CN101045353A - 农用薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供农用薄膜,其包含第一层和第二层,所述第一层为包含热塑性树脂并构成所述薄膜的一个表面的层,所述第二层为临近于所述第一层并包含如下组分的层:组分(A)为熔体流动速率为0.01-5g/10min和流动活化能为35kJ/mol或更高的乙烯/α-烯烃共聚物;组分(B)为熔体流动速率为0.01-5g/10min的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,并且醋酸乙烯酯含量为3-20wt%;组分(C)为非离子表面活性剂。
Description
技术领域
本发明涉及可适用于覆盖农用房屋(agricultural houses)、隧道等的农用薄膜。
背景技术
用于覆盖农用房屋、隧道等的塑料薄膜被叫做“农用薄膜”。作为这样的农用薄膜,广泛使用的是聚氯乙烯薄膜、聚烯烃树脂薄膜,例如聚乙烯薄膜和乙烯/醋酸乙烯酯共聚物薄膜。为了使作物生长良好,农用薄膜必须具有的性质包括透明性、防滴性等。
JP-A 2001-334612公开了多层薄膜,其包含乙烯/α-烯烃共聚物的第一层,乙烯/醋酸乙烯酯共聚物的第三层和由乙烯/醋酸乙烯酯共聚物和乙烯/α-烯烃共聚物组成的第二层,该第二层被放置于第一层和第三层之间,其中至少所述第三层包含表面活性剂。据公开,该多层薄膜可适合用作农用设施的覆盖薄膜。
发明内容
然而,由于在薄膜表面上出现表面活性剂的结晶,所述多层薄膜的透明性可能随时间变差,或者所述防滴性可能在短时间内丧失。
本发明的目的是提供在透明性的耐久性和防滴性的耐久性方面优良的农用薄膜。
一方面,本发明涉及一种农用薄膜,其包含第一层和第二层,所述第一层为包含热塑性树脂并构成所述薄膜的一个表面的层,所述第二层为临近于所述第一层并包含各自如下定义的组分(A)、组分(B)和组分(C)的层,其中在所述第二层中组分(B)的含量为每100重量份组分(A)20-900重量份,组分(C)的含量为组分(A)、(B)和(C)组合重量的0.01-5%;
组分(A):乙烯/α-烯烃共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于具有3-20个碳原子的α-烯烃的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min和流动活化能为35kJ/mol或更高;
组分(B):乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于醋酸乙烯酯的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min,并且衍生于醋酸乙烯酯的结构单元的含量为3-20wt%;
组分(C):非离子表面活性剂。
优选实施方式的描述
本发明的农用薄膜为包括第一层和第二层的薄膜,所述第一层为包含热塑性树脂并构成所述薄膜的一个表面的层,所述第二层为临近于所述第一层并包含各自如下定义的组分(A)、组分(B)和组分(C)的层,其中在所述第二层中组分(B)的含量为每100重量份组分(A)20-900重量份,组分(C)的含量为组分(A)、(B)和(C)组合重量的0.01-5%;
组分(A):乙烯/α-烯烃共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于具有3-20个碳原子的α-烯烃的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min和流动活化能为35kJ/mol或更高;
组分(B):乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于醋酸乙烯酯的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min,并且衍生于醋酸乙烯酯的结构单元的含量为3-20wt%;
组分(C):非离子表面活性剂。
组分A为乙烯/α-烯烃共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于具有3-20个碳原子的α-烯烃的结构单元。即,组分(A)为通过使乙烯和至少一种选自具有3-20个碳原子的α-烯烃的α-烯烃进行共聚而制备的共聚物。
在作为组分(A)的乙烯/α-烯烃共聚物中,衍生于乙烯的结构单元的含量优选为50-99wt%。
具有3-20个碳原子的α-烯烃的实例包括丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯。优选1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和1-己烯。组分(A)的共聚物可包括两种或更多种α-烯烃。α-烯烃的这种组合包括1-丁烯和4-甲基-1-戊烯的组合,1-丁烯和1-己烯的组合,1-丁烯和1-辛烯的组合,以及1-丁烯和1-癸烯的组合。特别优选的组合为1-丁烯和4-甲基-1-戊烯的组合以及1-丁烯和1-己烯的组合。
优选作为组分(A)的乙烯/α-烯烃共聚物的实例包括乙烯和具有5-10个碳原子的α-烯烃的共聚物,以及乙烯、1-丁烯和具有5-10个碳原子的α-烯烃的共聚物。特别优选乙烯和具有6-10个碳原子的α-烯烃的共聚物,以及乙烯、1-丁烯和具有6-10个碳原子的α-烯烃的共聚物。
作为组分(A)的乙烯/α-烯烃共聚物的流动活化能(Ea)为35kJ/mol或更高。当构成包含非离子表面活性剂的层的乙烯/α-烯烃共聚物具有小于35kJ/mol的流动活化能时,所述薄膜防滴性的耐久性差。从防滴性的耐久性的观点出发,组分(A)的乙烯/α-烯烃共聚物的Ea优选为40kJ/mol或更高,更优选50kJ/mol或更高,并甚至更优选60kJ/mol或更高。另外,从耐冲击性和透明性的观点出发,乙烯/α-烯烃共聚物的Ea优选为不大于100kJ/mol,并且更优选不大于90kJ/mol。
乙烯/α-烯烃共聚物的流动活化能(Ea)为由下述关于主曲线生成中平移因子(aT)的Arrhenius型方程计算得到的值,所述主曲线表明在190℃下的动态粘度(η,单位为Pa·秒)对剪切速率的依赖程度,所述计算根据温度-时间叠加的原则通过平移动态粘弹性数据进行,其中所述的数据在下面的条件(1)至(4),在各自的温度T(K)下,利用粘弹性测量仪,得自Rheometrics的流变力学频谱计RMS-800(Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS-800)进行测量。在各自温度T(K)下测量动态粘弹性数据的条件:
(1)几何形状:平行片;直径25mm,片间距:1.5-2mm
(2)应变:5%
(3)剪切速率:0.1-100rads/sec
(4)温度:190、170、150、130℃
在样品中,加入适量(例如,1000ppm或更高)的抗氧化剂(例如,得自Ciba Specialty Chemicals的Irganox 1076)。在氮气气氛下进行测量。
平移因子(aT)的Arrhenius型方程
log(aT)=Ea/R(1/T-1/T0)
其中R为气体常数,T0为标准温度(463K)。
由Rheometrics制造的Rhios V.4.4.4被用作计算软件。当在Arrhenius型图,log(aT)-(1/T)中,在线性近似中获得的相关因子r2为0.99或更高时,所计算的Ea值用作乙烯/α-烯烃共聚物的流动活化能。
在JIS K7210-1995中提供的方法A中,在190℃温度下和在21.18N的负载下,乙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率(MFR)为0.01-5g/10min,并优选0.1-50g/10min。
从所述薄膜的透明性和强度的角度出发,组分(A)乙烯α-烯烃共聚物的分子量分布(Mw/Mn)优选为5-25,并更优选5.5-20。所述分子量分布(Mw/Mn)是通过利用聚苯乙烯作为标准物质通过凝胶渗透色谱测量重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn),然后将Mw除以Mn得到的值。
从所述薄膜的透明性、强度和防尘性的观点出发,组分(A)乙烯/α-烯烃共聚物优选满足下式(1):其中MFR为根据JIS K7210在190℃的温度下和21.18N的负载下测量的熔体流动速率(单位:g/10min),并且MT为在190℃下的熔体张力(单位:cN)。
2×MFR-0.59<MT<20×MFR-0.59 (1)
在式(1)中的熔体张力以如下方法测定:利用得自例如Toyo SeikiSeisaku-Sho,Ltd.的熔体张力测试仪,将熔融的树脂通过具有活塞的开口(2.09mm直径和8mm长)在190℃下以5.5mm/min的速率移动挤出,形成线材,并将该线材缠绕于辊上,所述辊直径为50mm,同时该辊的旋转速率以40rpm/min的速率增加。所述线材显示刚好在断裂之前的张力值被认为是在式(1)中的熔体张力MT。
从可模塑性的观点出发,组分(A)乙烯/α-烯烃共聚物优选满足由下式(2),更优选式(2’),和甚至更优选式(2”)表示的关系,其中[η]和MFR分别表示如上所述的共聚物的特性粘度(单位:dl/g)和熔体流动速率(单位:g/10min)。
1.02×MFR-0.094<[η]<1.50×MFR-0.156 (2)
1.05×MFR-0.094<[η]<1.47×MFR-0.156 式(2’)
1.08×MFR-0.094<[η]<1.42×MFR-0.156 式(2”)
式(2)、(2’)和(2”)中的特性粘度[η]以如下方式确定。将100mg部分乙烯/α-烯烃共聚物在135℃下溶解于100ml包含5wt%的作为热降解抑制剂的丁基羟基甲苯(BHT)的1,2,3,4-四氢化萘中以形成样品溶液。在135℃下的相对粘度(ηrel)从通过利用乌式(Ubbelohde)粘度计测量的样品溶液和空白溶液的下降时间来计算。然后,从下面给出的方程式计算特性粘度。空白溶液为包含5wt%的作为热降解抑制剂的BHT的1,2,3,4-四氢化萘。
[η]=23.3×log(ηrel)
在式(2)、(2’)和(2”)中的MFR(单位:g/10min)与式(1)中的MFR相同。
从薄膜的硬度和冲击强度之间平衡的观点出发,通过在JISK6760-1981中提供的方法测量的组分(A)乙烯/α-烯烃共聚物的密度典型地为890-950kg/m3,优选900-930kg/m3,并甚至更优选905-925kg/m3。
组分(A)乙烯/α-烯烃共聚物可通过将乙烯和α-烯烃在如下描述的茂金属催化剂和氢的存在下共聚合而制备。所述茂金属催化剂为通过将助催化剂载体、交联型二茚基锆配合物和有机铝化合物接触而获得的催化剂。所述助催化剂载体为通过将二乙基锌、氟化的酚、水、硅石和三甲基二硅氮烷(((CH3)3Si)2NH)接触而获得的物质。
所用二乙基锌、氟化的酚、水的量没有特别限制。当所用的这些物质的量由二乙基锌∶氟化的酚∶水=1∶p∶q以摩尔比表示时,优选p和q满足下式(3)。
|2-p-2q|≤1 (3)
在式(3)中,p优选为0.01-1.99,更优选为0.10-1.80,甚至更优选0.20-1.50,和最优选0.30-1.00的数值。
关于所用的硅石的量,基于所用的二乙基锌的量,衍生于包含在二乙基锌与硅石接触所形成的颗粒中的二乙基锌的锌原子的量,就包含于1克所述颗粒中的锌原子的摩尔数而言,优选为0.1mmol或更高,更优选0.5-20mmol。因此,相应地确定了硅石的量。关于所用的三甲基硅氮烷的量,基于所用的硅石的量,三甲基硅氮烷的量优选为每克硅石0.1mmol或更高,更优选0.5-20mmol。
交联型二茚基锆配合物的优选的实例包括外消旋-亚乙基双(1-茚基)二氯化锆和外消旋-亚乙基双(1-茚基)二苯氧基锆。所述有机铝化合物的优选的实例包括三异丁基铝和三正辛基铝。
所用的交联型二茚基锆配合物的量优选为每克助催化剂载体5×10-6至5×10-4mol。所用有机铝的量,就在有机铝化合物中铝原子的摩尔数相对在所述交联型二茚基锆配合物中的锆原子的摩尔数的比(Al/Zr)而言,优选为1-2000。
聚合方法为伴随形成乙烯/α-烯烃共聚物颗粒的聚合方法,例如气相聚合浆液聚合和本体聚合。优选气相聚合。
在制备组分(A)乙烯/α-烯烃共聚物中所用的茂金属催化剂向反应器中进料的可能的方法包括:其中利用惰性气体例如氮气和氩气、氢气、乙烯等在无水条件下将组分进料的方法,和其中将组分溶解或稀释于溶剂中并以溶液或浆液的形式进料的方法。所述催化剂的组分可分别进料,或者可将任何组分在进料之前预先以任何顺序接触。优选在主聚合进行之前进行预聚合,并且将预聚合催化剂组分用作主聚合的催化剂组分或催化剂。
聚合温度典型地低于所形成的共聚物熔融的温度。优选为0-150℃,并且更优选30-100℃。为了控制所述共聚物的熔体流动性,可以将氢加入作为分子量控制剂。惰性气体可共存于混合气中。
包含于第二层中的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(组分(B))为包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于醋酸乙烯酯的结构单元的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,并且衍生于乙烯的结构单元的含量为3-20wt%;
组分(B)乙烯/醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率(MFR)为0.01-5g/10min。所述熔体流动速率根据在JIS K7210-1995中提供的方法A在190℃的温度下和21.18N的负载下测量。组分(B)乙烯/醋酸乙烯酯共聚物通过利用烯烃聚合常用的催化剂通过常规聚合方法将乙烯和醋酸乙烯酯聚合而制备。例如可用采用自由基引发剂的本体聚合、溶液聚合等。
组分(C)非离子表面活性剂的实例包括基于脱水山梨醇的表面活性剂,例如脱水山梨醇脂肪酸酯,例如脱水山梨醇单棕榈酸酯、脱水山梨醇单硬脂酸酯、脱水山梨醇单褐煤酸酯、脱水山梨醇单油酸酯和脱水山梨醇二油酸酯,以及它们的烯化氧加成物;基于甘油的表面活性剂,例如甘油脂肪酸酯,例如甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、双甘油二硬脂酸酯、三甘油单硬脂酸酯、四甘油二褐煤酸酯、甘油单油酸酯、双甘油单油酸酯、双甘油倍半油酸酯、四甘油单油酸酯、六甘油单油酸酯、六甘油三油酸酯、四甘油三油酸酯、四甘油单月桂酸酯和六甘油单月桂酸酯,以及它们的烯化氧加成物;基于聚乙二醇的表面活性剂,例如聚乙二醇单棕榈酸酯和聚乙二醇单硬脂酸酯;烷基酚的烯化氧加成物;脱水山梨醇/甘油缩合物与有机酸形成的酯;聚氧乙烯烷基胺,例如聚氧乙烯(2mol)硬脂胺,聚氧乙烯(4mol)硬脂胺,聚氧乙烯(2mol)硬脂胺单硬脂酸酯,聚氧乙烯(4mol)月桂胺单硬脂酸酯,以及它们的脂肪酸酯。这些可以单独使用或其两种或更多种的组合。
在本发明农用薄膜中的第二层包括上述乙烯/α-烯烃共聚物(组分(A))、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(组分(B))和非离子表面活性剂(组分(C)),并且具体而言,组分(B)的含量为每100重量份的组分(A)为20-900重量份,并且组分(C)的含量为组分(A)、(B)和(C)组合重量的0.01-5%。如果组分(A)的含量过小(换句话说,组分(B)的含量过大),所述薄膜的强度降低。组分(B)的含量优选每100重量份的组分(A)为不大于400重量份。如果组分(A)的含量过大(换句话说,组分(B)的含量过小),所述薄膜防滴性的耐久性可能差。组分(B)的含量为每100重量份的组分(A)优选不小于25wt%,更优选不小于33wt%。组分(C)的含量优选为组分(A)、(B)和(C)组合重量的0.1-4%。通过将组分(C)的含量设定于上述范围,可使所述薄膜具有优良的防滴性,并还可控制由于组分(C)渗出到薄膜表面而导致的透明性的变差。对于薄膜为了显示出由防滴剂的作用而产生的防滴性,该防滴剂必须渗出到薄膜表面。然而,如果大量的防滴剂在使用的初始阶段就渗出,所述薄膜的透明性可能变坏并且所述薄膜不能长时间保持其防滴性。由于本发明的农用薄膜允许组分(C)的量足以长时间缓慢渗出到薄膜表面而显示防滴性,所述薄膜的透明性没有变坏并且所述薄膜在防滴性的耐久性方面是优良的。
本发明的农用薄膜包括至少两层,其包括上述第二层和包含热塑性树脂的第一层。包含于第一层中的所述热塑性树脂,其没有特别的限制,优选为基于烯烃的树脂。这种基于烯烃的树脂的实例包括α-烯烃的均聚物,例如聚乙烯和聚丙烯;乙烯/α-烯烃共聚物,例如乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物;作为主要组分的α-烯烃和其它类型的单体的共聚物,例如乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物和离聚物树脂;烯烃和含乙烯基基团的芳族单体的共聚物,例如乙烯/苯乙烯共聚物;以及烯烃和环状单体的共聚物,例如乙烯/降冰片烯共聚物和乙烯/苯乙烯/降冰片烯共聚物。
从所述薄膜防滴性和防雾性和强度的耐久性观点出发,希望所述第一层包含各自如下定义的组分(A)、组分(B)、组分(C)和组分(D),其中在该第一层中,组分(B)的含量为每100重量份组分(A)20-900重量份,组分(C)的含量为组分(A)、(B)、(C)和(D)组合重量的0.01-5%,并且组分(D)的含量为组分(A)、(B)、(C)和(D)组合重量的0.01-3%:
组分(A):乙烯/α-烯烃共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于具有3-20个碳原子的α-烯烃的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min和流动活化能为35kJ/mol或更高;
组分(B):乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于醋酸乙烯酯的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min,并且衍生于醋酸乙烯酯的结构单元的含量为3-20wt%;
组分(C):非离子表面活性剂;
组分(D):含氟表面活性剂、基于聚硅氧烷的表面活性剂、或含氟表面活性剂和基于聚硅氧烷的表面活性剂的混合物。
包含于所述第一层中的组分(A)、组分(B)和组分(C)与包含于前述第二层中的组分(A)、组分(B)和组分(C)相同。组分(D)含氟表面活性剂的实例包括具有全氟烷基、ω-氢氟代烷基等的含氟化合物。基于聚硅氧烷的表面活性剂的实例包括具有烷基硅氧烷基团的聚硅氧烷化合物。含氟表面活性剂的特定的实例包括得自DaikinIndustries,Ltd.的Unidyne DS-403、DS-406、DS-401(商品名)和得自SEIMI CHEMICAL Co.,Ltd.的Surflon KC-40(商品名)。基于聚硅氧烷的表面活性剂包括得自Toray Dow Corning Silicone Co.的SH-3746(商品名)。这些可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。组分(D)渗出到薄膜的表面起到防雾剂的作用。在所述第一层中,组分(D)的含量优选为组分(A)、(B)、(C)和(D)组合重量的0.01-3%,更优选0.02-2%,和甚至更优选0.05-1%。
在一种情况下,其中所述第一层为包含上述组分(A)、(B)、(C)和(D)的层,当所述薄膜用作农用设施(例如房屋、隧道等)的覆盖材料时,希望延展所述薄膜使得所述第一层面对所述设施的内部。
当在所述第一层中的组分(A)的含量VA1和在所述第二层中的组分(A)的含量VA2满足关系VA1≤VA2时,所述农用薄膜在透明性方面是优良的。另一方面,当VA1>VA2时,所述薄膜在防滴性的耐久性方面是非常优良的。
本发明的农用薄膜可包括不同于上述第一和第二层的一层或多层。所述不同于第一和第二层的一层或多层的每一层都可以是包含热塑性树脂,优选基于烯烃的树脂的层。当本发明的农用薄膜包括三层或更多层时,其层组成可以是p种q层(其中p≤q,p为2或更高的整数,q为3或更高的整数),例如2种3层、3种3层、2种4层、3种4层、4种4层、2种5层、3种5层、4种5层、5种5层、2种6层、3种6层、4种6层、5种6层和6种6层。(P≤Q,和P为2或更高,并且Q为3或更高的自然数)。当本发明的农用薄膜包括三层或更多层时,希望包含热塑性树脂的第一层和第三层都为最外层。即,希望所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间。当相同组成的两层或更多层彼此接近时,这些层被认为是一层。
从薄膜强度的观点出发,希望本发明农用薄膜的厚度为0.01mm或更高。另外,从易于进行薄膜的延展工作的观点出发,所述薄膜的厚度优选为0.3mm或更低,并更优选为0.03-0.25mm。
本发明的农用薄膜如果需要,可包含常规添加剂。所述添加剂的实例包括抗氧化剂、光稳定剂、UV吸收剂、防雾剂、防浊剂、润滑剂、防粘连剂、抗静电剂、颜料和无机填料。
抗氧化剂的实例包括位阻酚化合物,例如2,6-二烷基苯酚衍生物和2-烷基苯酚衍生物,和包含三价磷原子的含磷的酯化合物,例如亚磷酸酯化合物和亚膦酸酯化合物。这些抗氧化剂可单独使用或以其两种或更多种的组合使用。特别从色彩稳定性的观点出发,优选组合使用位阻酚化合物和含磷的酯的化合物。优选在每层中包含抗氧化剂的量为0.03-1wt%,更优选为0.03-0.5wt%。
光稳定剂的实例包括具有在JP-A 8-73667中所描述的结构的位阻胺化合物。具体的实例为Tinuvin 622-LD、Chimassorb 944-LD(得自Ciba Specialty Chemicals),Hostavin N30、VP Sanduvor PR-31(得自Clariant,Ltd.)和Cyasorb UV 3529、Cyasorb UV 3346(得自CytecIndustries Inc.)。其它的实例包括具有在JP-A 11-315067中所描述的结构的空间位阻胺醚。具体的实例包括Tinuvin NOR371(得自CibaSpecialty Chemicals)。在每层中光稳定剂的含量优选为0.01-3wt%,更优选0.05-2wt%,和甚至更优选0.1-1wt%。
UV吸收剂的实例包括二苯甲酮UV吸收剂、苯并三唑UV吸收剂、苯甲酸酯UV吸收剂和氰基丙烯酸酯UV吸收剂。这些可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。从赋予耐候性效果和抑制向薄膜表面渗出的观点出发,在每层中UV吸收剂的含量优选为0.01-3wt%,和更优选0.03-2wt%。
无机填料包括复合氢氧化物,例如水滑石化合物和锂铝复合氢氧化物。水滑石化合物的实例包括天然水滑石和合成水滑石,例如DHT-4A(商品名,得自Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.)和Magcrysta(得自Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.)。锂铝复合氢氧化物的具体实例包括Mizukalac(得自Mizusawa Industrial Chemicals),Ltd.)和Fujirein(得自Fuji Chemical Industry Co.,Ltd.)。其它的实例包括金属氧化物,例如氧化镁、氧化钙、氧化铝、氧化硅和氧化钛;氢氧化物,例如氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化铝;碳酸盐,例如碳酸镁和碳酸钙;硫酸盐,例如硫酸钾、硫酸镁、硫酸钙、硫酸锌和硫酸铝;磷酸盐,例如磷酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸钙和磷酸锆(例如公开于JP-A 8-67774的H-型磷酸锆);硅酸盐,例如硅酸镁、硅酸钙、硅酸铝和硅酸钛;铝酸盐,例如铝酸钠、铝酸钾和铝酸钙;铝硅酸盐,例如铝硅酸钠、铝硅酸钾和铝硅酸钙;粘土材料,例如高岭土、粘土和滑石;以及其它复合氧化物。
用于制备本发明农用薄膜的方法没有特别限制。其可以通过用于形成层压薄膜的方法制备,例如共挤出管形薄膜法、共挤出T-模具浇铸法、挤出层压法和干燥层压法。希望通过共挤出管形薄膜法制备所述薄膜。当通过共挤出管形薄膜法制备所述农用薄膜时,希望将所述第一层安排在所述管的外侧。当通过管式法制备薄膜时,通过充气吹胀模头为以管形式中挤出的薄膜提供剪切线,使得该管形薄膜当被延展时可被打开。然后将该管形薄膜卷起来。在所述薄膜已经被卷起的状态下,该管形薄膜的内层与该管形薄膜的内层自身接触。当所述薄膜在农业设施的框架上延展以形成农用设施时,卷起来的管形薄膜被解卷并沿着剪切线打开。之后,在所述农用设施的框架上延展。基于在薄膜延展中的可行性,希望将所述第一层安排在所述管的外侧。
本发明的农用薄膜被用作农用或园艺设施,例如用于培养植物的温室、隧道等的覆盖薄膜。具体而言,本发明的农用薄膜通过将其延展使得其第一层面向农用设施的内部而使用。
实施例
本发明的实施例如下所示,但本发明并不限于此,在实施例和对比例中所用的测试方法如下所示。
(1)透明性的测试(雾度)
用直接读数的Haze Computer HGM-2DP;C光源(得自Suga TestInstruments Co.,Ltd.)根据JIS K7105测量雾度(%)。
(2)透明性的耐久性评价(Δ雾度)
测量薄膜在其刚制成之后的雾度和该薄膜在30℃的温度和80%RH的相对湿度下贮存一个月后的雾度。然后计算两个雾度测量之间的差值。
(3)防浊性及其耐久性的测试
将薄膜用双面胶带粘着到34cm长和5cm宽的丙烯酸支架上,并以所述第一层向下并相对水平面有15度倾斜的方式放置于恒温水浴上方,所述恒温水浴放置于恒温的测试室的环境中。测试中的温度条件(环境测试室/恒温水浴)在“低温测试中”为-3℃/20℃,和在“高温测试中”为23℃/40℃。7天和3个月后,观察在薄膜表面上的水滴状态,并根据如下标准判断结果:
A:薄膜表面被均匀地润湿;
B:水滴部分粘附于薄膜表面;和
C:水滴粘附于整个表面并且所述薄膜看起来混浊。
(4)拉伸断裂强度
将JIS型1哑铃样品利用Autograph DSS100(由ShimadzuCorporation生产)进行拉伸测试,在MD方向的平均拉伸断裂强度(以MPa计)和在TD方向的平均拉伸断裂强度(以MPa计)被认为是该薄膜拉伸断裂强度。
相应于在所述第二层中的组分(A)的树脂A1和A2通过如下方法制备。
(A1的制备方法)
(1)制备助催化剂载体
以与在JP-A 2003-171415的实施例10(1)和(2)中描述的组分(A)的制备中相同的方式制备固体产品(下文中称为助催化剂载体(a))。
(2)预聚
在容积为210升、装备有搅拌器并经氮气吹洗的高压釜中,于常温常压下装入0.63kg助催化剂载体(a)、80升丁烷、0.03kg 1-丁烯和11升氢气,然后将该高压釜加热至40℃。另外,以相当于在高压釜中0.21MPa的气相压力加入乙烯,并且在系统稳定后,将208mmol三异丁基铝和70mmol外消旋-亚乙基双(1-茚基)二苯氧基锆加入以引发聚合。将该混合物加热至49℃,然后在49℃下进行预聚,总时间为4小时,同时持续进料乙烯和氢气。完成聚合后,吹洗乙烯、丁烷、氢气等,并在室温下真空干燥剩余的固体以生成催化剂组分(下文中称作预聚合催化剂组分(a-1)),其中每克助催化剂载体(a)产生14.1g乙烯/1-丁烯共聚物。
(3)连续气相聚合
采用预聚合催化剂组分(a-1),在连续型流化床气相聚合装置中进行乙烯和1-己烯的共聚。聚合条件包括:温度75.6℃,总压2MPa,气体线速率0.36m/sec,氢气对乙烯的摩尔比0.67%和1-己烯对乙烯的摩尔比1.39%,并且在聚合过程中,乙烯、1-己烯和氢气被连续进料以保持气体组成恒定。另外,将预聚合催化剂组分(a-1)和三异丁基铝在恒定速率下连续进料以保持在流化床中的总粉末重量为80kg,并将平均聚合时间调节为3.8小时。通过聚合,乙烯/1-己烯共聚物粉末(下文中称为PE-A1)以20.9kg/小时的产率获得。
(4)乙烯/1-己烯共聚物粉末的造粒
将PE-A1粉末和750ppm的抗氧化剂(SUMILIZER GP,由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产)的混合物在50kg/小时的进料速率、450rpm的螺杆速率、门孔开放50%、抽吸压力0.2Mpa和树脂温度为200-230℃下,利用挤出机(由Kobe Steel,Ltd.生产的LCM50)造粒。从而获得A1的颗粒。A1的基本性质示于表2中。
(A2的制备方法)
(1)助催化剂载体的制备
在树脂A2的制备中,采用在树脂A1的制备中使用的助催化剂载体(a)。
(2)预聚合
在容积为210升、装备有搅拌器并经氮气吹洗的高压釜中,于常温常压下装入0.70kg助催化剂载体(a)、80升丁烷、0.02kg1-丁烯和11升氢气,然后将该高压釜加热至41℃。另外,以相当于在高压釜中0.21MPa的气相压力加入乙烯,并且在系统稳定后,将312mmol三异丁基铝和105mmol外消旋-亚乙基双(1-茚基)二苯氧基锆加入以引发聚合。将该混合物加热至50℃,然后在50℃下进行预聚,总时间为4小时,同时持续进料乙烯和氢气。完成聚合后,吹洗乙烯、丁烷、氢气等,并在室温下真空干燥剩余的固体以生成催化剂组分(下文中称作预聚合催化剂组分(a-2)),其中每克助催化剂载体(a)产生12.8g乙烯/1-丁烯共聚物。
(3)连续气相聚合
采用预聚合催化剂组分(a-2),在连续型流化床气相聚合装置中进行乙烯和1-己烯的共聚。聚合条件包括:温度74.5℃、总压2MPa、气体线性速率0.28m/sec、氢气对乙烯的摩尔比0.60%和1-己烯对乙烯的摩尔比0.75%,并且在聚合过程中,乙烯、1-己烯和氢气被连续进料以保持气体组成恒定。另外,将预聚合催化剂组分(a-2)和三异丁基铝在恒定速率下连续进料以保持在流化床中的总粉末重量为80kg,并将平均聚合时间调节到4.1小时。通过聚合,乙烯/1-己烯共聚物粉末(下文中称为PE-A2)以19.4kg/小时的产率获得。
(4)乙烯/1-己烯共聚物粉末的造粒
将PE-A2粉末和750ppm的抗氧化剂(SUMILIZER GP,由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产)的混合物在50kg/小时的进料速率、450rpm的螺杆速率、门孔开放50%、抽吸压力0.2Mpa和树脂温度为200-230℃下,利用挤出机(由Kobe Steel,Ltd.生产的LCM50)造粒。从而获得A2的颗粒。A2的基本性质示于表1中。
树脂A1和A2和在对比例中使用的组分(A)的基本性质示于表1中。在该表中,A3和A4为如下树脂。
A3:由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产的SUMIKATHENE EFV402(乙烯/1-己烯共聚物)
A4:由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产的SUMIKATHENE EFV401(乙烯/1-己烯共聚物)
表1
树脂代号 | A1 | A2 | A3 | A4 | |
MFR 190℃,2.18N | g/10min | 0.6 | 0.4 | 3.5 | 3.6 |
MFRR | -- | 117 | 109 | 17.6 | 19.0 |
密度 | kg/m3 | 919 | 910 | 912 | 904 |
流动活化能(Ea) | kJ/mol | 67.4 | 72.8 | 33.9 | 31.0 |
分子量分布(Mw/Mn) | -- | 7.9 | 6.1 | 2.5 | 2.2 |
熔体张力(MT) | cN | 4.3 | 5.4 | 0.4 | 0.3 |
(式(1)的左边)2×MFR-0.59 | -- | 2.7 | 3.4 | 1.0 | 0.9 |
(式(1)的右边)20×MFR-0.59 | -- | 27.0 | 34.3 | 9.6 | 9.4 |
特性粘度[η] | dl/g | 1.16 | 1.13 | 1.26 | 1.26 |
(式(2)的左边)1.02×MFR-0.094 | -- | 1.07 | 1.11 | 0.91 | 0.90 |
(式(2)的右边)1.50×MFR-0.156 | -- | 1.62 | 1.73 | 1.23 | 1.23 |
[实施例1]
将组分称重以使得它们的含量为树脂A1:97.35wt%,热稳定剂E1:0.05wt%,抗候剂F1:0.8wt%,UV吸收剂G1:0.24wt%,润滑剂K1:0.06wt%,润滑剂K2:0.2wt%,防滴剂H1:0.5wt%和防滴剂H2:0.8wt%。然后,将它们用5升Banbury混合器在150℃下捏合5分钟,然后用造粒机造粒。从而获得用于第三层的颗粒。以相似的方式,分别称重第二层和第一层中包含的组分,随后用5升Banbury混和器在150℃下捏合5分钟,并用造粒机造粒。从而获得用于第二层的颗粒和用于第一层的颗粒。对于各层,利用装备有40mm挤出机的三层吹胀模塑机(环形模头直径:100mm;模唇间隙:1.2mm),将各层的材料在180℃的加工温度下挤出使得所述第一层、所述第二层和所述第三层的厚度分别为20μm、60μm和20μm。然后剪切该管形薄膜以形成三层层压薄膜。该管形薄膜的内层为所述第三层,并且外层为所述第一层。
[实施例2-6,对比例1-6]
以与实施例1相同的方式制备三层层压薄膜,除了如表2和4所示那样改变各层的组成。
所形成的薄膜的评价结果示于表2-5。
在表2和4中指出的标记为如下含义:
B1:由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产的EVATATE H2031(乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,MFR=1g/10min,醋酸乙烯酯含量=19%)
B2:由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产的EVATATE D2011(乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,MFR=1g/10min,醋酸乙烯酯含量=5%)
E1:热稳定剂(商品名:SUMILIZER BP76,由Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.生产)
F1:抗候剂:位阻胺化合物(商品名:Tinuvin 111FDL,由CibaSpecialty Chemicals生产)
G1:二苯甲酮UV吸收剂(商品名:Sumisorb 130,由SumitomoChemical Co.,Ltd.生产)
H1:防滴剂(非离子表面活性剂):重量比为3/7的单甘油单硬脂酸酯/二甘油倍半硬脂酸酯的混合物
H2防滴剂(非离子表面活性剂):脱水山梨糖醇单硬脂酸酯的1mol环氧丙烷加成物
I1:防雾剂(含氟表面活性剂)(商品名:Unidyne DS403,由Daikin Industries,Ltd.生产)
J1:IR吸收剂:锂铝复合氢氧化物(商品名:Mizukalac,由MizusawaIndustrial Chemicals,Ltd.生产)
K1:润滑剂:乙烯双油酸酰胺(ethylenebisoleic amide)
K2:润滑剂:芥酸酰胺
表2
实施例 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
第三层 | 树脂 | A1 | A1 | A1 | A1 | A1 | A1 |
热稳定剂 | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | |
抗候剂 | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | |
UV吸收剂 | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | |
润滑剂 | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | |
防滴剂 | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | |
防雾剂 | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | |
厚度(μm) | 20 | 20 | 20 | 20 | 33 | 33 | |
第二层 | 树脂(重量比) | A1/B1(50/50) | A1/B1(50/50) | A2/B1(50/50) | A2/B1(50/50) | A2/B1(25/75) | A2/B1(75/25) |
热稳定剂 | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | |
抗候剂 | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | |
IR吸收剂 | J1(8) | J1(8) | J1(8) | J1(8) | J1(8) | J1(8) | |
防滴剂 | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | |
厚度(μm) | 60 | 60 | 60 | 60 | 34 | 34 | |
第一层 | 树脂(重量比) | B2 | A1/B2(50/50) | B2 | A2/B2(50/50) | A2/B2(75/25) | A2/B2(25/75) |
热稳定剂 | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | |
抗候剂 | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | |
润滑剂 | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | |
防滴剂 | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(0.6)/H2(0.9) | |
防雾剂 | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | |
厚度(μm) | 20 | 20 | 20 | 20 | 33 | 33 |
表3
实施例 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
总厚度(μm) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
透明性(雾度) | 17 | 17 | 17 | 17 | 16 | 18 | |
贮存后的雾度(Δ雾度) | 21(4) | 20(3) | 20(3) | 21(4) | 21(5) | 21(3) | |
防滴性 | |||||||
低温-2/20℃ | 7天 | A | A | A | A | A | A |
3个月 | A | A | A | A | A | A | |
6个月 | B | B | B | B | A | B | |
高温23/40℃ | 7天 | A | A | A | A | A | A |
3个月 | A | A | A | A | A | A | |
6个月 | B | B | B | B | A | B | |
拉伸断裂强度(MPa) | 27 | 29 | 28 | 30 | 31 | 31 |
表4
对比例 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
第三层 | 树脂 | A1 | A1 | A1 | A1 | A1 | A1 |
热稳定剂 | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | |
抗候剂 | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | |
UV吸收剂 | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | G1(0.24) | |
润滑剂 | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | |
防滴剂 | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | H1(0.5)/H2(0.8) | |
防雾剂 | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | |
厚度(μm) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
第二层 | 树脂(重量比) | A3/B1(50/50) | A3/B1(50/50) | A3/B1(50/50) | B1 | A1 | A1/B1(50/50) |
热稳定剂 | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | |
抗候剂 | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | |
IR吸收剂 | J1(8) | J1(8) | J1(8) | J1(8) | J1(8) | J1(8) | |
防滴剂 | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(1.0)/H2(1.5) | H1(1.0)/H2(1.5) | H1(1.0)/H2(1.5) | H1(1.0)/H2(1.5) | -- | |
厚度(μm) | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
第一层 | 树脂(重量比) | B2 | B2 | A4/B2(50/50) | B2 | A1 | A1/B2(50/50) |
热稳定剂 | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | E1(0.2) | |
抗候剂 | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | F1(0.6) | |
润滑剂 | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | K1(0.06)/K2(0.2) | |
防滴剂 | H1(0.6)/H2(0.9) | H1(1.0)/H2(1.5) | H1(1.0)/H2(1.5) | H1(1.0)/H2(1.5) | H1(0.6)/H2(0.9) | -- | |
防雾剂 | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | I1(0.2) | |
厚度(μm) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
表5
对比例 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
总厚度(μm) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
透明性(雾度) | 18 | 19 | 19 | 18 | 18 | 17 | |
贮存后的雾度(Δ雾度) | 26(8) | 33(14) | 34(15) | 21(3) | 26(8) | 17(0) | |
防滴性 | |||||||
低温-2/20℃ | 7天 | A | A | A | A | A | C |
3个月 | C | B | B | B | B | C | |
6个月 | C | C | C | C | C | C | |
高温23/40℃ | 7天 | A | A | A | A | A | C |
3个月 | C | B | B | B | B | C | |
6个月 | C | C | C | C | C | C | |
拉伸断裂强度(MPa) | 28 | 28 | 30 | 22 | 28 | 27 |
Claims (3)
1.一种农用薄膜,其包含第一层和第二层,所述第一层为包含热塑性树脂并构成所述薄膜的一个表面的层,所述第二层为临近于所述第一层并包含各自如下定义的组分(A)、组分(B)和组分(C)的层,其中在所述第二层中组分(B)的含量为每100重量份组分(A)20-900重量份,组分(C)的含量为组分(A)、(B)和(C)组合重量的0.01-5%;
组分(A):乙烯/α-烯烃共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于具有3-20个碳原子的α-烯烃的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min和流动活化能为35kJ/mol或更高;
组分(B):乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于醋酸乙烯酯的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min,并且衍生于醋酸乙烯酯的结构单元的含量为3-20wt%;
组分(C):非离子表面活性剂。
2.根据权利要求1的农用薄膜,其中所述的第一层包含各自如下定义的组分(A)、组分(B)、组分(C)和组分(D),其中在该第一层中,组分(B)的含量为每100重量份组分(A)20-900重量份,组分(C)的含量为组分(A)、(B)、(C)和(D)组合重量的0.01-5%,并且组分(D)的含量为组分(A)、(B)、(C)和(D)组合重量的0.01-3%:
组分(A):乙烯/α-烯烃共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于具有3-20个碳原子的α-烯烃的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min和流动活化能为35kJ/mol或更高;
组分(B):乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,其包含衍生于乙烯的结构单元和衍生于醋酸乙烯酯的结构单元,并具有熔体流动速率为0.01-5g/10min,并且衍生于醋酸乙烯酯的结构单元的含量为3-20wt%;
组分(C):非离子表面活性剂;
组分(D):含氟表面活性剂,基于聚硅氧烷的表面活性剂,或含氟表面活性剂和基于聚硅氧烷的表面活性剂的混合物。
3.根据权利要求1或2的农用薄膜,其还包含第三层,该第三层包含热塑性树脂,其中所述第三层构成所述薄膜的另一表面。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006093738 | 2006-03-30 | ||
JP2006093738 | 2006-03-30 | ||
JP2006264174 | 2006-09-28 |
Publications (1)
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