JP2007151502A - 農業用積層フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】衝撃強度、引裂き強度に優れ、且つ耐農薬性、耐薫蒸性が改善された農業用積層フィルムの提供。
【解決手段】熱可塑性樹脂100重量部に対して、リン酸エステル化合物、好ましくはアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩またはアルカリ金属塩で表面処理された保温剤、好ましくはハイドロタルサイトを1〜20重量部含有する樹脂組成物層を少なくとも一層、好ましくは中間層に有することを特徴とする農業用積層フィルム。
【選択図】なし
【解決手段】熱可塑性樹脂100重量部に対して、リン酸エステル化合物、好ましくはアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩またはアルカリ金属塩で表面処理された保温剤、好ましくはハイドロタルサイトを1〜20重量部含有する樹脂組成物層を少なくとも一層、好ましくは中間層に有することを特徴とする農業用積層フィルム。
【選択図】なし
Description
本発明は、農業用積層フィルムに関し、詳しくは、優れた衝撃強度、引裂強度、引張強度を有し、且つ耐農薬性が改善された農業用積層フィルムに関する。
農業上の促成栽培を目的としたハウス栽培、トンネル栽培などでは、一般に被覆資材として各種熱可塑性樹脂からなる農業用フィルムが多量に使用されている。従来、ポリ塩化ビニルフィルムが、透明性、強靱性、保温性等に優れており多く使用されていたが、使用済の廃棄物の焼却が可能であるなどの理由で、近年オレフィン系樹脂フィルムに置き換えられつつある。
オレフィン系樹脂フィルムは、ポリ塩化ビニルフィルムと比較して保温性が劣るため、一般には、赤外線吸収能の高いハイドロタルサイト類等の無機化合物を添加することにより保温性を改善している。しかしながら、近年、施設園芸栽培においては硫黄系、ハロゲン系などの酸性物質からなる農薬、土壌燻蒸剤が多く使用されるようになってきており、それに伴いハウスフィルムの寿命が短くなるという問題が生じてきた。
一つは、酸性物質によりフィルム中の耐候安定剤(ヒンダードアミン)が無効化され、耐候劣化するという問題がある。このような問題を解決する手法として、例えば、熱可塑性樹脂に光安定剤であるヒンダードアミン系化合物とハイドロタルサイト類化合物とを配合した耐農薬性を付与した農業用フィルム(例えば、特許文献1参照。)、立体障害アミンおよび金属酸化物または水酸化物を含有する耐光性および有害生物防除剤耐性を有するポリオレフィンフィルム(例えば、特許文献2参照。)、ヒンダードアミン系化合物、ハイドロタルサイト類化合物および紫外線吸収剤を含有し、無機硫黄剤で土壌または植物を処理するハウス栽培に用いられることを特徴とするポリオレフィン系樹脂被覆フィルム(例えば、特許文献3参照。)等が提案され、それぞれ一定の改善効果が認められる様になってきている。
しかしながら、上述の手法を採っても、薫蒸の繰り返し等により、フィルムの透明性が著しく低下するという問題があった。従って、これら透明性低下の欠点も含め耐農薬性が改善された農業用フィルムの出現が強く望まれている。
特開昭63−175072号公報
特開平8−48822号公報
特開平8−224049号公報
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、衝撃強度、引裂き強度に優れ、且つ耐農薬性が改善された農業用積層フィルムを提供することにある。
本発明者らは、前記従来技術の問題点を克服するために鋭意研究した結果、薫蒸の繰り返し等で発生した酸性物質が保温剤に作用して、徐々に保温剤が膨潤し、ボイド等を発生させることによりフィルムが白濁不透明となることを見出した。そして、熱可塑性樹脂に、リン酸エステル化合物で表面処理された保温剤を特定量配合した樹脂組成物層を有する積層フィルムが衝撃強度、引裂き強度に優れ、且つ耐農薬性が改善された農業用積層フィルムになり得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の第1の発明によれば、熱可塑性樹脂100重量部に対して、リン酸エステル化合物で表面処理された保温剤を1〜20重量部含有する樹脂組成物層を少なくとも一層有することを特徴とする農業用積層フィルムが提供される。
また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、表面処理に用いるリン酸エステル化合物が、下記一般式(1)または(2)で表わされるアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩またはアルカリ金属塩であることを特徴とする農業用積層フィルムが提供される。
また、本発明の第3の発明によれば、第1又は2の発明において、保温剤が、ハイドロタルサイト類無機化合物であることを特徴とする農業用積層フィルムが提供される。
また、本発明の第4の発明によれば、第3の発明において、ハイドロタルサイト類無機化合物が下記一般式(3)で表されることを特徴とする農業用積層フィルムが提供される。
M2+ 1−xAlx(OH)2(Ap−)x/p・qH2O …(3)
(式中、M2+は、Mg、CaまたはZnの二価金属イオンであり、Ap−はp価アニオンであり、xは0<x<0.5の条件を満足する数値であり、qは0≦q≦2の条件を満足する数値である。)
M2+ 1−xAlx(OH)2(Ap−)x/p・qH2O …(3)
(式中、M2+は、Mg、CaまたはZnの二価金属イオンであり、Ap−はp価アニオンであり、xは0<x<0.5の条件を満足する数値であり、qは0≦q≦2の条件を満足する数値である。)
また、本発明の第5の発明によれば、第1〜4のいずれかの発明において、熱可塑性樹脂がエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂であることを特徴とする農業用積層フィルムが提供される。
また、本発明の第6の発明によれば、第1〜5のいずれかの発明において、第1の発明の樹脂組成物層を中間層とし、外層及び内層にエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂を主成分とする層を用いたことを特徴とする農業用積層フィルムが提供される。
本発明の農業用積層フィルムは、熱可塑性樹脂にリン酸エステル化合物で表面処理された保温剤を特定量配合した樹脂組成物層を有するので、耐農薬性、耐薫蒸性が改善され、従来のフィルムでは得られなかった長期展張性能が得られる。
本発明は、熱可塑性樹脂にリン酸エステル化合物で表面処理された保温剤を配合した樹脂組成物を少なくとも一層有し、好ましくは中間層に有する農業用積層フィルムである。以下に本発明を各項目毎に詳細に説明する。
1.樹脂組成物層
(1)熱可塑性樹脂
本発明の農業用積層フィルムにおける樹脂組成物層で用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。
上記塩化ビニル系樹脂としては、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどが挙げられ、また上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体などが挙げられ、また上記ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルポリエステルなどが挙げられる。
(1)熱可塑性樹脂
本発明の農業用積層フィルムにおける樹脂組成物層で用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。
上記塩化ビニル系樹脂としては、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどが挙げられ、また上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体などが挙げられ、また上記ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルポリエステルなどが挙げられる。
上記熱可塑性樹脂の中でも、ポリオレフィン系樹脂、特に、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体は、光線透過性、耐久性に優れ、焼却した場合にも有害なガスが発生する恐れがないため好ましい。これらの中でも、エチレン・酢酸ビニル共重合、エチレン・α−オレフィン共重合体が特に好ましい。
本発明で好ましく用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィンとしては、多くの場合、炭素数3〜18のα−オレフィンが用いられる。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン等が挙げられるが、これらα−オレフィンの中で、好ましくは炭素数4〜12のもの、特に好ましくは炭素数6〜10のものが望ましい。このα−オレフィンは、1種選んで用いても、所望に応じて2種以上を併用することもできる。また、エチレン・α−オレフィン共重合体中のα−オレフィン含有量は、2〜50重量%、好ましくは3〜35重量%、特に好ましくは5〜25重量%が望ましい。
本発明で用いることのできるエチレン・α−オレフィン共重合体の物性は、特に制限されるものではないが、MFR及び密度が以下に示す範囲内であれば得られる積層フィルムの成形性、衝撃強度などが向上するので好ましい。
JIS−K7210による190℃、荷重2.16kgでのMFR(メルトフローレート:溶融流量)は、0.1〜10g/10分、好ましくは0.3〜7g/10分、より好ましくは0.7〜5g/10分である。該MFRが上記範囲より大きいと、フィルムの強度が低下することと、成膜が不安定となる。また、該MFRが上記範囲より小さいと、成形時の樹脂圧力が高くなり樹脂発熱を生じたり、あるいは、押出しエネルギーが増大する等加工性が悪化する。
JIS−K7210による190℃、荷重2.16kgでのMFR(メルトフローレート:溶融流量)は、0.1〜10g/10分、好ましくは0.3〜7g/10分、より好ましくは0.7〜5g/10分である。該MFRが上記範囲より大きいと、フィルムの強度が低下することと、成膜が不安定となる。また、該MFRが上記範囲より小さいと、成形時の樹脂圧力が高くなり樹脂発熱を生じたり、あるいは、押出しエネルギーが増大する等加工性が悪化する。
JIS−K7112により測定される密度は、0.900〜0.923g/cm3、好ましくは0.903〜0.920g/cm3、より好ましくは0.905〜0.918g/cm3である。該密度が上記範囲より大きいと、透明性、衝撃強度が不良となる。また、密度が小さすぎると、結晶性低下に伴い成形時にフロストラインが上昇し成膜不安定となったりする。
本発明の樹脂組成物層で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体は、種々の方法により製造することができ、例えば、メタロセン触媒、チーグラー触媒、フィリップス触媒などのオレフィン重合触媒の存在下にエチレン及びα−オレフィンを共重合して製造することができる。共重合の方法としては、気相法、スラリー法、溶液法、高圧イオン重合法等が挙げられるが、何れの方法を用いても構わない。
(2)保温剤
本発明の樹脂組成物層で用いられる保温剤としては、赤外線吸収能を有する無機化合物を一種又は二種以上で組み合わせて用いることができる。用いることのできる無機化合物は、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、燐酸リチウム、燐酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、アルミン酸カルシウム、アルミン酸マグネシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸カリウム、アルミノ珪酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、マイカ、ゼオライト、ハイドロタルサイト類、リチウム・アルミニウム複合水酸化物、アルミニウム・リチウム・マグネシウム複合炭酸塩化合物、アルミニウム・リチウム・マグネシウム複合珪酸塩化合物、マグネシウム・アルミニウム・珪素複合水酸化物、マグネシウム・アルミニウム・珪素複合硫酸塩化合物、マグネシウム・アルミニウム・珪素複合炭酸塩化合物等が挙げられる。好ましくは、ハイドロタルサイト類、リチウム・アルミニウム複合水酸化物であり、より好ましくは、一般式(3)で表されるハイドロタルサイト類である。
本発明の樹脂組成物層で用いられる保温剤としては、赤外線吸収能を有する無機化合物を一種又は二種以上で組み合わせて用いることができる。用いることのできる無機化合物は、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、燐酸リチウム、燐酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、アルミン酸カルシウム、アルミン酸マグネシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸カリウム、アルミノ珪酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、マイカ、ゼオライト、ハイドロタルサイト類、リチウム・アルミニウム複合水酸化物、アルミニウム・リチウム・マグネシウム複合炭酸塩化合物、アルミニウム・リチウム・マグネシウム複合珪酸塩化合物、マグネシウム・アルミニウム・珪素複合水酸化物、マグネシウム・アルミニウム・珪素複合硫酸塩化合物、マグネシウム・アルミニウム・珪素複合炭酸塩化合物等が挙げられる。好ましくは、ハイドロタルサイト類、リチウム・アルミニウム複合水酸化物であり、より好ましくは、一般式(3)で表されるハイドロタルサイト類である。
M2+ 1−xALx(OH)2(Ap−)x/p・qH2O …(3)
(式中、M2+はMg、CaまたはZnよりなる群から選ばれた二価金属イオンを示し、Ap−はp価アニオンを示し、xは、0<x<0.5の条件を満足する数値であり、qは、0≦q≦2の条件を満足する数値である。)
(式中、M2+はMg、CaまたはZnよりなる群から選ばれた二価金属イオンを示し、Ap−はp価アニオンを示し、xは、0<x<0.5の条件を満足する数値であり、qは、0≦q≦2の条件を満足する数値である。)
一般式(3)中、Ap−としては、Cl−、Br−、I−、NO3 2−、ClO4 −、SO4 2−、CO2 2−、SiO3 2−、HPO4 2−、HBO3 2−、PO4 2−等のアニオンが挙げられる。
保温剤として用いられる無機化合物の平均粒径は、10μm以下が好ましく、より好ましくは5μm以下、特に好ましくは1μm以下である。平均粒径が10μm以下であれば、フィルムの透明性が著しく損なわれることがないので好ましい。
保温剤は、水澤化学工業(株)からミズカラック、ミズカラックL、ミックレイASi、ミックレイFVA、協和化学工業(株)からDHT4A、DHT4A2、アルカマイザー1、戸田工業(株)からOPTIMA LSAなどの商品名で入手可能である。予めリン酸エステル化合物以外の表面処理剤で処理された保温剤を用いることもできる。
保温剤は、水澤化学工業(株)からミズカラック、ミズカラックL、ミックレイASi、ミックレイFVA、協和化学工業(株)からDHT4A、DHT4A2、アルカマイザー1、戸田工業(株)からOPTIMA LSAなどの商品名で入手可能である。予めリン酸エステル化合物以外の表面処理剤で処理された保温剤を用いることもできる。
本発明で用いる保温剤は、リン酸エステル化合物で表面処理されている必要がある。
表面処理に用いるリン酸エステル化合物としては、下記一般式(1)または(2)で表されるアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩またはアルカリ金属塩であることが好ましい。
表面処理に用いるリン酸エステル化合物としては、下記一般式(1)または(2)で表されるアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩またはアルカリ金属塩であることが好ましい。
上記一般式(1)で表されるアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩において、R1は、炭素原子数10〜30のアルキル基またはアルケニル基であり、処理して得られる保温剤の耐水、耐酸性の点で、好ましくは炭素原子数12〜24のアルキル基またはアルケニル基であり、より好ましくは炭素原子数14〜20のアルキル基またはアルケニル基である。
また、一般式(1)中R1’は、炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、好ましくは炭素原子数1〜4のアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数1〜2のアルキレン基である。
また、一般式(1)中R1’は、炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、好ましくは炭素原子数1〜4のアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数1〜2のアルキレン基である。
一般式(1)で表されるアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩の具体例としては、ラウリルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ラウリルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ラウリルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ラウリルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ラウリルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、パルミチルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、パルミチルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、パルミチルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、パルミチルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、パルミチルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ステアリルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ステアリルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ステアリルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ステアリルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ステアリルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、オレイルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、オレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、オレイルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、オレイルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、オレイルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、アラキルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、アラキルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、アラキルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、アラキルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、アラキルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルジメタノールアミン塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルジプロパノールアミン塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルジブタノールアミン塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルジヘキサノールアミン塩が挙げられる。
上記一般式(2)で表されるアルコールリン酸エステルのアルカリ金属塩において、R2は、炭素原子数10〜30のアルキル基またはアルケニル基であり、処理して得られる保温剤の耐水、耐酸性の点で、好ましくは炭素原子数12〜24のアルキル基またはアルケニル基であり、より好ましくは炭素原子数14〜20のアルキル基またはアルケニル基である。
また、一般式(2)中、アルカリ金属はLi、Na、K、Rb等を示す。
また、一般式(2)中、アルカリ金属はLi、Na、K、Rb等を示す。
一般式(2)で表されるアルコールリン酸エステルのアルカリ金属塩の具体例としては、ラウリルアルコールリン酸エステルのLi塩、ラウリルアルコールリン酸エステルのNa塩、ラウリルアルコールリン酸エステルのK塩、ラウリルアルコールリン酸エステルのRb塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルのLi塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルのNa塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルのK塩、ミリスチルアルコールリン酸エステルのRb塩、パルミチルアルコールリン酸エステルのLi塩、パルミチルアルコールリン酸エステルのNa塩、パルミチルアルコールリン酸エステルのK塩、パルミチルアルコールリン酸エステルのRb塩、ステアリルアルコールリン酸エステルのLi塩、ステアリルアルコールリン酸エステルのNa塩、ステアリルアルコールリン酸エステルのK塩、ステアリルアルコールリン酸エステルのRb塩、オレイルアルコールリン酸エステルのLi塩、オレイルアルコールリン酸エステルのNa塩、オレイルアルコールリン酸エステルのK塩、オレイルアルコールリン酸エステルのRb塩、アラキルアルコールリン酸エステルのLi塩、アラキルアルコールリン酸エステルのNa塩、アラキルアルコールリン酸エステルのK塩、アラキルアルコールリン酸エステルのRb塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルのLi塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルのNa塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルのK塩、ベヘニルアルコールリン酸エステルのRb塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルのLi塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルのNa塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルのK塩、ジラウリルアルコールリン酸エステルのRb塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルのLi塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルのNa塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルのK塩、ジミリスチルアルコールリン酸エステルのRb塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルのLi塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルのNa塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルのK塩、ジパルミチルアルコールリン酸エステルのRb塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルのLi塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルのNa塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルのK塩、ジステアリルアルコールリン酸エステルのRb塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルのLi塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルのNa塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルのK塩、ジオレイルアルコールリン酸エステルのRb塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルのLi塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルのNa塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルのK塩、ジアラキルアルコールリン酸エステルのRb塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルのLi塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルのNa塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルのK塩、ジベヘニルアルコールリン酸エステルのRb塩が挙げられる。
本発明で用いるアルコールリン酸エステルのジアルコールアミン塩またはアルカリ金属塩(以下、表面処理剤ということがある。)は、上記一般式(1)または(2)に含まれる化合物を単独または混合して用いることができ、併用して用いることが好ましい。
また、モノエステルよりもジエステルの方が耐水、耐酸性が優れる傾向にある。炭素数等は使用目的に応じ適宜選択することができる。
また、モノエステルよりもジエステルの方が耐水、耐酸性が優れる傾向にある。炭素数等は使用目的に応じ適宜選択することができる。
表面処理剤による保温剤の表面処理方法は、公知の方法のいずれであってもよく、例えば、あらかじめ水に懸濁状態にある保温剤を該表面処理剤が溶解する温度以上に保ち、撹拌下に該表面処理剤の水溶液を注加し、さらに十分に両者を混合した後、保温剤スラリーを引き続き脱水、乾燥、粉砕あるいは脱水、造粒、乾燥する方法が挙げられる。
表面処理剤は、水媒体中で解離して、
を生成し、これらが無機化合物表面の金属イオンと結合してその表面を被覆し、表面に突出した親油性のRO基により強固な耐水、耐酸性を発揮するものと推定される。
表面処理における保温剤に対する表面処理剤の使用量は、保温剤を基準として、0.5〜10重量%、好ましくは1〜5重量%である。表面処理剤を保温剤に添加したときの添加量と結合量との関係は、表面処理剤としてジアルコールアミン塩を用いた場合は、添加量の約70〜90%が結合し、アルカリ金属塩を用いた場合は、添加量の約95%が結合する。
したがって、表面処理剤の使用量が上記範囲内であれば、耐水、耐酸性の改善効果が十分に得られる。また上記範囲より多い場合は耐水、耐酸性の改善効果も飽和状態となり不経済となる。
したがって、表面処理剤の使用量が上記範囲内であれば、耐水、耐酸性の改善効果が十分に得られる。また上記範囲より多い場合は耐水、耐酸性の改善効果も飽和状態となり不経済となる。
熱可塑性樹脂に添加される表面処理剤で処理された保温剤の添加量は、熱可塑性樹脂100重量部に対して、1〜20重量部であり、好ましくは2〜17重量部であり、より好ましくは3〜14重量部である。表面処理剤で処理された保温剤の添加量が1重量部未満では保温性能改善効果が不十分であり、また20重量部を超えるとフィルム成形時に発泡を生じる恐れがあることと、フィルムの透明性及び機械強度も低下し問題となる。表面処理剤で処理された保温剤の添加は、直接添加してもよいし、予めベース熱可塑性樹脂と同一の樹脂を用い高濃度マスターバッチ化としたものを作成しそれを添加してもよい。
2.積層フィルム
本発明の積層フィルムは、上記表面処理剤で処理された保温剤が添加された熱可塑性樹脂層を少なくとも一層有する積層フィルムであり、特に、該保温剤が添加された熱可塑性樹脂層を中間層とする三層フィルムが好ましい。表面処理剤で処理された保温剤が添加された熱可塑性樹脂層を中間層とする三層フィルムを作成する場合は、外層及び内層にエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂層を用いる積層フィルムが好ましい。
外層及び内層に好ましく用いることのできるエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂におけるα−オレフィンとしては、例えば、炭素数3〜18のα−オレフィンが用いられる。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン等が挙げられるが、これらα−オレフィンの中で、好ましくは炭素数4〜12のもの、特に好ましくは炭素数6〜10のものが望ましい。このα−オレフィンは、1種選んで用いても、所望に応じて2種以上を併用することもできる。また、エチレン・α−オレフィン共重合体中のα−オレフィン含有量は2〜50重量%、好ましくは3〜35重量%、特に好ましくは5〜25重量%が望ましい。
本発明の積層フィルムは、上記表面処理剤で処理された保温剤が添加された熱可塑性樹脂層を少なくとも一層有する積層フィルムであり、特に、該保温剤が添加された熱可塑性樹脂層を中間層とする三層フィルムが好ましい。表面処理剤で処理された保温剤が添加された熱可塑性樹脂層を中間層とする三層フィルムを作成する場合は、外層及び内層にエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂層を用いる積層フィルムが好ましい。
外層及び内層に好ましく用いることのできるエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂におけるα−オレフィンとしては、例えば、炭素数3〜18のα−オレフィンが用いられる。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン等が挙げられるが、これらα−オレフィンの中で、好ましくは炭素数4〜12のもの、特に好ましくは炭素数6〜10のものが望ましい。このα−オレフィンは、1種選んで用いても、所望に応じて2種以上を併用することもできる。また、エチレン・α−オレフィン共重合体中のα−オレフィン含有量は2〜50重量%、好ましくは3〜35重量%、特に好ましくは5〜25重量%が望ましい。
本発明の積層フィルムにおける外層または内層に好ましく用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体の物性は、特に制限されるものではないが、MFR及び密度が以下に示す範囲内であれば積層フィルムの成形性、衝撃強度などが向上するので好ましい。
JIS−K7210による190℃、荷重2.16kgでのMFR(メルトフローレート:溶融流量)は、0.1〜10g/10分、好ましくは0.3〜7g/10分、より好ましくは0.7〜5g/10分である。該MFRが上記範囲より大きいと、フィルムの強度が低下することと、成膜が不安定となる。また、該MFRが上記範囲より小さいと、成形時の樹脂圧力が高くなり樹脂発熱を生じたり、あるいは、押出しエネルギーが増大する等加工性が悪化する。
JIS−K7210による190℃、荷重2.16kgでのMFR(メルトフローレート:溶融流量)は、0.1〜10g/10分、好ましくは0.3〜7g/10分、より好ましくは0.7〜5g/10分である。該MFRが上記範囲より大きいと、フィルムの強度が低下することと、成膜が不安定となる。また、該MFRが上記範囲より小さいと、成形時の樹脂圧力が高くなり樹脂発熱を生じたり、あるいは、押出しエネルギーが増大する等加工性が悪化する。
JIS−K7112により測定される密度は、0.905〜0.926g/cm3、好ましくは0.907〜0.924g/cm3、より好ましくは0.910〜0.920g/cm3である。該密度が上記範囲より大きいと、透明性、衝撃強度が不良となる。また、密度が小さすぎるとフィルム表面にベタツキを生じたり、結晶性低下に伴い成形時にフロストラインが上昇し成膜不安定となったりする。
本発明の積層フィルムは、外層/中間層/内層の三層を基本とし、その積層構成比は、外層の厚みが5〜100μm、好ましくは10〜80μm、さらに好ましくは15〜60μmの範囲にあり、中間層の厚みが10〜150μm、好ましくは20〜120μm、さらに好ましくは30〜100μmの範囲にあり、内層の厚みが5〜100μm、好ましくは10〜80μm、さらに好ましくは15〜60μmの範囲である
このような3層積層フィルムにおいては、外層、中間層および内層の各層の厚みの比(外層/中間層/内層)は、0.2〜4/1〜10/1、好ましくは0.5〜2/2〜6/1であることが望ましい。
また、積層フィルム全体の厚みは、30〜200μmが好ましく、より好ましくは50〜180μm、さらに好ましくは70〜150μmの範囲である。
なお、本発明の積層フィルムは、外層/中間層/内層の三層の他に、必要に応じて、更に保護層等を追加で設けることができる。
このような3層積層フィルムにおいては、外層、中間層および内層の各層の厚みの比(外層/中間層/内層)は、0.2〜4/1〜10/1、好ましくは0.5〜2/2〜6/1であることが望ましい。
また、積層フィルム全体の厚みは、30〜200μmが好ましく、より好ましくは50〜180μm、さらに好ましくは70〜150μmの範囲である。
なお、本発明の積層フィルムは、外層/中間層/内層の三層の他に、必要に応じて、更に保護層等を追加で設けることができる。
本発明の積層フィルムにおける内層及び外層を形成するエチレン・α−オレフィン共重合体、及び中間層を形成する表面処理剤で処理された保温剤が添加される熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて一般に樹脂組成物用として用いられている公知の各種補助添加剤、例えば、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤、熱安定剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、防曇剤、顔料、核剤等を配合したり、或いはフィルムの外層表面に無機ゾルを主体とした公知の塗布型防曇剤を塗布したりすることが出来る。
また、エチレン・α−オレフィン共重合体を使用する場合は、フィルムを成形する際の成形性をより良好なものとするために、例えば、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を必要に応じ添加することができる。この場合、その添加量は、ベースとなるエチレン・α−オレフィン共重合体の強靱性を実用上損なわない範囲として、5〜20重量%程度が好ましい。
本発明の農業用積層フィルムは、所定の添加剤を配合した熱可塑性樹脂組成物やエチレン・α−オレフィン共重合体を公知の成形方法により成形加工して製造することができる。その製造方法としては、積層数に応じた押出機と通常のフィードブロックタイプ、マルチマニホールドタイプ、マルチスロットタイプの接合・合流部を有する積層ダイによる空冷インフレーションフィルム成形、Tダイフィルム成形等が挙げられ、これらの何れかの方法により好適なフィルムを得ることができる。
本発明の積層フィルムは、上述のようにリン酸エステル化合物で表面処理された保温剤を含有する樹脂組成物層を少なくとも一層有するので、衝撃強度、引裂強度、引張強度に優れ、さらに、薫蒸処理によってもフィルム中に添加されている保温剤は酸性物質等による影響を受けず、長期展張性が得られ、ハウス促成栽培等に用いる農業用積層フィルムとして使用が可能となる。
以下に実施例、比較例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は、実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例で用いた物性測定方法、積層フィルムの評価方法は以下の通りである。
1.物性の測定方法
(1)MFR:JIS−K7210に準拠して測定した。
(2)密度:JIS−K7112に準拠して測定した。
(3)BET比表面積:液体窒素吸着法により測定した。
(4)平均2次粒子径:無機化合物の1%水スラリーを超音波で3分間分散処理した後、マイクロトラック(日機装(株)製)により測定した。
(1)MFR:JIS−K7210に準拠して測定した。
(2)密度:JIS−K7112に準拠して測定した。
(3)BET比表面積:液体窒素吸着法により測定した。
(4)平均2次粒子径:無機化合物の1%水スラリーを超音波で3分間分散処理した後、マイクロトラック(日機装(株)製)により測定した。
2.評価方法
(1)成形時の発泡:成形を行った際、フィルム外観を目視観察し、気泡が全くない状態を「○」、気泡が僅かでも認められたら「×」とした。
(2)保温性:赤外線分光光度計で得られるフィルムの各波長に対応した吸収率でプランクの放射法則によって得られる各波長の分光放射発散度を重みづけし、その吸収率で重みづけされた分光放射発散度と、元の分光放射発散度との比を持って保温性とした。数値が大きい程赤外線吸収能が高く保温性に優れる。
(3)薫蒸試験:各評価フィルムを三重県四日市市の日本ポリエチレン(株)の試験圃場に設置したミニハウス(底辺80cm×150cm、高さ60cm)に被覆し、ミニハウス内部に設置したホットプレート上で硫黄5gを加熱することによって1時間薫蒸処理を行った。薫蒸処理の頻度は1回/1週とし、曝露されたフィルムを3ケ月毎にサンプリングを実施し、それぞれのフィルムについて以下の測定を行い耐薫蒸性能を評価した。
(i)ヘイズ:JIS−K7105に準拠して測定した。
(ii)引張破断伸度:JIS−K6781に準拠して、横方向の測定を行った。
(1)成形時の発泡:成形を行った際、フィルム外観を目視観察し、気泡が全くない状態を「○」、気泡が僅かでも認められたら「×」とした。
(2)保温性:赤外線分光光度計で得られるフィルムの各波長に対応した吸収率でプランクの放射法則によって得られる各波長の分光放射発散度を重みづけし、その吸収率で重みづけされた分光放射発散度と、元の分光放射発散度との比を持って保温性とした。数値が大きい程赤外線吸収能が高く保温性に優れる。
(3)薫蒸試験:各評価フィルムを三重県四日市市の日本ポリエチレン(株)の試験圃場に設置したミニハウス(底辺80cm×150cm、高さ60cm)に被覆し、ミニハウス内部に設置したホットプレート上で硫黄5gを加熱することによって1時間薫蒸処理を行った。薫蒸処理の頻度は1回/1週とし、曝露されたフィルムを3ケ月毎にサンプリングを実施し、それぞれのフィルムについて以下の測定を行い耐薫蒸性能を評価した。
(i)ヘイズ:JIS−K7105に準拠して測定した。
(ii)引張破断伸度:JIS−K6781に準拠して、横方向の測定を行った。
(実施例1)
無機化合物としてハイドロタルサイト(BET比表面積10m2/g、平均2次粒子径0.4μm)2kgを10Lの水にケミスターラーを用いて均一に分散させた後、80℃に加温した。別に80℃の温水1Lに下記構造式で表されるジオレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩;
無機化合物としてハイドロタルサイト(BET比表面積10m2/g、平均2次粒子径0.4μm)2kgを10Lの水にケミスターラーを用いて均一に分散させた後、80℃に加温した。別に80℃の温水1Lに下記構造式で表されるジオレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩;
をハイドロタルサイトに対して2重量%に相当する40gを溶解した。この水溶液を上記ハイドロタルサイトスラリーに撹拌下に加え、さらに十分撹拌を継続して表面処理した。続いて減圧下に脱水した後乾燥、粉砕し表面処理されたハイドロタルサイト(保温剤A)を作成した。
中間層に表面処理したハイドロタルサイト(保温剤A)10重量部とエチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂(日本ポリエチレン社製ノバテックEVA LV430;MFR1.0g/10分、酢酸ビニル含量15wt%)100重量部とを混合したものを用い、外層及び内層にエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂A(日本ポリエチレン社製カーネルKF282;MFR2.2g/10分、密度0.915g/cm3)を用い、三菱化学エンジニアリング社製三種三層インフレーションフィルム成形機にて、設定温度185℃で成膜を行い、外層の厚み20μm、中間層の厚み60μm、内層の厚み20μmの三層インフレーションフィルムを得た。なお、外層には、ブロッキング防止剤としてシリカを0.16重量部、滑剤としてオレイン酸アミドを0.13重量部添加し、内層には、ブロッキング防止剤としてシリカ0.35重量部、滑剤としてオレイン酸アミド0.18重量部添加した。また耐候安定剤として光安定剤共重合樹脂(日本ポリエチレン社製ノバテックXJ100H)を各層に3.0重量部を添加した。保温剤、ブロッキング防止剤、滑剤は予め基材樹脂と同一の樹脂を用い高濃度のマスターバッチを作成し、それを希釈添加した。作成された三層フィルムの外層側表面に、防曇剤として、シリカゾル、アクリル系親水性高分子化合物、界面活性剤、有機シラン誘導体のアルコール分散液(日本ポリエチレン社製「ZMYPK12」)を、刷毛ロールコーターにて塗布を行い、直後に90℃温風で乾燥を実施し固形分量として0.6g/m2の塗布膜を付与した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
(実施例2)
中間層に用いる熱可塑性樹脂をエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂B(日本ポリエチレン社製ハーモレックスNF324A;MFR2.0g/10分、密度0.906g/cm3)とした以外は実施例1と同様に配合、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
中間層に用いる熱可塑性樹脂をエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂B(日本ポリエチレン社製ハーモレックスNF324A;MFR2.0g/10分、密度0.906g/cm3)とした以外は実施例1と同様に配合、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
(実施例3)
ハイドロタルサイトの表面処理剤をジオレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩の代わりに、下記構造式で表されるジラウリルアルコールリン酸エステルのナトリウム塩;
ハイドロタルサイトの表面処理剤をジオレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩の代わりに、下記構造式で表されるジラウリルアルコールリン酸エステルのナトリウム塩;
に変更し、ハイドロタルサイトに対して3重量%添加とした以外は実施例1と同様に表面処理を行い、表面処理されたハイドロタルサイト(保温剤B)を作成した。この保温剤Bを用い実施例1と同様に配合、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
(実施例4)
実施例1の表面処理剤をジオレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩20gとジラウリルアルコールリン酸エステルのナトリウム塩30gとした以外は実施例1と同様に表面処理を行い、表面処理されたハイドロタルサイト(保温剤C)を作成した。この保温剤Cを用い実施例1と同様に配合、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
実施例1の表面処理剤をジオレイルアルコールリン酸エステルジエタノールアミン塩20gとジラウリルアルコールリン酸エステルのナトリウム塩30gとした以外は実施例1と同様に表面処理を行い、表面処理されたハイドロタルサイト(保温剤C)を作成した。この保温剤Cを用い実施例1と同様に配合、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
(比較例1)
実施例1の表面処理剤の代わりにステアリン酸ナトリウムをハイドロタルサイトに対して2重量%用い実施例1と同様に処理を行い、表面処理されたハイドロタルサイト(保温剤D)を作成した。この保温剤Dを用い実施例1と同様に配合、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
実施例1の表面処理剤の代わりにステアリン酸ナトリウムをハイドロタルサイトに対して2重量%用い実施例1と同様に処理を行い、表面処理されたハイドロタルサイト(保温剤D)を作成した。この保温剤Dを用い実施例1と同様に配合、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
(比較例2)
中間層における保温剤Aの配合量を25重量部にする以外は、実施例1と同様に配合、成膜を実施した。中間層に発泡を生じ積層フィルムが成形出来なかった。
中間層における保温剤Aの配合量を25重量部にする以外は、実施例1と同様に配合、成膜を実施した。中間層に発泡を生じ積層フィルムが成形出来なかった。
(比較例3)
中間層に保温剤を配合しない以外は、実施例1と同様にして、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
中間層に保温剤を配合しない以外は、実施例1と同様にして、成膜、塗布を行い三層フィルムを作成した。得られた積層フィルムの品質評価結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の表面処理剤で処理された保温剤を用いた積層フィルムは、薫蒸試験で12ヶ月間ヘイズ、引張破断伸度の変化は小さく、長期展張性能を有する(実施例1〜4)。ステアリン酸ナトリウムで処理された保温剤を用いた積層フィルムは、6ヶ月経過からヘイズ、引張破断伸度の低下が認められる。ヘイズの低下は保温剤の膨潤とボイドの発生によるもので、かかるボイドが欠陥となって引張破断伸度の低下を招いたと考えられる(比較例1)。保温剤の量が多いとフィルム成形時に発泡していまい、その後の評価に耐えられなかった(比較例2)。保温剤が添加されていないと薫蒸試験結果は良好であるが、保温性が皆無となり農業用フィルムに適さない(比較例3)。
本発明の農業用積層フィルムは、熱可塑性樹脂に特定の方法で表面処理された特定の無機化合物を特定量配合した層を配することにより耐農薬性、耐薫蒸性が改善され、従来のフィルムでは得られなかった長期展張性能が得られ、ハウス促成栽培に益するところ大である。
Claims (6)
- 熱可塑性樹脂100重量部に対して、リン酸エステル化合物で表面処理された保温剤を1〜20重量部含有する樹脂組成物層を少なくとも一層有することを特徴とする農業用積層フィルム。
- 保温剤が、ハイドロタルサイト類無機化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の農業用積層フィルム。
- ハイドロタルサイト類無機化合物が下記一般式(3)で表されることを特徴とする請求項3に記載の農業用積層フィルム。
M2+ 1−xAlx(OH)2(Ap−)x/p・qH2O …(3)
(式中、M2+は、Mg、CaまたはZnの二価金属イオンであり、Ap−はp価アニオンであり、xは0<x<0.5の条件を満足する数値であり、qは0≦q≦2の条件を満足する数値である。) - 熱可塑性樹脂がエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の農業用積層フィルム。
- 請求項1記載の樹脂組成物層を中間層とし、外層部及び内層部にエチレン・α−オレフィン共重合体樹脂を主成分とする層を用いたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の農業用積層フィルム。
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