JPH11115135A - 積層フィルムおよび農業用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐候性、耐引裂性、施工性、透明性に優れ
た、農業用シートや建築用表面被覆フィルム、ガラス飛
散防止フィルムに用いて好適な積層フィルムを提供す
る。 【解決手段】 厚み方向に３層以上積層されており、少
なくとも、ポリエステルを主成分とする層と、２，２−
ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシフェニル）プロ
パンを共重合したポリエステルを主成分とする層とを含
む積層フィルムであって、該積層フィルムの耐候性試験
６０時間後の伸度Ｌａと耐候性試験前の伸度Ｌｂとの比
（Ｌａ／Ｌｂ）が０．７以上であることを特徴とする積
層フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層フィルムに関
し、更に詳しくは、耐候性、耐引裂性、透明性、施工性
に優れた積層フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポリエステルフィルムに耐候
性を付与する手段として、ポリエステルフィルムに紫外
線吸収剤を練り込んだものや、アクリル樹脂中に紫外線
吸収剤を混合し、ポリエステル表面に塗布乾燥して積層
したもの（例えば特公平４−２１０１号公報）、ポリエ
チレンテレフタレートフィルムの屈折率や密度を特定範
囲としたもの（例えば特公昭５３−４０６２７号公報）
などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術には次のような問題がある。すなわち、紫外線吸
収剤を練り込んだ場合には、ポリエステルフィルムその
ものの耐候性寿命、いわゆる伸度劣化には効果がある
が、フィルム表面の耐候性が不十分なため表層部分の劣
化が促進され、表面に亀裂などが発生してヘイズがアッ
プし、透明性が低下するという問題がある。

【０００４】また、紫外線吸収剤を混合塗布したものに
は、紫外線吸収剤の分散性によって耐候性にばらつきが
生じたり、たとえ均一分散しても紫外線カット効率が不
十分なため十分な耐候性を付与できないという問題があ
る。

【０００５】また、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムの屈折率や密度を特定範囲としてそのフィルムの耐候
性を向上させる方法には、若干の効果は認められるもの
の、所詮、長期の耐候寿命という点においては不十分で
あり、大幅な改善効果を得ることは難しい。

【０００６】耐候性フィルムは、主な用途として、農業
用ハウスや建築用表面被覆フィルム等に使用されるが、
このような用途において、従来のポリエステルフィルム
では施工性や耐引裂性が問題となっていた。具体的に
は、従来のポリエステルフィルムは剛性で腰があり強度
のある反面、伸びが少ないため、ポリエステルフィルム
を例えば農業用ハウス等に使用し施工する際、しわが生
じたり弛んだりするなどした。このため、風などにより
ばたついたりするため、外観的にも良いものではなかっ
た。また、ポリエステルフィルムを固定するボルトから
引裂が伝播し、フィルムが破れ、ハウス内の栽培物に被
害を与えてしまうこともあった。

【０００７】本発明の課題は、上記欠点を改良し、耐候
性に極めて優れ、かつ、耐引裂性、透明性、施工性に優
れた積層フィルムを提供することにあり、とくに農業用
ハウスに用いられる農業用シートに用いて好適な積層フ
ィルムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の積層フィルムは、厚み方向に３層以上積層
されており、少なくとも、ポリエステルを主成分とする
層と、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシ
フェニル）プロパンを共重合したポリエステルを主成分
とする層とを含む積層フィルムであって、該積層フィル
ムの紫外線照射６０時間後の伸度Ｌａと紫外線照射前の
伸度Ｌｂとの比（Ｌａ／Ｌｂ）が０．７以上であること
を特徴とするものからなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で言うポリエステルとは、ジカルボン酸とジオー
ルとから縮重合により得られるポリマーであり、ジカル
ボン酸とは、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、
ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸など
で代表されるものであり、また、ジオールとは、エチレ
ングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリアル
キレングリコール、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキ
シアルコキシフェニル）プロパンなどで代表されるもの
である。具体的には例えば、ポリメチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレン
テレフタレート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエー
ト、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどを
用いることができる。

【００１０】これらのポリエステルとしては、ホモポリ
マーであってもコポリマーであってもよく、共重合成分
としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、ポリアルキレングリコール、２，２−ビ
ス（４’−β−ヒドロキシアルコキシフェニル）プロパ
ンなどのジオール成分、ダイマー酸、アジピン酸、セバ
シン酸、フタル酸、イソフタル酸、２、６−ナフタレン
ジカルボン酸などのジカルボン酸成分を使用できる。

【００１１】また、本発明の効果を阻害しない範囲であ
れば結晶核剤、無機粒子、難燃材、熱安定剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等がブレンドされていて
もかまわない。本発明でいうポリエステルを主成分とす
る層とは、上記ポリエステルを少なくとも８０重量％以
上含んでなる層のことである。

【００１２】本発明における２，２−ビス（４’−β−
ヒドロキシアルコキシフェニル）プロパンを共重合した
ポリエステルとしては、２，２−ビス（４’−β−ヒド
ロキシアルコキシフェニル）プロパンの共重合割合が１
モル％以上８０モル％以下のポリエステルであることが
好ましい。より好ましくは、５モル％以上７０モル％以
下であり、さらに好ましくは、２０モル％以上５０モル
％以下である。共重合割合が、１モル％以下の場合、耐
候性、施工性、透明性、耐引裂性いずれの効果も十分で
ない。また、共重合割合が８０モル％以上の場合、熱収
縮率が高すぎるために施工性が悪くなる。

【００１３】２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシアル
コキシフェニル）プロパンの例としては、２，２−ビス
（４’−β−ヒドロキシメトキシフェニル）プロパン、
２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニ
ル）プロパン、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシプ
ロパキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４’−β
−ヒドロキシブタノキシフェニル）プロパン等が挙げら
れる。特に、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシエト
キシフェニル）プロパンが好ましい。２，２−ビス
（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンを
共重合したポリエステルは、ビスフェノールＡのエチレ
ンオキサイド付加物をジオール成分として、ジカルボン
酸成分と反応させることにより安価に製造できる。２，
２−ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシフェニル）
プロパンを共重合したポリエステルを主成分とする層と
は、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシフ
ェニル）プロパンを共重合したポリエステルを８０重量
％以上含んでなる層のことであり、本発明の効果を阻害
しない範囲であれば結晶核剤、無機粒子、難燃材、熱安
定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等がブレ
ンドされていてもかまわない。

【００１４】本発明の積層フィルムは、厚み方向に３層
以上積層されたものである。好ましくは、５層以上６４
層以下である。より好ましくは、５層以上３２層以下で
ある。積層数が３層より少ない場合、界面による破壊の
伝播を抑える効果が十分でないため、紫外線によって生
じた表面劣化が伝播しやすく耐候性が十分でない。ま
た、積層フィルムの耐候性および耐引裂性は、積層数に
対して極大値を示し、その極大値はフィルム厚みによっ
て異なる。したがって、積層数に上記のような好ましい
上限も生じる。ポリエステルを主成分とする層の層厚み
は、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシフ
ェニル）プロパンを共重合したポリエステルを主成分と
する層の層厚みの３倍以上１５倍以下であることが好ま
しい。より好ましくは、５倍以上１０倍以下である。こ
の範囲をはずれると、亀裂の伝播を抑えることが難しく
なり、耐候性および耐引裂性とも十分でなくなる。

【００１５】本発明の積層フィルムを得るための積層方
法としては、マルチマニホールドダイ法、フィードブロ
ック法やスタティックミキサー法といった共押出法を用
いて各層を積層し、ダイより溶融同時押出する方法が好
ましい。マルチマニホールド法は、複数のマニホールド
を有するダイを用いる。この形式のものは、樹脂が流入
口から各層に該当するマニホールドに流入し、マニホー
ルド内でダイ幅全体にわたって流れが拡幅された後、合
流しスリットを経て吐出されるものである。

【００１６】フィードブロック法とは、複数の樹脂をダ
イに送り込む前に、フィードブロックで併合流を形成さ
せ、次いで通常のシングルマニホールドダイに送り込ん
で流れを拡幅して押し出すものである。

【００１７】本発明の好ましい実施の形態としては、ス
タティックミキサー法が適している。スタティックミキ
サー法は、ある配列で併合した数種の樹脂をミキサーに
より分割多層化する手法で、積層の配列が単純な配列の
繰り返しである場合、層数を飛躍的に大きくすることが
比較的容易である。

【００１８】本発明の積層フィルムは延伸されているこ
とが好ましい。延伸の方法としては、同時二軸延伸や逐
次二軸延伸等が好ましい。より好ましくは、逐次二軸延
伸である。逐次二軸延伸とは、口金から押し出されたシ
ートを、ドラム上で急冷固化し、実質的に非晶質の積層
キャストフィルムをまず周速差のあるロール間で縦方向
（フィルム長手方向）に延伸し、続いてフィルムの両端
部をクリップで把持するテンターにて横方向（フィルム
幅方向）に延伸し、引き続いて熱処理する方法である。
さらに、熱処理を行う前に縦方向および／または横方向
に延伸しても構わない。熱処理温度は、１００℃以上２
３０℃以下であることが好ましい。より好ましくは、１
２０℃以上２００℃以下である。さらに好ましくは、１
３０℃以上１８０℃以下である。熱処理温度が、１００
℃より低い場合、フィルム強度が低いために耐衝撃性が
十分でない。また、熱処理温度が、２３０℃よりも高い
と、積層フィルムが引き裂かれる際、劈開が生じるため
引裂が非常に伝播しやすく、耐引裂性が劣ることにな
る。

【００１９】本発明の積層フィルムは、後述する耐候性
試験方法において、耐候性試験６０時間後の伸度Ｌａと
耐候性試験前の伸度Ｌｂとの比（Ｌａ／Ｌｂ）が０．７
以上であることが必要である。好ましくは、Ｌａ／Ｌｂ
が０．８以上１．１以下であり、さらに好ましくは、
０．９以上１．０５以下である。耐候性試験６０時間後
の伸度Ｌａと耐候性試験前の伸度Ｌｂとの比（Ｌａ／Ｌ
ｂ）が０．７より小さい場合、農業用ハウス、ガラス飛
散防止フィルム、建築用表面被覆フィルムに用いると、
耐候性が十分でないため、３年から４年でフィルムがボ
ロボロになる。本発明の積層フィルムは、その特徴であ
る多層積層構造のために、例え表面が劣化しても表層部
の割れや亀裂が伝播しにくいために、フィルム全体がボ
ロボロになりづらく、耐候性に優れる。ここで、Ｌａ／
Ｌｂは理論的には１以上になることはあり得ないが、測
定誤差によりＬａ／Ｌｂが１以上になることはある。

【００２０】本発明においては、少なくとも、積層フィ
ルムを構成するポリエステルを主成分とする層が、紫外
線吸収剤を含有していることが好ましい。また、少なく
とも２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシフ
ェニル）プロパンを共重合したポリエステルを主成分と
する層が、紫外線吸収剤を含有していてもよい。より好
ましくは、該積層フィルムを構成する各層が、紫外線吸
収剤を含有している。各層に紫外線吸収剤が含有してい
ると、表面が劣化しても表層の割れや亀裂が内部まで伝
播しにくく、耐候性、耐引裂性、施工性が経時変化しに
くい。

【００２１】本発明で言う紫外線吸収剤としては、サリ
チル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾ
ール系、ヒドロキシベンゾエート系、シアノアクリレー
ト系などのものが好ましい。より好ましくは、ベンゾフ
ェノン系、ベンゾトリアゾール系のものである。これら
紫外線吸収剤としては、モノマーであってもよいが、サ
リチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリア
ゾール系、ヒドロキシベンゾエート系、シアノアクリレ
ート系などからなる基本骨格を有するモノマーを共重合
したポリマーであってもよい。

【００２２】本発明の積層フィルムにおいては、該積層
フィルムの少なくとも片面に紫外線吸収剤を含む層が存
在することが好ましい。紫外線吸収剤を含む層は、紫外
線吸収剤を含んでなるポリエステルを主成分とする層、
あるいは紫外線吸収剤を含んでなる２，２−ビス（４’
−β−ヒドロキシアルコキシフェニル）プロパンを共重
合したポリエステルを主成分とする層のいずれでもよ
い。より好ましくは、該積層フィルムの片面が紫外線吸
収剤を含んでなるポリエステルを主成分とする層であ
る。また、積層フィルムの少なくとも片面に紫外線吸収
剤を有する層がコーティングされていても構わない。

【００２３】本発明の積層フィルムの少なくともある一
方向の引裂伝播抵抗は、１８，０００Ｎ／ｍ以上である
ことが好ましい。より好ましくは、２５，０００Ｎ／ｍ
以上である。さらに好ましくは、積層フィルムの引裂伝
播抵抗の異方性がほとんどないとよく、少なくともある
一方向の引裂伝播抵抗とそれとほぼ直角の方向の引裂伝
播抵抗が、１８，０００Ｎ／ｍ以上であるとよい。積層
フィルムの少なくともある一方向の引裂伝播抵抗が、１
８，０００Ｎ／ｍ以上であると、農業用ハウスや建築用
表面被覆フィルムに使用した際に、霰や雹などによりフ
ィルムが傷ついても、フィルムが大きな破れを生じたり
せず、また、フィルムを固定するボルトからの裂けが起
こりにくくなる。

【００２４】本発明の積層フィルムの少なくとも一方向
の８０℃における熱収縮率が、０．５％以上であること
が好ましい。より好ましくは、１％以上である。さらに
好ましくは、積層フィルムの８０℃における熱収縮率の
異方性がほとんどないとよく、少なくともある一方向の
熱収縮率とそれとほぼ直角の方向の熱収縮率が、０．５
％以上であるとよい。積層フィルムの少なくともある一
方向の８０℃における熱収縮率が０．５％以上である
と、農業用ハウスや建築用表面被覆フィルムとして施工
した際に、フィルムがしばらくすると熱により収縮する
ため、弛みやしわがなくなり、外観的にも良好なものと
なる。

【００２５】本発明の積層フィルムは、農業用ハウスの
シートに適している。本発明の積層フィルムを、農業用
シートに使用する際には、積層フィルムの表面に防汚
性、防傷性等をコーティング等により付与してやるとよ
い。これらを付与することにより、砂塵やほこりによる
汚れや、フィルム表面の傷の生成を抑えることができ、
それによってフィルムの光線透過度を損なわなくてす
む。また、農業用ハウスの内面側になる面に、防曇性を
付与することにより、ハウス内部の湿気による曇りを低
減し、効率よく作物を栽培することが可能になる。

【００２６】したがって、本発明の積層フィルムを農業
用シートに使用した際には、耐候性、耐引裂性、施工
性、透明性に優れることから、従来の農業用シートに比
較して、長期間使用することが可能であり、外観等も優
れたものが得られる。また、本発明の積層フィルムは、
耐候性、耐引裂性が要求される建築用表面被覆フィルム
およびガラス飛散防止フィルムにも適している。

【００２７】［物性値の価法］ （１）耐候性試験、耐候性 紫外線劣化促進試験機”アイスーパー”ＳＵＶ−Ｆ１型
（岩崎電気（株）製）を用いて照射テストを行った。耐
候性試験は、紫外線照射８時間に引き続いて結露４時間
を１サイクルとして行った。耐候性試験の時間は、この
紫外線照射時間と結露の時間を合わせたものである。耐
候性は、耐候性試験６０時間後の伸度Ｌａと耐候性試験
前の伸度Ｌｂとの比（Ｌａ／Ｌｂ）が０．７以上の場合
を「○」とし、０．７より小さい場合を「×」とした。

【００２８】（２）透明性 耐候性試験を行ったサンプルの透明性を、目視にて判定
した。透明性は、フィルムが褐色あるいは黄色に着色し
た場合を「×」、わずかな変色しか見られなかった場合
を「○」、ほとんど変色がなかった場合を「◎」とし
た。

【００２９】（３）伸度 オリエンテック（株）製引張試験機ＲＴＡ−１００型に
幅１０ｍｍのサンプルフィルムをチャック間長さ５０ｍ
ｍとなるようにセットし、２３℃、６５％ＲＨの条件下
で引張速度２００ｍｍ／分で引張試験を行い、フィルム
の破断時の伸びを伸度とした。

【００３０】（４）引裂伝播抵抗、耐引裂性 （株）東洋精機製作所のエレメンドルフ引裂試験機を用
いた。フィルムを縦６３．５ｍｍ、横５０．８ｍｍの長
方形にサンプリングし、横方向に沿う両つかみの中央で
横方向に直角に（つまり、縦方向に）１２．７ｍｍの切
れ目を作り、切れ目の無い残りの５０．８ｍｍ長部分に
対する引裂力（Ｎ）を求める。この力をフィルムの厚み
で除して引裂伝播抵抗（Ｎ／ｍ）とした。耐引裂性の指
標として、１８，０００Ｎ／ｍより小さいものを「×」
とし、それ以上もしくは引き裂かれなかったものを
「○」とした。

【００３１】（５）熱収縮率 ＪＩＳ Ｋ−７１２７に規定される方法にしたがって測
定した。ただし、オーブンの温度は８０℃、保持時間は
３０分とした。

【００３２】

【実施例】本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例１〜３ ベンゾフェノン系紫外線吸収剤を２重量％含有するポリ
エチレンテレフタレート（Ａ）［極限粘度０．６５、ガ
ラス転移温度７９℃］のペレットを１８０℃で３時間真
空乾燥した後、２８０℃に加熱された押出機１に供給し
た。また、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤を２重量％含
有する２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシ
フェニル）プロパンを３０モル％共重合したエチレンテ
レフタレート（Ｂ）［極限粘度０．６６、ガラス転移温
度７８℃］のペレットを２８０℃に加熱された押出機２
［ベント口付き二軸押出機］に供給した。各押出機から
押し出されたポリエステルＡ、Ｂは、ミキサー部にて両
表層がポリエチレンテレフタレートであるように厚み方
向に交互に積層され、Ｔダイよりシート状に成形した。
積層数は、ミキサーのエレメント数により調整した。さ
らにこのシートを表面温度２５℃の冷却ドラム上に静電
気力で密着固化し、未延伸キャストフィルムを得た。そ
の後、９０℃に設定したロール群で加熱し、縦方向に
３．３倍延伸後、テンターに導き、１００℃の熱風で予
熱後、横方向に３．４倍延伸し、そのまま、テンター内
で１４０℃の熱風にて熱処理を行い、室温まで徐冷後、
巻き取った。得られたフィルムの厚みは５０μｍであっ
た。得られた結果を表１に示す。積層数および積層比に
依存するものの、耐候性、透明性、耐引裂性とも「○」
であった。

【００３３】比較例１ ベンゾフェノン系紫外線吸収剤を２重量％含有するポリ
エチレンテレフタレート（Ａ）［極限粘度０．６５、ガ
ラス転移温度７９℃］のペレットを１８０℃で３時間真
空乾燥した後、２８０℃に加熱された押出機１に供給し
た。押出機から押し出されたポリエステルＡは、Ｔダイ
によりシート状に成形した。さらにこのシートを表面温
度２５℃の冷却ドラム上に静電気力で密着固化し、未延
伸キャストフィルムを得た。その後、９０℃に設定した
ロール群で加熱し、縦方向に３．３倍延伸後、テンター
に導き、１００℃の熱風で予熱後、横方向に３．４倍延
伸し、そのまま、テンター内で１４０℃の熱風にて熱処
理を行い、室温まで徐冷後、巻き取った。得られたフィ
ルムの厚みは５０μｍであった。得られた結果を表１に
示す。耐候性、透明性、耐引裂性とも「×」であった。
また、熱収縮率は０．３％であった。

【００３４】実施例４ 実施例１の方法を用いて得られたフィルムの表面に、ベ
ンゾトリアゾール系モノマー共重合アクリル樹脂からな
る紫外線吸収層を片面にコーティングした。この紫外線
吸収層の厚みは２μｍであった。耐候性、耐引裂性とも
「○」であり、透明性は「◎」であった。また、熱収縮
率は１．５％であった。

【００３５】比較例２ 比較例１の方法を用いて得られたフィルムの表面に、ベ
ンゾトリアゾール系モノマー共重合アクリル樹脂からな
る紫外線吸収層を片面にコーティングした。この紫外線
吸収層の厚みは２μｍであった。耐候性・透明性とも
「○」であり、耐引裂性は「×」であった。また、熱収
縮率は０．３％であった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明の積層フィルムは、耐候性、耐引
裂性、施工性、透明性に優れており、農業用シートや建
築用表面被覆フィルム、ガラス飛散防止フィルムに利用
した際には、従来に比べ外観も良く長期間使用すること
ができる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚み方向に３層以上積層されており、少
   なくとも、ポリエステルを主成分とする層と、２，２−
   ビス（４’−β−ヒドロキシアルコキシフェニル）プロ
   パンを共重合したポリエステルを主成分とする層とを含
   む積層フィルムであって、該積層フィルムの耐候性試験
   ６０時間後の伸度Ｌａと耐候性試験前の伸度Ｌｂとの比
   （Ｌａ／Ｌｂ）が０．７以上であることを特徴とする積
   層フィルム。
2. 【請求項２】 前記ポリエステルを主成分とする層が紫
   外線吸収剤を含有している、請求項１に記載の積層フィ
   ルム。
3. 【請求項３】 前記２，２−ビス（４’−β−ヒドロキ
   シアルコキシフェニル）プロパンを共重合したポリエス
   テルを主成分とする層が紫外線吸収剤を含有している、
   請求項１に記載の積層フィルム。
4. 【請求項４】 前記積層フィルムの少なくとも片面に紫
   外線吸収剤を含む層が設けられている、請求項１ないし
   ３のいずれかに記載の積層フィルム。
5. 【請求項５】 引裂伝播抵抗が、少なくとも一方向にお
   いて１８，０００Ｎ／ｍ以上である、請求項１ないし４
   のいずれかに記載の積層フィルム。
6. 【請求項６】 少なくとも一方向の８０℃における熱収
   縮率が０．５％以上である、請求項１ないし５のいずれ
   かに記載の積層フィルム。
7. 【請求項７】 厚み方向に５層以上積層されている、請
   求項１ないし６のいずれかに記載の積層フィルム。
8. 【請求項８】 前記ポリエステルを主成分とする層のポ
   リエステルが、ポリエチレンテレフタレートである、請
   求項１ないし７のいずれかに記載の積層フィルム。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の積
   層フィルムを含んでなる農業用シート。