JPH11106588A - 耐久性に優れたフッ素樹脂フィルム - Google Patents
耐久性に優れたフッ素樹脂フィルムInfo
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- JPH11106588A JPH11106588A JP28922697A JP28922697A JPH11106588A JP H11106588 A JPH11106588 A JP H11106588A JP 28922697 A JP28922697 A JP 28922697A JP 28922697 A JP28922697 A JP 28922697A JP H11106588 A JPH11106588 A JP H11106588A
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Abstract
定波長領域を一部遮断する機能を長期間に渡って持続す
ることができるフッ素樹脂フィルムを提供する。 【解決手段】フッ素樹脂フィルムに酸化セリウム微粉末
と珪素化合物を含有させる。
Description
脂フィルムに関し、さらに詳しくは、特定波長域光を一
部遮蔽する機能を長期間にわたって持続することができ
るフッ素樹脂フィルムに関する。
ンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、
ポリエステルフィルム、塩化ビニル樹脂フィルム等が種
々の分野において使用されているが、塩化ビニル樹脂フ
ィルムが施工性、価格、保温性等の面からその大半を占
めている。しかし、これら樹脂は、屋外における耐久性
が劣るため、その被覆期間が1〜2年であり、被覆資材
の張り替えを頻繁に行う必要があった。
ハウス管理の省力化、栽培面積の拡大、栽培作物の高級
品化、ハウス寿命の長期化等の目的で本格的な大型ハウ
スも採用されている。この大型ハウスには、5年程度の
展張用被覆材として、ポリエステル樹脂板、ポリカ−ボ
ネ−ト樹脂板、硬質塩化ビニル樹脂板、アクリル樹脂
板、繊維強化プラスチック板等の被覆材が使用されてい
るが、これら被覆材は厚みが厚いためにそれぞれ大型の
専用の基材を使用し展張しなければならず、施工性が非
常に複雑であり且つ比較的高価であるという欠点があ
る。また、ポリエステル樹脂板、ポリカ−ボネ−ト樹脂
板、硬質塩化ビニル樹脂板、アクリル樹脂板等は雹等に
より亀裂が発生し易く、また発生した亀裂が伝播し易い
などの欠点もある。
して、板ガラスがあるが、これは高価であるだけでな
く、破損し易く、一旦破損すると、微細なガラス破片を
除去するためにハウス内の土壌を入れ替えなければなら
ないという問題がある。
おいては塩化ビニル樹脂を使用するのが一般的である
が、耐久被覆材としては長期間の使用に対して性能の低
下が顕著にみられ、3年〜5年で張り替える必要があっ
た。
ば、特開昭64−43535号公報にはフッ素樹脂フィ
ルムからなる農業用被覆材が提案されている。しかし、
前述した如き従来の農業用被覆材には、耐候性向上を目
的として少量の紫外線吸収剤が配合されており、そのた
め、従来の農業用被覆材は一般に太陽光線中の紫外線を
或る程度遮断する性質を有しているが、フッ素樹脂フィ
ルムは本来耐候性に優れており、紫外線吸収剤などの耐
候性向上剤の配合は特に必要としないため、フッ素樹脂
フィルムからなる農業用被覆材は太陽光線中の紫外線も
透過する。そのため、従来の或る程度紫外線を遮断する
農業用被覆材を展張したハウスでの栽培に適合するよう
に品種改良されたハウス栽培用作物を、かかるフッ素樹
脂フィルムが展張されているハウスで同じようにして栽
培すると、従来の農業用被覆材の場合にはみられなかっ
た種々の問題、例えば、生育又は収穫時期の遅れ、茎葉
や果実の硬化等による収穫物の品質低下、花弁類の花色
の濃化または変色等の問題が新たに生じてきた。
性、耐候性等に優れており、長期間、例えば10年以上
にわたって展張可能な農業用被覆材の基材としては最適
であり、上記問題を解決するための1つの手段として、
我々は特開平8−37942号において、フッ素樹脂の
溶融加工温度に耐えうる紫外線吸収能を付与する無機質
粉末、特に酸化セリウム(CeO2)を配合することにより
紫外線領域の光線をカットするフッ素樹脂フィルムを開
発し、従来のハウス栽培用作物に対しても上記の如き問
題を生ずることなく使用することのできる耐久性に優れ
た農業用被覆材を開発した。この被覆材は紫外線をカッ
トし、可視光線を透過することにより、屋外用のマ−キ
ングフィルム等としても、耐候性の高いフィルムとして
使用可能である。
リウムとして粒子径の大きく、比表面積の小さい酸化セ
リウム粒子を用いると、酸化セリウムをフッ素樹脂に練
り込み、フィルムを製造する工程で、可視光域の全光線
透過率が低く、かつHAZEが大きく、透明性が悪くな
ってしまう。たとえば農業用フィルムでは可視光線の透
過に不具合が生じたり、また、マ−キング用フィルム等
では色調の調製が難しくなるため、酸化セリウムの添加
量をあまり上げられず、実際的に使用できる範囲もある
程度限定されていた。
なフィルムを得るため、より平均粒子径を小さくするこ
とが試みられたが、単純に平均粒子径を小さくしてしま
うと比表面積が大きくなりすぎるため、成形加工時に樹
脂を劣化させてしまう。そこで比表面積をなるべく小さ
く保ちながら粒子径を小さくした酸化セリウムを使用す
ることが試みられてきた。このような酸化セリウムを使
用すると、可視光域の全光線透過率は高くなり、HAZ
Eも下がることによって透明性は改良される。さらに透
明性の許す範囲で酸化セリウムの添加量を上げることに
より紫外線吸収能を上げることも可能になったが、今度
は紫外線吸収能の耐候性が低下し、数年の使用で、紫外
線領域の吸収率が高くなってしまうという不都合があっ
た。
の酸化セリウムを含有するフッ素樹脂被覆材が有してい
た前述の問題点を解決しようとするものであり、紫外線
吸収能が長期間低下せず、HAZEが小さく、耐久性の
優れたフッ素樹脂被覆材を提供することにある。
解決すべくなされたものであり、酸化セリウム微粉末お
よび珪素化合物を含有するフッ素樹脂フィルムを提供す
ることにある。本発明のフッ素樹脂フィルムは、太陽光
線中の紫外線のうち、少なくとも280〜320nmの
波長域の紫外線の透過を少なくとも30%、好ましくは
50%以上、さらに好ましくは60%以上阻止するもの
である。320nmより長波長側の紫外線の透過は用途
によっても異なるが必ずしも阻止する必要はなく、特に
農業用途においては340nm付近の紫外線の透過率は
280〜320nmに比べ少なくとも同等以上、好まし
くは10%以上透過する方が受粉に使用する蜂の飛翔性
を鈍化させないので好ましい。
光は、できるだけ多く透過することが望ましく、その透
過率は少なくとも70%、好ましくは80%以上、さら
に好ましくは85%以上、最も好ましくは88%以上で
ある。ここで「400〜800nmの波長域の可視光の
透過率」は該波長域の可視光の平均透過率である。
樹脂フィルムは、例えば、フッ素樹脂フィルムに少なく
とも280〜320nmの波長域の紫外線の透過を阻止
する能力をもつ酸化セリウム微粉末および珪素化合物が
分散被覆された状態(以下、これを「A」ということが
ある)か、酸化セリウム微粉末および珪素化合物がさら
に珪素化合物で分散被覆されている状態(以下、これを
「B」ということがある)のものを練り込むことにより
作製することができる。
用されるフッ素樹脂は、フッ素含有単量体から得られる
(共)重合体であり、具体的には、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレ
ン−パ−フルオロアルキルビニルエ−テル共重合体(P
FA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン−パ−フルオロアルキルビニ
ルエ−テル共重合体(EPE)、テトラフルオロエチレ
ン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエ
チレン−エチレン共重合体(ECTFE)、ポリビニリ
デンフルオライド(PVDF)、ポリビニルフルオライ
ド(PVF)、及びこれらの2種以上からなる混合物が
挙げられる。中でもETFE、PCTFE、ECTF
E、PVDF及びPVFが好ましく、さらにETFE、
PVDF及びPVFが好ましく、特にETFEが好適に
使用される。
エチレンを主体とし(エチレン/テトラフルオロエチレ
ンのモル比は一般に40/60〜60/40にある)、
そして必要により、これに少量(通常10モル%以下)
の第3の含フッ素コモノマ−成分を共重合させたもので
ある。本発明では殊に、エチレン/テトラフルオロエチ
レンの含有モル比が40/60〜60/40、好ましく
は45/55〜55/45の範囲内である。
=CH−CnF2n+1(ここで、nは2〜10の整数であ
る)で示されるパ−フルオロアルキルビニルモノマ−単
位(例えば、CH2=CH−C4H9またはCH2=CH−
C6H13から誘導される単位)さらに、CH2=C(CF
3)CH3、CF2=C(CF3)CH3、CH2=CFC5
F10Hのようなフルオロオレフィン等を使用することが
でき、前者が好適に使用される。この第3成分の含有量
が0.1〜10モル%、好ましくは0.3〜5モル%の
範囲内にあるエチレン−テトラフルオロエチレン系共重
合体が好適に使用される。このエチレン−テトラフルオ
ロエチレン系共重合体はそれ自体既知のものであり、例
えば特公昭59−50163号公報に記載の方法で製造
することができ、また、市販品として旭硝子(株)より
「アフロンCOP」なる商品名で市販されているものを
使用することもできる。
きる酸化セリウムとは、酸化数が3と4の2種類いずれ
も使用できるが、後者のCeO2が好適に使用される。
には、平均粒径が500nm〜1nm、好ましくは30
0nm〜5nm、特に好ましくは150〜10nmであ
る。酸化セリウム粒子の平均粒子径が300nm以上で
あれば、フィルムの透明性が悪く実際的に使用できる範
囲が限定されてしまう。逆に細かすぎると、分散が困難
になるばかりか、後述する比表面積を小さく保つことが
理論的に不可能になる。
は、一般には、150m2/g以下、好ましくは100
m2/g〜20m2/g、特に好ましくは90m2/g〜
30m2/gである。
ムに配合する場合の配合量は、使用する樹脂及び膜厚に
よっても異なるが、一般的には、25〜2500mg/
m2、好ましくは、50〜1500mg/m2、さらに好
ましくは80〜900mg/m2の範囲とすることがで
きる。
込む珪素化合物としては、シリカ(SiO2)、ガラス、石
英、各種シリコ−ンオイル、各種シランカップリング
剤、その他のシラン化合物が挙げられる。
酸化セリウムに珪素化合物を完全に被覆した状態のみな
らず、被覆するために混合された状態、単に混合された
状態をも包含する。また、珪素化合物に酸化セリウムを
「分散被覆」する状態も前述の「分散被覆」と同じ状態
である。また、「B」の「分散被覆」についても、
「A」に珪素化合物を完全に被覆した状態のみならず、
被覆するために混合された状態、単に混合された状態を
も包含するものである。
ては、透明性の関係から「不定形」が好ましい。
シリコ−ンオイル、環状ポリジメチルシロキサン、メチ
ルフェニルシリコ−ンオイル、メチルハイドロジェンシ
リコ−ンオイル、ポリエ−テル変性シリコ−ンオイル、
高級脂肪酸変性シリコ−ンオイル、アルキル・アラルキ
ル変性シリコ−ンオイル、アルキル変性シリコ−ンオイ
ル、アミノ変性シリコ−ンオイル、エポキシ変性シリコ
−ンオイル、アルキル・ポリエ−テル変性シリコ−ンオ
イル、ポリエ−テル変性シリコ−ンオイル、カルビノ−
ル変性シリコ−ンオイル、フッ素変性シリコ−ンオイル
等が挙げられる。
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン等の「ビニル
シラン類」、β-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチル
トリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエト
キシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシ
ラン等の「エポキシシラン類」、γ-メタクリロキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピ
ルトリエトキシシラン等の「アクリルシラン類」、N-β
(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメト
キシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルト
リエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェ
ニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等の「アミ
ノシラン類」、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン
「クロロプロピルシラン類」、γ-メルカプトプロピル
トリメトキシシラン「メルカプトシラン類」等が挙げら
れるが、「エポキシシラン類」や「ビニルシラン類」が
好適に用いられる。
チルジシラザン、サイクリックシラザン混合物等の「シ
ラザン類」、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロ
シラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシ
ラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロ
シラン等の「クロロシラン類」、テトラメトキシシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチ
ルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等の
「アルコキシシラン類」、N、O-(ビストリメチルシ
リル)アセトアミド、N、N-ビス(トリメチルシリ
ル)ウレア、tert-ブチルジメチルクロロシラン等の
「特殊シリル剤」や、反応性のシリル基を分子内に持つ
各種シリコ−ン表面改質剤等が挙げられるが、「シラザ
ン類」のヘキサメチルジシラザン、各種シリコ−ン表面
改質剤等が好適に用いられる。
は特に限定するものではないが、一般的にはシリカ以外
の珪素化合物は酸化セリウムに対して5〜60重量%、
好ましくは10〜40重量%の割合である。シリカにつ
いては、酸化セリウムに対して300重量%以下、好ま
しくは150重量%以下の割合である。300重量%を
越えて添加すると、全体の粒子径が大きくなってしまっ
たり、必要な紫外線吸収能を得るためにフッ素樹脂に大
量に添加しなくてはならない不具合が生じる。
特別に規定するものではなく、従来使用されているいず
れの方法、たとえばインテグラルブレンド法、乾式法、
湿式法、スプレ−法などでも製造することができるが、
具体的にその一例を説明する。
サ−やス−パ−ミキサ−などで撹拌しながらETFE樹
脂に珪素化合物を直接添加する方法。
珪素化合物溶液を乾燥空気や窒素ガスで噴霧させて処理
する方法。
ところに、珪素化合物溶液を添加していく方法。撹拌後
静置し、酸化セリウムを沈降分離し、乾燥を行う。
合物溶液をスプレ−する方法。
素樹脂からのフィルムの成形はそれ自体既知の方法、例
えばTダイ法、インフレ−ション法等の押出成型法等に
より行うことができる。得られるフィルムの厚さは一般
に10〜1000μm、好ましくは20〜400μm、
特に好ましくは30〜200μmとすることができる。
きフッ素樹脂フィルムは、農業用被覆材として、10年
以上もの長期間にわたって屋外に展張しても、該フィル
ムがもつ特性は殆ど変化することなく維持されるのみな
らず、ハウス栽培用に改良された各種作物に対して前述
した如き問題を生ずることなく適用することができ、ガ
ラスに代わるグリ−ンハウス用被覆材として広く使用す
ることができる。
て、長期間にわたって劣化することなく使用することが
可能となる。
用作物を本発明の農業用被覆材で被覆したグリ−ンハウ
ス内で栽培することにより、従来の農業用被覆材では得
られなかった種々の栽培効果を得ることができる。
フルオロメタン3.46kg、トリクロロトリフルオロ
エタン6.52kg、及びt−ブチルパ−オキシイソブ
チレ−ト2.38gを仕込み、次いでテトラフルオロエ
チレン1226g、エチレン82g、及びパ−フルオロ
ブチルエチレン(CH2=CH−C4F9)26gを仕込
む。この混合物を充分撹拌しながら、反応温度を65℃
に保持して共重合反応を行わせる。共重合反応進行中は
系内にテトラフルオロエチレン/エチレン/パ−フルオ
ロブチルエチレンのモル比53/46.3/0.7の混
合ガスを導入し、重合圧力を15.0kg/cm2に保
持する。5時間後に460gの白色共重合体を得た(以
後これを樹脂No.1という)。該共重合体は、C2F4
/C2H4/CHC4F9の含有モル比が、53/46.3
/0.7であり、流動開始温度267℃、熱分解開始温
度360℃であった。
レン系共重合体(以下“ETFE”と略記する場合もあ
る)を320℃の樹脂温度で押し出し、厚さ100μの
フィルムNo.1を製造した。
比表面積24m2/gの酸化セリウム(CeO2)を0.2
重量%添加したこと以外、製造例Aと同様にして厚さ1
00μのフィルムNo.2を得た。
比表面積63m2/gの酸化セリウム(CeO2)を0.1
5重量%添加したこと以外、製造例Aと同様にして厚さ
100μのフィルムNo.3を得た。
井鉱山製FM−10C/I)に仕込み、1000回転で
撹拌しながら、平均粒径150nm、比表面積61m2
/gの酸化セリウム(CeO2)を0.15重量%添加す
る。さらに、東芝シリコ−ン株式会社製メチルシリコ−
ンワニス「TSR127B」を有効成分が酸化セリウム
に対して20重量%になるように添加して、2000回
転で撹拌し槽内樹脂温度が100℃になるまで15分間
おく。次に回転数を1000回転に下げて20分おき、
さらにジャケットに通水して、槽内樹脂温度が50℃以
下になるまで約25分間おき、取り出した配合物を、製
造例Aと同様にして厚さ100μのフィルムNo.4を
得た。
芝シリコ−ン株式会社製ヘキサメチルジシラザン「TS
L8802」を酸化セリウムに対して36重量%添加し
た以外は、製造例Dと同様にして厚さ100μのフィル
ムNo.5を得た。
越シリコ−ン株式会社製シリコ−ン表面改質剤「KPN
3504」を酸化セリウムに対して18重量%添加した
以外は、製造例Dと同様にして厚さ100μのフィルム
No.6を得た。
芝シリコ−ン株式会社製シランカップリング剤「TSL
8311」を酸化セリウム(CeO2)に対して、29重量
%添加した以外は、製造例Dと同様にして厚さ100μ
のフィルムNo.7を得た。
芝シリコ−ン株式会社製シリコ−ンオイル「TSF48
4」を酸化セリウムに対して10重量%添加した以外、
製造例Dと同様にして厚さ100μのフィルムNo.8
を得た。
越シリコ−ン株式会社製シランカップリング剤「KBM
403」を酸化セリウム(CeO2)に対して、18重量%
添加した以外は、製造例Dと同様にして厚さ100μの
フィルムNo.9を得た。
井鉱山製FM−10C/I)に仕込み、1000回転で
撹拌しながら、酸化セリウムに対して150重量%の不
定形シリカで被覆された酸化セリウム[日本無機化学工
業製「セリガ−ドSC−4060」]を酸化セリウムが
0.15重量%になるように添加する。さらに、信越シ
リコ−ン株式会社製シランカップリング剤「KBM40
3」を酸化セリウム(CeO2)に対して、25重量%にな
るように添加して、2000回転で撹拌し槽内樹脂温度
が100℃になるまで15分間おく。次に回転数を10
00回転に下げて20分おき、さらにジャケットに通水
して、槽内樹脂温度が50℃以下になるまで約25分間
おき、取り出した配合物を、製造例Aと同様にして厚さ
100μのフィルムNo.10を得た。
47重量%の不定形シリカで被覆された酸化セリウム
[日本無機化学工業製「セリガ−ドSC−6832」]
を酸化セリウムが0.15重量%になるように添加した
こと以外、製造例Aと同様にして厚さ100μのフィル
ムNo.11を得た。
井鉱山製FM−10C/I)に仕込み、1000回転で
撹拌しながら、酸化セリウムに対して47重量%の不定
形シリカで被覆された酸化セリウム[日本無機化学工業
製「セリガ−ドSC−6832」]を酸化セリウムが
0.15重量%になるように添加する。さらに、信越シ
リコ−ン株式会社製シリコ−ン表面改質剤剤「KPN3
504」を酸化セリウム(CeO2)に対して、9重量%に
なるように添加して、2000回転で撹拌し槽内樹脂温
度が100℃になるまで15分間おく。次に回転数を1
000回転に下げて20分おき、さらにジャケットに通
水して、槽内樹脂温度が50℃以下になるまで約25分
間おき、取り出した配合物を、製造例Aと同様にして厚
さ100μのフィルムNo.12を得た。
線吸収持続性の測定方法及びその評価法は次のとおりで
ある。 1.透明性(HAZE) JIS−Z−7105に準拠した直読ヘイズメ−タ
((株)東洋精機製作所製)を用いて、フィルムの全光
線透過率とHAZE値を測定した。測定結果を表1に示
す。
ウェザ−メ−タ−で500時間、1000時間、200
0時間経過時に、それぞれの時間での紫外線透過率を積
分球付き分光光度計(UVA−365:島津製作所製)
を用いて250−800nmまでの全光線透過率を測定
し、その320nmの値を読みとった。本ウェザ−メ−
タ−2000時間は屋外暴露約7年に相当するものであ
る。測定結果を表1に示す。
Claims (6)
- 【請求項1】酸化セリウム微粉末および珪素化合物を含
有してなることを特徴とするフッ素樹脂フィルム。 - 【請求項2】該酸化セリウム微粉末および珪素化合物が
分散被覆している請求項1記載のフッ素樹脂フィルム。 - 【請求項3】該酸化セリウム微粉末および珪素化合物が
さらに珪素化合物で分散被覆されている請求項1記載の
フッ素樹脂フィルム。 - 【請求項4】該酸化セリウム微粉末の平均粒径が1〜5
00nmである請求項1〜3いずれかに記載のフッ素樹
脂フィルム。 - 【請求項5】該酸化セリウム微粉末の比表面積が150
m2/gr以下である請求項1〜4いずれかに記載のフ
ッ素樹脂フィルム - 【請求項6】フッ素樹脂が、モル比が40/60〜60
/40の範囲内のエチレンとテトラフルオロエチレン、
及び必要によりさらに10モル%以下のC4〜C12パ−
フルオロアルキルビニルモノマ−を共重合させることに
より得られるエチレン/テトラフルオロエチレン系共重
合体である請求項1〜5いずれかに記載のフッ素樹脂フ
ィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28922697A JPH11106588A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 耐久性に優れたフッ素樹脂フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28922697A JPH11106588A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 耐久性に優れたフッ素樹脂フィルム |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11106588A true JPH11106588A (ja) | 1999-04-20 |
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ID=17740427
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JP28922697A Withdrawn JPH11106588A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 耐久性に優れたフッ素樹脂フィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11106588A (ja) |
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