CN102088841B - 农业用氟树脂薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供透光性良好、并且对与其它构件的反复接触以及反复弯折的耐久性良好的农业用氟树脂薄膜。本发明涉及一种农业用氟树脂薄膜,其特征在于,在包含氟树脂的薄膜中分散有平均粒径3μm~15μm的合成云母粒子,相对于所述氟树脂100质量份,该合成云母粒子的含量为0.5~5质量份。
Description
技术领域
本发明涉及农业用氟树脂薄膜。
背景技术
作为农业用大棚等的覆盖材料,有各种树脂薄膜,其中,以ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)为代表的氟树脂薄膜,作为透明性好、即使10年以上暴露在室外仍然具有优良耐候性的材料受到关注。
农业用薄膜的用途中,例如以50cm~200cm的间隔用铝制压条(押さえ材)固定的形态使用的农业用薄膜,不会被风等吹起来,因此薄膜的寿命通过对光或雨的耐候性进行评价。
另一方面,根据使用形态有时要求对摩擦或弯折具有耐久性。例如,以拱型大棚等在外围的四边处将薄膜固定,在弓形的管与管之间用通常称为“云母线”(マイカ線)的固定用带固定的形态使用的情况下,或者,以近年来作为节能大棚引起关注的双层充气大棚的下层薄膜的形式使用的情况下等,当被风吹起时,金属骨架材料与薄膜的接触部分会产生摩擦或拍击,因此在反复作用下薄膜容易破损。“拍击到金属上”表示在薄膜的周边未被固定的情况下等,薄膜受到风的作用而不间断地与金属管等接触的现象。
这样产生破损的情况下,作为氟树脂薄膜特性的良好耐候性不能充分地发挥,薄膜自身即使未劣化也需要进行修复或更换,因此存在耗费劳动力或费用的问题。
另外,氟树脂薄膜在长达10年以上的期间暴露于室外时,会逐渐发生结晶化,反复弯折特性会劣化。例如,在为了对大棚内进行换气而以可卷起/卷落的方式构成的所谓的“卷起用”的形态使用的情况下,由于摩擦和反复弯折而容易产生破裂(裂纹),因此要求能够耐受该用途的薄膜。
专利文献1涉及并非农业用薄膜而是用于树脂覆盖等的氟树脂,其中记载了:为了提高耐磨损性和改善色调,通过配合无机填料和颜料以及用硅烷偶联剂处理该填料和颜料,来提高在氟树脂中的分散性。在无机填料和颜料的例示中记载了云母。
专利文献2涉及由非氟树脂的材料构成的农业用薄膜,其中记载了以下的农业用薄膜:由以低密度聚乙烯树脂为主成分的层与以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物为主成分且乙酸乙烯酯含量相互不同的两个层的层叠体构成,其中一层以上含有云母,由此可同时增大散射光线透射率和总光线透射率。对于云母的种类没有特别限制,记载了可以是天然云母也可以是合成云母,可以使用通常使用的云母。
在专利文献3中,记载了为了提高氟树脂薄膜的光扩散性和紫外线阻断性,而在树脂中分散从最外层开始具有无定形二氧化硅-氧化铈-基础颜料的构成的复合体粒子的方法。作为基础颜料,列举了二氧化硅、滑石、云母。在此所使用的复合体粒子的平均粒径为1~3μm。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-53780号公报
专利文献2:日本特开2006-248043号公报
专利文献3:日本特开平10-292056号公报
发明内容
对于农业用氟树脂薄膜而言,在透光性良好的同时,要求如上所述在摩擦、拍击等反复接触、以及反复弯折时不易破损的特殊特性。
但是,对于这样的农业用氟树脂薄膜中的特殊课题,迄今尚未充分认识,也没有提出解决方案。
本发明鉴于以上情况而做出,其目的在于提供透光性良好,并且对与其它构件的反复接触和反复弯折的耐久性良好的农业用氟树脂薄膜。
为了解决前述课题,本发明提供一种农业用氟树脂薄膜,包含氟树脂和分散在氟树脂中的、平均粒径3μm~15μm的合成云母粒子,其中,相对于所述氟树脂100质量份,该合成云母粒子的含量为0.5~5质量份。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选在所述合成云母粒子的表面上存在选自由具有烷基的硅烷偶联剂和聚硅氧烷化合物组成的组中的处理剂。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选所述处理剂为非反应性硅油,该非反应性硅油在含有所述氟树脂的薄膜中的含量相对于所述氟树脂100质量份为0.02~0.3质量份。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选初始拉伸断裂强度为50MPa以上,并且2000次滑动试验后的拉伸断裂强度的保持率为80%以上。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选所述合成云母粒子的平均粒径为3μm~10μm。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选所述合成云母粒子的平均粒径为3μm以上且小于6μm,其含量相对于所述氟树脂100质量份为3~5质量份。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选所述合成云母粒子的平均粒径为6μm以上且小于10μm,其含量相对于所述氟树脂100质量份为0.5~5质量份。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选可见光透射率为90%以上。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选所述保持率为85%以上。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选所述合成云母为四硅钾云母或氟金云母。
本发明的农业用氟树脂薄膜中,优选雾度为20%~85%。
发明效果
根据本发明,可以得到透光性良好,并且对与其它构件的反复接触和反复弯折的耐久性良好的农业用氟树脂薄膜。
附图说明
图1是用于说明滑动试验方法的示意构成图。
图2是用于说明滑动试验方法的试验片的示意图。
标号说明
1试验片
1a摩擦条纹(擦れ筋)
2重物
3钢管
具体实施方式
<氟树脂>
氟树脂可以列举:聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚六氟丙烯、聚氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟(烷基乙烯基醚)-四氟乙烯共聚物等。
特别优选乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟(烷基乙烯基醚)-四氟乙烯共聚物,其中,进一步优选使用乙烯-四氟乙烯共聚物(以下简称ETFE)。
氟树脂的数均分子量没有特别限制,优选10000~1000000,更优选100000~700000。
<合成云母粒子>
本发明中使用的合成云母粒子是包含合成云母的粒子。合成云母是指以下两种:使Mg3Si4O10(OH)2表示的滑石与K2SiF6表示的硅氟化钾进行固相反应而合成的、以KMg2.5Si4O10F2表示的四硅钾云母;和以KMg3AlSi3O10F2表示的氟金云母。这些云母可以使用任意一种,也可以将两种组合使用。
例如,在日本特公平6-27002号公报中,公开了通过将通常的天然滑石粉末与硅氟化钾粉末的混合物进行加热来制造合成云母的方法。上述KMg2.5Si4O10F2和KMg3AlSi3O10F2均为非溶胀云母,具有羟基全部置换为F的结构。其比表面积较小,为1~5m2/g。
合成云母粒子可以适当使用市售品。作为具体的商品,有コ一プケミカル公司的MK系列(商品名)、トピ一工业公司制造的PDM系列(商品名)等。
本发明中使用的合成云母粒子的平均粒径为3μm~15μm,更优选3μm~10μm。平均粒径小于3μm时,比表面积变大,因此难以分散到氟树脂中,而且不能得到充分的耐磨损性。平均粒径超过15μm时,合成云母粒子容易露出于氟树脂薄膜表面,因此有时作为氟树脂薄膜自身特性的耐污染性的良好程度受损。
合成云母粒子的含量相对于100质量份氟树脂为0.5~5质量份。更优选的含量因合成云母粒子的粒径而异,平均粒径为3μm以上且小于6μm时为3~5质量份,平均粒径为6μm以上且小于10μm时为0.5~5质量份,平均粒径为10μm以上且小于15μm时为2~4质量份。
[平均粒径的测定方法]
本说明书中的平均粒径是通过以下测定方法得到的值。即,通过激光衍射散射法测定粒度分布,将粒子群的总体积作为100%求出累积曲线,将该累积曲线上累积体积达到50%的点的粒径即50%粒径(累积中值粒径)作为平均粒径的值。测定设备可以使用例如マイクロトラツク粒度分布测定装置(日机装株式会社制,制品名:HRA X-100)。
<处理剂>
氟树脂薄膜中,优选在含有合成云母粒子的同时还含有具有使合成云母粒子的表面疏水化的作用的处理剂。作为所述处理剂,优选具有烷基的硅烷偶联剂(S1)或者聚硅氧烷化合物(S2)。
使平均粒径3μm以上的合成云母粒子分散到氟树脂中并不困难,通过使合成云母粒子的表面上存在所述处理剂,在与氟树脂的混配工序或薄膜化工序中,合成云母粒子的分散性提高,可以抑制树脂的着色。
使用硅烷偶联剂(S1)时,可以良好地改善合成云母粒子在树脂中的分散性。但是,含有硅烷偶联剂(S1)时,与不含其的情况相比,长期暴露于室外时的氟树脂薄膜容易产生硬化。
作为硅烷偶联剂(S1)的具体例,可以列举:异丁基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷等三烷氧基硅烷类;六甲基二硅氮烷等硅氮烷类;二甲基二氯硅烷等氯硅烷等。这些物质中,更优选异丁基三甲氧基硅烷。
使用硅烷偶联剂(S1)时的处理方法,可以使用例如在异丙醇(IPA)等溶剂中将预定量的硅烷偶联剂(S1)和合成云母粒子混合,并在70℃~170℃下使溶剂蒸发的方法(湿式处理方法)。根据该方法,得到合成云母粒子的表面由硅烷偶联剂覆盖的粒子。在合成云母粒子表面与硅烷偶联剂之间形成化学键。
如果硅烷偶联剂(S1)的使用量过多,则在氟树脂中混炼合成云母粒子和硅烷偶联剂时,未反应的硅烷偶联剂固着在螺杆或料筒上,不久会失去胶粘性,成为黑色的大块而出现在混炼树脂中,因此有时在薄膜成形时产生孔。另外,如果硅烷偶联剂的使用量过少,则在氟树脂中混炼合成云母粒子和硅烷偶联剂时,云母相互凝聚,有时会出现在薄膜中产生白色斑点等严重损害薄膜外观的情况。因此,相对于云母100质量份,优选添加约0.3质量份~约10质量份的硅烷偶联剂、更优选1~5质量份的硅烷偶联剂进行表面处理。
使用聚硅氧烷化合物(S2)时,能够良好地改善合成云母粒子在树脂中的分散性,并且即使长期在室外暴露也难以产生氟树脂薄膜的硬化,容易保持柔软性。其原因尚不明确,推测是由于聚硅氧烷化合物具有抑制氟树脂的结晶化的效果。
因此,与硅烷偶联剂(S1)相比,更优选聚硅氧烷化合物(S2)。
聚硅氧烷化合物(S2)是具有有机基团的有机聚硅氧烷。作为该有机基团,可以列举:烷基、烯基、芳基、氟代烷基等,本发明中优选碳原子数4以下的烷基、苯基。本发明中使用的聚硅氧烷化合物(S2)可以适当地使用一般称为硅油的物质。
作为硅油,优选与合成云母粒子不形成化学键,仅存在于合成云母粒子表面的非反应型硅油。作为非反应型硅油的具体例,可以列举二甲基硅油、苯基甲基硅油等直链硅油;烷基改性的硅油、烷基芳烷基改性的硅油、氟代烷基改性的硅油等。这些物质中,从成本方面考虑,优选二甲基硅油,从耐热性的方面考虑优选苯基甲基硅油。
硅油的分子量优选为约20000以下。分子量超过20000时,不能充分地得到改善合成云母粒子在氟树脂中的分散性的效果。下限值没有特别限制,硅油的分子量一般为约5000以上。
聚硅氧烷化合物(S2)可以使用市售品。例如,作为二甲基硅油,可以列举具有各种分子量(粘度)的东丽道康宁聚硅氧烷公司制造的SH200(制品名)、信越化学公司制造的KF96(制品名)、东芝聚硅氧烷公司制造的TSF451(制品名)等。另外,作为苯基甲基硅油,可以列举东丽道康宁公司制造的SH510(制品名)、SH550(制品名)、SH710(制品名)等。
作为使用聚硅氧烷化合物(S2)时的处理方法,可以使用例如将硅油以雾状喷吹到合成云母粒子上,并在约70℃下进行干燥的方法(干式处理方法)。根据该方法,得到合成云母粒子的表面由硅油覆盖的粒子。非反应型硅油的情况下,在合成云母粒子表面与硅油间不形成化学键,成为硅油存在于粒子表面上的状态。
另外,也可以使用在氟树脂中同时添加合成云母粒子和聚硅氧烷化合物(S2)并混炼后,进行薄膜化的方法。由于聚硅氧烷化合物(S2)容易存在于氟树脂与合成云母粒子的界面处,因此在混炼中成为合成云母粒子的表面由聚硅氧烷化合物(S2)覆盖的状态。
或者,也可以使用与上述的湿式处理方法同样的方法。从工序简便的方面考虑,优选在氟树脂中添加合成云母粒子和聚硅氧烷化合物(S2)并混炼的方法。
如果聚硅氧烷化合物(S2)的使用量过多,则在氟树脂薄膜成形时会因气体而产生发泡条纹(発泡スジ),有时损害薄膜的外观。另外,如果聚硅氧烷化合物的使用量过少,则在氟树脂中混炼合成云母粒子和聚硅氧烷化合物时,云母相互凝聚,有时会出现在氟树脂薄膜中产生白色斑点等严重损害薄膜外观的情况。因此,聚硅氧烷化合物(S2)在氟树脂薄膜中的含量,相对于氟树脂100质量份优选0.01~0.5质量份,更优选0.05~0.2质量份。
<添加剂>
本发明的农业用氟树脂薄膜中,根据需要可以含有公知的添加剂。
例如,通过适当添加氧化铈、氧化锌、氧化铁等紫外线吸收剂,可以得到紫外线阻断薄膜。
<农业用氟树脂薄膜的制造方法>
作为制造本发明的农业用氟树脂薄膜的方法,可以使用制备包含氟树脂、合成云母粒子以及根据需要配合的处理剂、添加剂等的混合物,并将其成膜为薄膜状的方法。
成膜法没有特别限制,可以使用压延法、吹塑法、T形模头挤出法等公知的方法。作为成膜法,从薄膜厚度的均匀性和平面性的观点考虑优选采用T形模头挤出法。
薄膜的厚度没有特别限制,优选约40μm~约150μm,更优选50μm~100μm。厚度超过上述范围时,在用于卷起用途时有时会失去柔软性,厚度小于上述范围时,作为农业用薄膜所要求的耐积雪荷重、耐风压等物理强度可能不充分。
成膜为薄膜状后,可以对农业薄膜进行公知的后处理。例如,可以对薄膜进行电晕放电处理,使该处理面上附着二氧化硅微粒或氧化铝粒子等无机粒子。另外,根据需要,为了使该无机微粒紧粘在薄膜表面,可以以0.3μm的厚度涂布以硅烷偶联剂为主成分的流滴剂。
根据本发明,通过使氟树脂薄膜中含有合成云母粒子,可以使其不易因与农业用大棚的骨架材料、云母线等塑料材料的摩擦或拍击等反复接触而产生破裂。另外,也不易因反复弯折而产生破裂(裂纹),在用于卷起用途时也可以得到良好的耐久性。认为其原因是由于薄膜与金属制的构件等坚硬的构件接触时,施加在薄膜上的力被该合成云母粒子良好地吸收、分散。
另一方面,如后述的比较例所示,使用天然云母粒子代替合成云母粒子时,滑动试验中的拉伸断裂强度的劣化显著。由此得到令人惊讶的发现:即使是相同的云母,在合成云母与天然云母之间也存在效果上的差异。
其理由推测如下。即,合成云母粒子不具有羟基,与此相对,天然云母具有羟基。由于氟树脂薄膜在制造过程中被熔融,因此在其成形工序中,必然有微量的氟树脂被氧化。该氧化的部分与天然云母的羟基结合使薄膜变硬,从而容易失去柔软性,认为由此导致了滑动试验中的拉伸断裂强度的劣化。
另外,由于合成云母粒子不具有羟基,因此难以吸入水分。与通常天然云母具有吸附水相对,合成云母不具有吸附水。因此,认为使用合成云母粒子时,与使用天然云母粒子时相比,不易产生薄膜自身的耐候性劣化。
另外,由于合成云母粒子不易使透光性下降,因此可以在不损害氟树脂薄膜原来具有的良好透明性的情况下,得到透光性高的农业用氟树脂薄膜。透光性高在作物的生长良好的方面是优选的。对于农业用薄膜,可见光透射率为90%以上是适当的。
本发明的农业用氟树脂薄膜的雾度(模糊度)优选为20%~85%,更优选50%~80%。雾度是表示透过薄膜的光中通过扩散而透过的光的比例的尺度。雾度在该范围内时,大棚的骨架材料不易形成清晰的影子,因此具有大棚内植物的生长容易变得均匀的优点。另外,如果雾度为20%以上,则植物的叶温不易因连雨天后的快晴等天气的剧烈变化而产生剧烈的变化等,因此具有植物不易产生应激,生长稳定等优点。
具体而言,根据本发明,可以实现通过下述测定方法得到的初始拉伸断裂强度为50MPa以上、且2000次滑动试验后的保持率为80%以上、更优选85%以上的农业用氟树脂薄膜。
例如,用于对农业用大棚内进行换气的、作为“卷起用途”使用的薄膜的卷起次数,随季节而不同,推测一年内为单向约2000次(即,1000次来回)。因此,在用于作为最苛刻用途的卷起用途时,认为一年内至少产生2000次摩擦。因此,2000次滑动试验后的保持率低于80%、即2000次摩擦引起的劣化超过20%的薄膜,推定不能耐受约5年的使用。
另外,考虑5年以上的使用时,更优选2000次滑动试验后的劣化小于15%,即2000次滑动试验后的保持率为85%以上。
[初始拉伸断裂强度的测定方法]
本说明书中的初始拉伸断裂强度的值,是通过以下的测定方法得到的值。即,对于制造的氟树脂薄膜,通过基于ASTM D638的测定方法,分别测定MD方向(纵向)和TD方向(横向)的初始拉伸断裂强度。将以MD方向作为长度方向(拉伸方向)的规定形状的试验片的测定结果作为MD方向的初始拉伸强度[MD-1]。将以TD方向作为长度方向(拉伸方向)的规定形状的试验片的测定结果作为TD方向的初始拉伸强度[TD-1]。
[滑动试验后的保持率的测定方法]
本说明书中的保持率的值,是通过以下的方法进行滑动试验而得到的值。即,首先,如图1所示,将氟树脂薄膜切割为以MD方向为长度方向的长60cm、宽6.5cm的带状,得到试验片1。在试验片1的一个端部安装重物2。该重物2起到压条的作用,用于使薄膜1保持总是与农业用钢管(丸一钢管公司制造,材料GH38,直径19mm,厚度1.6mm,经热镀锌加工)的表面接触的状态。
重物2的重量以钢管3上的薄膜1保持不翘起并且不断与钢管3接触的状态的方式进行设定。例如,优选另外测定测定对象薄膜的一次屈服强度,使用相当于该值的20%~70%的负荷的重物2。
特别是使用一次屈服强度的30%~60%的负荷,与实际的农业用大棚的使用状态接近,因此更优选。
在此,一次屈服强度是指薄膜弹性伸缩的最大强度。氟树脂薄膜的情况下,一般为断裂强度的20%~30%。农业用薄膜为了耐受风、雨、雪而在没有松弛的情况下铺展,其张力调节为不超过一次屈服强度。
具体而言,例如对于厚度60μm的薄膜进行测定时的重物2,优选重量相当于一次屈服强度的约55%的负荷,厚度80μm的薄膜的情况下优选重量相当于一次屈服强度的约40%的负荷。
图1中,试验片1的另一个端部与气缸(未图示)相连接,沿试验片1的长度方向以10cm的冲程反复进行每4秒往返一次的运动。
该运动进行到单向1000次(或单向2000次)时,如图2所示,在试验片1上沿MD方向观察到微弱的摩擦条纹1a。以包含该摩擦条纹1a的方式对以TD方向为长度方向的规定形状的试验片进行冲裁,使用该试验片通过与上述的初始拉伸断裂强度同样的方法测定单向1000次(或单向2000次)的滑动试验后的拉伸断裂强度。所得到的测定值为滑动试验后的TD方向的拉伸断裂强度[TD-2]。
将滑动试验后的TD方向的拉伸断裂强度[TD-2]相对于上述初始时TD方向的拉伸断裂强度[TD-1]的比率作为TD方向的保持率(%)。
TD方向的保持率(%)=[TD-2]/[TD-1]×100
然后,将MD方向和TD方向交换,除此以外同样地进行滑动试验,求出滑动试验后的MD方向的拉伸断裂强度[MD-2]。即,在图1中,将试验片1的长度方向作为TD方向。在滑动试验后的试验片1上沿TD方向观察到微弱的摩擦条纹1a,因此,以包含该摩擦条纹1a的方式对以MD方向为长度方向的规定形状的试验片进行冲裁。使用该试验片通过与上述的初始拉伸断裂强度同样的方法测定单向1000次(或单向2000次)的滑动试验后的拉伸断裂强度。所得到的测定值为滑动试验后的MD方向的拉伸断裂强度[MD-2]。
将[MD-2]相对于上述[MD-1]的比率作为MD方向的保持率(%)。
MD方向的保持率(%)=[MD-2]/[MD-1]×100
另外,根据本发明,可以实现通过下述测定方法得到的、反复弯折试验中的耐久性为300万次以上的农业用氟树脂薄膜。
[MIT反复弯折试验]
该试验是保持试验片的长度方向为垂直方向,在试验片上施加规定的负荷,以规定的速度在左右135度的范围内进行弯折,根据直到断裂为止的来回弯曲次数计算耐折强度的试验,为耐弯曲疲劳性试验。其为对于卷起时的弯折、以及在金属等坚硬构件上的拍击的耐久性的指标。一般而言,薄膜越薄越有利。
具体而言,根据ASTM D2176进行。即,将薄膜切割为宽度12.5mm、长度130mm得到试验片,将该试验片安装到东洋精机制作所制造的MIT测定器上,在负荷1.25kg、左右的弯折角度各为135度、弯折次数为175次/分钟的条件下使试验片弯曲,测定直到试验片断裂为止的次数(MIT反复次数)。将试验片的宽度方向为TD方向时的测定结果作为TD方向的MIT反复次数,将试验片的宽度方向为MD方向时的测定结果作为MD方向的MIT反复次数。
<用途>
本发明的氟树脂薄膜为农业用薄膜,可以适当用于例如园艺大棚、农业用大棚等。特别是可以适合用作以能够卷起/卷落的方式构成的“卷起用”薄膜、弓形的所谓管网温室(パイプハウス)用薄膜、双层充气大棚用的下层薄膜等由于风等的作用而与骨架材料频繁摩擦的薄膜。
实施例
以下,使用实施例更详细地说明本发明,但是,本发明不限于这些实施例。
可见光透射率和雾度通过以下的方法测定。初始拉伸断裂强度和保持率通过上述的方法测定。另外,进行上述的MIT反复弯折试验。
[可见光透射率的测定方法]
使用分光光度计(岛津制作所公司制、UV-3100PC),根据JISR3106“板ガラス類の透過率·反射率·放射率·日射熱取得率の試験方法”(平板玻璃类的透射率、反射率、辐射率、太阳光辐射热取得率的试验方法)测定薄膜的厚度方向的可见光透射率(单位:%)。
[雾度的测定方法]
使用彩色计算机(スガ试验机公司制,MS-5),根据JIS K7105“プラスチツクの光学的特性試験方法”(塑料的光学特性试验方法)测定薄膜的雾度(单位:%)。
[实施例1]
按照表1所示的配合制造氟树脂薄膜。
使用ETFE(旭硝子公司制造,制品名:Fluon ETFE C-88AX,数均分子量:300000,固体成分:100质量%)作为氟树脂。
在该氟树脂100质量份中,配合合成云母1(コ一プケミカル公司,制品名:MK200,平均粒径6.2μm)3质量份和苯基甲基硅油(东丽道康宁公司制,制品名:SH510)0.1质量份,使用双螺杆挤出机进行混配制造颗粒,然后利用T形模头挤出法制造厚度60μm的氟树脂薄膜。
对于所得到的薄膜,分别测定可见光透射率、雾度、初始拉伸断裂强度(TD方向、MD方向)和保持率(TD方向、MD方向)。结果如表1所示。
另外,对于所得到的薄膜进行MIT反复弯折试验。直到试验片断裂为止的次数(MIT反复次数)如表1所示。
本例中,图1所示的滑动试验方法中的重物2的重量为2kg。该2kg为相当于本例中得到的薄膜的一次屈服强度13MPa的约50%的值。
[实施例2~实施例12和比较例1~6]
除了如表1所示地改变配合和薄膜的厚度以外,与实施例1同样地操作,制造氟树脂薄膜。
对于所得到的薄膜,与实施例1同样地分别测定可见光透射率、雾度、初始拉伸断裂强度和保持率。但是,实施例3~5、12和比较例1中,图1所示的滑动试验方法中的重物2的重量变为2.5kg。另外,进行MIT反复弯折试验。这些结果如表1所示。
表1中所示的合成云母粒子等填料如下所述。
合成云母2:コ一プケミカル公司,制品名:MK100,平均粒径3.5μm
合成云母3:コ一プケミカル公司,制品名:MK300,平均粒径12.2μm
合成云母4:コ一プケミカル公司,制品名:MK100F,平均粒径1.9μm
天然云母1:山口云母工业所公司制造,制品名:A-21S,平均粒径22μm
天然云母2:山口云母工业所公司制造,制品名:Y-1800,平均粒径8.2μm
扁平状颜料:无定形二氧化硅-氧化铈-二氧化硅复合体,大东化成工业公司制,制品名:セリガ一ドT-3018-02,平均粒径1.8μm
表1
表2
如表1的结果所示,未添加合成云母粒子的比较例1、2,可见光透射率高,但是2000次滑动试验后的保持率低于80%,摩擦所造成的拉伸断裂强度的劣化很大。另外,在MIT反复弯折试验中,比较例1在140万次、比较例2的TD方向在210万次、MD方向在220万次的弯曲时断裂。
与此相对,添加有合成云母粒子的实施例1~12,滑动试验后的保持率均高达85%以上,摩擦所造成的拉伸断裂强度的劣化轻微。另外,MIT弯折试验中,即使在300万次以上的弯曲时也未断裂。可见光透射率也为90%以上。
特别是实施例1,2000次滑动试验后的保持率在TD方向和MD方向均为100%,拉伸断裂强度完全没有劣化。
另外,使用硅烷偶联剂(S1)作为处理剂的实施例9与使用作为聚硅氧烷化合物(S2)的非反应型硅油的实施例10相比,实施例10在MD方向上的保持率高。
使用天然云母粒子代替合成云母粒子的比较例3、4,在MIT弯折试验中显示良好的性能,但可见光透射率低于90%,不优选作为农业用薄膜。另外,2000次滑动试验后的保持率低于80%,拉伸断裂强度的劣化大。
使用平均粒径低至1.9μm的合成云母4的比较例5,虽然可见光透射率较高,但2000次滑动试验后的保持率低于80%,拉伸断裂强度的劣化大。另外,MIT反复弯折试验中,TD方向在160万次、MD方向在170万次的弯曲时断裂。
使用扁平状颜料代替合成云母粒子的比较例6,可见光透射率为88%以下,不优选作为农业用薄膜。另外,2000次滑动试验后的保持率低于80%,拉伸断裂强度的劣化大。在MIT弯折试验中,TD方向在160万次、MD方向在170万次的弯曲时断裂。
参考特定的实施方式对本发明进行了详细说明,但是,对本领域的技术人员显而易见的是,在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更或修正。
本申请基于2008年7月11日提出的日本专利申请2008-181387,该申请的内容作为参考并入本说明书中。
产业实用性
本发明的氟树脂薄膜为农业用薄膜,可以适当用于例如园艺大棚、农业用大棚等。特别是可以适合用作以能够卷起/卷落的方式构成的“卷起用”薄膜、弓形的所谓管网温室用薄膜、双层充气大棚用的下层薄膜等由于风等的作用而与骨架材料频繁摩擦的薄膜。
Claims (9)
1.一种农业用氟树脂薄膜,包含氟树脂以及分散在氟树脂中的、平均粒径3μm~15μm的合成云母粒子,其中,相对于所述氟树脂100质量份,该合成云母粒子的含量为0.5~5质量份,所述合成云母为四硅钾云母和氟金云母中的任意一种或两种,
其中,在所述合成云母粒子的表面上,存在选自由具有烷基的硅烷偶联剂和聚硅氧烷化合物组成的组中的处理剂。
2.如权利要求1所述的农业用氟树脂薄膜,其中,所述处理剂为非反应性硅油,该非反应性硅油在含有所述氟树脂的薄膜中的含量相对于所述氟树脂100质量份为0.02~0.3质量份。
3.如权利要求1或2所述的农业用氟树脂薄膜,其中,初始拉伸断裂强度为50MPa以上,并且2000次滑动试验后的拉伸断裂强度的保持率为80%以上。
4.如权利要求1或2所述的农业用氟树脂薄膜,其中,所述合成云母粒子的平均粒径为3μm~10μm。
5.如权利要求1或2所述的农业用氟树脂薄膜,其中,所述合成云母粒子的平均粒径为3μm以上且小于6μm,其含量相对于所述氟树脂100质量份为3~5质量份。
6.如权利要求1或2所述的农业用氟树脂薄膜,其中,所述合成云母粒子的平均粒径为6μm以上且小于10μm,其含量相对于所述氟树脂100质量份为0.5~5质量份。
7.如权利要求1或2所述的农业用氟树脂薄膜,其中,可见光透射率为90%以上。
8.如权利要求3所述的农业用氟树脂薄膜,其中,所述保持率为85%以上。
9.如权利要求1或2所述的农业用氟树脂薄膜,其中,雾度为20%~85%。
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