专利名称：农业用聚烯烃系树脂薄膜以及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在农业用温室(house)、农业用大棚(tunnel)等农业用设施中使用的农业用聚烯烃(polyolefine)系树脂薄膜以及其制造方法。
背景技术：
由含有聚烯烃系树脂的树脂材料所构成的单层或积层的农业用聚烯烃系树脂薄膜已为人所知。农业用聚烯烃系树脂薄膜中，根据用途而有各种形态的薄膜，例如有用于调整开花时期或遮蔽夏季太阳光等的遮光性农业用聚烯烃系树脂薄膜等(专利文献1、2)。但对于农业用聚烯烃系树脂薄膜，要求在冬季用以防止农业用设施内的温室的热逸出至设施外的保温性、或在夏季用以使外部气体的热不传送至农业用设施内的隔热性。然而，即便是遮光性农业用聚烯烃系树脂薄膜，也未曾考虑到遮蔽在薄膜自身传递的热，在以往的农业用聚烯烃系树脂薄膜中，保温性或隔热性并不充分。另外，于农业用温室或农业用大棚中，也为了使在白天沐浴太阳光而上升的室内气温以及地温在夜间不会过度降低，而对作为包覆材料的透明的农业用薄膜要求保温性。 以往，在农业用薄膜中掺合水滑石(hydrotalcite)类等保温剂(专利文献幻，另外，提出了积层有隔热性良好的间隙薄膜(cap film)的气泡片材(专利文献4)。但是，如果仅掺合保温剂，则保温性并不充分，如果与间隙薄膜进行积层，则体积增大，因此在展张于较大温室的情况，气泡片材的制造、搬运等的作业变得困难。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2002-209453号公报专利文献2 日本专利特开2002-247922号公报专利文献3 日本专利特开2007-125001号公报专利文献4 日本专利特开2009-045060号公报
发明内容
本发明提供一种保温性、隔热性优异的农业用聚烯烃系树脂薄膜以及其制造方法。本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的特征在于包括最表层(A)，其是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(a)所构成；最表层(B)，其是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(b) 所构成；一层以上的中间层(C)，其设置于所述最表层(A)与所述最表层(B)之间，且该中间层(C)是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(c)所构成；并且所述中间层(C)的至少一层是使所述树脂材料(c)发泡而成的层。优选所述中间层(C)的全部为使所述树脂材料(C)发泡而成的层。本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜优选自最表层(A)侧起依次包括使含有聚烯烃系树脂的树脂材料(Cl)发泡而成的中间层(Cl)、使含有聚烯烃系树脂的树脂材料(c2) 发泡而成的中间层(C2)、及使含有聚烯烃系树脂的树脂材料(c!3)发泡而成的中间层(C3)， 来作为所述中间层(C)。本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜优选任一层以上中包含保温剂。所述中间层(C)也可以含有遮光性颜料。优选为，所述树脂材料(Cl)更包含氧化钛颜料，所述树脂材料(^)更包含氧化钛颜料及碳黑(carbon black)颜料，并且所述树脂材料(U)更包含铝颜料或氧化钛颜料。所述最表层(A)及所述最表层(B)优选为非发泡的层。本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的制造方法的特征在于其是通过将熔融状态的所述树脂材料(a)、熔融状态的所述树脂材料(b)以及一层以上熔融状态的所述树脂材料(c)自模头共挤出为管状，然后利用空气的压力使其自内侧膨胀后，加以冷却，来制造本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜；并且所述熔融状态的树脂材料(c)的至少一层预先包含发泡剂。发明效果本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的保温性、隔热性优异。依据本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的制造方法，可制造保温性、隔热性优异的农业用聚烯烃系树脂薄膜。
图1是表示本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的一例的剖面图；图2是表示本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的另一例的剖面图。符号的说明10 农业用聚烯烃系树脂薄膜11 农业用聚烯烃系树脂薄膜12:最表层(A)14 最表层(B)16:中间层(C)
具体实施例方式第一实施形态图1是表示本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的一例的剖面图。农业用聚烯烃系树脂薄膜10为5层结构的遮光性农业用聚烯烃系树脂薄膜，其包括最表层(A) 12、最表层(B) 14、及设置于最表层(A) 12与最表层(B) 14之间的3层结构的中间层(C) 16。从强度与操作性方面来说，农业用聚烯烃系树脂薄膜10的厚度优选50μπι 400 μ m0农业用聚烯烃系树脂薄膜10的遮光率优选为99. 9%以上。构成农业用聚烯烃系树脂薄膜10的各层中至少一层的树脂材料可为了提高保温性而含有保温剂(远红外线吸收剂)。
17:中间层(C)
18:中间层(Cl) 20 中间层(C2) 22 中间层(C 3)
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保温剂可列举水滑石类化合物、无机氧化物、无机氢氧化物等。相对于各层所含的聚烯烃系树脂100重量份，保温剂的掺合量优选1重量份 20 重量份，更优选3重量份 10重量份。(最表层(A))当所述农业用聚烯烃系树脂薄膜10展开设置于农业用设施上时，最表层(A) 12成为面向设施外侧的最外层。最表层(A) 12由于是大量地掺合了各种颜料，且为了使树脂材料发泡而对强度不足的中间层(C) 16进行补强的层，并且是当利用充气法(inflation method)来制造农业用聚烯烃系树脂薄膜10时，令用以使管状熔融树脂膨胀的空气不会自内侧漏出的层，所以制成非发泡的层。另外，最表层㈧12由于是不妨碍中间层(C)16的功能(反射、遮光等)而保护中间层(C) 16的各种颜料不劣化的层，所以制成具有透光性的层。最表层㈧12是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(a)所构成的层。从强度方面来说，聚烯烃系树脂优选使用茂金属系催化剂(metallocene catalyst)或者齐格勒催化剂(Ziegler catalyst)而制造的线状低密度聚乙烯。树脂材料(a)可以在不损及强度及透光性的范围内含有其他的聚烯烃系树脂、公知的添加剂等。(最表层(B))当所述农业用聚烯烃系树脂薄膜10展开设置于农业用设施上时，最表层(B) 14成为面向设施内侧的最内层。最表层⑶14由于是大量地掺合了各种颜料，且为了使树脂材料发泡而对强度不足的中间层(C) 16进行补强的层，并且是当利用膨胀法来制造农业用聚烯烃系树脂薄膜10 时，令用以使管状熔融树脂膨胀的空气不会自内侧漏出的层，所以制成非发泡的层。另外， 最表层(B) 14由于是不妨碍中间层(C) 16的功能(反射、遮光等)而保护中间层(C) 16的各种颜料不劣化的层，所以制成具有透光性的层。最表层⑶14是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(b)所构成的层。从对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予柔软性而使展张作业变得容易的方面、以及赋予稳定的防雾性的方面来说，聚烯烃系树脂优选乙酸乙烯酯单元的比例为3重量％ 15重量％的烯烃-乙酸乙烯酯共聚物，更优选乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。树脂材料(b)可为了对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予防雾性而含有防雾剂。防雾剂可列举多元醇(山梨糖醇酐(sorbitan)系、甘油(glycerin)系、二甘油 (diglycerin)系等)与脂肪酸的部分酯、或者这些酯与烷二醇的缩合物等。相对于聚烯烃系树脂100重量份，防雾剂的掺合量优选1重量份 5重量份，更优选1. 2重量份 3重量份。树脂材料(b)也可以为了对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予防雾性，而于含有防雾剂的同时含有氟系表面活性剂或聚硅氧(silicone)系表面活性剂。树脂材料(b)可以在不损及柔软性、防雾性的范围内含有其他的聚烯烃系树脂 (低密度聚乙烯等)、其他的公知添加剂等。(中间层(C))中间层(C)16自最表层㈧侧起依次包括中间层(Cl) 18、中间层(C2)20、及中间层(C3)22。从抑制由大量掺合的颜料所引起的农业用聚烯烃系树脂薄膜10的强度降低的方面来说，中间层(Cl) 18、中间层(C2) 20及中间层(C3) 22中至少一层树脂材料(c)可含有反应器TPO (reactor thermoplastic polyolef in，反应器直接制备热塑性聚烯烃)来作为聚烯烃系树脂。反应器TPO是于聚合阶段使乙烯丙烯橡胶与聚烯烃系树脂合金化(alloying)而成的树脂，由于是在反应器中制造的ΤΡ0，所以称为反应器ΤΡ0。反应器TPO可列举=Montell 公司的“CatalIoy ”、德山曹达公司的“P. E. R”等。在聚烯烃系树脂(100重量％ )中，反应器TPO的比例优选1重量％ 35重量％， 更优选4重量％ 20重量％。如果反应器TPO的比例超过35重量％，则有制造农业用聚烯烃系树脂薄膜10时的电动机负载(motor load)变大，制薄膜变得困难的情况。(中间层(Cl))当所述农业用聚烯烃系树脂薄膜10展开设置于农业用设施上时，中间层(Cl) 18 成为反射来自设施外侧的太阳光的层。中间层(Cl) 18由于是对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予保温性、隔热性的层，所以制成发泡层。中间层(Cl) 18是将含有聚烯烃系树脂及氧化钛颜料的树脂材料(Cl)以发泡剂发泡而成的层。从强度方面来说，聚烯烃系树脂优选为使用茂金属系催化剂或齐格勒催化剂而制造的线状低密度聚乙烯。相对于聚烯烃系树脂100重量份，氧化钛颜料的掺合量优选25重量份 80重量份，更优选30重量份 50重量份。树脂材料(Cl)可以在不损及强度及透光性的范围内含有其他的聚烯烃系树脂、 公知的其他添加剂等。(中间层(C2))当所述农业用聚烯烃系树脂薄膜10展开设置于农业用设施上时，中间层(C2)20 成为遮蔽来自设施外侧的太阳光的层。中间层(C2)20由于是对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予保温性、隔热性的层，所以成为发泡层。中间层(以)20是使含有聚烯烃系树脂、氧化钛颜料及碳黑颜料的树脂材料(c2) 以发泡剂发泡而成的层。从强度的方面来说，聚烯烃系树脂优选为使用茂金属系催化剂或齐格勒催化剂而制造的线状低密度聚乙烯。相对于聚烯烃系树脂100重量份，氧化钛颜料的掺合量优选3重量份 30重量份，更优选4重量份 15重量份。相对于聚烯烃系树脂100重量份，碳黑颜料的掺合量优选3重量份 30重量份， 更优选4重量份 15重量份。树脂材料(U)可以在不损及强度及透光性的范围内含有其他的聚烯烃系树脂、 公知的其他添加剂等。
(中间层(C3))当所述农业用聚烯烃系树脂薄膜10展开设置于农业用设施上时，中间层(C3)22 成为反射来自设施内侧的照明光的层。中间层(C3)22由于是对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予保温性、隔热性的层，所以制成发泡层。中间层(C;3)22是使含有聚烯烃系树脂、铝颜料或氧化钛颜料的树脂材料(c3)以发泡剂发泡而成的层。从对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予柔软性而使展张作业变得容易的方面、赋予稳定的防雾性的方面、以及颜料的分散良好的方面来说，聚烯烃系树脂优选为乙酸乙烯酯单元的比例为5重量％ 观重量％的烯烃-乙酸乙烯酯共聚物，更优选为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。相对于聚烯烃系树脂100重量份，铝颜料的掺合量优选3重量份 20重量份，更优选4重量份 15重量份。相对于聚烯烃系树脂100重量份，氧化钛颜料的掺合量优选25重量份 80重量份，更优选30重量份 50重量份。树脂材料(C； )也可以为了对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予防雾性而含有防雾剂。防雾剂可列举多元醇(山梨糖醇酐系、甘油系、二甘油系等)与脂肪酸的部分酯、 或者这些酯与烷二醇之缩合物等。相对于聚烯烃系树脂100重量份，防雾剂的掺合量优选1重量份 5重量份，更优选1. 2重量份 3重量份。树脂材料(c3)也可以为了对农业用聚烯烃系树脂薄膜10赋予防雾性，而于含有防雾剂的同时含有氟系表面活性剂或聚硅氧系表面活性剂。树脂材料(c!3)可以在不损及柔软性、防雾性的范围内含有其他的聚烯烃系树脂 (低密度聚乙烯等)、公知的其他添加剂等。以上所说明的农业用聚烯烃系树脂薄膜10中，由于构成中间层(C)16的中间层 (Cl)18、中间层(C2)20及中间层(C3) 22为发泡层，所以热难以在中间层(C)16中传导。因此，农业用聚烯烃系树脂薄膜10的保温性、隔热性优异。第二实施形态本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜于不需要遮光性的情况等，也可以是由最表层
(A)/中间层(C)/最表层⑶所构成的3层结构的薄膜。图2是表示本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的另一例的剖面图。农业用聚烯烃系树脂薄膜11是3层结构的薄膜，其具有最表层(A) 12、最表层
(B)14、及设置于最表层(A)与最表层(B)之间的中间层(C)17。第二实施形态中，对与第一实施形态相同的构成附上相同的符号，并省略说明。从强度与操作性的方面来说，农业用聚烯烃系树脂薄膜11的厚度优选50μπι 400 μ m0(中间层(C))中间层(C) 17由于是对农业用聚烯烃系树脂薄膜11赋予保温性、隔热性的层，所以制成发泡层。中间层(C) 17是使含有聚烯烃系树脂的树脂材料(C)以发泡剂发泡而成的层。从强度的方面来说，聚烯烃系树脂优选为使用茂金属系催化剂或格勒催化剂而制造的线状低密度聚乙烯。树脂材料(C)可以在不损及强度等的范围内含有其他的聚烯烃系树脂、公知的添加剂等。以上所说明的农业用聚烯烃系树脂薄膜11中，由于中间层(C)17为发泡层，所以热难以在中间层(C) 17中传导。因此，农业用聚烯烃系树脂薄膜11的保温性、隔热性优异。其他形态本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜并不限定于图示例的树脂薄膜，只要包括最表层(A)、最表层(B)、及设置于最表层(A)与最表层(B)之间的一层以上中间层(C)，且中间层(C)的至少一层为使树脂材料(c)发泡而成的层即可。例如，中间层(C)只要是一层以上即可，可以是2层，也可以是4层以上。另外，于中间层(C)为2层以上的情况，只要至少一层为发泡层即可。此外，从保温性、隔热性的方面来说，优选中间层(C)的全部为发泡层。此外，于需要遮光性的情况，中间层(C)优选含有各种颜料，但于不需要遮光性的的情况，中间层(C)也可以不含各种颜料。而且，最表层(A)、最表层(B)也可以不是具有透光性的层。制造方法本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜优选利用充气法来制造。具体而言，可通过将熔融状态的所述树脂材料(a)、熔融状态的所述树脂材料(b) 以及一层以上熔融状态的所述树脂材料(c)自模头共挤出为管状，然后利用空气压力使其自内侧膨胀后，加以冷却，来制造本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜。此时，熔融状态的树脂材料(c)的至少一层必须预先包含发泡剂。构成各层的熔融树脂的共挤出方法可列举使各熔融树脂在模头的近前接触的模头前积层法、在模头的内部接触的模头内积层法、自模头的同心圆状多个模唇中喷出后再接触的模头外积层法。发泡剂只要使用作为聚烯烃系树脂用发泡剂而公知的发泡剂即可，例如可列举碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺(azodicarbonamide)、ρ，ρ ‘-氧双苯磺酰胼(ρ， ρ ‘ -oxybis-benzenesulphonyl hydrazide)、亚月井基二甲酉先月安(hydrazodicarbonamide) > N, N ‘ -二亚 肖基五亚甲基四胺(N，N ‘ -dinitroso pentamethylene tetramine) 等。这些发泡剂在市场上销售的例如有三协化成制造的商品名“Cellmic A”、“Cellmic C-l”、“Cellmic S”，及永和化成工业制造的商品名 “Vinyfor AC#K3”、“Cellular D”、 "CeIlborn"ο相对于聚烯烃系树脂100重量份，发泡剂的掺合量优选0. 05重量份 5重量份， 更优选0. 3重量份 3重量份。以上所说明的本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜的制造方法中，由于构成中间层 (C)的熔融状态的树脂材料(C)的至少一层预先包含发泡剂，所以中间层(C)的至少一层成为发泡层。因此，可制造保温性、隔热性优异的农业用聚烯烃系树脂薄膜。
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实例(热导率)使用快速热导仪(quick thermal conductivity meter)(京都电子工业公司制造，商品名“QTM-500”)及薄膜测定用软件(software)，与3种参照板(reference plate) 进行比较，来测定薄膜的热导率。参照板1 发泡聚乙烯(λ = 0. 0358)，参照板2 硅橡胶(λ = 0. 234)，参照板3 石英玻璃(λ = 1.419)。(保温指数)对所得的各薄膜，以红外线分光光度计来求出各波长的吸收，然后求出加上利用空白(blank)的放射法则所获得的辐射能(radiant energy)而得的值、与原来的值的比来作为薄膜的保温指数，从而判定是否良好。(温室负载系数)制作山墙面宽度(W) = 1. Sm、屋檐高度(He) = 1. Sm、屋顶倾斜度⑴=10°、进深 (D) = 1. 8m的单屋檐型温室，将标准薄膜(农业用聚烯烃薄膜，C. I化成公司制造，商品名 "Skycoat防雾”，厚度0. Imm)以及各实例、比较例中所获得的薄膜分别展张于各别的温室上。并且，为了使来自屋檐以外的热移动的影响为最小限度，而将温室的壁面及底面以IOcm 厚的发泡苯乙烯(styrol)制隔热材料加以包覆。而且，由于是温室，所以将1台800W的电加热器设置于室内，且将温度传感器在室内设置2处，在室外设置1处，在隔热材料的内面及外面各设置1处，测定各处的温度，并且可在平均内部气温超过20°C时切断电加热器的电源来调整温度，将用以读取所需电力量的电力计、与用以即时(real time)收集各测定值并进行计算的电脑设置于室外。测定是进行1天，使用自日落至日出为止的数据(data)， 利用下述式1 3来计算出标准薄膜的热传递系数Uo以及各实例、比较例的薄膜的热传递系数U。然后，将各薄膜的热传递系数U相对于标准薄膜的热传递系数Uo的值以百分率表示，作为温室负载系数。
权利要求
1.一种农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于包括最表层(A)，其是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(a)所构成；最表层(B)，其是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(b)所构成；以及一层以上的中间层(C)，其设置于所述最表层(A)与所述最表层(B)之间，且该中间层 (C)是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(c)所构成；并且所述中间层(C)的至少一层是使所述树脂材料(c)发泡而成的层。
2.根据权利要求1所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于所述中间层(C)的全部是使所述树脂材料(c)发泡而成的层。
3.根据权利要求1所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于自最表层(A)侧起依次包括使含有聚烯烃系树脂的树脂材料(cl)发泡而成的中间层(Cl)、使含有聚烯烃系树脂的树脂材料(^)发泡而成的中间层(C2)、及使含有聚烯烃系树脂的树脂材料(c3)发泡而成的中间层(C3)来作为所述中间层(C)。
4.根据权利要求3所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于于任一层以上中包含保温剂。
5.根据权利要求2所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于所述中间层(C)包含遮光性颜料。
6.根据权利要求4所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于所述中间层(C)包含遮光性颜料。
7.根据权利要求6所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于所述树脂材料(cl) 更包含氧化钛颜料；所述树脂材料(^)更包含氧化钛颜料及碳黑颜料；并且所述树脂材料(c!3)更包含铝颜料或氧化钛颜料。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜，其特征在于所述最表层(A)及所述最表层(B)为非发泡的层。
9.一种农业用聚烯烃系树脂薄膜的制造方法，其特征在于其是通过将熔融状态的所述树脂材料(a)、熔融状态的所述树脂材料(b)以及一层以上熔融状态的所述树脂材料(c) 自模头共挤出为管状，然后利用空气的压力使其自内侧膨胀后，加以冷却，来制造根据权利要求1所述的农业用聚烯烃系树脂薄膜；并且所述熔融状态的树脂材料(c)的至少一层预先包含发泡剂。
全文摘要
本发明提供一种保温性、隔热性优异的农业用聚烯烃系树脂薄膜以及其制造方法。本发明的农业用聚烯烃系树脂薄膜(10)包括最表层(A)(12)，其是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(a)所构成；最表层(B)(14)，其是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(b)所构成；以及一层以上的中间层(C)(16)，其设置于最表层(A)(12)与最表层(B)(14)之间，且该中间层(C)是由含有聚烯烃系树脂的树脂材料(c)所构成；并且中间层(C)(16)的至少一层是使树脂材料(c)发泡而成的层。
文档编号B32B27/32GK102232348SQ201010224359
公开日2011年11月9日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年4月23日
发明者杉山聡教, 杉本崇行 申请人:C.I.化成株式会社