JP2022518373A - 省エネ温室スクリーン - Google Patents
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Abstract
Description
-60と130nmの間の乾燥厚さを有し、
-少なくとも1つのアクリル酸および/またはメタクリル酸ベースのポリマーを含み、
-少なくとも1つのアルキルホスホネートおよび/またはオリゴアルキルホスホネート難燃剤を含み、
-フィルムの総重量に基づいて計算したとき、2重量%と18重量%の間の量のリンを含んでいる。
フィルムの総厚は、少なくとも10μmで、最大で40μmである。フィルムの総厚は、好ましくは少なくとも11、12、13、または14μmであり、最大で35、30、29、28、27、26、25、24、または23μmであり、理想的には少なくとも14.5μmで、最大で20μmである。フィルムの総厚が10μm未満の場合、フィルムの機械的強度は、温室環境でのスクリーンの使用中に発生する張力に、過度の引張ひずみなしで耐えるのに十分ではなくなる。40μmを超えると、フィルムが硬くなりすぎ、および、スクリーンを使用せずに巻き上げると、結果として生じる「スクリーンロール」が非常に大きくなり、かつそれに応じて過度に大きな影ができる。
温室での使用を目的としたフィルムは、370nm未満から300nmまでの波長範囲で低い光透過率を有する必要がある。透過率は、記載された範囲内のすべての波長で40%未満、好ましくは30%未満、理想的には15%未満であることが好ましい。しかしながら、390nmから400nmの波長範囲の光透過性は20%を超え、好ましくは30%を超え、理想的には40%を超える必要があり、これは、この波長範囲が光合成に非常に効果的であり、かつこの波長範囲での過度のフィルタリングが植物の成長に悪影響を及ぼすためである。
ベース層ならびに外層は、巻取り性を改善するために粒子を含み得る。これらの無機または有機粒子は、例えば、炭酸カルシウム、アパタイト、シリカ、アルミナ、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、架橋ポリスチレン、架橋ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ゼオライトおよびケイ酸アルミニウムなどの他のケイ酸塩、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、またはTiO2またはBaSO4などの互換性のある白色顔料である。
フィルムの透明性は、本願明細書に記載の原材料、添加剤、および/または粒子が開示された割合で使用される場合に達成される。しかしながら、透明度の向上は、主にフィルムの片外面または両外面に存在する防眩性/反射防止コーティングによって達成される。
上述のように、ポリエステルフィルムの外面への既知の防眩性コーティングの適用は、フィルム構造全体の難燃性を損なうようである。この場合、この問題に対する明らかな解決策は、ベースフィルムにも難燃性粒子を追加して、ラミネート全体の可燃性を低減させることであると予想される。しかし、既知の防眩性/反射防止コーティングでコーティングされた火炎安定化単層または複層フィルムは、コーティングの負の燃焼挙動を補償しないことが判明している。
ここで、R1、R2、R3、およびR4は、互いに独立して、次のラジカル基を表す場合がある。H、-(CH2)n-CH3(n=0-7)を含む線状アルキル、イソプロピル、イソブチルまたはtertブチル-、-(CH2)n-CH2-OH(n=0-3)を含む線状アルキルアルコール、イソプロピルアルコール、または構造-(CH2)n-COOR5(R5=H、-(CH2)n-CH3(n=0-3))を有する線状アルキル酸/アルキル酸エステル、ここで、少なくとも1つの残差グループ(R1-R4)はHではない。
さらに、最大10重量%の添加剤をコーティングに加えることができる。これらには、界面活性剤(イオン性、非イオン性、および両性)、保護コロイド、UV安定剤、消泡剤、および殺生物剤が含まれる。界面活性剤として特に適しているのは、SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)、C8-C20アシルテール(分岐または非分岐)を備えたポリエチレングリコールベースの界面活性剤、およびLutensol AT50またはTergitolのような、-(CH2-O)nR単位(n=8-100、およびR=-OH、-CH3または-CH2-CH3)を備えた極性先端である。
防眩性/反射防止コーティングの乾燥厚さは、それぞれの場合において、少なくとも60nm、好ましくは少なくとも70nm、特に少なくとも78nmであり、最大で130nm、好ましくは最大で115nmであり、理想的には最大110nmである。したがって、所望の波長範囲での理想的な透明度の増加が達成される。有利には、コーティングの厚さは、87nmを超え、特に95nmを超える。この好ましい実施形態では、コーティングの厚さは、好ましくは115nm未満であり、理想的には110nm未満である。
個々の層のポリエステルポリマーは、ジカルボン酸とジオールのいずれかから、またはジカルボン酸のエステル、好ましくはジメチルエステルとジオールのいずれかからの重縮合によって生成される。有用なポリエステルは、好ましくは500から1300の範囲の標準粘度(SV)値を有し、個々の値はそれほど重要ではないが、使用される原材料の平均SV値は700より大きく、好ましくは750より大きくなければならない。
本願明細書に記載のフィルムは、透明度が高く、UVおよび火炎安定化されており、かつ少なくとも片面に、可視光の反射を低減するコーティングが施されている。これらの特性により、特に温室での省エネシート材料の製造において、透明度の高い対流バリアとして優れた適合性を備えている。本願明細書に記載のフィルム材料は、この目的のために細いストリップに切断され、そこからポリエステル糸(これも耐UV性でなければならない)と組み合わせて、以下に記載のファブリック/敷設スクリーンが製造され、温室に吊るされる。本願明細書に記載のフィルムで作られたストリップは、他のフィルムで作られたストリップ(特に、光散乱効果を有するフィルム)と組み合わせることができる。または、フィルム自体(テキスタイルなし)を温室に設置することもできる。
以下の試験方法を使用して、原材料とフィルムの特性を評価した。
フィルムの透過率は、PerkinElmer USAのLambda 12または35 UV/Visダブルビーム分光光度計で試験された。約(3×5)cmの大きさのフィルムサンプルが、ビーム経路の測定ビームに垂直な平らなサンプルホルダに配置される。測定ビームは、50mm積分球を経由して検出器に到達し、そこで目的の波長でのフィルムの透明度の強度が決定される。空気がバックグラウンドとして使用される。
フィルムの透明度およびヘイズは、ASTM-D1003-61に従って、BYK-Gardner(Wesel Germany)のHazegard Hazemeter XL-211によって測定された。
UV安定性は、独国特許発明第69731750号明細書(国際公開第98/06575号の独国特許発明)の8ページに記載されているように決定され、風化時間は1000時間ではなく2000時間であり、および極限引張強さ(UTS)値は初期値の%で示される。
標準粘度SVは、DIN 53728のパート3に基づく方法により、ウベローデ粘度計で(25±0.05)℃で測定された。ジクロロ酢酸(DCE)を溶媒として使用した。溶解したポリマーの濃度は、ポリマー1g/純粋な溶媒100mlであった。ポリマーの溶解は60℃で1時間要した。この後、サンプルが完全に溶解しなかった場合は、最大2回の溶解試行を行い、いずれの場合も80℃で40分間であり、および溶液が4100rpmの回転速度で1時間遠心分離された。無次元SV値は、相対粘度(ηrel=(η/(ηs)から、次のように決定される。
SV=(ηrel-1)×1000
入力重量=(100%ポリマーに対応する入力重量)/[(100-粒子含有量(重量-%))0.01]
フィルム基板の屈折率と塗布されたコーティングの屈折率とが、分光エリプソメトリによって波長の関数として決定した。J.A.Woollam et al,Overview of variable-angle Spectroscopic ellipsometry(VASE):I.Basic theory and typical applications,Proc.SPIE Vol.CR72,p.3-28,Optical Metrology、Ghanim A.Al-Jumaily;Ed。
液体の屈折率を決定するには、アッベ屈折計を使用する。
燃焼試験は、プラスチック-小火炎発火源と接触する薄い柔軟な垂直試験片の燃焼挙動の決定-修正1試験片(EN ISO 9773:1998/Amd1:2003)に記載されている試験方法に従って実施される。サンプルは、(23±2)℃および(50±5)%の相対湿度で1日調整される。本発明に関しては、試験片が125mmのマークまで燃焼するかどうかが特に関心がある。試験の結果には、1回目または2回目の点火後に試験片がマークに到達したかどうか、またはまったく到達しなかったかどうかの情報も含まれる。各フィルムについて、5つの試験片で試験が行われる。
PET2=ポリマー中の結果として生じるリン含有量が18000ppmである、コモノマーとして(6-オキソジベンゾ[c、e]-[1,2]オキサホスホリン-6-イルメチル)コハク酸ビス(2-ヒドロキシエチル)エステルを含む、SV値が730のポリエチレンテレフタレート(Ex 化合物は、通常、マスターバッチ形式で押し出しに追加される火炎安定剤であり、欧州特許出願公開第EP1368405号明細書参照)
PET3=SV値が820で、DEG含有量が0.9重量%(モノマーとしてのジエチレングリコール含有量)および2.5μmのd50を有する1.5重量%のSylobloc46を有するエチレングリコールおよびジメチルテレフタレートのポリエチレンテレフタレート。精製テレフタル酸(PTA)プロセスで製造されている。18ppmチタンを含むシュウ酸カリウムチタニルの触媒。エステル交換触媒酢酸亜鉛。
PET4=SV値が700で、20重量%のTINUVIN(登録商標)1577を含むポリエチレンテレフタレート。UV安定剤の組成は次のとおりである。2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシル)オキシフェノール(BASF、ルートヴィヒスハーフェン、ドイツのTINUVIN(登録商標)1577)。TINUVIN(登録商標)1577の融点は149℃で、330℃で熱的に安定している。
ポリエステルフィルムのカバー層(A)および(C):
10%PET4、7.2%PET3および82.8%PET1の混合物
90%PET1と10%PET4の混合物
難燃剤として、13重量%のアルキルホスホネート(RUCO-COAT FR2200、Rudolf Chemie)を水に溶解する。アンモニア溶液を加えてpHを7.5から8.0に調整する。撹拌しながら、10重量%の水性アクリレート分散液(界面活性剤SDSおよびテルギトール15-S-40を含む欧州特許出願公開第EP0144948号明細書のEx1)を加える。
他の実施例および比較例の製造プロセスは、実施例1で説明したものと同じである。ベースフィルム、共押出層、およびコーティングのレシピを表2に示す。
比較例4のコーティング分散液は、DSMによる7.5重量%のポリウレタンNeorez R600と、住友によるオキサゾリン架橋剤Epocros WS-700による7.5重量%からなる。
比較例5のコーティング分散液は、欧州特許出願公開第7069540号明細書の実施例1に記載されているシリコーンコーティングからなる。
比較例6および7のコーティング分散液は、欧州特許出願公開第0144948号明細書に記載されているアクリレートおよびリン酸アンモニウム(クラリアントによるExolit AP420、45重量%、水性分散液)からなる。
Claims (19)
- フィルム材料のストリップ(11)を備える温室スクリーンであって、フィルム材料のストリップ(11)は、編みプロセス、経編みプロセス、または製織プロセスにより、緯糸(12、14、18)および経糸(13a、13b;15;19)の紡織糸システムによって相互に連結され、連続製品を形成し、少なくともいくつかの前記ストリップ(11)が、少なくとも1つの防眩性/反射防止コーティングをベースフィルムの第1の表面上に備えた単層または複層のベースフィルムの形態のフィルム材料を含み、前記フィルム材料は、ASTM-D1003-61に従い測定したとき、少なくとも93.5%の透明度を有し、前記フィルム材料の総重量に基づいて計算したとき、<0.5重量%の粒子の総量を含み、
前記少なくとも第1の防眩性/反射防止コーティングは、
-60と130nmの間の乾燥厚さを有し、
-少なくとも1つのアクリル酸および/またはメタクリル酸系ポリマーを含み、
-少なくとも1つのアルキルホスホネートおよび/またはオリゴアルキルホスホネート難燃剤を含み、
-前記コーティングの総重量に基づいて計算したとき、2重量%と18重量%の間の量のリンを含んでいる、温室スクリーン。 - 前記ベースフィルムが、第2の防眩性/反射防止コーティングを前記フィルムの第2の表面上に備えている、請求項1に記載の温室スクリーン。
- 前記防眩性/反射防止コーティングの屈折率が、前記ベースフィルムの屈折率よりも低く、前記フィルムの機械方向(MD)で測定したとき、589nmの波長で、1.64未満、好ましくは1.60未満、最も好ましくは1.58未満である、請求項2に記載の温室スクリーン。
- 前記アクリル成分が、少なくとも50重量%の1つ以上の重合アクリルおよび/またはメタクリルモノマーからなる、請求項3に記載の温室スクリーン。
- 前記アクリル成分が、アクリル酸またはメタクリル酸のエステル、好ましくはアルキル基が最大10個の炭素原子を含むアルキルエステル、より好ましくはアクリル酸アルキルとメタクリル酸アルキルからなる、請求項3または4に記載の温室スクリーン。
- 前記アクリル成分が、高温の作用下で分子間架橋を形成するように適合された、0から15重量%の割合でさらなるコモノマーを含む、請求項4および5のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記乾燥された防眩性/反射防止コーティングが、芳香族構造要素を含む繰り返し単位の10重量%未満を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記防眩性/反射防止コーティングが、以下の構造(I)および/または(II)を有する難燃剤を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
Zは、H、-(CH2)n-CH3(n=0-10)の線状アルキル、イソプロピル、イソブチルまたはtertブチル、-(CH2)n-CH2-OH(n=0-5)の線状アルキルアルコール、イソプロピルアルコール、または構造-(CH2)n-COOR5(R5=H、-(CH2)n-CH3(n=0-3))の線状アルキル酸/アルキル酸エステルの官能基であることができる。) - 前記難燃剤が、リン酸またはホスホン酸のオリゴおよび/またはアルキルエステルである、請求項8に記載の温室スクリーン。
- アルキルホスホネートがRudolf ChemieによるRucocoat FR2200である、請求項8または9に記載の温室スクリーン。
- 前記防眩性/反射防止コーティング中のリンの割合は、前記防眩性/反射防止コーティングの総重量に基づいて計算したとき、3重量%と17重量%、好ましくは4重量%と16重量%の間である、請求項8から10のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記防眩性/反射防止コーティングの厚さは、いずれの場合も、少なくとも70nmで、好ましくは少なくとも78nmであり、最大で115で、理想的には最大110nmである、請求項1から11のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記防眩性/反射防止コーティングが、TINUVIN(登録商標)479またはTINUVIN(登録商標)5333-DWからなる群から選択されるUV安定剤の少なくとも1重量%を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記フィルムの総厚が、少なくとも10μmで、最大40μmであり、好ましくは前記フィルムの総厚が、少なくとも11、12、13、または14μmで、最大35、30、29、28、27、26、25、24、または23μmである、請求項1から13のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記ベースフィルムが、ベース層Bおよび1つ以上のさらなる層を含み、前記さらなる層の厚さが、少なくとも0.5μm、好ましくは少なくとも0.6μm、最も好ましくは少なくとも0.7μmで、前記厚さが、3μm未満、好ましくは2.5μm未満、最も好ましくは1.5μm未満である、請求項1から14のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記ベースフィルムが、トリアジン、ベンゾトリアゾール、またはベンゾオキサジノンからなる群から選択されるUV安定剤を、各層の重量に基づいて、0.3から3重量%の濃度で前記ベースフィルムの少なくとも1つの層に含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記ベースフィルムが、架橋ポリメチルメタクリレート(PMMA)、SiO2、およびポリジメチルシロキサン(PDMSQ)からなる群から選択されるマット粒子を、各層の総重量に基づいて計算されるとき、<3重量%の濃度で含み、前記フィルムの巻取り性を向上させる、請求項1から16のいずれか一項に記載の温室スクリーン。
- 前記ベースフィルムの少なくとも1つの外層が、少なくとも0.07重量%のマット粒子を含む、請求項17に記載の温室スクリーン。
- 早朝の時間帯または太陽光が低い入射角で放射するときにも光合成活動を改善するための温室環境内での、請求項1から18のいずれか一項に記載の温室スクリーンの使用。
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