 때에 원하는 바에 따라 통상적인 각종 수지용 첨가제, 예를 들면, 가소제, 윤활제, 광안정제, 산화방지제, 대전방지제, 안료,자외선 흡수제, 방담(防曇)제, 방무(防霧)제, 열안정제, 앤티블로킹제, 염료 또는 보온제 등을 첨가할 수 있다.
가소제로서는 글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 소르비톨 등의 저분자량의 다가 알콜계 가소제, 디옥틸프탈레이트(DOP), 디메틸프탈레이트 등의 프탈산 에스테르계 가소제, 인산 에스테르계 가소제, 파라핀계 가소제, 왁스계 가소제 등을 들 수 있다. 이들 중에서 다가 알콜은 필름의 방담 작용도 갖고 있다.
윤활제로서는 스테아르산, 올레산, 팔미트산 등의 지방산류 및 이들의 금속염, 지방산 유래의 지방산아미드, 폴리에틸렌 왁스 등의 왁스류, 유동 파라핀, 글리세린지방산 에스테르 등의 에스테르류, 고급 알콜 등을 들 수 있다.
광안정제로서는 장애 아민계 화합물, 크레졸류, 멜라민류, 벤조산 등을 들 수 있다.
장애 아민계 광안정제로서는, 예를 들면, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜스테아레이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜스테아레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜벤조에이트, N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)도데실석신산이미드, 1-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐옥시에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록실페닐)프로피오네이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-2-부틸-2-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)말로네이트, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민, 테트라(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)부탄테트라카복실레이트, 테트라(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부탄테트라카복실레이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)디(트리데실)부탄테트라카복실레이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)디(트리데실)부탄테트라카복실레이트, 3,9-비스{1,1-디메틸-2-[트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜옥시카보닐옥시)부틸카보닐옥시]에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸, 3,9-비스{1,1-디메틸-2-[트리스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜옥시카보닐옥시)부틸카보닐옥시]에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸, 1,5,8,12-테트라키스{4,6-비스[N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부틸아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]-1,5,8,12-테트라아자도데칸, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘올/석신산디메틸 축합물, 2-tert-옥틸아미노-4,6-디클로로-s-트리아진/N,N'비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민 축합물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민/디브로모에탄 축합물 등을 들 수 있다. 광안정제의 배합량은 수지 1OO중량부에 대하여 0.02 내지 5중량부가 적절하며 적으면 효과를 찾아낼 수 없으며 많으면 필름의 투명성을 손상시킨다.
산화방지제으로서는 페놀계, 인계, 황계 등의 산화방지제를 들 수 있다.
페놀계 산화방지제로서는, 예를 들면, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2,6-디페닐-4-옥타데실옥시페놀, 스테아릴(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 디스테아릴(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)포스포네이트, 티오디에틸렌글리콜비스[(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥사메틸렌비스[(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트],1,6-헥사메틸렌비스[(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산아미드], 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀), 비스[3,3,-비스(4-하이드록시-3-tert-부틸페닐)부티르산]글리콜에스테르, 4,4'-부틸리덴비스(6-tert-부틸-m-크레졸), 2,2'-에틸리덴비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(4-sec-부틸-6-tert-부틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 비스[2-tert-부틸-4-메틸-6-(2-하이드록시-tert-부틸-5-메틸벤질)페닐]테레프탈레이트, 1,3,5-트리스(2,6-디메틸-3-하이드록시-4-tert-부틸벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5一트리 스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)-2,4,6-트리메틸벤젠, 1,3,5-트리스[(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐옥시에틸]이소시아누레이트, 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 2-tert-부틸-4-메틸-6-(2-아크릴로일옥시-3-tert-부틸-5-메틸벤질)페놀, 3,9-비스{1,1-디메틸-2-[(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸, 트리에틸렌글리콜비스[(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트] 등을 들 수 있다.
인계 산화방지제로서는, 예를 들면, 트리스노닐페닐포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리스[2-tert-부틸-4-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐티오)5-메틸페닐]포스파이트, 트리데실포스파이트, 옥틸디페닐포스파이트, 디(데실)모노페닐포스파이트, 모노데실디페닐포스파이트, 모노(디노닐페닐)비스(노닐페닐)포스파이트, 디(트리데실)펜타에리스리톨디포스파이트, 디스테아릴펜타에리스리톨디포스파이트, 디(노닐페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 테트라(트리데실)이소프로필리덴디페놀디포스파이트, 테트라(트리데실)이소프로필리덴디페놀디포스파이트, 테트라(C12 내지 16 혼합 알킬)-4.4'-n-부틸리덴비스(2-tert-부틸-5-메틸페놀)디포스파이트, 헥사(트리데실)-1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄트리포스파이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)비페닐렌디포스포나이트, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페닐)(옥틸)포스파이트 등을 들 수 있다.
황계 산화방지제로서는, 예를 들면, 티오디프로피온산의 디라우릴, 디미리스틸, 디스테아릴 등의 디알킬디티오프로피오네이트류 및 펜타에리스리톨테트라(β-도데실머캅토프로피오네이트) 등의 폴리올의β-알킬머캅토프로피온산 에스테르류를 들 수 있다. 산화방지제의 배합량은 0.01 내지 3% 정도가 적절하다.
대전방지제로서는, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리글리콜에테르, 비이온계 활성제, 양이온계 활성제 등을 들 수 있다.
안료로서는, 투과성이 높은 것이 바람직하다.
자외선 흡수제로서는, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살릴실산 에스테르계, 치환 옥사아닐리드류 및 시아노아크릴레이트류 등을 들 수 있다.
벤조페논계로서는, 예를 들면, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 5,5'-메틸렌비스(2-하이드록시-4-메톡시벤조페논) 등의 2-하이드록시벤조페논류 등을 들 수 있다.
벤조트리아졸계로서는, 예를 들면, 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3'-tert-부틸5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디쿠밀페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스(4-tert-옥틸-6-벤조트리아졸)페놀 등의 2-(2'-하이드록시페닐)벤조트리아졸류를 들 수 있다.
살리실산 에스테르계로서는, 예를 들면, 페닐살리실레이트, 레조르시놀모노벤조에이트, 2,4-디-tert-부틸페닐-3',5'-디-tert-부틸-4'-하이드록시벤조에이트, 헥사데실-3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤조에이트 등의 벤조에이트류를 들 수 있다.
치환 옥사아닐리드류로서는, 예를 들면, 2-에틸-2'-에톡시옥사아닐리드, 2-에톡시-4'-도데실옥사아닐리드 등의 치환 옥사아닐리드류를 들 수 있다.
시아노아크릴레이트류로서는, 예를 들면, 에틸-α-시아노-β,β-디페닐아크릴레이트, 메틸-2-시아노-3-메틸-3-(p-메톡시페닐)아크릴레이트 등의 시아노아크릴레이트류를 들 수 있다.
방담제로서는, 비이온계, 음이온계, 양이온계의 계면활성제를 적절하게 사용할 수 있다. 구체적으로는 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노베헤네이트 등의 소르비탄계 지방산 에스테르, 글리세린모노라우레이트, 글리세린모노스테아레이트, 글리세린모노팔미테이트, 디글리세린디라우레이트, 디글리세린디스테아레이트, 디글리세린모노팔미테이트, 트리글리세린모노스테아레이트 등의 글리세린계 지방산 에스테르, 폴리에틸렌글리콜모노스테아레이트 등의 폴리에틸렌글리콜계 활성제 등의 다가 알콜계 계면활성제 및 이들의 알킬렌옥사이드 부가물, 폴리옥시알킬렌에테르, 소르비탄류나 글리세린류 등의 유기산과의 에스테르류 등을 들 수 있다.
방무제로서는, 종래의 농업용 올레핀계 수지 필름에 관용되고 있는 불소계 방무제 또는 실리콘계 방무제 등을 배합할 수 있다. 예를 들면, 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알케닐기를 함유하는 저분자 또는 고분자이며 수중 용해도가 0.01중량% 이상이며 25℃에서 물의 표면장력을 35dyn/cm 이하, 바람직하게는 30dyn/cm 이하로 저하시키는 능력을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 퍼플루오로알킬기는 이의 탄소쇄 중에 산소원자를 개재시킬 수 있다.
불소계 방무제로서는, 예를 들면, 시판품의 유니다인 DS-401, 유니다인 DS-403, 유니다인 DS-451(이상, 다이킨고교사제), 메가팍 F177(이상, 다이닛폰잉크가가쿠고교사제), 플루오라이드 FC-170, 플루오라이드 FC-176, 플루오라이드 FC-430(이상, 스미토모스리엠사제), 서플론 S-141, 서플론 S-145, 서플론 S-381, 서플론 S-382, 서플론 S-393(이상, 아사히가라스사제) 등을 들 수 있다.
실리콘계 방무제로서는, 예를 들면, 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 카복실 변성 실리콘 오일, 카비놀 변성 실리콘 오일, 아미노 변성 실리콘 오일 등을 들 수 있으며 일반적으로 수중 용해도가 0.1중량% 이상이며 25℃에서 물의 표면장력을35dyn/cm 이하로 저하시키는 능력을 갖는 것이 바람직하다. 시판하는 실리콘계 계면활성제로서는, 예를 들면, KF-354(신에쓰가가쿠사제), SH-3746(도레이다우코닝), TSF-4445(도시바실리콘사제) 등을 들 수 있다. 방무제의 배합량은 수지 1OO중량부에 대하여 0.1% 내지 5% 정도가 적절하게 사용할 수 있는 범위이다.
열안정제로서는, 특히 염화비닐계 수지에 배합되는 주석계, 납계 및 칼슘아연계, 바륨아연계 등의 복합 금속 지방산계 안정제 등을 들 수 있다.
또한, 기타 보온제, 탄산마그네슘, 마그네슘규산염, 이산화규소, 산화알루미늄, 황산바륨, 황산칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 인산염, 규산염, 하이드로탈사이트류 등도 필름의 투명성이 손상되지 않은 범위이면 사용할 수 있다.
상기한 각종 첨가제는 하나 이상을 적절하게 선택하여 배합할 수 있다. 이의 배합량은 필름의 성질을 악화시키지 않는 범위가 양호하며 이러한 범위이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 농업용 필름은 수지 100중량부에 본 발명의 복합 수산화물염 1 내지 50중량부를 배합함을 특징으로 하는 농업용 필름(1), 수지 100중량부에 본 발명의 복합 수산화물염 1 내지 50중량부와 장애 아민계 광안정제 0.02 내지 5중량부를 배합함을 특징으로 하는 농업용 필름(2) 및 수지 100중량부에 본 발명의 복합 수산화물염 1 내지 50중량부와 방무제 0.02 내지 5중량부를 배합함을 특징으로 하는 농업용 필름(3), 수지 100중량부에 본 발명의 복합 수산화물염 1 내지 50중량부와 방무제 0.02 내지 5중량부를 배합함을 특징으로 하는 농업용 필름(4)이다.
또한, 이들 첨가제, 방담제, 방무제, 광안정제, 산화방지제 등은 병용하여 첨가하는 것이 통상적이다.
또한, 이러한 농업용 필름은 다층 필름으로서 사용할 수 있으며 본 발명의 복합 수산화물염은 중층, 외장, 내층의 어디에도 사용할 수 있다. 또한 본 발명의 농업용 필름은 방담제 등을 피복하여 장기용(長期用) 필름으로서 사용할 수 있다.
실시예 1
Al2O3로서 65중량% 함유하는 수산화알루미늄 분말 214.0g과 MgO로서 42.0중량% 함유하는 농도의 탄산마그네슘 10.5g과 MgO로서 66.0중량% 함유하는 농도의 수산화마그네슘 1.7g과 탄산리튬 53.8g에 물을 가하여 전량 3리터(이하, L)의 슬러리로 한다. 이러한 슬러리를 5L의 오토클레이브에서 140℃로 4시간 동안 가열 처리한다. 가열 처리 후, 70℃까지 냉각한 슬러리에 8중량% 황산을 pH가 4.0으로 될 때까지 가한다. 이어서, 25% 수산화나트륨을 가하여 pH 10 내지 pH 11로 조정한다. pH 조정 후의 슬러리를 55℃로 유지하면서 스테아르산인산 에스테르 Na염의 1% 용액을 1.150mL 가하여 표면처리한다. 이어서, 이러한 슬러리를 부흐너 깔때기로 여과하고 제품량에 대하여 15배의 물로 세정한다. 세정한 다음, 약 11O℃에서 20시간 동안 건조하여 막자 사발로 분쇄하고 100메쉬 체를 통과시킨다.
수득된 백색 분말을 화학 분석한 바, [Al2Li0.92Mg0.10(0H)6.04]2(S04)0.86(C03)0.10(OH)0.243.2H20의 조성이다.
또한, BET 비표면적은 8.0m2/g이고, 평균 입자 직경은 1.1μm이다.
실시예 2
실시예 1과 동일한 조작으로 수득한 표면처리 슬러리를 부흐너 깔때기로 여과하고 제품량에 대하여 35배의 0.15N NaOH 용액으로 세정한 다음, 제품량에 대하여 30배의 물로 세정한다. 세정한 다음, 약 140℃에서 20시간 동안 건조하여 막자 사발로 분쇄하고 10O 메쉬 체를 통과시킨다.
수득된 백색 분말을 화학 분석한 바, [Al2Li0.93Mg0.10(0H)6.06]2(S04)0.56(C03)0.22(OH)0.581.7H20의 조성이다.
또한, BET 비표면적은 9.0m2/g이고, 평균 입자 직경은 1.1μm이다.
실시예 3
실시예 1과 동일한 조작으로 수득한 표면처리 슬러리를 부흐너 깔때기로 여과하고 제품량에 대하여 10배의 0.01MNa2C03용액으로 세정한 다음, 제품량에 대하여 30배의 물로 세정한다. 세정한 다음, 약 140℃에서 20시간 동안 건조하여 막자 사발로 분쇄하고 100메쉬 체를 통과시킨다.
수득된 백색 분말을 화학분석한 바, [Al2Li0.93Mg0.10(0H)6.06]2(S04)0.49(C03)0.581.6H20의 조성이다.
또한, BET 비표면적은 8.6m2/g이며 평균 입자 직경은 1.2μm이다.
실시예 4
Al2O3로서 65중량% 함유하는 수산화알루미늄 분말 214.0g과 탄산리튬 53.8g에 물을 가하여 전량 3L의 슬러리로 한다. 이러한 슬러리를 5L의 오토클레이브에서 14O℃로 12시간 동안 가열처리한다. 가열 처리 후, 70℃까지 냉각한 슬러리에 8중량% 황산을 pH가 4.0으로 될 때까지 가한다. 이어서, 25% 수산화나트륨을 가하여 pH 10 내지 pH 11로 조정한다. pH 조정 후의 슬러리를 55℃로 유지하면서 스테아르산나트륨의 1% 용액을 970mL 가하여 표면처리한다. 이어서, 이러한 슬러리를 부흐너 깔때기로 여과하고 제품량에 대하여 30배의 물로 세정한다. 세정한 다음, 약 160℃에서 20시간 동안 건조시켜 막자 사발로 분쇄하고 1OO메쉬 체를 통과시킨다.
수득된 백색 분말을 화학분석한 바, [Al2Li1.00(0H)6]2(S04)0.70(C03)0.18(OH)0.240.77H20의 조성이다.
또한, BET 비표면적은 5.9m2/g이고, 평균 입자 직경은 1.3μm이다.
실시예 5
실시예 1에서 수득한 복합 수산화물염을 사용하여 농업용 필름을 제조하고 이의 효과를 확인한다. EVA 수지(PES-400, 니혼유니카제)100중량부에 실시예 1에서 수득한 복합 수산화물염 10중량부를 가하여 150℃에서 로울 혼련을 실시하고 프레스하여 0.1mm의 농업용 필름을 수득한다. 이러한 농업용 필름의 투명성과 보온효과를 측정한다. 보온성은 하기의 방법으로 측정한 보온 지수로 평가한다. 수득된 필름의 적외선 흡수를 2,0OO 내지 400cm-1의 범위에서 20cm1마다 측정하고 0.1mm의 두께로 보정하여 각 파수(波數)의 보정 흡광율을 구한다. 보정 흡광율에 각 파수에 대응하는 15℃의 흑체 상대 복사에너지를 곱하여 흑체 상대 복사에너지 흡수율을 계산한다. 각 파수의 흑체 상대 복사에너지 흡수율을 적산하고 이러한 값을 2,0OO 내지 400cm-1의 총 흑체 상대 복사에너지로 나누어 보온 지수로 한다. 보온효과는 보온 지수가 높은 것일수록 높다. 투명성은 분광광도계[니혼분코(주)제]를 사용하여 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값[담도(曇度)]을 측정하고 이 값으로 평가한다. 전체 광선 투과율은 이의 값이 100에 가까울수록 필름에서 가시광선 투과성이 양호하며 헤이즈 값(담도)은 수치가 작을수록 흐려지는 것이 적은 것을 의미한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
실시예 6
실시예 2에서 수득한 복합 수산화물염을 사용하여 실시예 5와 동일하게 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
실시예 7
실시예 3에서 수득된 복합 수산화물염을 사용하여 실시예 5와 동일하게 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
실시예 8
실시예 4에서 수득한 복합 수산화물염을 사용하여 실시예 5와 동일하게 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
비교예 1
시판하는 보온제 DHT-4A[교와가가쿠고교(주)제]를 사용하여 실시예 5와 동일하게 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
비교예 2
시판하는 보온제 미즈카락[미즈사와가가쿠고교(주)제]을 사용하여 실시예 5와 동일하게 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
비교예 3
시판하는 보온제 프지레인 LS(A)[후지가가쿠고교(주)제]를 사용하여 실시예 5와 동일하게 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
번호 | 보온 지수 | 전체 광선 투과율(%) | 헤이즈 값 |
실시예 5 | 87.2 | 92.4 | 1.3 |
실시예 6 | 86.6 | 92.1 | 1.7 |
실시예 7 | 86.8 | 89.7 | 3.5 |
실시예 8 | 86.8 | 89.7 | 3.1 |
비교예 1 | 83.3 | 85.5 | 4.1 |
비교예 2 | 85.2 | 83.5 | 9.1 |
비교예 3 | 87.5 | 89.0 | 3.5 |
실시예 9
에틸렌-아세트산비닐 공중합체(아세트산비닐 함유량: 14중량%, 밀도: 0.92g/cm3)에 적외선 흡수제로서 실시예 1에서 수득한 화합물 10.0중량%, 광안정제로서 장애 아민계 화합물(상품명 시누빈 622-LD, 시바가이기제) 0.5중량%, 산화방지제(상품명 이르가녹스 1010, 시바가이기제) 0.2중량%, 방담제로서 모노글리세린모노스테아레이트 1.0중량%, 디글리세린디스테아레이트 1.0중량%, 방무제로서 유니다인 DS-401(다이킨고교제) 0.1중량%, 활제로서 스테아르산아미드 0.2중량%를 가하여 전체량으로 1OO중량%으로 하고 밴버리 혼합기를 사용하여 130℃에서 5분 동안 혼련한 다음, 제립기에 의해 제립하고 조성물 펠릿을 수득한다. 이것을 수지 조성물 A로 한다. 다음에, 적외선 흡수제를 가하지 않은 이외에는 동일하게 하여 조성물 펠릿 B를 수득한다. 수지 조성물 A를 중간층, 수지 조성물 B를 양쪽 바깥층으로 하여 인플레이션 필름 제조기에 의해 필름 두께 0.1mm의 필름(중간층 0.06mm, 양쪽 바깥층 0.02mm)을 제조한다.
실시예 10
적외선 흡수제로서 실시예 2에서 수득한 화합물을 사용하는 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
실시예 11
적외선 흡수제로서 실시예3에서 수득한 화합물을 사용하는 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
실시예 12
적외선 흡수제로서 실시예 4에서 수득한 화합물을 사용하는 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
비교예 4
적외선 흡수제로서 시판품 DHT-4A[교와가가쿠고교(주)제]를 사용하는 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
비교예 5
적외선 흡수제로서 시판품 미즈카락[미즈사와가가쿠고교(주)제]을 사용하는 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
비교예 6
적외선 흡수제로서 시판품 프지레인 LS(A][후지가가쿠고교(주)제]를 사용하는 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
실시예 9 내지 12, 비교예 4 내지 6에서 수득한 필름을 1999년 4월 내지 11월까지 8개월 동안 전장(展張)하여 옥외(도야마켄 나카니이카와쿤) 폭노 조건하에 내후성, 방담성, 방로(防露)성에 관해서 다음 방법에 따라 평가한다.
내후성은 육안에 의해 필름의 변색(황변, 갈변) 및 변이를 확인한다. 또한, JIS K6781에 준거하여 인장 신도 시험을 실시하고 신도의 잔존율(%)을 구하고 잔존율이 90% 이상이면 악화되지 않는다고 한다.
방담성은 필름 전체를 보고 물방울이 있는 곳을 육안에 의해 확인한다.
방로성은 필름 전체를 보고 필름 위에 이슬이 발생하고 있는 장소가 없는가 확인한다.
그 결과, 본 발명의 실시예 및 비교예의 방법으로 수득한 농업용 필름은 모두, 내후성(변색, 필름의 악화가 전혀 확인되지 않는다.), 방담성(물방울이 생기는 곳이 없다), 방로성(이슬 발생이 전혀 확인되지 않는다)에 관해 아무런 문제가 없다.
또한, 내산성(내농약성)을 평가하기 위해 하기의 조작을 실시한다.
실시예 9 내지 12 및 비교예 4 내지 6에서 수득한 필름을 황을 훈증시킨 밀폐 용기 속에서 약 1시간 동안 방치한다. 이러한 황 훈증처리 필름을 1999년 4월 내지 11월까지 8개월 동안, 옥외(도야마켄 나카니이카와쿤)에서 폭노하여 표면상태를 관찰한다.
평가기준은 다음과 같이 하며 옥외 폭노 8개월 후의 결과를 표 2에 기재한다.
◎: 외관에 거의 변화가 확인되지 않는다.
○: 착색, 균열, 파손 등의 외관 변화가 확인된다.
△: 착색, 균열, 파손 등의 외관 변화가 상당히 확인된다.
×: 전체면에 걸쳐 금이 가는 것이 확인된다.
번호 | 내산성(내농약성) 평가 결과 |
실시예 9 | ◎ |
실시예 10 | ◎ |
실시예 11 | ◎ |
실시예 12 | ◎ |
비교예 4 | △ |
비교예 5 | ◎ |
비교예 6 | ○ |
실시예 13
이온교환수 2488g, 수산화알루미늄 슬러리(Al203함량 13.3%) 360.1g, 염기성 탄산마그네슘 54.1g(MgO 함량 42%), 수산화마그네슘 86.1g(MgO 함량 66%), 중조 11.8g을 혼합하여 5L 용량의 오토클레이브에서 160℃로 18시간 동안 열수 처리한다. 가열 처리 후, 이러한 슬러리를 65℃까지 냉각하고 스테아르산인산 에스테르 Na염의 1% 용액 684mL를 가하여 표면처리한다. 표면처리를 실시한 슬러리에 8중량% 황산을 pH 5.5로 될 때까지 적가한다. 이어서, 25% 수산화나트륨을 적가하고 슬러리 pH를 9.5 내지 10.5로 조정한다. pH 조정후의 슬러리를 부흐너 깔때기로 흡인 여과한 다음, 이의 여과 케익 위에서부터 6.75L의 물을 주입하여 세정한다.
수득된 여과 케익은 항온 건조기에서 110℃로 16시간 동안 건조시킨 다음, 분쇄하여 100호 체로 통과시킨다.
수득된 백색 분말을 화학분석한 바, [Mg4.20Al2(0H)12.40](S04)0.90(C03)0.06(OH)0.082.1H20의 조성이다.
또한, BET 비표면적은 6.9m2/g이고, 평균 입자 직경은 1.0μm이다.
실시예 14
실시예 1과 동일한 조작으로 수득한 여과 케익을 고온 건조기로 210℃에서 3시간 동안 건조시킨 다음, 분쇄하여 1OO호 체로 통과시킨다.
수득된 백색 분말을 화학분석한 바,[Mg4.22Al2(0H)12.44](S04)0.86(C03)0.08(OH)0.120.3H20의 조성이다.
또한, BET 비표면적은 7.2m2/g이고, 평균 입자 직경은 1.1μm이다.
실시예 15
황산반토 1423.6g(Al203함량 7.1%)과 염화마그네슘 921.2g(MgO 함량 19.8%)을 이온교환수에 용해시켜 전량이 5L로 되게 하여 이것을 산성 액체로 한다. 소다회 75.0g(함량 99.5%)과 25% 수산화나트륨 1853.2g을 이온교환수에 용해시키고 전량이 5L로 되게 하여 이것을 알칼리성 액체로 한다. 25% 수산화나트륨 320g을 이온교환수에 용해시키고 전량이 1L로 되게 하여 이것을 pH 조정액으로 한다. pH 복합 전극을 장치한 800mL에서 오버플로우하는 반응액을 포집할 수 있는 반응 용기에 400mL의 이온교환수를 투입하여 강하게 교반하면서 상기한 산성 액체와 알칼리성 액체를 20mL/min의 속도로 동시 첨가한다.
이때에, 슬러리 pH가 9.0 내지 9.4의 범위에 들어가도록 pH 조정액을 적절하게 첨가한다. 포집된 오버플로우액은 2L마다 부흐너 깔때기로 흡인 여과하여 여과 케익 위에서부터 0.03mol/L의 소다회 용액 1L, 이어서 2L의 이온교환수를 주입하여 세정한다. 이러한 조작을 산성 액체와 알칼리성 액체가 없어질 때까지 수 회 반복한다.
이와 같이 수득된 여과 케익에 적량의 이온교환수를 가하여 슬러리화하고 Al203로서 3.51%의 슬러리를 수득한다. 이러한 슬러리 862.1g에 이온교환수 2137.9g을 가하여 전량이 3,000g으로 되도록 한 것을 용량 5L의 오토클레이브에서 160℃로 24시간 동안 열수 처리한다. 가열 처리 후, 이러한 슬러리를 70℃까지 냉각하고 8중량% 황산을 pH 5.5로 될 때까지 적가한다. 이어서, 25% 수산화나트륨을 적가하고 슬러리 pH를 9.5 내지 10.5로 조정한다. pH 조정 후의 슬러리를 70℃로 유지하면서 스테아르산나트륨의 1% 용액 453mL를 가하여 표면처리한다. 표면처리를 실시한 슬러리를 부흐너 깔때기로 흡인 여과한 다음, 이러한 여과 케익 위에서부터 0.01mol/L의 소다회 용액 1L, 이어서 4.5L의 물을 주입하여 세정한다. 수득된 여과 케익은 항온 건조기에서 160℃로 16시간 동안 건조시킨 다음, 분쇄하여 100호 체를 통과시킨다
수득된 백색 분말을 화학분석한 바, [Mg4.10Al2(0H)12.20](S04)0.54(C03)0.460.9H20의 조성이다.
또한, BET 비표면적은 15.3 m2/g이고, 평균 입자 직경은 0.7μm이다.
실시예 16
실시예 1에서 수득한 하이드로탈사이트계 화합물을 사용하여 농업용 필름을 제조하고 이의 효과를 확인한다. EVA 수지(PES-400, 니혼유니카제) 100중량부에 실시예 1에서 수득한 하이드로탈사이트계 화합물 10중량부를 가하여 150℃에서 로울 혼련을 실시하고 프레스하여 1OO마이크론의 농업용 필름을 수득한다. 이러한 농업용 필름의 투명성과 보온효과를 측정한다. 보온성은 하기 방법으로 측정한 보온 지수로 평가한다. 수득된 필름의 적외선 흡수를 2,0OO 내지 400cm-1의 범위에서 20cm-1마다 측정하고 1OO마이크론의 두께로 보정하여 각 파수의 보정 흡광율를 구한다. 보정 흡광율에 각 파수에 대응하는 15℃의 흑체 상대 복사에너지를 곱하여 흑체 상대 복사에너지 흡수율을 계산한다. 각 파수의 흑체 상대 복사에너지 흡수율을 적산하고 이러한 값을 20OO 내지 400cm1의 총 흑체 상대 복사에너지로 나누어 보온 지수로 한다. 보온효과는 보온 지수가 높을수록 높다. 투명성은 분광광도계[니혼분코(주)제]를 사용하여 전체 광선투과율 및 헤이즈 값(담도)을 측정하고 이러한 값으로 평가한다. 전체 광선 투과율은 이의 값이 100에 가까울수록 필름에서 가시광선 투과성이 양호하며 헤이즈 값(담도)은 수치가 작을수록 담도가 적은 것을 의미한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다,
실시예 17
실시예 2에서 수득한 하이드로탈사이트계 화합물을 사용하여 실시예 4와 동일하게 100마이크론의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
실시예 18
실시예 3에서 수득한 하이드로탈사이트계 화합물을 사용하여 실시예 4와 동일하게 100마이크론의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
비교예 7
시판하는 보온제 DHT-4A[교와가가쿠고교(주)제]를 사용하여 실시예 4와 동일하게 100마이크론의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
비교예 8
일본 공개특허공보 제(평)8-217912호에 기재된 하이드로탈사이트계 화합물[알루미늄마그네슘 복합 수산화물 축합 규산염, 상품명; 프지레인 IR, 후지가가쿠고교(주)제]을 사용하여 실시예 4와 동일하게 100마이크론의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온효과를 측정한다.
이러한 필름의 보온 지수, 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값을 표 1에 기재한다.
번호 | 보온 지수 | 전체 광선 투과율(%) | 헤이즈 값 |
실시예 16 | 83.6 | 90.2 | 1.3 |
실시예 17 | 84.1 | 91.1 | 0.9 |
실시예 18 | 85.5 | 89.7 | 1.5 |
비교예 7 | 83.5 | 85.8 | 4.0 |
비교예 8 | 86.5 | 87.9 | 1.4 |
실시예 19
에틸렌-아세트산비닐 공중합체(아세트산비닐 함유량: 14중량%, 밀도: 0.92g/cm3)에 적외선 흡수제로서 실시예1에서 수득한 화합물 10.0중량%, 광안정제로서 장애 아민계 화합물(상품명 시누빈 622-LD, 시바가이기제) 0.5중량%, 산화방지제(상품명 이르가녹스 1010, 시바가이기제) 0.2중량%, 방담제로서 모노글리세린모노스테아레이트 1.0중량%, 디글리세린디스테아레이트 1.0중량%, 방무제로서 유니다인 DS-401(다이킨고교제) 0.1중량%, 활제로서 스테아르산아미드 0.2중량%를 가하여 전량이 100중량%로 되게 하고 밴버리 혼합기를 사용하여 130℃에서 5분 동안 혼련한 다음, 제립기에 의해 제립하여 조성물 펠릿을 수득한다. 이것을 수지 조성물 A로 한다. 다음에, 적외선 흡수제를 가하지 않은 이외에는 동일하게 하여 조성물 펠릿 B를 수득한다. 수지 조성물 A를 중간층, 수지 조성물 B를 양쪽 바깥층으로 하여 인플레이션 필름 제조기에 의해 필름 두께 0.1mm의 필름(중간층 0.06mm, 양쪽 바깥층 0.02mm)을 제조한다.
실시예 20
적외선 흡수제로서 실시예 2에서 수득한 화합물을 사용하는 이외에는 실시예 19와 동일하게 하여 필름 두께 0.1ml의 필름을 제조한다.
실시예 21
적외선 흡수제로서 실시예 3에서 수득한 화합물을 사용하는 이외에는 실시예예 19와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
비교예 9
적외선 흡수제로서 시판품 DHT-4A[교와가가쿠고교(주)제]를 사용하는 이외에는 실시예 19와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
비교예 10
적외선 흡수제로서 일본 공개특허공보 제(평)8-217912호에 기재된 하이드로탈사이트계 화합물(알루미늄마그네슘 복합 수산화물 축합 규산염[상품명: 프지레인 IR, 후지가가쿠고교(주)제]을 사용하는 이외에는 실시예 19와 동일하게 하여 필름 두께 0.1mm의 필름을 제조한다.
실시예 19 내지 21 및 비교예 9 내지 10에서 수득한 필름을 1999년 4월 내지 11월까지 8개월 동안 전장하여 옥외(도야마켄 나카니이카와군) 폭노 조건 하에 내후성, 방담성, 방로성에 관해서 다음 방법에 따라 평가한다.
내후성은 육안에 의해 필름의 변색(황변, 갈변) 및 변이를 확인한다. 또한JIS K6781에 준거하여 인장 신도 시험을 실시하여 신도의 잔존율(%)을 구하고 잔존율이 90% 이상이면 악화되지 않는다고 한다.
방담성은 필름 전체를 보고 물방울이 생기지 않는 곳을 육안에 의해 확인한다.
방로성은 필름 전체를 보고 필름 위에 이슬이 발생하는 장소가 없는가를 확인한다.
그 결과, 본 발명의 실시예 및 비교예의 방법으로 수득한 농업용 필름은 모두, 내후성(변색, 필름의 악화가 전혀 보이지 않는다), 방담성(물방울이 생기는 곳이 없다), 방로성(이슬 발생이 전혀 확인되지 않는다)에 관해서 아무런 문제가 없다.
또한, 내산성(내농약성)을 평가하기 위해 하기의 조작을 실시한다.
실시예 19 내지 21 및 비교예 9 내지 10에서 수득한 필름을 황을 훈증시킨 밀폐 용기 중에 약 1시간 동안 방치한다. 이러한 황 훈증처리 필름을 1999년 4월 내지 11월까지 8개월 동안, 옥외(도야마켄 나카니이카와군)에서 폭노하여 표면상태를 관찰한다.
평가기준은 다음과 같이 하며 옥외 폭노 8개월 후의 결과를 표 2에 기재한다.
◎: 외관이 거의 변화가 확인되지 않는다.
○: 착색, 균열, 팍손 등의 외관 변화가 일부 확인된다.
△: 착색, 균열, 파손 등의 외관 변화가 상당히 확인된다.
×: 전체면에 걸쳐 금이 가는 것이 확인된다.
번호 | 내산성(내농약성) 평가 결과 |
실시예 19 | ○ |
실시예 20 | ○ |
실시예 21 | ◎ |
비교예 9 | △ |
비교예 10 | △ |
실시예 22
실시예 1에서 수득한 백색 분말과 실시예 15에서 수득한 백색 분말을 각각 80중량%, 20중량% 혼합한 것에 관해서 실시예 5와 동일하게 하여 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 투명성과 보온성을 측정한 바, 실시예 5와 동일한 양호한 결과가 얻어진다.
또한, 상기한 혼합 분말을 실시예 9와 동일하게 하여 0.1mm의 농업용 필름을 제조하고 1999년 4월 내지 11월까지의 8개월 동안 전장하여 옥외(도야마켄 나카니이카와군) 폭노 조건하에 내후성, 방담성, 방무성을 평가한 바, 실시예 9와 동일하게 양호한 결과가 수득된다.
본 발명에 따라 화학식 1 및/또는 화학식 2의 복합 수산화물염을 유효성분으로서 함유함을 특징으로 하는, 적외선 흡수제 및 이를 수지에 배합하여 성형하여 이루어진 농업용 필름을 제공할 수 있다.
화학식 1
위의 화학식 1에서
M2+는 2가의 금속이며,
m은 0≤m<5이며,
x는 0≤x≤0.5이며,
y는 O≤y≤0.5이며,
z1, z2, z3은 z1>0, z2>0, z3≥0이며, (z1+z2+z3)/2 = 1+x의 범위에 있다.
화학식 2
위의 화학식 2에서
M2+는 2가의 금속이며,
a는 2≤ a≤ 8이며,
b는 0≤ b≤ 4이며,
x는 2(a+2)이며,
y1, y2 및 y3은 y1>0, y2>0, y3≥0이며, (y1+y2+y3)/2 = 1의 범위에 있다.
본 발명의 복합 수산화물염으로 이루어진 적외선 흡수제는 적외선 흡수능이 높으며 수지와의 분산성이 우수하며, 또한 굴절률이 수지의 굴절률에 가까우며, 또한 내산성과 생산성이 양호하므로, 수지에 배합하기 쉬우며 수지 가공이 용이하며 필름으로 성형하는 경우에 보온성, 투명성, 내농약성이 우수하며 농업용 필름으로서 유용하다.
Claims (11)
- 화학식 1 및 화학식 2의 복합 수산화물염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 유효성분으로서 함유함을 특징으로 하는, 적외선 흡수제.화학식 1위의 화학식 1에서,M2+는 2가의 금속이며,m은 0≤m<5이며,x는 0≤x≤0.5이며,y는 O≤y≤0.5이며,z1, z2 및 z3은 z1>0, z2>0, z3≥0이며, (z1+z2+z3)/2 = 1+x의 범위에 있다.화학식 2위의 화학식 2에서,M2+는 2가의 금속이며,a는 2≤a≤8이며,b는 0≤b≤4이며,x는 2(a+2)이며,y1, y2 및 y3은 y1>0, y2>0, y3≥0이며, (y1+y2+y3)/2 = 1의 범위에 있다.
- 화학식 1의 복합 수산화물염을 유효성분으로서 함유함을 특징으로 하는, 적외선 흡수제.화학식 1위의 화학식 1에서,M2+는 2가의 금속이며,m은 0≤m<5이며,x는 0≤x≤0.5이며,y는 O≤y≤0.5이며,z1, z2 및 z3은 z1>0, z2>0, z3≥0이며, (z1+z2+z3)/2 = 1+x의 범위에 있다.
- 화학식 2의 복합 수산화물염을 유효성분으로서 함유함을 특징으로 하는, 적외선 흡수제.화학식 2위의 화학식 2에서,M2+는 2가의 금속이며,a는 2≤a≤8이며,b는 0≤b≤4이며,x는 2(a+2)이며,y1, y2 및 y3은 y1>0, y2>0, y3≥0이며, (y1+y2+y3)/2 = 1의 범위에 있다.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 복합 수산화물염이 고급 지방산류, 고급 지방산염류, 고급 지방족 알콜과 인산의 에스테르류, 왁스류, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 및 커플링제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상에 의해 코팅되어 있는 적외선 흡수제.
- 수지 100중량부에 대하여 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 복합 수산화물염 1 내지 50중량부를 배합하여 형성함을 특징로 하는, 농업용 필름.
- 수지 100중량부에 대하여 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 복합 수산화물염 1 내지 50중량부와 장애 아민계 광안정제 0.02 내지 5중량부를 배합하여 성형함을 특징으로 하는, 농업용 필름.
- 수지 100중량부에 대하여 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 복합 수산화물염 1 내지 50중량부와 방담제 0.02 내지 5중량부를 배합하여 성형함을 특징으로 하는, 농업용 필름.
- 수지 100중량부에 대하여 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 복합 수산화물염 1 내지 50중량부와 방무제 0.02 내지 5중량부를 배합하여 성형함을 특징으로 하는, 농업용 필름.
- 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 적외선 흡수제를 함유하는, 수지 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 적외선 흡수제를 함유하는 수지 조성물을 사용하는 필름을 1층 이상 갖는, 적층 필름.
- 제10항에 따르는 적층 필름으로 이루어진 농업용 필름.
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