(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シングルサイト触媒を用いることなく重合されたポリオレフィン系樹脂からなる外層及び内層と、これら外層及び内層に挟まれた複数の層から成っても良い中間層が順次積層された少なくとも３層以上の多層構造を有し、
該中間層のみに、シングルサイト触媒を用いて重合された密度０．８６０ｇ／ｃｃ以上０．９１５ｇ／ｃｃ以下のエチレン／α−オレフィン共重合体を用い、該中間層が、該エチレン／α−オレフィン共重合体と平均粒径０．１μｍ以上１０μｍ以下の無機微粉末とを、当該共重合体／無機微粉末＝９８／２〜８５／１５の重量比で複合したものからなり、且つ該中間層の厚さのフィルム全体の厚さに対する比率が５０％以上であることを特徴とする農業用フィルム。
【請求項２】
シングルサイト触媒を用いることなく重合されたポリオレフィン系樹脂からなる外層が、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）からなり、シングルサイト触媒を用いることなく重合されたポリオレフィン系樹脂からなる内層が、エチレン酢酸ビニル共重合体からなることを特徴とする請求項１に記載の農業用フィルム。
【請求項３】
上記中間層は単層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の農業用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農業ハウス等の被覆資材として利用される農業用フィルムに関し、特に、広幅に成形する際の成形安定性に優れると共に、強靭性にも優れる農業用フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、国民の健康的な生活を支える農産物を四季を問わず生産供給するため、プラスチックフィルムを被覆した農業ハウスやトンネルを利用した施設園芸が広く行われている。
【０００３】
このような農業ハウスやトンネルに用いられる被覆資材には、風雨等外界の環境に耐えることができるだけの強靭性、太陽光線の透過性、太陽光に含まれる紫外線を浴びても強度が低下することのない耐候性、ハウス内部を冷えにくくする保温性及びハウス内側に水が結露して曇ることを防ぐ防曇性等の諸性能が要求される。
【０００４】
かかる要求を満足するため、従来より、ポリ塩化ビニルやポリエチレン等の強度の高いプラスチックをベースにして、耐候安定剤や長波の赤外線を吸収する保温剤、水滴がフィルムに馴染んで広がる防曇剤等の添加剤を組合せたフィルムが種々提案されてきたが、近年、シングルサイト触媒を用いることにより強度の高いポリマーの分子設計が可能であるという理由から、フィルムにこのシングルサイト触媒を用いて重合したポリエチレン系共重合体、特に低密度のエチレン／α−オレフィン共重合体が使用されはじめている。
【０００５】
このシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン／α−オレフィン共重合体は、特定の無機化合物と特定比率で混合し、それ単層で（特開平６−３３６５３９号公報）、或いは３層以上の多層構造からなる積層フィルムの外層及び内層として（特開平８−２７６５４２号公報）用いることによりフィルムに成形することが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
施設園芸を行うための施設の中でも農業ハウスのような大型の施設に被覆する農業用フィルムを成形するためには、大型の成形機により幅の広いフィルムを成形する必要がある。
【０００７】
しかし、上記特開平６−３３６５３９号公報に記載のシングルサイト触媒を用いて重合した低密度のエチレン／α−オレフィン共重合体を単層で用いたフィルムは、比較的小型の成形機で幅の狭いフィルムを成形することはできるものの、当該共重合体の溶融特性により成形安定性に劣ることから、大型の成形機で幅の広いフィルムを成形することは困難であり、特に、農業ハウスに用いられる折径１〜２ｍ以上のいわゆる広幅フィルムと称せられている広幅のフィルムを成形することはほとんど不可能であった。
【０００８】
また、このシングルサイト触媒を用いて重合した低密度のエチレン／α−オレフィン共重合体よりなるフィルムは柔らかいため、意外にも取り扱い時に表面が傷つき易いことがわかった。このようなフィルムを農業ハウスに展張すると、台風等による強風に晒された場合にフィルムに破れを発生させてしまい、長期間に亘る使用に耐えられないという問題があった。
【０００９】
このような問題は、特開平８−２７６５４２号公報に記載のシングルサイト触媒を用いて重合した低密度のエチレン／α−オレフィン共重合体を３層以上の多層構造からなる積層フィルムの外層及び内層として用いたフィルムにおいても同様に見られる問題であった。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる従来事情に鑑みなされたもので、大型の成形機を用いて広幅に成形する際の成形安定性に優れ、また強靭性にも優れる農業用フィルムを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、シングルサイト触媒を用いて重合したポリエチレン系共重合体を使用したフィルムについて鋭意検討した結果、このシングルサイト触媒を用いて重合した低密度のエチレン／α−オレフィン共重合体を特定の無機微粉末と特定比率で組合せ、多層構造のフィルムの中間層のみに用いて、その表裏両面をポリエチレンやエチレン酢酸ビニル共重合体等、従来から農業用フィルムに使用されているポリオレフィン系樹脂（上記のシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン／α−オレフィン共重合体は含まない）で挟み、更にその中間層の厚さのフィルム全体の厚さに対する比率を５０％以上とすることで、驚くべきことに広幅成形安定性が良くなり、しかも強靭性が格段に向上するようになり、長期間に亘り農業ハウスに使用する際の耐久性に優れることを発見して本発明に至ったものである。
【００１２】
本発明において、広幅成形安定性というのは、インフレ成形法で１〜２ｍ以上（開いた状態で幅２〜４ｍ以上）のフィルムを成形する際の安定性を意味している。
【００１３】
即ち、請求項１の発明は、シングルサイト触媒を用いることなく重合されたポリオレフィン系樹脂からなる外層及び内層と、これら外層及び内層に挟まれた複数の層から成っても良い中間層が順次積層された少なくとも３層以上の多層構造を有し、該中間層のみに、シングルサイト触媒を用いて重合された密度０．８６０ｇ／ｃｃ以上０．９１５ｇ／ｃｃ以下のエチレン／α−オレフィン共重合体を用い、該中間層が、該エチレン／α−オレフィン共重合体と平均粒径０．１μｍ以上１０μｍ以下の無機微粉末とを、当該共重合体／無機微粉末＝９８／２〜８５／１５の重量比で複合したものからなり、且つ該中間層の厚さのフィルム全体の厚さに対する比率が５０％以上であることを特徴とする農業用フィルムである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、シングルサイト触媒を用いることなく重合されたポリオレフィン系樹脂からなる外層が、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）からなり、シングルサイト触媒を用いることなく重合されたポリオレフィン系樹脂からなる内層が、エチレン酢酸ビニル共重合体からなることを特徴とする請求項１に記載の農業用フィルムである。
【００１７】
請求項３記載の発明は、上記中間層は単層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の農業用フィルムである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
本発明に係る農業用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂からなる外層及び内層と、これら外層及び内層に挟まれた中間層が順次積層された少なくとも３層以上の多層構造を有してなる。
【００２０】
外層及び内層は、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等をベースに耐候安定剤等の各種添加剤を配合した従来から農業用フィルムに使用されているポリオレフィン系樹脂を用いることができる。
【００２１】
但し、本発明において、この外層及び内層を構成するポリオレフィン系樹脂には、後述するシングルサイト触媒を用いて重合されたエチレン／α−オレフィン共重合体は、主成分としては含まれないものとする。
【００２２】
本発明では、上記外層及び内層に挟まれた中間層に、シングルサイト触媒を用いて重合されたエチレン／α−オレフィン共重合体を用いることを特徴としている。
【００２３】
このシングルサイト触媒を用いて重合されたエチレン／α−オレフィン共重合体は、特開昭５８−１９３０９号公報、特開昭５９−９５２９２号公報、特開昭６０−３５００５号公報、特開昭６０−３５００６号公報、特開昭６０−３５００７号公報、特開昭６０−３５００８号公報、特開昭６０−３５００９号公報、特開昭６１−１３０３４１号公報、特開平３−１６３０８８号公報、ヨーロッパ特許出願公開第 4,204,436号明細書、米国特許第 5,055,438号明細書及び国際公開公報ＷＯ９１／０４２５７号明細書等に記載されているシングルサイト触媒、特にメタロセン／アルモキサン触媒、又は、例えば、国際公開公報ＷＯ９２／０１７２３号明細書等に記載されているようなメタロセン化合物と、メタロセン化合物と反応して安定なイオンとなる化合物からなる触媒を使用して主成分のエチレンと従成分のα−オレフィンとを共重合することにより得られる。
【００２４】
エチレンとの共重合に用いられるα−オレフィンとしては、炭素原子数が４〜１２のα−オレフィンを用いることが生産性と物性の観点から好ましく、例えば、炭素原子数４〜１２の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−メチルペンテン−１、４−メチルヘキセン−１、４，４−ジメチルペンテン−１等が挙げられる。更に炭素原子数６〜８のものがより好ましい。
【００２５】
これらα−オレフィン２〜６０重量％、好ましくは５〜５０重量％と、エチレン４０〜９８重量％、好ましくは５０〜９５重量％とを共重合させることが好ましい。
【００２６】
エチレンとα−オレフィンとの重合方法としては、気相法、スラリー法、溶液法、高圧イオン重合法等を挙げることができる。これらの中では溶液法、高圧イオン重合法が好ましく用いられる。
【００２７】
本発明においては、上記シングルサイト触媒を用いて重合されたエチレン／α−オレフィン共重合体を単独で又は２種以上を適宜組合せて用いることができる。
【００２８】
本発明に係るフィルムの中間層に使用されるこのシングルサイト触媒を用いて重合されたエチレン／α−オレフィン共重合体は、密度が０．８６０ｇ／ｃｃ以上０．９１５ｇ／ｃｃ以下の低密度のものが使われる。密度がこの範囲を外れると、フィルムの強靭性が不良となる。更に、密度０．８８０ｇ／ｃｃ以上０．９１０ｇ／ｃｃ以下がより好ましい。以後、本発明に用いられる共重合体を低密度ポリマーと呼ぶ。
【００２９】
また、上記共重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、０．１〜５であることが好ましい。メルトフローレートがこの範囲外であるとフィルム成形性が不良となる。更に、０．５〜２．０がより好ましい。
【００３０】
かかる共重合体には、更に平均粒径０．１μｍ以上１０μｍ以下の無機微粉末が配合される。平均粒径の値がこの範囲を超えると、本発明の効果である強靭性、成形安定性を十分に満足することができない。また、この無機微粉末は、屈折率が１．４５〜１．５５で、比表面積が１〜５００ｍ2／ｇのものが好ましい。
【００３１】
本発明において好ましく用いられる無機微粉末としては、例えばシリカ、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、水酸化アルミニウム、ゼオライト等の微粉末が挙げられる。
【００３２】
この無機微粉末を上記共重合体へ配合した原料をフィルムの中間層に用いることによって、共重合体の溶融時の粘度を上げ、フィルムを成形する際の成形安定性を向上し、広幅成形を可能にするという効果があり、更に、フィルムに長波の赤外線吸収効果を付与し、該フィルムを展張した農業ハウス内を冷えにくくして保温性を向上させる効果も期待できる。
【００３３】
この無機微粉末の上記共重合体へは、当該共重合体／無機微粉末＝９８／２〜８５／１５の重量比となるような配合割合とすることが好ましい。無機微粉末の配合割合がこの範囲よりも小さいと、広幅のフィルムを成形する際の成形安定性を十分に満足することができない。また、この範囲よりも大きいとフィルムの強度や透明性が低下して農業用フィルムとして実用的でない。
【００３４】
無機微粉末は上記共重合体にニーダーや２軸混練押出機等を用いて溶融混練され、均一に分散される。
【００３５】
その他、中間層を構成する上記共重合体中には従来の低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等の低密度ポリマーでない材料を加えることができる。この場合は本発明の効果を阻害しないことが必要で、全体の４０重量％以下の量とすることが好ましい。更に、耐候安定剤や防曇剤、酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、保温剤、着色顔料等を必要に応じ添加することができる。
【００３６】
かかる中間層は１層のみに限らず、２層以上の複数層により構成されるようにしても良い。
【００３７】
上記外層、中間層及び内層からなるフィルムを成形するには、共押出インフレーション成形法又は共押出Ｔダイ成形法を用いることができる。
【００３８】
本発明では、中間層の厚さのフィルム全体の厚さに対する比率が５０％以上であることが必要で、フィルムの各層の厚さは、外層が５〜７５μｍ、中間層が１０〜１５０μｍ、内層が５〜７５μｍの範囲で上記条件を満足するように設定される。上記した本発明の低密度ポリマーを中間層に用い且つその厚さのフィルム全体の厚さに対する比率を５０％以上とすることで、強靭性と広幅に成形する際の成形安定性を両立することが可能となる。
【００３９】
成形されたフィルムは、必要に応じてコロナ処理等の表面処理、防曇剤のコート等、長期の防曇性を付与するための加工を施すことができる。また、農業ハウスに展張するために切断加工、中継ぎ加工等の加工も必要に応じて行うことができる。
【００４０】
これらの加工時やハウス展張時に、低密度ポリマーが外層や内層に使用されている従来の農業用フィルムの場合には、フィルム表面に傷が付き易く、この傷付きにより透明性の低下及び強度の低下を起こすことがある。しかし、本発明によれば、フィルム表面の傷付きが生じにくく、長期に亘り好適に使用できるフィルムが得られる。
【００４１】
【実施例】
以下に本発明の実施例について挙げるが、本発明はかかる実施例によって限定されない。
【００４２】
実施例１
低密度ポリマー（ＤＯＷ社アフィニティー  １８８０）９０重量％と、シリカ微粉末（平均粒径３μｍ）３重量％と、耐候安定剤（ＣＩＢＡ社チヌビン６２２）０．５重量％をニーダーで溶融混練して、２００ｋｇの複合材料を作成した。
【００４３】
この材料を３樹脂３層共押出インフレーション成形機の中間層押出機に供給した。また、外層押出機にはＬＬＤＰＥ（日本ポリケム社製  ノバテックＵＡ４２１）を供給し、内層押出機にはエチレン酢酸ビニル共重合体（日本ポリケム社製
ノバテックＨＥ６１）をそれぞれ供給した。
【００４４】
これらの材料を押出機内でそれぞれ溶融混練して、口径４５０ｍｍの３層ダイ内で、厚さ構成比が外層／中間層／内層＝１／２／１になるように溶融積層し、空気で膨らまして冷却固化後、ニップロールで引き取り、折径２．８５ｍ厚さ１００μｍのチューブ状のフィルムを得た。
【００４５】
比較例１
実施例１で中間層材料のうち、シリカ微粉末を１重量％にして同様に複合材料を溶融混練し、同様にフィルムを作成しようとしたところ、ダイから出て膨らむ過程でフィルムが揺れてニップすると皺が入り平滑なフィルムを作成することができなかった。
【００４６】
比較例２
実施例１でシリカ微粉末を除いた材料を中間層に供給したところ、溶融して膨らんだ時点でチューブが垂れ下がり、引き取ることができずフィルムにならなかった。
【００４７】
比較例３
実施例１と同様に複合材料を溶融混練して３層ダイ内で積層するときに、厚さ構成比を外層／中間層／内層＝１／１．５／１にし、その他は実施例１と同様にしてフィルムを作成しようとしたところ、安定して成形することができ平滑なフィルムを得た。
【００４８】
実施例２
実施例１の材料のうち、シリカの代わりにハイドロタルサイトを１５重量％とした以外は実施例１と同様にしてフィルムを成形し、厚さ１２０μｍのフィルムを得た。
【００４９】
比較例４
実施例２のハイドロタルサイトを２０重量％とした以外は実施例２と同様にして厚さ１２０μｍのフィルムを得た。
【００５０】
比較例５
実施例１の中間層と外層の材料を入れ替えて同様にフィルムを作成した。
【００５１】
（評価）
成形安定性：広幅フィルムを成形する過程の成形状態を目視して評価した。
【００５２】
透明性：成形フィルムの透明度を目視評価した。
【００５３】
傷つき性、耐風性：作成したフィルムを中継ぎ加工することで、幅６ｍのフィルムを作成して間口４．５ｍ、高さ２．５ｍ、長さ１５ｍのパイプハウスに展張した。展張して１年経過した後、フィルムの状態を目視観察して、傷付きの状態傷つき性として評価し、破れの有無を判定し耐風性として評価した。
【００５４】
以上の結果を表１にまとめて示す。
【００５５】
【表１】
0004308954.tif 000002
【００５６】
表１に示すように、実施例１，２のフィルムは、成形安定性、透明性、傷付き性及び耐風性のいずれの項目についても良好な結果を示すのに対し、比較例３のフィルムは、成形安定性、透明性、傷付き性については良好であるものの、台風が襲来した際の強風により折り目部分が破れて耐久性に劣ることがわかった。その他のフィルムは耐風性については良好であるものの、成形安定性、透明性、傷付き性のいずれかにおいて実施例１，２のフィルムよりも劣ることがわかる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、大型の成形機を用いて広幅に成形する際の成形安定性に優れ、また、強靭性、耐傷付き性、透明性の要件を全て満足することのできる優れた農業用フィルムを提供することができる。