KR101352952B1

KR101352952B1 - 농업용 반사필름 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101352952B1
Application number: KR1020120082951A
Authority: KR
Inventors: 변종상
Original assignee: (주)농협아그로
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-02-21
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: KR20140016466A

Abstract

본 발명은 알루미늄 박막(12)과, 상기 알루미늄 박막의 표면에 위치하는 투명 필름(11)과, 상기 알루미늄 박막의 이면에 위치하는 생분해성 연신 필름(13)이 적층된 구조를 갖는 농업용 반사필름(10)에 관한 것으로서, 본 반사필름은 종래의 반사필름에 비해 생산 코스트가 낮으면서도 친환경적이며, 찢김 저항성이 우수한 등의 장점이 있다.

Description

농업용 반사필름 및 그 제조방법{Reflection film for cultivating plant and method for producing it}

본 발명은 농업용 반사필름에 관한 것으로서, 특히 수확기의 과수원에 깔아 줌으로서 수확기의 과실에 부족한 빛을 산란시켜 충분히 빛을 전달하여 고른 착색을 유도하고 당도를 높여 과실의 상품성을 높이는 용도로 사용되는 반사필름으로서 서로 다른 소재의 복수개의 필름을 강도와 연신 특성의 보완을 위해 서로 합지한 농업용 반사필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 수확기 과실의 착색을 좋게 하기 위하여 반사필름을 과수원의 바닥에 깔아 주는 방법이 사용되고 있다. 이러한 농업용 반사필름으로는 다음과 같은 것들이 있다.

무코팅 반사필름으로 폴리에스테르 필름에 알루미늄박을 증착시킨 반사필름이 있다. 이러한 무코팅 반사필름은 가격이 저렴한 장점이 있으나, 전도체인 반사필름이 바람에 찢어지고 날려서 전깃줄에 걸리면 정전이 되고 화재의 원인이 되며, 사용시 토양이나 물과 접촉하면 알루미늄층에 산화가 일어나 알루미늄 박막의 탈락이 쉽게 발생되고 강도와 연신율이 약해 필름의 강도가 떨어지는 단점이 있다.

현재 가장 많이 유통되고 있는 단면반사필름으로 연신폴리프로필렌OPP(OPP - Oriented Poly Propylene) 필름에 알루미늄박을 증착시킨 후 알루미늄박의 탈락을 방지하기 위해 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 열로 녹여서 코팅하여 제조한 반사필름이 있다. 이러한 반사필름은 절연성이 보강되고 알루미늄박막의 부식(산화) 방지성은 개선되는 효과는 있으나, OPP와 LDPE사이의 연신율이 확연히 다르기 때문에 강도보완과 연신율을 위해 두껍게 코팅함에 따라 제조원가가 높아지는 단점이 있다.

또한, OPP에 알루미늄박막을 증착시킨 후 그 위에 비연신 폴리프로필렌(casting Polypropylent) 필름을 합지하여 제조한 양면반사필름이 있다. 이러한 반사필름은 연신과 강도보완의 장점은 있으나, 소재 코스트가 높아 비경제적인 단점이 있다.

또한, 유공반사필름으로 OPP 또는 CPP에 알루미늄막을 증착시킨 후 그위에 CPP (무연신 (casting polypropylene)나, HDPE를 합지하고 배수구멍을 펀칭처리한 반사필름이 있다. 이러한 반사필름은 비가 올 경우 배수구멍으로 빗물이 빠져 물이 고이는 현상을 해소시킬 수 있는 장점은 있으나, 제조원가가 높은 단점이 있다.

또한, 폴리프로필렌 필름이나 폴리에스터 필름 또는 다른 합성수지로 구성된 필름 원단에 알루미늄 증착층이 구성되고, 이 알루미늄 증착면에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌등의 합성수지로 코팅되어진 코팅층이 구성되며, 필름 표면에 양각과 음각으로 요철 돌기가 형성된 반사필름이 있다. 이러한 반사필름은 실제 사용함에 있어서 필름의 강도가 떨어지고 알루미늄이 산화되는 것으로 방지하고자 코팅 또는 다른 필름을 합지하여 사용하고 요철가공을 함으로써 제조공정이 복잡하고 제조비용이 상승되는 문제점이 있다.

또한 기존의 농업용 반사필름은 사용 후 회수 폐기가 잘 이루어지지 않아 토양오염의 요인이 되고 있어 이에 대한 해결책도 시급한 실정이다.

따라서 본 발명은 기존의 농업용 반사필름이 갖고 있는 문제점을 감안하여 토양오염문제를 감소시킬 수 있으면서도 연신 특성의 보완으로 찢김 저항성이 우수하며 낮은 생산코스트로 제공할 수 있는 새로운 농업용 반사필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명자의 연구에서 알루미늄 박막과 투명필름이 적층된 통상의 농업용 반사필름에 천연펄프, 재생펄프 또는 이들의 혼합물인 섬유상 충전재와 생분해성 수지로 되는 생분해성 연신필름을 합지하면 상기한 목적에 부응하는 농업용 반사필름을 제공하는 것이 가능하게 된다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.

그러므로 본 발명에 의하면, 알루미늄 박막 및, 상기 알루미늄 박막의 표면에 위치하는 투명 필름으로 이루어지는 두께 0.009~0.030mm의 기재 필름; 및 상기 알루미늄 박막의 이면에 위치하며 천연펄프, 재생펄프 또는 이들의 혼합물인 섬유상 충전재와 생분해성 고분자 수지로 이루어지는 두께 0.010~0.100mm의 생분해성 연신 필름으로 구성되는 적층 구조를 가지며: 상기 기재필름이 알루미늄박막이 증착된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 연신 폴리프로필렌(OPP) 필름, 무연신 폴리프로필렌(CPP) 필름 또는 이들의 다층필름인 농업용 반사필름이 제공된다.

바람직하게 본 발명에 의하면 상기 생분해성 연신 필름은 생분해성 고분자 수지 10~90중량%와 섬유상 충전재 90~10중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 농업용 반사필름이 제공된다.

바람직하게 본 발명에 의하면 상기 생분해성 고분자 수지가 폴리락트산(PLA), 지방족 폴리에스테르 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 농업용 반사필름이 제공된다.

삭제

또한 본 발명에 의하면 다음의 단계들을 포함하는 농업용 반사필름의 제조방법이 제공된다:

(A) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 투명 필름, 또는 연신 혹은 무연신 폴리프로필렌(OPP or CPP) 투명 필름, 또는 이들의 투명 다층필름의 일면에 알루미늄 박막을 형성하여 두께 0.009~0.030mm의 기재필름을 형성하는 단계; 및

(B) 천연펄프, 재생펄프 또는 이들의 혼합물인 섬유상 충전재와 생분해성 고분자 수지로 이루어지는 두께 0.010~0.100mm의 생분해성 연신 필름과, 상기 기재필름을 합지하는 단계.

본 발명에 따르는 농업용 반사필름은 종래의 반사필름에 비해 생산 코스트가 낮으면서도 친환경적이며, 찢김 저항성이 우수한 등의 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 농업용 반사필름의 적층상태를 보여주는 개략적인 사시도이고,
도 2는 도 1의 농업용 반사필름의 제조에 사용되는 합지 장치의 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시구현을 예시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1에 도시되는 바와 같이 본 발명에 따르는 농업용 반사필름(10)은 알루미늄 박막(12)과, 상기 알루미늄 박막의 표면에 위치하는 투명 필름(11)과, 상기 알루미늄 박막의 이면에 위치하는 생분해성 연신 필름(13)이 적층된 구조를 갖는다. 생분해성 연신 필름은 생분해성 고분자 수지와 섬유상 충전재로 이루어지고, 섬유상 충전재는 천연펄프, 재생펄프 또는 이들의 혼합물로 이루어진다.

본 발명의 반사필름(10)에서 생분해성 연신 필름(13)은 반사필름(10)의 찢김 저항성을 향상시키는 효과를 제공하는 것으로서 두께 0.010~0.100mm의 범위에 있는 것을 사용하는 것이 소망하는 특성의 농업용 반사필름(10)을 구현하는데 효과적이다.

생분해성 고분자는 사용 후에는 분해되어 무해한 물질이 되는 고분자 수지로서, 예를 들어 미생물이 분비하는 효소의 작용으로 고분자 물질이 붕괴되고 저분자화 된 후 미생물이 이들 저분자를 흡수하여 대사작용을 한 후 최종적으로 이산화탄소, 물 및 생체물질(biomass) 등을 생성하는 고분자 수지이다.

생분해성 고분자 수지를 제조방법별로 분류하면 생분해성이 알려진 천연물을 이용한 천연 고분자계, 미생물들이 세포 내 저장물질로 생산하는 물질을 이용한 미생물 합성계, 화학중합 등의 방법에 따라 고분자량 수지를 합성하는 화학 합성계로 구분할 수 있다.

천연 고분자인 전분 유도체는 그 자체가 갖는 가수분해성과 연성에 기인한 보관 안정성과 강도 문제 때문에 상용화에 어려움이 있어 범용 고분자와의 블렌드를 통하여 제품화하고 있으나 분해성이 떨어지는 단점이 있고, 미생물로부터 생성된 고분자는 분해성과 물성 면에서 뛰어나지만 생산성과 용도에 있어 제약이 있다. 합성 고분자인 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 지방족 폴리에스테르 등은 물성이 비교적 우수하며 산업용 및 가정용의 환경 분해성 고분자 또는 의료용 고분자로서 사용되고 있다. 합성 고분자 중 지방족 폴리에스테르, 폴리에스테르아미드, 폴리에스테르카보네이트 등은 화학반응에 의해 간단하게 합성할 수 있고, 최근의 환경오염 문제로 인해 상기 물질의 생분해성과 관련한 많은 연구가 진행되어 기존의 범용 플라스틱 대체물질로 생분해성 고분자의 중요성이 학문적, 산업적 견지에서 크게 부각되었다. 이와 같은 고분자의 생분해성은 일반적으로 에스테르 구조의 분해성에 의해 영향을 받는 것으로 알려졌다.

상기한 생분해성 고분자 수지는 본 발명에 모두 적용할 수 있으나, 경제적인 측면에서 본 발명의 농업용 반사필름에 바람직한 생분해성 고분자 수지는 폴리락트산(PLA)과; PBS, PBA, PBSA와 같은 지방족 폴리에스테르; 또는 이들 의 혼합물이다. 상기 폴리락트산은 융점이 175℃ 정도인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 지방족 폴리에스테르는 융점이 90℃ ~ 120℃ 정도인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 반사필름(10)에서 생분해성 연신필름(13)을 구성하는 섬유상 충전재로는 천연 펄프, 재생펄프 또는 이들의 혼합물이 바람직하고, 폐기물 재활용 및 코스트의 측면에서 재생펄프를 주재로 하는 것이 바람직하다. 이러한 섬유상 충전재는 생분해성 연신필름(13)의 찢김 저항성을 향상시키는 효과가 있다.

상기 생분해성 연신필름에서 주재료의 배합비는 생분해성 고분자 수지 10~90중량%와 섬유상 충전재 90~10중량%, 보다 바람직하게 생분해성 고분자 수지 20~80중량%와 섬유상 충전재 80~20중량%이다. 상기 생분해성 연신필름에서 생분해성 고분자 수지의 배합비가 너무 적으면 압출성 및 연신성이 다소 미흡하게 되고, 너무 많으면 연신물성이 다소 미흡하고 제조 코스트가 높아지는 문제가 있어 상기한 범위내에서 생분해성 고분자 수지와 섬유상 충전재를 배합하는 것이 바람직하다.

또한 섬유상 충전재는 천연 펄프로 된 것이 재생펄프로 된 것보다 물성이 우수하나, 농업용 반사필름의 사용기간이 보통 한 달 이내이므로 재생펄프를 사용하여도 충분한 정도의 찢김 저항성을 구현할 수 있어, 폐기물 재활용 및 코스트의 측면에서 재생펄프를 주재로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 반사필름(10)에서 알루미늄 박막(12)과 투명 필름(11)의 적층체인 기재필름(A)은 기존 상용화되고 있는 것을 이용할 수 있다. 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 연신 폴리프로필렌 필름(OPP), 무연신 폴리프로필렌필름(CPP), 다층필름 등에 알루미늄박막(12)이 증착 또는 접착된 것을 이용할 수 있으며, 상기 기재필름(A)의 바람직한 두께는 0.009~0.030mm이다.

이하, 본 발명의 반사필름(10)을 제조하는 방법을 바람직한 구현의 방법으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따르는 농업용 반사필름(10)은 투명필름(11)의 일면에 알루미늄 박막(12)을 형성하여 기재필름(A)을 제조하는 단계,

생분해성 연신 필름(13)을 상기 기재필름(A)과 합지하는 단계를 거쳐 제조할 수 있다.

이때, 상기한 알루미늄 박막(12)의 형성에는 증착방법을 이용하는 것이 바람직하며, 기재필름(A)과 생분해성 연신 필름(13)의 합지에는 라미네이트 방법을 이용하는 것이 바람직하다.

예를 들어 도 2에 제시되는 바와 같이 기재 필름(11+12)의 알루미늄박막(12)이 상층이 되게 하여 이송하면서 이와 동시에 생분해성 연신 필름 롤(15)에서 생분해성 연신 필름(13)을 해권하여 기재필름(11+12)의 알루미늄박막(12)과 대면하는 상태로 한 쌍의 가열,가압롤러(16,17)를 통과시켜 합지한 후 권취롤(18)로 권취하는 것에 본 발명의 농업용 반사필름(10)을 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예의 방법으로 설명하기로 한다.

삭제

[실시예 1]

재생 펄프 70중량%와 폴리락트산(PLA) 30중량%를 혼련, 압출 및 연신하여 제조한 생분해성 연신 필름(두께 0.032mm)과 기재 필름으로서 알루미늄박막이 증착된 OPP 필름(두께 0.016mm)을 합지하여 도 1의 구조를 갖는 농업용 반사필름을 제조하였다.

[실시예 2]

두께 0.036mm의 생분해성 연신 필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하여 도 1의 구조를 갖는 농업용 반사필름을 제조하였다.

[비교예 1]

PET필름에 알루미늄박막을 증착하여 반사필름을 제조하였다.

[비교예 2]

알루미늄박막이 증착된 OPP 필름을 기재필름으로 하고 여기에 LDPE 필름을 라미네이트하여 반사필름을 제조하였다.

[비교예 3]

알루미늄박막이 증착된 OPP 필름을 기재필름으로 하고 여기에 CPP 필름을 라미네이트하여 반사필름을 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 반사필름에 대하여 인장시험기를 이용하여, 온도 23℃, 척간80mm, 표선간(票線間) 25mm이고, 인장속도 200mm/분의 조건에서 반사필름이 파단할 때까지의 최대강도 및 신장율을 구하였다. 하기 표 1에 제시되는 인장 강도 및 신장율은 반사 필름의 길이방향(MD) 및 폭방향(TD) 시료 각각 5개를 각각 시험하여 구한 평균치이다. .

항목		비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1	실시예 2
두께 (mm)		0.012	0.035	0.036	0.047	0.050
인장강도(kg.f/15*80mm)	MD	2.37	2.75	3.93	4.89	5.02
인장강도(kg.f/15*80mm)	TD	2.11	4.83	4.58	4.32	4.21
신장율(%)(15mm*50mm)	MD	23	86	103.6	80	82
신장율(%)(15mm*50mm)	TD	17	24	20.6	36	38

표 1의 실험결과로부터, PET필름에 알루미늄박막을 증착하여 반사필름인 비교예 1과, 알루미늄박막이 증착된 OPP 필름인 기재필름에 기존의 보호필름을 합지한 비교예 2 및 3의 반사필름에 비해 동일한 기재 필름에 생분해성 연신필름을 합지한 실시예 1 및 2의 반사필름은 폭방향 및 기계방향 인장강도가 크게 향상됨을 알 수 있으며, 이러한 사실로부터 본원 발명의 농업용 반사필름은 찢김 저항성이 기존의 농업용 반사필름에 비해 훨씬 우수함을 알 수 있다.

10: 반사필름
11: 투명필름
12: 알루미늄 박막
13: 생분해성 연신 필름

Claims

알루미늄 박막 및, 상기 알루미늄 박막의 표면에 위치하는 투명 필름으로 이루어지는 두께 0.009~0.030mm의 기재 필름; 및
상기 알루미늄 박막의 이면에 위치하며 천연펄프, 재생펄프 또는 이들의 혼합물인 섬유상 충전재와 생분해성 고분자 수지로 이루어지는 두께 0.010~0.100mm의 생분해성 연신 필름으로 구성되는 적층 구조를 가지며:
상기 기재필름이 알루미늄박막이 증착된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 연신 폴리프로필렌(OPP) 필름, 무연신 폴리프로필렌(CPP) 필름 또는 이들의 다층필름인
농업용 반사필름.
제 1 항에 있어서, 상기 생분해성 연신 필름이 생분해성 고분자 수지 10~90중량%와 섬유상 충전재 90~10중량%를 함유하는 농업용 반사필름.
제 1 항에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지가 폴리락트산(PLA), 지방족 폴리에스테르 또는 이들의 혼합물인 농업용 반사필름.
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하기의 단계로 구성되는 농업용 반사필름의 제조방법:
(A) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 투명 필름, 또는 연신 혹은 무연신 폴리프로필렌(OPP or CPP) 투명 필름, 또는 이들의 투명 다층필름의 일면에 알루미늄 박막을 형성하여 두께 0.009~0.030mm의 기재필름을 형성하는 단계; 및
(B) 천연펄프, 재생펄프 또는 이들의 혼합물인 섬유상 충전재와 생분해성 고분자 수지로 이루어지는 두께 0.010~0.100mm의 생분해성 연신 필름과, 상기 기재필름을 합지하는 단계.