KR20090043681A - 농업용 합지 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농업용 합지 필름에 관한 것으로, 스펀본드 부직포와 통기성필름을 합지하여 수분이 증발하는 것을 막고, 공기투과도를 유지할 수 있도록 제조된 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 통기성 필름에 무정형 스프레이를 이용하여 280℃ 정도의 고온으로 용융하여 스프레이 분사함으로써 엠보형태로 접착제 입자가 도포되며, 여기에 스펀본드 부직포(spunbonded fabrics)를 접착시킴으로써 접착강도가 향상되며, 빛의 투과도를 향상시킬 수 있는 농업용합지필름을 제공하고자 한다.

농업용 필름, 부직포, 스펀본드, 핫멜트

Description

농업용 합지 필름 및 이의 제조방법{REFLECTION FILM FOR CULTIVATING PLANT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 농업용 합지 필름에 관한 것으로, 스펀본드 부직포와 통기성필름을 합지하여 수분이 증발하는 것을 막고, 공기투과도를 유지할 수 있도록 제조된 필름에 관한 것이다.

스펀본드 부직포는 박테리아 등의 세균의 침입을 막아주거나 오염으로부터 방지하는 역할을 할 수 있기 때문에 일회용 의료가운이나 장갑 등의 용도로 쓰이고 있다. 이러한 종류의 스펀본드 부직포는 멜트블로운 등의 방법을 사용하여 제조하기도 하고, 내부에는 일반 스펀본드 부직포를 사용하고 외부커버에는 멜트블로운 방법으로 제조되어 촉감이 우수한 웹을 복합 사용할 수도 있다. 최근에는 비닐하우스 등의 용도가 폭발적으로 늘어나면서 농업용 스펀본드 부직포의 수요량이 갈수록 증가하고 있다. 스펀본드 부직포는 구조상 내부의 공간이 많기 때문에 보온성이 우수하고 생산방법이 간단하여 소품종 대량생산이 쉽다.

그러나 폴리에스터 수지로 제조된 스펀보드 부직포를 농업용 비닐하우스로 사용할 경우 자외선에 의해 고분자쇄가 절단되어 기계적 물성이 저하되거나 고분자 쇄와 같이 존재하는 염료 및 안료의 구조가 파괴되어 변색이나 탈색 현상이 발생하는 문제가 있다.

일반적으로 폴리에스터 섬유의 물성을 저하시키는 자외선의 파장은 주로 300 ~ 400nm에 해당하며 폴리에틸렌테레프탈레이트는 자체로서 어느 정도 자외선 차단성을 갖고 있다. 파장이 320nm 이하인 자외선을 흡수하여 자외선 차단성을 갖지만 그 이상의 파장을 갖는 자외선에 대해서는 차단성을 갖지 못한다. 자외선의 파장이 300에서 400nm일 때 고분자의 분자쇄는 가장 많이 영향을 받아 자외선에 의한 열화나 내구성 저하 등이 발생한다.

따라서 폴리에스터 스펀본드 부직포의 내후성을 개선하기 위한 여러 가지 연구가 지금까지 진행되어 왔다.

폴리에스터 스펀본드 부직포의 내후성을 개선하는 대표적인 종래 기술로서는 중합 및 방사 공정에서 자외선 차단제를 첨가하는 방법이다. 그러나 이와 같은 방법은 자외선 차단제의 첨가량에 한계가 있어서 일시적으로 자외선을 차단하는 효과만 기대할 수 있는 문제가 있다.

예를 들어 자외선 차단제를 섬유 방사 공정에서 투입하는 경우 고온에서도 구조가 변하지 않고 자외선 차단 특성이 최종제품에까지 유지될 수 있는 자외선 차단제를 선택하여야 한다. 이와 같은 특성을 지닌 자외선 차단제는 희귀할 뿐만 아니라 가격도 비싸 비경제적이다. 또한 첨가되는 자외선 차단제가 방사시 골고루 분산될 수 있도록 하는 별도의 장치가 필요하게 되어 설비가 복잡해지는 문제도 있다.

한편 폴리에스터 스펀본드 부직포를 제조한 다음 이를 자외선 차단제가 함유된 용액 내에 침지시켜서 내후성을 개선하는 방법도 알려져 있으나 이 경우 자외선 차단제가 스펀본드의 표면에 그냥 붙어 있어서 내후성 향상 효과가 영구적이지 못한 문제가 있다.

따라서 종래의 부직포를 사용하는 경우 습기에 약하고, 햇빛에 의해 노화되므로 1년이 지나면 수지의 조직이 파괴되어 재사용이 불가하였다.

이러한 단점을 개선하기 위하여 통기성필름과 합지하는 방법들이 개시되었으나, 통기성필름의 제조 시 용융상태에서 부직포와 합지하는 방법이 우리나라 등록특허 제10-0514905호에 개시되어 있으며, 이러한 특허는 부직포의 단점인 장기간 사용가능성을 개선하였으나 통기성을 부여하기 위해서는 부직포와 합지된 통기성 필름을 연신패턴롤과 탄성롤 사이에 통과시켜 통기성을 부여하는 공정이 필요로 하였으며, 이러한 경우 통기성을 부여하기 위한 부분에만 통기성 구멍이 형성될 뿐 전체적으로는 완전히 합지된 상태이므로 우수한 통기성을 부여하기는 곤란하였다.

농업용 필름의 경우 농작물에 투기성을 부여하면서도 인장강도가 우수하고, 햇빛을 충분히 공급하도록 하는 것이 가장 주된 기능이므로 이러한 기능을 향상시키기 위한 농업용 필름의 생산이 필요하였다.

본 발명은 이상에서 설명한 종래 기술 등의 문제점을 해결하기 위하여 통기성 필름에 무용재형 핫멜트 접착제를 고온으로 용융하여 스프레이 분사함으로써 스팟 형태로 접착제 입자가 도포되며, 여기에 스펀본드 부직포(spunbonded fabrics)를 접착시킴으로써 접착강도가 향상되며, 통기성이 유지됨과 동시에, 수분이 증발하는 것을 예방할 수 있으며, 빛의 투과도를 향상시킬 수 있는 농업용 합지 필름을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 통기성 필름 제조 시 UV안정제, 산화방지제 등의 첨가제를 사용하여 필름의 물성을 향상시킴으로써 내구성뿐만 아니라 자외선 등의 빛에 의한 산화를 지연시킴으로써 필름의 수명을 길에 하여 최소 3 ~ 4년 정도 재사용이 가능하게 함으로써 경제성을 향상시켜 농업의 발전에 이바지 하고자 하는 농업용 합지 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 스펀본드 부직포뿐만 아니라 중간층인 통기성필름을 백색으로 제조하여 빛의 투과도 뿐만 아니라, 표면의 빛의 반사 효과에 의해 과실수에 햇빛의 조사량을 증가시킴으로써 열매의 수확시기를 당기고, 열매의 당도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필름을 3층으로 적층하여 사용하며, 스펀본드 부직포의 사이에 통기성필름을 적층함으로써 수분이 증발하는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 필름 강도를 향상하여 잡초 등이 생장하지 못하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 농업용 필름에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스펀본드 부직포와 통기성 필름을 3층으로 합지하여 내구성 및 강도가 증가되고, 합지 시 무용제형의 핫멜트 접착제를 사용하여 접착강도를 향상시킴과 동시에 공기 투과성을 향상시킨 것으로 필름의 사용기간을 종래 농업용 필름에 비하여 개선한 것을 특징으로 하는 농업용 필름에 관한 것이다.

보다 구체적으로 본 발명을 도 1을 참조하여 설명하면,

스펀본드 부직포 층(1);

상기 스펀본드 부직포 층(1)의 상부에 무용제형 핫멜트 접착제가 멜트 스프레이 분사되어 스팟 형태로 적층된 핫멜트 접착제 층(2);

상기 핫멜트 접착제 층(2)의 상부에 적층된 폴리에틸렌계 수지와 무기충전제, 산화방지제 및 UV안정제를 포함하는 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 이용한 통기성필름 층(3);

상기 통기성필름 층(3)의 상부에 무용제형 핫멜트 접착제가 멜트 스프레이 분사되어 스팟 형태로 적층된 핫멜트 접착제 층(2);

상기 핫멜트 접착제 층(2)의 상부에 적층된 스펀본드 부직포 층(1);

이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름에 관한 것이다.

이하는 본 발명의 각 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.

1) 스펀본드 부직포

본 발명에 있어서 스펀본드 부직포란 통상의 스펀본드법으로 제조된 부직포를 의미하는 것으로, 제한되지 않으나 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌에서 선택되는 어느 한 종의 수지, 보다 바람직하게는 폴리프로필렌 수지를 사용한 스펀본드를 사용하는 것이 바람직하며, 통상의 스펀본드법에 의해 부직포로 제조된 것을 사용한다. 보다 바람직하게는 두께가 0.1 ~ 1 mm이고, 인장강도가 5 ~ 30 kg/5cm, 신도가 60 ~ 100%인 스펀본드 부직포를 사용하는 것이 농업용 필름으로 합지 시 강도가 우수하므로 바람직하다. 이러한 물성을 갖는 부직포로는 예를 들면, 도레이새한(주)의 제스본(ZESBON)이 있다.

이 밖에도 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 합지시킨 SMS(스펀본드+멜트블로운+스펀본드), SMMS(스펀본드+멜트블로운+멜트블로운+스펀본드), SSMMS(스펀본드+스펀본드+멜트블로운+멜트블로운+스펀본드)등의 부직포를 사용하는 것도 가능하다.

본 발명은 이러한 스펀본드 부직포를 사용함으로써 섬유와 같은 부드러운 감촉을 갖으며, 강도가 우수하여 잡초억제효과가 우수하며 제초제 농약을 사용할 필요가 없어 재료비 및 노동력이 절감되는 효과가 있으며, 통기성이 우수하며 산소공급이 원활하여 과실의 상품성이 좋아지는 효과를 달성할 수 있다.

그러나 이러한 스펀본드 부직포만 사용을 하는 경우 습기에 약하여 찢어지며, 빛에 의해 산화되어 노후 되므로 강도가 약해지는 문제점이 있으며, 본 발명은 이러한 문제점을 개선하여 3 ~ 4년 정도 재사용이 가능한 농업용 필름을 제공하기 위하여 연구한 결과 통기성 필름과 스펀본드 부직포를 합지함으로써 통기성을 유지 함과 동시에 수분에 대한 저항력을 향상시킬 수 있음을 발견하였다.

특히 본 발명은 스펀본드 부직포의 사이에 통기성 필름을 적층시킴으로써 강도와 동시에 수분에 대한 저항력을 향상시킬 수 있었으며, 합지 시 무용제형의 핫멜트 접착제를 고온에서 용융하여 스프레이 방법으로 분사하여 스팟 형태로 적층시킴으로써 최대한 통기성을 유지하면서도 접착 강도가 향상되는 것을 발견하였다.

또한 본 발명은 상기 통기성 필름의 제조 시 산화방지제 및 UV안정제를 첨가하여 제조함으로써 햇빛에 의한 산화를 방지효과를 보다 향상시킬 수 있음을 발명하여 완성하였다.

통상적으로 농업용으로 사용되는 부직포는 검정색인데 대해 본 발명에서 상기 상층부에 사용되는 스펀본드 부직포의 색상을 백색으로 사용하는 것이 빛의 반사로 인한 과일의 조사량을 증가하여 당도를 증가시키는데 유리하다. 또한, 조사량이 증가함에 따라 과실의 결실일을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

2) 통기성 필름용 컴파운드 조성물

본 발명에서 상기 통기성 필름용 컴파운드 조성물은 폴리올레핀계 수지와 무기충전제, 산화방지제 및 UV안정제를 포함하는 조성물을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 무기충전제 100 중량부에 대하여, 폴리올레핀계 수지 20 ~ 250 중량부, 산화방지제 0.1 ~ 20 중량부, UV안정제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 조성물을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 무기충전제와 폴리올레핀계 수지의 혼화성을 향상시키기 위하여 상기 무기충전제의 표면을 코팅하여 사용하는 것도 가능하다. 즉, 무기충진 제와 매트릭스 수지인 폴리올레핀과의 분산성을 향상시키면서 연신공정 시에는 부분적으로 미코팅된 부분에서 기공발생이 촉진되어 전체적으로 기존의 기계적 물성을 유지한 채 많은 기공을 쉽게 발현시켜 고 통기성을 확보하는 것이다.

또한 본 발명은 상기 얻어진 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 용융 성형한 원판시이트를 면적연신배율 1.5배 ~ 36배 범위로 연신하여 기공을 형성하는 것을 특징으로 하는 통기성 필름을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 상기 조성물의 백색도를 향상시키기 위한 조성물을 더 첨가할 수 있으며, 본 발명에 따른 통기성 필름은 백색으로 제조되는 것이 바람직하다. 본 발명은 스펀본드 부직포뿐만 아니라 통기성 필름도 백색으로 제조하여 빛의 반사에 의해 열매의 결실일을 앞당기며, 과일의 당도를 증가시키도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 폴리올레핀 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 단독중합체 또는 에틸렌을 주성분으로 한 공중합체, 폴리프로필렌 단독중합체 또는 프로필렌을 주성분으로 한 공중합체 및 폴리부텐으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 무기충전제는 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알미늄, 산화아연, 수산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토분, 제오라이트, 규산백토로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 상기 무기충전제의 평균입경은 제한되지 않으나 바람직하게는 평균입경이 1 ~ 200㎛인 것을 사용하는 것이 필름의 표면 평활성 및 제조 시 물성을 좋게 한다. 1㎛미만인 경우 입자의 크기가 너무 작으므로 수지와 분산 시 분산성이 저하되어 일부 뭉침이 발생하여 필름 제조 후 불량이 발생할 수 있으며, 200㎛을 초과하는 경우 표면이 매끄럽지 못하고 연신 후 통기성 필름으로 제조 시 필름이 쉽게 찢어지는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명의 상기 무기충전제를 코팅하는 코팅제는 무기충전제를 일부 코팅할 수 있을 정도의 상용성을 가지는 것으로서, 고밀도폴리에틸렌계 수지 제조 시 비등 n-헥산에 의해 추출되어 생성되는 중량평균분자량 30,000이하, 용융지수(190℃, 2.16Kg) 50g/10min 이상의 에틸렌계 중합체를 사용한다. 이러한 에틸렌계 중합체는 공정상 통상 케이크상으로 발생하나 이를 잘 분쇄하면 왁스와 비슷한 형상을 가지게 되며 내포된 수백 내지 수천의 보다 낮은 분자량을 가진 에틸렌계 중합체 성분에 기인하여 수십℃에서도 약간의 흐름성을 가지다가 약 100℃ 이상에 도달하면 더욱 좋은 흐름성을 가지게 되어 무기충전제에 대해 고속 혼합기에서 혼합, 고속 교반공정을 통해 어느 정도 코팅성이 발현된다. 그러나 상기 에틸렌계 중합체는 친유성인 관계로 친수성과 친유성을 동시에 가진 고급지방산과 달리 코팅성이 떨어지기 때문에 당초 노리던 부분적으로만 코팅된 구조의 무기충진제를 얻을 수 있게 되어 본 발명을 완성할 수 있다.

상기 에틸렌계 중합체는 통상 지글러-나타촉매 또는 크롬 촉매계에 의해 고밀도폴리에틸렌 수지를 제조할 때는 수지 특성상 분자량 분포를 가지게 때문에 촉매의 성능상 차이는 있지만 자연히 저분자량 성분이 생성되는데, 이러한 저분자량 성분은 용도별 특히 높은 분자량을 요구하는 필름, 용기 용도의 경우 수지 물성에 악영향을 미칠 수 있다는 점에서 비등 n-헥산에 의해 추출되어 제거되고 있는데, 이러한 제거공정에서 얻어지는 상기 에틸렌계 중합체는 매우 넓은 범위의 분자량 분포를 가진 저분자량 성분으로 특별한 용도가 없어 산업폐기물로 취급되어 이의 처리가 매우 곤란하였다. 최근에는 좁은 범위의 분자량분포를 요구하는 왁스 제조업체에서 가령 이를 다시 분리 정제하여 사용하려는 방법 등이 시도되고 있으나 아직 경제성이 적어 거의 폐기물 수준 가격으로 처리되고 있는 실정이다. 이렇게 매우 값싸고도 다량, 안정적으로 얻을 수 있는 중량평균분자량 30,000이하, 용융지수(190℃, 2.16Kg) 50g/10min 이상의 에틸렌계 중합체를 무기충전제의 표면 개질 처리제로서 본 발명의 목적에 적합한 코팅제로 사용된다.

본 발명의 또 다른 양태로는, 상기와 같이 무기충전제에 대한 일종의 코팅제로서 융점 40~80℃범위의 포화지방산을 5~30중량% 범위로 일부 혼합하여 사용하면 더욱 효과가 크다. 즉 낮은 융점을 가진 친수성과 친유성을 동시에 가진 포화지방산이 교반 초기 낮은 온도에서 녹아 친수성 무기충전제에 대해 친유성인 에틸렌계 중합체 대비 분산에 보다 효과적으로 기여하여 무기물의 응집을 빠르게 풀어주는 일종의 분산 촉진 역할을 하므로 소량 첨가하여 사용하면 더욱 좋다는 것이다. 그러나 혼합비율이 30중량%를 초과하면 코팅성이 너무 좋아져 목표로 하는 부분적인 코팅구조 형성이 어려워지고, 고가인 관계로 경제성이 나빠진다. 또한 포화지방산이 융점 80℃를 초과하는 것을 사용하면, 수십℃에서 흐름성을 가진 에틸렌계 중합체 성분이 먼저 분산 초기에 기여하는 형태가 되어 경제성이 떨어짐에도 불구하고 분산 촉진 성능 향상을 추구하려는 의도에서 볼 때 별로 바람직하지 않다. 융점 40~80℃범위의 포화지방산의 구체적인 예로서는 45℃ 융점을 가진 라우린산, 54℃, 58℃ 두개의 융점을 가진 미리스틴산, 63℃ 융점을 가진 팔미트산, 71℃ 융점을 가진 스테아린산 등을 들 수 있다.

상기 산화방지제로는 페놀, 인산 및 황을 함유하는 것을 사용할 수 있다. 사용되는 페놀계 산화방지제의 예는 2,6-디-3급-부틸-p-크레졸, 2,6-디페닐-4-옥타데실옥시페놀, 스테아릴(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 디스테아릴(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시벤질)포스페이트, 티오디에틸렌 글리콜 비스[(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥사메틸렌 비스[(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥사메틸렌 비스[(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온아미드], 4,4'-티오비스(6-3급-부틸-m-크레졸), 2,2'-메틸렌 비스(4-메틸-6-3급-부틸페놀), 2,2'-메틸렌 비스(4-에틸-6-3급-부틸페놀), 비스[3,3-비스(4-하이드록시-3-3급-부틸페닐)부티르산]글리콜에스테르, 4,4'-부틸리덴 비스(6-3급-부틸-m-크레졸), 2,2'-에틸리덴 비스(4,6-디-3급-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴 비스(4-2급-부틸-6-3급-부틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-3급-부틸페닐)부탄, 비스[2-3급-부틸-4-메틸-6-(2-하이드록시-3-3급-부틸-5-메틸벤질)페닐]테레프탈레이트, 1,3,5-트리스(2,6-디메틸-3-하이드록시-4-3급-부틸벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시벤질)-2,4,6-트리메틸벤젠, 1,3,5-트리스[(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐 옥시에틸]이소시아누레이트, 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 2-3급-부틸-4-메틸-6(2-아크릴로일옥시-3-3급-부틸-5-메틸벤질)페놀, 3,9-비스 1,1-디메틸-2-[(3-3급-부틸-5-메틸벤질)프로피오닐옥시]에틸 -2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 트리에틸렌글리콜 비스[(3-3급-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트] 등을 포함한다.

상기 인산 산화방지제의 예는 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-3급-부틸페닐)포스파이트, 트리스[2-3급-부틸-4-(3-3급-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐티오)-5-메틸페닐]포스파이트, 트리데실포스파이트, 옥틸디페닐포스파이트, 디(데실)모노페닐포스파이트, 모노데실디페닐포스파이트, 모노(디노닐페닐)비스(노닐페닐)포스파이트, 디(트리데실)펜타에리트리톨디포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트, 디(노닐페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-3급-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스타이트, 비스(2,6-디-3급-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 테트라(트리데실)이소프로필리덴-디페닐디포스파이트, 테트라(C12-16 혼합 알킬)-4,4'-n-부틸리덴 비스(2-3급-부틸-5-메틸페놀)디포스파이트, 헥사(트리데실)1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-3급-부틸페닐)부탄 트리 포스파이트, 테트라키스(2,4-디-3급-부틸페닐)비페닐렌 디포스파이트, 2,2'-메틸렌 비스(2,4-디-3급-부틸페닐)옥틸)포스파이트 등을 포함한다.

상기 황 함유 산화방지제의 예는 디알킬디티오프로피오네이트[예: 티오디프로피온산의 디라우릴, 디미리스틸 또는 디스테아릴 에스테르], 폴리올의 β-알킬머캅토프로피온산 에스테르[예: 펜타에리트리톨의 테트라(β-도데실머캅토프로피오네 이트)]을 포함한다.

본 발명에서 상기 UV안정제로는 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜스테아레이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜-스테아레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐벤조에이트, N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)도데실 석신산 이미드, 1-(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐 프로피오닐옥시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜-(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)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-3급-부틸-4-하이드록시벤질)말로에이트, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌-디아민, 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-테트라옥사스 퍼로[5,5]운데칸, 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, 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-테트라자도데칸, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀/석신산 디메틸 에스테르 축합물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌-디아민/디브로모에탄 축합물 등을 포함한다. UV안정제 는 지나치게 소량을 사용하는 경우 효과를 나타내지 못하고 지나치게 과량을 사용하는 경우에는 필름의 투명성에 악영향을 준다.

본 발명에서는 상기 통기성 필름용 컴파운드 조성물에 필요에 따라, 통상적으로 사용되는 수지 첨가제, 예를 들어 가소제, 윤활제, 대전방지제, 안료, 자외선 흡수제, 방담제(防臺劑, anti-fogging agent), 방무제(防霧劑, antihaze agent)제, 열 안정제, 블로킹 방지제, 염료, 백색증진제, 건조제, 열안정제, 형광제, 기타 단열제 등이 부가될 수 있다.

이하는 보다 구체적으로 본 발명에서 사용될 수 있는 통기성 필름용 컴파운드 조성물의 양태들을 개시한다.

본 발명에서 사용되는 일 양태로는 무기충전제 100중량부에 대해 고밀도폴리에틸렌계 수지 제조 시 비등 n-헥산에 의해 추출되어 생성되는 중량평균분자량 5000 ~ 30,000, 용융지수(190℃, 2.16Kg) 50 ~ 100g/10min의 에틸렌계 중합체 1~10중량부를 혼합, 고속 교반, 분산시켜 얻어지는 에틸렌계 중합체로 코팅된 무기충전제 100중량부와 용융지수(190℃, 2.16Kg) 1 ~ 10g/10min 범위의 폴리올레핀 수지 20 ~ 250중량부, 산화방지제 0.1 ~ 20 중량부, UV안정제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 사용한다.

또 다른 양태로는 무기충전제 100중량부에 대해 고밀도폴리에틸렌계 수지 제조시 비등 n-헥산에 의해 추출되어 생성되는 중량평균분자량 5000 ~ 30,000, 용융지수(190℃, 2.16Kg) 50 ~ 100g/10min의 에틸렌계 중합체 70 ~ 95중량%와 융점 40 ~ 80℃범위의 포화지방산 5 ~ 30중량%로 구성된 혼합물 1 ~ 10중량부를 혼합, 고속 교반, 분산시켜 얻어지는 에틸렌계 중합체로 코팅된 무기충전제 100중량부와 용융지수(190℃, 2.16Kg) 1 ~ 10g/10min 범위의 폴리올레핀 수지 20 ~ 250중량부, 산화방지제 0.1 ~ 20 중량부, UV안정제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 사용할 수 있다.

3) 무용제형 핫멜트 접착제

본 발명에서 상기 무용제형 핫멜트 접착제는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부틸렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부틸렌 삼중합체에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올레핀계수지가 주성분인 것을 사용한다.

폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부틸렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부틸렌 삼중합체에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올레핀계수지가 50 ~ 60중량%, 석유계 수지(C5 석유 수지, C5/C9 석유 수지, C9 석유 수지, 수첨 C5 석유 수지, 수첨 C5/C9 석유 수지, 수첨 C9 석유 수지 등), 테르펜계 수지(수첨 페놀화 테르펜 수지, 페놀화 테르펜 수지, 수첨 테르펜 수지 등), 로진계 수지(로진 수지, 수첨 로진 수지, 에스테르화 로진 수지, 수첨 에스테르화 로진 수지에서 선택되는 어느 하나 이상의 접착증강제 40 ~ 50 중량%, 방향족계 오일(aromatic base oil), 나프텐계 오일, 파라핀계 오일에서 선택되는 어느 하나 이상의 연화 오일 5 ~ 10 중량%를 포함하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 핫멜트 접착제를 도포 시 스프레이 코팅법을 이용하여 통기 성 필름에 스팟 형태로 분산시킴으로써(도 2 참조) 산소 투과도를 최대한 유지할 수 있으며, 종래 격자형 접착 방식 등에 비하여 접착력을 향상시킬 수 있었다.

또한 상기 무용제형 핫멜트 접착제는 200℃이상, 바람직하게는 250 ~ 300℃로 가열하여 용융한 후 스프레이를 이용하여 도포한다.

4) 부직포와 필름 합지체의 제조

본 발명에 따른 농업용 합지 필름을 제조하는 방법에 대하여 도 3를 참조하여 설명하면,

A) 펠렛 상태의 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 압출기에서 용융 압출하여 T-다이 또는 원형다이를 통해 얻어진 원판 시이트를 유리전이점 이상 융점 이하의 온도 하에서 적어도 면적연신배율 1.5배로 연신하여 통기성필름(10)을 제조하는 단계;

B) 상기 연신되어 나오는 통기성필름(10)의 일면에 무용제형 핫멜트 접착제(20a)를 용융하여 스프레이 분사하는 단계;

C) 상기 통기성필름에서 핫멜트 접착제(20a)가 도포된 면에 하얀 색상의 스펀본드 부직포(30a)를 접착하는 단계;

d) 롤러(40a)를 이용하여 압연하는 단계;

e) 상기 통기성필름에서 스펀본드 부직포가 접착된 반대면에 무용제형 핫멜트 접착제(20b)를 용융하여 스프레이 분사하는 단계;

f) 상기 핫멜트 접착제(20b)가 도포된 면에 검정 색상의 스펀본드 부직 포(30b)를 접착하는 단계;

g) 롤러(40b)를 이용하여 압연하는 단계;

에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 제조방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 통기성 필름용 컴파운드 조성물의 제조는 무기충전제에 폴리올레핀 수지, 산화방지제, UV안정제 및 통상의 첨가제를 투입하고 혼합하여 얻어진 혼합물을 혼련을 하는데, 종래 공지의 장치 가령 통상의 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 믹싱롤, 밤바리믹서, 니더 등에 의해 적절히 실시된다. 이어서 혼련된 컴파운드 조성물을 펠렛화 한다. 컴파운드 조성물을 호퍼에 투입하여 압출가공에 의한 통상의 필름성형장치 및 성형방법에 준하여 원판 시이트를 성형하게 되는데, 원형 다이에 의한 인플레이숀 성형, 티-다이에 의한 압출성형 등을 적절히 채용하여 실시하면 좋다. 다음으로 압출법에 의거 성형된 원판 시이트를 유리전이점 이상, 용융점 이하 사이의 온도에서 1.2배 ~ 6.0배 범위로, 바람직하게는 1.5배 ~ 5배 범위로 1축 연신한다. 이 때 유리점 미만의 경우에는 신도가 항복점을 넘기 이전에 필름의 파열이 발생하여 연신할 수 없고, 용융점을 넘게 되는 경우는 분자사슬의 유동에 의해 만족할 만한 통기성을 얻는 것이 불가능하다. 또한 연신배율이 1.2배 미만일 경우는 충분한 통기성을 얻을 수 없고, 연신배율을 6배 초과하는 경우는 연신중 파단현상이 자주 발생하여 안정하게 필름을 얻을 수 없다. 이어서 상기 1축 연신 때와 동일한 연신온도, 연신율 조건 범위 내에서 2축 연신을 실시하여 2축 연신 통기성 필름을 얻는다. 상기와 같이 2축 연신을 하지 않고 1축연신만 한 1축 연신필름으로도 본 발명의 목적에 부합한 필름을 얻을 수 있다. 즉 본 발명에 의한 통기성 필름은 1축 또는 2축 연신 어느 방식으로도 제조될 수 있고, 총면적연신배율이 1.5 ~ 36배의 범위로 되게 연신하는 것이 바람직하다. 면적연신배율 1.5배 미만에서는 충분한 통기성을 얻을 수 없고, 필름이 딱딱해 촉감이 저하되며, 36배를 초과하는 경우는 통기성은 우수하지만, 기계적 강도가 현저히 나빠질 우려가 있다. 연신후의 필름은 그 치수 안정성을 향상시키기 위해 열고정을 행해도 좋다.

또한 본 발명에 의해 얻어진 통기성 필름은 촉감 및 외관을 개선하기 위해 공지의 엠보싱처리를 할 수도 있다.

다음으로 제조된 통기성 필름(10)의 일면에 무용제형 핫멜트 접착제(20a)를 스프레이 도포하며, 이때 도 2를 참조하여 설명하면 스프레이 도포에 의해 작은 스팟 형태의 접착제들이 통기성 필름의 표면에 형성되어 통기성을 방해하지 않음과 동시에 접착력을 향상시킬 수 있게 된다. 이렇게 핫멜트 접착제가 도포된 면에 롤러에서 풀려나오는 스펀본드 부직포(30a)가 접착이 되며, 롤러(40a)에 의해 압연되어 접착되도록 한다.

다음으로 반대면에 상기와 동일한 과정으로 핫멜트 접착제(20b)를 스프레이 도포한 후, 롤러에서 풀려나오는 스펀본드 부직포(30b)가 접착되고 롤러(40b)에 의해 압착되어 최종적으로 권취롤러(50)에 감겨진다.

이러한 제조방법에 의해 통기성 필름의 양면에 스펀본드 부직포가 적층이 된 3층의 농업용 합지 필름이 제조되며, 무용제형의 접착제를 스프레이 분사함에 따라 통기성을 저해하지 않으면서도 우수한 접착강도를 달성할 수 있으며, 양면의 스펀 본드 부직포에 의해 내구성 및 인장강도를 달성할 수 있다.

또한 본 발명의 농업용필름은 어느 한 면은 백색으로, 반대면은 검정색으로 제조를 하여, 검정색이 바닥면을 향하도록 하고, 백색면이 하늘을 향하도록 하여 설치하게 되는 경우, 햇빛을 반사하여 과실수에 빛을 반사하여 과일의 성장을 증가시키고, 바닥의 수분이 증발하는 것을 예방하는 효과가 향상된다.

5) 엠보를 형성하는 공정

본 발명은 필요에 따라 상기 3층으로 합지된 농업용 합지 필름을 엠보가 형성된 롤러에 통과시켜 엠보가 형성되도록 할 수 있다. 이렇게 표면에 엠보를 형성하는 경우, 과일 등의 열매를 포장하는 경우 열매의 표면과의 마찰이 줄어들고, 표면에 산소가 전달되어 열매가 숨을 쉴 수 있도록 함으로써 보관 시 안전성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 농업용합지필름은 토양의 유실방지 및 화훼, 과수류 역병예방을 할 수 있으며, 내구성이 강하고 수분 및 햇빛에 노화가 적어 3~4년 정도 재사용 할 수 있으며, 하절기 수분증발이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 3층으로 합지 되어 강도가 증가하므로 잡초 등이 자라는 것을 예방할 수 있으며, 필름 전체를 백색으로 제조하여 햇빛을 반사하므로 바닥면에 시공 시 과실수에 빛을 반사하여 과일의 성장을 증가시키고, 과일의 당도가 증가한다. 또한 햇빛의 조사량이 증가하므로 수확 일을 단축시킬 수 있다.

이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 실시예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

1) 통기성필름의 제조

평균입경 1.7μm의 미처리 탄산칼슘(오미야제, 탄산칼슘(A))과 삼성토탈화학(주)에서 필름용 고밀도폴리에틸렌 수지 제조 시 비등 n-헥산에 의해 추출되어 생성된 분자량분포가 매우 넓은 중량평균분자량 8,500, 용융지수(190℃, 2.16Kg) 95g/10min의 에틸렌계 중합체(에틸렌계 중합체(A))의 미세 분쇄물을 시료로서 준비하였다. 먼저 헨셀믹서에 탄산칼슘(A)를 투입하고, 탄산칼슘(A) 100중량부에 대해 에틸렌계 중합체(A) 3중량부가 첨가되는 배합비로 에틸렌계 중합체(A)를 서서히 투입하고 약120~130℃로 조절하여 30분간 고속 교반하여 최종적으로 에틸렌계 중합체(A)로 부분 코팅된 구조의 탄산칼슘(A) 시료(무기충전제(I))를 얻었다.

상기 헨셀믹서에 무기충전제(I) 100중량부에 대해 용융지수(190℃, 2.16Kg) 2.7g/10min, 밀도 0.932g/cm3인 선형저밀도 폴리에틸렌(SK(주), FT811, 폴리올레핀수지(A)) 50중량부와 상업적으로 구입 가능한 아이소탁틱 폴리프로필렌(¹³C-NMR에 의한 아이소탁틱 펜타드분율이 0.962이고, 135℃, 테트랄린 용액에서 고유점도η는 1.62) 50 중량부를 혼합한 폴리올레핀 수지(A)를 첨가하고, 산화방지제로 트리스(노닐페닐)포스파이트 5 중량부, UV안정제로 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜스테아 레이트를 5 중량부로 사용하여 혼합한 후, 이를 스크류 직경 130mm인 2축 스크류 압출기에 주입하고 용융 압출시켜 펠렛상태의 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 얻었다. 얻어진 컴파운드 조성물을 호퍼에 투입하여 스크류직경 130mm인 티-다이 성형기를 사용하여 원판 시이트를 성형하였다. 성형된 원판 시이트를 연신온도 70℃에서 2.5배로 1축연신하여 평량 30g/㎡의 통기성 필름 제조하였다.

2)농업용 합지필름의 제조

상기 제조된 통기성필름의 양면에 무용제형 핫멜트 접착제((주)내쇼날스타치사의 DM-7035)를 280℃로 가열하여 스프레이 도포한 후, 일면에는 스펀본드 부직포(도레이새한(주)의 제스본(30g/㎡)를 접착시키고, 다른 면에는 스펀본드 부직포(도레이새한(주)의 제스본(50g/㎡)를 접착시킨 후 롤러를 통해 압연하여 일체화하였다.

그 결과, 박리가 불가능하였으며, JIS Z0208에 준하여 투습도를 측정한 결과 5633 gday/㎡으로 측정되어 우수한 투습성을 나타내었다.

도1은 본 발명에 따른 농업용 합지 필름의 적층단면도

도2은 본 발명에 따른 농업용 합지 필름에서 핫멜트 접착제가 스프레이 도포 된 일예를 나타낸 평면도

도3는 본 발명에 따른 농업용 합지 필름을 제조하기 위한 공정도

<도면 주요 부호의 설명>

1 : 스펀본드 부직포 층 2 : 핫멜트 접착제 층

3 : 통기성 필름 층

10 : 통기성필름 20a, 20b : 핫멜트접착제

30a, 30b : 스펀본드 부직포 40a, 40b : 롤러

50 : 권취롤러

Claims (13)

1. 스펀본드 부직포 층;

   상기 스펀본드 부직포 층의 상부에 무용제형 핫멜트 접착제가 멜트 스프레이 분사되어 스팟 형태로 적층된 핫멜트 접착제 층;

   상기 핫멜트 접착제 층의 상부에 적층된 폴리에틸렌계 수지와 무기충전제, 산화방지제 및 UV안정제를 포함하는 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 이용한 통기성필름 층;

   상기 통기성필름 층의 상부에 무용제형 핫멜트 접착제가 멜트 스프레이 분사되어 스팟 형태로 적층된 핫멜트 접착제 층;

   상기 핫멜트 접착제 층의 상부에 적층된 스펀본드 부직포 층;

   이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 통기성 필름용 컴파운드 조성물은 무기충전제 100 중량부에 대하여, 폴리올레핀계 수지 20 ~ 250 중량부, 산화방지제 0.1 ~ 20 중량부, UV안정제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 통기성 필름용 컴파운드 조성물은 무기충전제 100중량부에 대해 고밀도 폴리에틸렌계 수지 제조 시 비등 n-헥산에 의해 추출되어 생성되는 중량평균분자량 5000 ~ 30,000, 용융지수(190℃, 2.16Kg) 50 ~ 100g/10min의 에틸렌계 중합체 1~10중량부를 혼합, 고속 교반, 분산시켜 얻어지는 에틸렌계 중합체로 코팅된 무기충전제 100중량부와 용융지수(190℃, 2.16Kg) 1 ~ 10g/10min 범위의 폴리올레핀 수지 20 ~ 250중량부, 산화방지제 0.1 ~ 20 중량부, UV안정제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 통기성 필름용 컴파운드 조성물은 무기충전제 100중량부에 대해 고밀도폴리에틸렌계 수지 제조시 비등 n-헥산에 의해 추출되어 생성되는 중량평균분자량 5000 ~ 30,000, 용융지수(190℃, 2.16Kg) 50 ~ 100g/10min의 에틸렌계 중합체 70 ~ 95중량%와 융점 40 ~ 80℃범위의 포화지방산 5 ~ 30중량%로 구성된 혼합물 1 ~ 10중량부를 혼합, 고속 교반, 분산시켜 얻어지는 에틸렌계 중합체로 코팅된 무기충전제 100중량부와 용융지수(190℃, 2.16Kg) 1 ~ 10g/10min 범위의 폴리올레핀 수지 20 ~ 250중량부, 산화방지제 0.1 ~ 20 중량부, UV안정제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 무기충전제는 평균입경 1 ~ 200㎛인 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알미늄, 산화아연, 수 산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토분, 제오라이트, 규산백토로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 폴리올레핀 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 단독중합체 또는 에틸렌을 주성분으로 한 공중합체, 폴리프로필렌 단독중합체 또는 프로필렌을 주성분으로 한 공중합체 및 폴리부텐으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
7. 제 3항 또는 제 4항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 용융 성형한 원판 시이트를 면적연신배율 1.5배 ~ 36배 범위로 연신하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 무용제형 핫멜트 접착제는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부틸렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부틸렌 삼중합체에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올레핀계수지가 주성분인 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 무용제형 핫멜트 접착제는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부틸렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부틸렌 삼중합체에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올레핀계수지가 50 ~ 60중량%, 석유계 수지, 테르펜계 수지, 로진계 수지에서 선택되는 어느 하나 이상의 접착증강제 40 ~ 50 중량%, 방향족계 오일, 나프텐계 오일, 파라핀계 오일에서 선택되는 어느 하나 이상의 연화 오일 5 ~ 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 스펀본드 부직포는 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌에서 선택되는 어느 한 종의 수지를 이용하여 스펀본드법에 의해 부직포로 제조된 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 스펀본드 부직포는 두께가 0.1 ~ 1 mm이고, 인장강도가 5 ~ 30 kg/5cm, 신도가 60 ~ 100%인 것을 특징으로 하는 농업용 합지 필름.
12. A) 펠렛 상태의 통기성 필름용 컴파운드 조성물을 압출기에서 용융 압출하여 T-다이 또는 원형다이를 통해 얻어진 원판 시이트를 유리전이점 이상 융점 이하의 온도 하에서 적어도 면적연신배율 1.5배 ~ 36배로 연신하여 통기성필름을 제조하는 단계;

    B) 상기 연신되어 나오는 통기성필름의 일면에 무용제형 핫멜트 접착제를 용융하여 스프레이 분사하는 단계;

    C) 상기 통기성필름에서 핫멜트 접착제가 도포된 면에 스펀본드 부직포를 접착하는 단계;

    d) 롤러를 이용하여 압연하는 단계;

    e) 상기 통기성필름에서 스펀본드 부직포가 접착된 반대면에 무용제형 핫멜트 접착제를 용융하여 스프레이 분사하는 단계;

    f) 상기 핫멜트 접착제가 도포된 면에 스펀본드 부직포를 접착하는 단계;

    g) 롤러를 이용하여 압연하는 단계;

    를 갖는 것을 특징으로 하는 농업용합지필름의 제조방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 f)단계 후 엠보싱 롤러를 이용하여 엠보를 형성하는 단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 농업용합지필름의 제조방법.

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