KR20190121595A - 멀칭용 스펀본드 부직포 및 그의 제조방법 - Google Patents

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KR20190121595A
KR20190121595A KR1020180045101A KR20180045101A KR20190121595A KR 20190121595 A KR20190121595 A KR 20190121595A KR 1020180045101 A KR1020180045101 A KR 1020180045101A KR 20180045101 A KR20180045101 A KR 20180045101A KR 20190121595 A KR20190121595 A KR 20190121595A
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Abstract

멀칭용 스펀본드 부직포 및 그의 제조방법이 개시된다. 개시된 멀칭용 스펀본드 부직포는 광 반사율 값이 3~10%인 제1 안료 성분을 함유하는 제1 부직포층 및 상기 제1 부직포층 상에 배치된 것으로 광 반사율 값이 30~50%인 제2 안료 성분을 함유하는 제2 부직포층을 포함하고, 하기 수학식 1로 표시되는 광 반사 계수(r)는 3~20이고, 하기 수학식 2로 표시되는 광 흡수 계수(a)는 45~65이다:
[수학식 1]
r(g/m2) = [(A*YA)+(B*YB)]/100
(식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, YA는 제1 안료 성분의 광 반사율 값(%)이고, YB는 제2 안료 성분의 광 반사율 값(%)이다)
[수학식 2]
a(g/m2) = [(A*XA)+(B*XB)]/100
(식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, XA는 제1 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YA)이고, XB는 제2 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YB)이다).

Description

멀칭용 스펀본드 부직포 및 그의 제조방법{Spunbond nonwoven fabric for mulching and method of preparing the same}
멀칭용 스펀본드 부직포 및 그의 제조방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 광 반사율 값이 3~10%인 제1 부직포층 및 광 반사율 값이 30~50%인 제2 부직포층을 포함하는 멀칭용 스펀본드 부직포, 및 그의 제조방법이 개시된다.
농업 분야에서는 인건비와 생산 원가 절감을 위하여 많은 비용, 시간 및 노력을 들여 왔다.
과수원 등에서는 잡초의 성장을 억제하고 노동력 절감을 위하여 멀칭용 제품이 개발되어 공급되어 왔는데, 그 중에서도 한국등록특허공보 제10-0248939호의 멀칭용 블랙 부직포는 우수한 제초효과를 나타내었으나, 부직포가 블랙 색상이어서 광 반사율 값이 매우 낮아 과일의 착색성을 저하시키고, 빛의 지나친 흡수로 부직포에 열이 축적되고 지열이 상승하여 과수나, 고추, 토마토 등의 작물의 뿌리에 악영향을 미쳐 과수의 생육을 저해하는 문제점이 있었다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 다양한 기술이 제안되어 왔는데, 예를 들어, 한국등록특허공보 제10-0742962호는 멀칭용 부직포의 상부층 색상을 화이트 색상으로 적용함으로써 광 반사율 값을 올려 과일의 착색성을 향상시켰으나, 광 반사율 값이 너무 높아 과일 및 과수가 화상을 입어 상품성이 떨어지고 이들의 생육을 저해하며, 하부의 블랙 층이 너무 얇아 제초효과가 떨어져서 부직포 전체 중량을 증가시켜야 하므로 설치 경비가 상승하는 등의 더욱 큰 문제가 대두되었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허문헌 1: 한국등록특허공보 제10-0248939호
특허문헌 2: 한국등록특허공보 제10-0742962호
본 발명의 일 구현예는 광 반사율 값이 3~10%인 제1 부직포층 및 광 반사율 값이 30~50%인 제2 부직포층을 포함하는 멀칭용 스펀본드 부직포를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 멀칭용 스펀본드 부직포를 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
광 반사율 값이 3~10%인 제1 안료 성분을 함유하는 제1 부직포층; 및
상기 제1 부직포층 상에 배치된 것으로 광 반사율 값이 30~50%인 제2 안료 성분을 함유하는 제2 부직포층을 포함하고,
하기 수학식 1로 표시되는 광 반사 계수(r)는 3~20이고,
하기 수학식 2로 표시되는 광 흡수 계수(a)는 45~65인 멀칭용 스펀본드 부직포를 제공한다:
[수학식 1]
r(g/m2) = [(A*YA)+(B*YB)]/100
(식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, YA는 제1 안료 성분의 광 반사율 값(%)이고, YB는 제2 안료 성분의 광 반사율 값(%)이다)
[수학식 2]
a(g/m2) = [(A*XA)+(B*XB)]/100
(식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, XA는 제1 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YA)이고, XB는 제2 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YB)이다).
상기 제1 부직포층 대 상기 제2 부직포층의 중량비는 25~75:75~25일 수 있다.
상기 제1 부직포층 및 상기 제2 부직포층은 각각 각 층의 총중량 100중량부에 대하여 0.1~1.5중량부의 자외선 안정제를 포함할 수 있다.
상기 제1 부직포층 및 상기 제2 부직포층은 각각 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 프로필렌계 중합체를 포함할 수 있다.
상기 프로필렌계 중합체는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부틸렌 삼원중합체 또는 이들을 조합을 포함할 수 있다.
상기 제1 부직포의 색상은 상기 제1 안료 성분의 색상과 동일하고, 상기 제1 안료 성분의 색상은 흑색(BLACK), 감색(DARK BLUE) 또는 보라색(VIOLET)일 수 있다.
상기 제2 부직포의 색상은 상기 제2 안료 성분의 색상과 동일하고, 상기 제2 안료 성분의 색상은 청색(BLUE), 담청색(LIGHT BLUE), 회색(GRAY), 담회색(LIGHT GRAY), 분홍색(PINK), 황색(YELLOW) 또는 담청색(LIGHT BLUE)일 수 있다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 총 두께가 0.1~1.0mm일 수 있다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 전체 단위 면적당 중량이 48~85g/m2일 수 있다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 투수성을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
자외선 안정제 5~20중량부, 광 반사율 값이 3~10%인 제1 안료 성분 5~30중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제1 프로필렌계 중합체 50~90중량부를 혼련기로 용융하여 제1 안료 마스터 배치 칩을 제조하는 단계;
자외선 안정제 5~20중량부, 광 반사율 값이 30~50%인 제2 안료 성분 5~30중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제2 프로필렌계 중합체 50~90중량부를 혼련기로 용융하여 제2 안료 마스터 배치 칩을 제조하는 단계;
용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제3 프로필렌계 중합체 칩을 제1 압출기에 투입한 후, 상기 제1 압출기에 상기 제1 안료 마스터 배치 칩을 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 다공질 컨베이어 벨트 상에 적층하여 제1 부직포층을 형성하는 단계;
용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제4 프로필렌계 중합체 칩을 제2 압출기에 투입한 후, 상기 제2 압출기에 상기 제2 안료 마스터 배치 칩을 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 상기 다공질 컨베이어 벨트 상에 형성된 상기 제1 부직포층 위에 적층하여 제2 부직포층을 형성함으로써 복층 구조의 부직포를 얻는 단계;
상기 복층 구조의 부직포를 캘린더로 이송한 후 열 접착시켜 형태 안정성을 부여하는 단계; 및
상기 복층 구조의 부직포에 친수제를 도포 및 건조하여 투수성을 부여하는 단계를 포함하는 멀칭용 스펀본드 부직포의 제조방법을 제공한다.
상기 제1 프로필렌계 중합체, 상기 제2 프로필렌계 중합체, 상기 제3 프로필렌계 중합체 및 상기 제4 프로필렌계 중합체는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 멀칭용 스펀본드 부직포는 제초효과를 저하시키지 않으면서 과일의 착색성을 향상시키고, 빛의 과반사로 인한 과수의 화상을 방지하고, 빛의 과흡수로 인한 부직포내 축열로 인한 지온상승으로 뿌리에 악영향을 미쳐 과수의 생육을 저해하지 않는 이점을 갖는다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 자외선 안정제를 함유하지 않는 멀칭용 스펀본드 부직포의 열화 상태를 나타낸 사진이다.
도 2는 실시예 1~4 및 비교예 1~7에서 제조된 스펀본드 부직포의 광 반사율 값의 확인에 이용한 색 차트이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 구현예에 따른 멀칭용 스펀본드 부직포의 사용예를 나타낸 사진들이다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 멀칭용 스펀본드 부직포를 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "광 반사율 값(light reflectance value)"이란 광이 조사될 때 모든 방향으로 모든 파장에서 한 표면에 의해 반사되는 가시적이고 이용가능한 빛의 총량을 의미하고, 본 명세서에서 언급된 광 반사율 값은 British Standard인 BS8493:2008+A1:2010에 따라 측정된 값이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 멀칭용 스펀본드 부직포는 제1 부직포층 및 제2 부직포층을 포함한다.
상기 제2 부직포층은 상기 제1 부직포층상에 배치된다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 하기 수학식 1로 표시되는 광 반사 계수(r)가 3~20이고, 하기 수학식 2로 표시되는 광 흡수 계수(a)가 45~65이다.
[수학식 1]
r(g/m2) = [(A*YA)+(B*YB)]/100
(식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, YA는 제1 안료 성분의 광 반사율 값(%)이고, YB는 제2 안료 성분의 광 반사율 값(%)이다)
[수학식 2]
a(g/m2) = [(A*XA)+(B*XB)]/100
(식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, XA는 제1 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YA)이고, XB는 제2 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YB)이다).
상기 광 반사 계수(r)가 3 미만이면 과일이나 과수가 화상은 입히지 않으나 과일 착색성이 나빠지고, 20 초과이면 제초효과가 나빠지거나 과일 및 과수가 화상을 입거나 경제성이 나빠질 수 있다.
또한, 상기 광 흡수 계수(a)가 45 미만이면 지열 상승 방지 효과는 있으나 제초효과가 나빠지거나 과일 및 과수가 화상을 입거나 경제성이 나빠지며, 65 초과이면 부직포내 축열로 인한 지온 상승으로 과수의 뿌리에 악영향을 미쳐 과수의 생육을 저해할 수 있다.
상기 제1 부직포층 대 상기 제2 부직포층의 중량비는 10:90~90:10, 예를 들어, 25~75:75~25일 수 있다. 상기 제1 부직포층 대 상기 제2 부직포층의 중량비가 상기 범위(10:90~90:10)이내이면, 광 반사 효과 및 제초효과 측면에서 유리할 수 있다.
상기 제1 부직포층 및 상기 제2 부직포층은 각각 각 층의 총중량 100중량부에 대하여 0.1~1.5중량부의 자외선 안정제를 포함할 수 있다. 상기 자외선 안정제의 함량이 상기 범위이내이면, 상기 멀칭용 스펀본드 부직포의 내후성, 작업성 및 제조비용 측면에서 유리할 수 있다.
상기 자외선 안정제는 상기 멀칭용 스펀본드 부직포를 햇볕에 장기간 사용하더라도 강도 저하로 인해 사용이 불가능해지는 경우가 없어서, 추가 경비를 들여 이를 재설치해야 하는 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 자외선 안정제를 함유하지 않는 멀칭용 스펀본드 부직포의 열화 상태를 나타낸 사진이다.
상기 자외선 안정제는 HALS(hindered amine light stabilizer), 히드록시벤조페논(예를 들어, 2-히드록시-4-n-옥톡시 벤조페논), 히드록시벤조트리아진, 시아노아크릴레이트, 옥사닐라이드, 벤족사지논 (예를 들어, Cytec으로부터 상표명 CYASORB UV-3638로 상업적으로 입수가능한, 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온), 아릴 살리실레이트, 히드록시벤조트리아졸 (예를 들어, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 및 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀, Cytec으로부터 상표명 CYASORB 5411로 상업적으로 입수가능함) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 제1 부직포층 및 상기 제2 부직포층은 각각 용융지수(MFR(Melt Flow Rate): 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 프로필렌계 중합체를 포함할 수 있다.
상기 프로필렌계 중합체는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부틸렌 삼원중합체 또는 이들을 조합을 포함할 수 있다.
상기 프로필렌-에틸렌 공중합체에서 에틸렌 단위 성분의 함량은 10~30몰%일 수 있다. 상기 프로필렌-에틸렌 공중합체에서 에틸렌 단위 성분의 함량이 상기 범위이내이면, 우수한 벌키성 및 양호한 유연성을 갖는 부직포층을 얻을 수 있다.
상기 프로필렌-에틸렌-부틸렌 삼원중합체에서 에틸렌 단위 성분의 함량이 부틸렌 단위 성분의 함량 보다 크되, 에틸렌 단위 성분 및 부틸렌 단위 성분의 총 함량은 10~30몰%일 수 있다. 상기 프로필렌-에틸렌-부틸렌 삼원중합체에서 에틸렌 단위 성분 및 부틸렌 단위 성분의 총 함량이 상기 범위이내이면, 우수한 벌키성 및 양호한 유연성을 갖는 부직포층을 얻을 수 있다.
상기 제1 부직포의 색상은 상기 제1 안료 성분의 색상과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제1 안료 성분의 색상은 흑색(BLACK), 감색(DARK BLUE) 또는 보라색(VIOLET)일 수 있다.
상기 제2 부직포의 색상은 상기 제2 안료 성분의 색상과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제2 안료 성분의 색상은 청색(BLUE), 담청색(LIGHT BLUE), 회색(GRAY), 담회색(LIGHT GRAY), 분홍색(PINK), 황색(YELLOW) 또는 담청색(LIGHT BLUE)일 수 있다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 총 두께가 0.1~1.0mm일 수 있다.
또한, 상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 전체 단위 면적당 중량이 48~85g/m2일 수 있다.
또한, 상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 투수성(또는 흡수성)을 가질 수 있다. 즉, 상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 친수제로 처리된 것일 수 있다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 투수성을 갖기 때문에 멀칭한 후 관수(灌水)시에도 이를 제거하지 않고 그의 상부에 관수함으로써 그의 내부로 물이 스며들도록 할 수 있다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포는 제1 부직포층/제2 부직포층의 복층 구조, 제1 부직포층/제3 부직포층/제2 부직포층의 3층 구조 또는 제1 부직포층/제3 부직포층/제4 부직포층/제2 부직포층의 4층 구조를 가질 수 있다.
상기 제3 부직포층 및 상기 제4 부직포층은 각각 독립적으로 상기 제1 부직포층, 상기 제2 부직포층, 또는 상기 제1 부직포층 및 상기 제2 부직포층이 아닌 별개의 부직포층일 수 있다.
상기 멀칭용 스펀본드 부직포를 구성하는 부직포층의 개수가 많을수록 각 층의 중량비를 다양하게 조절할 수 있는 이점은 있으나, 설비의 투자비가 너무 높은 단점이 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 멀칭용 스펀본드 부직포의 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 멀칭용 스펀본드 부직포의 제조방법은 하기 단계들을 포함한다:
(a) 자외선 안정제 5~20중량부, 광 반사율 값이 3~10%인 제1 안료 성분 5~30중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제1 프로필렌계 중합체 50~90중량부를 혼련기로 용융하여 제1 안료 마스터 배치 칩을 제조하는 단계;
(b) 자외선 안정제 5~20중량부, 광 반사율 값이 30~50%인 제2 안료 성분 5~30중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제2 프로필렌계 중합체 50~90중량부를 혼련기로 용융하여 제2 안료 마스터 배치 칩을 제조하는 단계;
(c) 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제3 프로필렌계 중합체 칩을 제1 압출기에 투입한 후, 상기 제1 압출기에 상기 제1 안료 마스터 배치 칩을 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 다공질 컨베이어 벨트 상에 적층하여 제1 부직포층을 형성하는 단계;
(d) 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제4 프로필렌계 중합체 칩을 제2 압출기에 투입한 후, 상기 제2 압출기에 상기 제2 안료 마스터 배치 칩을 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 상기 다공질 컨베이어 벨트 상에 형성된 상기 제1 부직포층 위에 적층하여 제2 부직포층을 형성함으로써 복층 구조의 부직포를 얻는 단계;
(e) 상기 복층 구조의 부직포를 캘린더로 이송한 후 열 접착시켜 형태 안정성을 부여하는 단계; 및
(f) 상기 복층 구조의 부직포에 친수제를 도포 및 건조하여 투수성을 부여하는 단계.
상기 각 압출기의 방사구금은 2~5개의 스핀 빔(SPIN BEAM)을 포함할 수 있다.
상기 캘린더는 한쪽에 본딩율(엠보싱 면적율)이 10~30%인 엠보싱 롤 및 다른 한쪽에 표면이 매끄러운 플레이트 롤을 포함할 수 있다.
또한, 상기 캘린더의 압력은 50~100dyne/cm이고, 온도는 130~170℃일 수 있다.
상기 각 안료 마스터 배치 칩이 자외선 안정제 및 안료 성분을 모두 포함하도록 함으로써 하기와 같은 이점을 얻을 수 있다: 즉, 자외선 안정제는 무색으로서 자외선 안정제만 별도의 마스터 배치 형태로 제조하여 프로필렌계 중합체와 함께 소정 비율로 압출기에 연속적으로 공급하면서 혼합 및 용융방사하게 되면, 계량장치의 고장이나 원료 공급 파이프의 막힘 등으로 자외선 안정제가 공급되지 않을 경우에도 이를 확인할 수가 없어서, 도 1에 도시된 바와 같이 자외선에 약한 프로필렌계 중합체의 내후성에 치명적인 결함을 야기할 수 있다. 그러나, 상기 각 안료 마스터 배치 칩은 자외선 안정제 및 안료 성분을 모두 포함하기 때문에, 안료 성분의 미투입시에는 자외선 안정제도 투입되지 않음을 육안으로 확인할 수 있어서 적절한 조치를 할 수가 있다.
상기 제1 프로필렌계 중합체, 상기 제2 프로필렌계 중합체, 상기 제3 프로필렌계 중합체 및 상기 제4 프로필렌계 중합체는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 각 프로필렌계 중합체의 용융지수가 상기 범위이내이면, 부직포 제조시 작업성 측면에서 유리할 수 있다.
상기 친수제는 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 평균분자량이 300~5,000, 예를 들어, 500~3,000일 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 알코올 에톡실레이트, 에톡시설페이트, 에톡실화 아민, 지방산 아미드, 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 글리세롤 모노 스테아레이트, 글리세롤 모노 라우레이트, 소르비탄 지방산 에스테르, 알킬 폴리글루코사이드, 아민옥사이드, 술폭시드, 포스핀 옥사이드, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌글리세린 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드, 지방산 알킬올아미드, 알킬알칸올아미드, 아세틸렌글리콜, 아세틸렌글리콜의 옥시에틸렌 부가물, 폴리에틸렌글리콜프로필렌계 중합체글리콜 블록 공중합체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 양이온성 계면활성제는 도데실트리메틸암모늄아세테이트, 트리메틸테트라데실암모늄클로라이드, 헥사데실트리메틸암모늄브로마이드, 트리메틸옥타데실암모늄클로라이드, (도데실메틸벤질)트리메틸암모늄클로라이드, 벤질도데실디메틸암모늄클로라이드, 메틸도데실디(히드로폴리옥시에틸렌)암모늄클로라이드, 벤질도데실디(히드로폴리옥시에틸렌)암모늄클로라이드, N-[2-(디에틸아미노)에틸]올레아미드염산염, 디알킬(환원 우지)디메틸암모늄클로라이드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제는 술포숙신산디옥틸나트륨(DIOCTYL SODIUM SULFOSUCCINATE), 라우릴황산나트륨, 라우릴황산트리에탄올아민, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산나트륨, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르황산나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산트리에탄올아민, 코코일사르코신나트륨, N-코코일메틸타우린산나트륨, 폴리옥시에틸렌 야자 알킬에테르황산나트륨, 디에테르헥실술포숙신산나트륨, α-올레핀술폰산나트륨, 라우릴인산나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르인산나트륨, 퍼플루오로알킬카르복실산염 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 양쪽성 계면활성제는 라우릴베타인, 스테아릴베타인, 라우릴카르복시메틸히드록시에틸이미다졸륨베타인, 라우릴디메틸아미노아세트산베타인, 지방산 아미도프로필디메틸아미노아세트산베타인 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
먼저, HALS계 자외선 안정제 15중량부, 광 반사율 값이 3%인 카본블랙 20중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 35g/10분인 프로필렌 단독 중합체 65중량부를 혼련기로 용융하여 제1 안료 마스터 배치 칩을 제조하였다.
이후, HALS계 자외선 안정제 15중량부, 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 20중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 35g/10분인 프로필렌 단독 중합체 65중량부를 혼련기로 용융하여 제2 안료 마스터 배치 칩을 제조하였다.
이후, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 35g/10분인 프로필렌 단독 중합체 칩 및 상기 제1 안료 마스터 배치 칩을 제1 압출기에 중량 기준으로 97:3의 비율로 자동으로 연속적으로 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융 방사하고, 냉각공기로 냉각하고 컨베이어벨트의 하부 흡입 공기로 연신하여 섬도가 2.5 데니어인 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 다공질 컨베이어 벨트 상에 웹 형태로 적층하여 제1 부직포층을 형성하였다.
이후, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 35g/10분인 프로필렌 단독 중합체 칩 및 상기 제2 안료 마스터 배치 칩을 제2 압출기에 중량 기준으로 97:3의 비율로 자동으로 연속적으로 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융 방사하고, 냉각공기로 냉각하고 컨베이어벨트의 하부 흡입 공기로 연신하여 섬도가 2.5 데니어인 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 상기 다공질 컨베이어 벨트 상에 형성된 상기 제1 부직포층 위에 적층하여 제2 부직포층을 형성함으로써 복층 구조의 부직포를 얻었다.
이후, 상기 복층 구조의 부직포를 엠보싱 롤(Emboss roll)과 플레이트 롤(Plate roll)로 구성된 캘린더로 이송한 후 열 접착시켜 형태 안정성을 부여하였다. 이후, 상기 복층 구조의 부직포에 친수제(술포숙신산디옥틸나트륨(DIOCTYL SODIUM SULFOSUCCINATE))를 도포 및 건조하여 투수성을 부여하였다. 결과로서, 단위 면적당 중량이 60g/m2이고, 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비가 75:25인 멀칭용 스펀본드 부직포를 얻었다. 전체 단위 면적당 중량 및 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비, 수학식 1에 따라 계산된 광 반사 계수(r) 및 수학식 2에 따라 계산된 광 흡수 계수(a)를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 2
제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 50:50으로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
실시예 3
전체 단위 면적당 중량이 65g/m2이 되도록 각 성분의 함량을 증가시키고 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 68:361로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
실시예 4
전체 단위 면적당 중량이 70g/m2이 되도록 각 성분의 함량을 증가시키고 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 202:29로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
비교예 1
제2 안료 마스터 배치 칩의 제조시 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 대신에 카본블랙을 사용하고 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 50:50으로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
비교예 2
제2 안료 마스터 배치 칩의 제조시 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 대신에 광 반사율 값이 93%인 백색(WHITE) 안료를 사용하고 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 50:50으로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
비교예 3
제2 안료 마스터 배치 칩의 제조시 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 대신에 광 반사율 값이 93%인 백색(WHITE) 안료를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
비교예 4
제2 안료 마스터 배치 칩의 제조시 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 대신에 광 반사율 값이 93%인 백색(WHITE) 안료를 사용하고 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 25:75로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
비교예 5
전체 단위 면적당 중량이 80g/m2이 되도록 각 성분의 함량을 증가시키고 제2 안료 마스터 배치 칩의 제조시 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 대신에 광 반사율 값이 93%인 백색(WHITE) 안료를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
비교예 6
전체 단위 면적당 중량이 80g/m2이 되도록 각 성분의 함량을 증가시키고 제2 안료 마스터 배치 칩의 제조시 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 대신에 광 반사율 값이 93%인 백색(WHITE) 안료를 사용하고 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 50:50으로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
비교예 7
전체 단위 면적당 중량이 80g/m2이 되도록 각 성분의 함량을 증가시키고 제2 안료 마스터 배치 칩의 제조시 광 반사율 값이 36%인 담청색(LIGHT BLUE) 안료 대신에 광 반사율 값이 93%인 백색(WHITE) 안료를 사용하고 제1 부직포층 대 제2 부직포층의 중량비를 25:75로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 멀칭용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
전체 단위 면적당 중량(g/m2) 안료 성분의 색상 중량비(중량부) 광 반사 계수 (r)
(g/m2)
광 흡수 계수 (a)
(g/m2)
제1 안료 성분 제2 안료 성분 제1 부직포층 제2 부직포층
실시예 1 60 흑색 담청색 75 25 6.8 53.3
실시예 2 60 흑색 담청색 50 50 11.7 48.3
실시예 3 65 흑색 담청색 68 361 20.0 45.0
실시예 4 70 흑색 담청색 202 29 5.0 65.0
비교예 1 60 흑색 흑색 50 50 1.8 58.2
비교예 2 60 흑색 백색 50 50 28.8 31.2
비교예 3 60 흑색 백색 75 25 15.3 44.7
비교예 4 60 흑색 백색 25 75 42.3 17.7
비교예 5 80 흑색 백색 75 25 20.4 59.6
비교예 6 80 흑색 백색 50 50 38.4 41.6
비교예 7 80 흑색 백색 25 75 56.4 23.6
평가예
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~7에서 제조된 각각의 멀칭용 스펀본드 부직포를 사용하여 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
평가예 1: 각 부직포층의 색상 및 광 반사율 값 평가
상기 각 멀칭용 스펀본드 부직포에서 제1 부직포층의 색상과 광 반사율 값 및 제2 부직포층의 색상과 광 반사율 값을 도 2의 색 차트와 비교하여 평가하였다. 도 2는 20개의 색상 및 British Standard인 BS8493:2008+A1:2010에 따라 측정된 각 색상의 광 반사율 값을 나타낸 색 차트이다.
평가예 2: 전체 부직포의 제초효과, 지열 상승 방지 효과, 과일 착색성, 과일/과수 화상 방지 효과 및 경제성(설치비) 평가
상기 각 멀칭용 스펀본드 부직포를 도 3a 및 도 3b에 보여진 바와 같이 과수원에 멀칭한 후 수확할 때까지 지속적으로 관찰하여 제초효과, 지열 상승 방지 효과, 과일 착색성, 과일/과수 화상 방지 효과 및 경제성(설치비)을 하기와 같이 3등급으로 각각 평가하였다.
◎: 우수, ○: 보통, X: 나쁨
색상 광 반사율 값(%) 제초
효과
지열 상승
방지
효과
과일
착색성
과일/과수
화상 방지
경제성(설치비)
제1 부직포층 제2 부직포층 제1 부직포층 제2 부직포층
실시예 1 흑색 담청색 3 36
실시예 2 흑색 담청색 3 36
실시예 3 흑색 담청색 3 36
실시예 4 흑색 담청색 3 36
비교예 1 흑색 흑색 3 3 X
비교예 2 흑색 백색 3 93 X
비교예 3 흑색 백색 3 93 X
비교예 4 흑색 백색 3 93 X
비교예 5 흑색 백색 3 93 X X
비교예 6 흑색 백색 3 93 X X
비교예 7 흑색 백색 3 93 X X
상기 표 2를 참조하면, 상기 실시예 1~4 및 비교예 1~7에서 제조된 각각의 멀칭용 스펀본드 부직포에서 제1 부직포의 색상 및 광 반사율 값은 각각 제1 안료 성분의 색상 및 광 반사율 값과 실질적으로 동일하고, 제2 부직포의 색상 및 광 반사율 값은 각각 제2 안료 성분의 색상 및 광 반사율 값과 실질적으로 동일한 것으로 나타났다.
또한, 상기 실시예 1~4에서 제조된 각각의 멀칭용 스펀본드 부직포는 제초효과, 지열 상승 방지 효과, 과일 착색성, 과일/과수 화상 방지 효과 및 경제성(설치비)이 모두 우수한 것으로 나타났다. 반면에, 상기 비교예 1~7에서 제조된 각각의 멀칭용 스펀본드 부직포는 제초효과, 지열 상승 방지 효과, 과일 착색성, 과일/과수 화상 방지 효과 및 경제성(설치비) 중 적어도 하나가 보통 이하인 것으로 나타났다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 광 반사율 값이 3~10%인 제1 안료 성분을 함유하는 제1 부직포층; 및
    상기 제1 부직포층 상에 배치된 것으로 광 반사율 값이 30~50%인 제2 안료 성분을 함유하는 제2 부직포층을 포함하고,
    하기 수학식 1로 표시되는 광 반사 계수(r)는 3~20이고,
    하기 수학식 2로 표시되는 광 흡수 계수(a)는 45~65인 멀칭용 스펀본드 부직포:
    [수학식 1]
    r(g/m2) = [(A*YA)+(B*YB)]/100
    (식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, YA는 제1 안료 성분의 광 반사율 값(%)이고, YB는 제2 안료 성분의 광 반사율 값(%)이다)
    [수학식 2]
    a(g/m2) = [(A*XA)+(B*XB)]/100
    (식 중, A는 제1 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, B는 제2 부직포층의 단위 면적당 중량(g/m2)이고, XA는 제1 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YA)이고, XB는 제2 안료 성분의 광 흡수율 값(%)(100-YB)이다).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부직포층 대 상기 제2 부직포층의 중량비는 25~75:75~25인 멀칭용 스펀본드 부직포.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부직포층 및 상기 제2 부직포층은 각각 각 층의 총중량 100중량부에 대하여 0.1~1.5중량부의 자외선 안정제를 포함하는 멀칭용 스펀본드 부직포.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부직포층 및 상기 제2 부직포층은 각각 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 프로필렌계 중합체를 포함하는 멀칭용 스펀본드 부직포.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로필렌계 중합체는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부틸렌 삼원중합체 또는 이들을 조합을 포함하는 멀칭용 스펀본드 부직포.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부직포의 색상은 상기 제1 안료 성분의 색상과 동일하고, 상기 제1 안료 성분의 색상은 흑색(BLACK), 감색(DARK BLUE) 또는 보라색(VIOLET)인 멀칭용 스펀본드 부직포.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부직포의 색상은 상기 제2 안료 성분의 색상과 동일하고, 상기 제2 안료 성분의 색상은 청색(BLUE), 담청색(LIGHT BLUE), 회색(GRAY), 담회색(LIGHT GRAY), 분홍색(PINK), 황색(YELLOW) 또는 담청색(LIGHT BLUE)인 멀칭용 스펀본드 부직포.
  8. 제1항에 있어서,
    총 두께가 0.1~1.0mm인 멀칭용 스펀본드 부직포.
  9. 제1항에 있어서,
    전체 단위 면적당 중량이 48~85g/m2인 멀칭용 스펀본드 부직포.
  10. 제1항에 있어서,
    투수성을 갖는 멀칭용 스펀본드 부직포.
  11. 자외선 안정제 5~20중량부, 광 반사율 값이 3~10%인 제1 안료 성분 5~30중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제1 프로필렌계 중합체 50~90중량부를 혼련기로 용융하여 제1 안료 마스터 배치 칩을 제조하는 단계;
    자외선 안정제 5~20중량부, 광 반사율 값이 30~50%인 제2 안료 성분 5~30중량부, 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제2 프로필렌계 중합체 50~90중량부를 혼련기로 용융하여 제2 안료 마스터 배치 칩을 제조하는 단계;
    용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제3 프로필렌계 중합체 칩을 제1 압출기에 투입한 후, 상기 제1 압출기에 상기 제1 안료 마스터 배치 칩을 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 다공질 컨베이어 벨트 상에 적층하여 제1 부직포층을 형성하는 단계;
    용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16kg)가 20~80g/10분인 제4 프로필렌계 중합체 칩을 제2 압출기에 투입한 후, 상기 제2 압출기에 상기 제2 안료 마스터 배치 칩을 투입하여 용융, 혼합 및 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성한 후, 연속적으로 이동하는 상기 다공질 컨베이어 벨트 상에 형성된 상기 제1 부직포층 위에 적층하여 제2 부직포층을 형성함으로써 복층 구조의 부직포를 얻는 단계;
    상기 복층 구조의 부직포를 캘린더로 이송한 후 열 접착시켜 형태 안정성을 부여하는 단계; 및
    상기 복층 구조의 부직포에 친수제를 도포 및 건조하여 투수성을 부여하는 단계를 포함하는 멀칭용 스펀본드 부직포의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 프로필렌계 중합체, 상기 제2 프로필렌계 중합체, 상기 제3 프로필렌계 중합체 및 상기 제4 프로필렌계 중합체는 서로 동일하거나 상이한 멀칭용 스펀본드 부직포의 제조방법.
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