JP2005130762A - カーテン用乳白フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】保温性に優れ、夏場の高温使用に耐えることができ、コスト的に安く、耐久性、耐候性に優れるカーテン用乳白フィルムを提供すること。
【解決手段】カーテン用乳白フィルムは、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として、該ベース樹脂に酸化チタン(TiO)を含有し、厚みが30〜100μmであり、遮光率が20〜60%であることを特徴とし、好ましい態様は、多層構造であり、直鎖低密度ポリエチレン層を有し、少なくとも直鎖低密度ポリエチレン層に酸化チタン(TiO)を含有すること、あるいは多層構造であり、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体層を有し、少なくとも該ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体層に酸化チタン(TiO)を含有することである。
【選択図】 なし

Description

本発明はカーテン用乳白フィルムに関し、詳しくは、保温性に優れ、夏場の高温使用に耐えることができ、コスト的に安く、耐久性、耐候性に優れるカーテン用乳白フィルムに関する。
農業用遮光カーテン材としては、従来、フィルム材や繊維製ネット材が用いられている。
フィルム材は、主に透明品が中心であり、ハウス外張りフィルムとカーテンフィルムの間に、所謂対流放熱遮断層を形成することによる夜間の保温が主目的であるが、寒期には日中も使用しているのが実情である。
保温のみ考えるのであれば、アルミニウム蒸着フィルムやアルミニウム粉練り込みフィルム(これらを単にアルミフィルムと称する場合がある)が好ましい。共に地面や植物体からの赤外放射による放熱を防ぐ効果が大きいからである。
しかし、アルミニウム蒸着フィルムやアルミニウム粉練り込みフィルムは、不透明なので、日中使用は不可能であり、また朝・夕の開閉のタイミングに神経を使わなければならない。例えば、朝は日の出(午前5〜6時)と共に開けねばならず、午前7〜8時まで閉じておくと生育不良を引き起こす。一日の中で早朝の光合成が最も活発で重要と言われていることに起因すると思われる。
次に、フィルム材を遮光目的で日中に使うことも可能で、コストと遮光性能から黒色フィルムや前記アルミフィルムが考えられる。
しかし、黒色フィルムや前記アルミ粉練り込みフィルムのカーテンは、フィルムカーテンが対流放熱遮断層となり、広い断熱空間を持つことにより、あるいはカーテンそのものが蓄熱体となって、ハウス内天井部に発熱体を持つことになり、ハウス内が高温になる問題がある。
さらにアルミフィルムカーテンでは赤外放射を抑えることにより、一層ハウス内が高温になる問題がある。
上記のように遮光性フィルム材を日中カーテンに使用すると、ハウス内を高温にする問題を引き起こし、特に夏場の場合は、高温で湿度も高くなり、植物にとっても、また作業者にとっても、大変悪い環境となってしまう。
上記のような事情から、フィルム材を遮光カーテン材として使うケースは非常に少ないのが実情である。
次に、遮光カーテン材としては、昔から、日射しの強い夏場に使用するケースが中心のため、通気、通水性のある主に黒色に着色したネット材が知られている。
ネット材であるので、フィルムに比べれば、当然前記した保温性能は劣る問題がある。
これに対して、近年、保温性に優れる、所謂“不織布”が使われている。ネット材に比べ一般に価格が安いことも使われ出した理由である。不織布に関しては、保温用も考慮して、着色していない製品(無着色不織布)が多く使われているが、フィルム材並の保温性能は得られない。
さらに、不織布製品は1本1本の繊維は数10ミクロン以下と細く、しかも未延伸である。このため強度が弱く、しかも耐候性も良くなく(約2年)、また布として水分を保持(所謂、濡れゾウキン)する為、カーテン材として重くなり、開閉作業も大変である。
かかる無着色不織布カーテンの遮光と保温の兼用ケースを調査して見ると、以下のようなことが判って来た。
第1に、遮光材として使われる時期が夏場の短期間又はスポット使用である。即ち、苗定植後、根が活着するまでの約10日間、また晴天(高温)時の焼け防止の為天気の状況を見ながらの随時使用となっている。
第2に、従来、ハウス外張りは農業用塩化ビニル樹脂フィルムが用いられ、多くは紫外線(UV)カット性を有していた。ところが、この10年でUV光透過型の農業用ポリオレフィン系特殊フィルムが激増した為、ハウス内資材の劣化が促進され、当然、前記不織布(例えばユニチカ社製:商品名「ラブシート」)も農業用塩化ビニル樹脂フィルムハウス内では4〜5年使用していたのに、農業用ポリオレフィン系特殊フィルムハウスでは約2年となった。
しかるに、需要者サイドとしては、フィルムに比し、はるかに高価な不織布を、2年で張り替えるのはコスト的に問題が大き過ぎ、上記不織布より安くて、耐久性があるカーテン材が求められているのが現状といえる。
特開平9−234829号公報 白黒多層カーテンフィルム 特開平9−239890号公報 白黒シルバーの3層カーテンフィルム 特開平11−196679号公報 テープヤーンネットカーテン 特開2001−181967号公報 不織布カーテン
そこで、本発明の課題は、保温性に優れ、夏場の高温使用に耐えることができ、コスト的に安く、耐久性、耐候性に優れるカーテン用乳白フィルムを提供することを課題とする。
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
(請求項1)ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として、該ベース樹脂に酸化チタン(TiO を含有し、厚みが30〜100μmであり、遮光率が20〜60%であることを特徴とするカーテン用乳白フィルム。
(請求項2)多層構造であり、直鎖低密度ポリエチレン層を有し、少なくとも直鎖低密度ポリエチレン層に酸化チタン(TiO)を含有することを特徴とする請求項1記載のカーテン用乳白フィルム。
(請求項3)TiO含有量は直鎖低密度ポリエチレン100重量部に対して、0.2〜20重量部の範囲であることを特徴とする請求項2記載のカーテン用乳白フィルム。
(請求項4)多層構造であり、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体層を有し、少なくとも該ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体層に酸化チタン(TiO)を含有することを特徴とする請求項1記載のカーテン用乳白フィルム。
(請求項5)TiO含有量はポリエチレン−酢酸ビニル共重合体100重量部に対して、0.2〜10重量部の範囲であることを特徴とする請求項4記載のカーテン用乳白フィルム。
本発明によると、保温性に優れ、夏場の高温使用に耐えることができ、コスト的に安く、耐久性、耐候性に優れるカーテン用乳白フィルムを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明のカーテン用乳白フィルムは、ポリオレフィン系樹脂フィルムであり、単層フィルムであっても、多層フィルムであってもよい。
単層のポリオレフィン系樹脂フィルムとしては、低密度ポリエチレン(LDPE)フィルム、直鎖低密度ポリエチレン(L−LDPE)フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルムなどが挙げられる。低密度ポリエチレン(LDPE)は密度が0.910〜0.930g/ccの範囲のポリエチレンフィルムで、「農ポリ」と称されるフィルムを使用することができる。エチレン−酢酸ビニル共重合体としては、酢酸ビニルモノマーの含有量が3〜15重量%程度であるものが好ましい。
多層のポリオレフィン系樹脂フィルムとしては、農業用ポリオレフィン系特殊フィルム(所謂「農PO」または「農POフィルム」:いずれもみかど化工株式会社他5社の登録商標)が好ましく、例えば、中間層にポリエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルム、内外層に低密度ポリエチレン(LDPE)フィルム、又は内外層に直鎖低密度ポリエチレン(L−LDPE)フィルム、又は内層に低密度ポリエチレン(LDPE)フィルム、外層に直鎖低密度ポリエチレン(L−LDPE)フィルムを配置した例が挙げられる。具体的にはLDPE/EVA/LDPE、L−LDPE/EVA/L−LDPE、LDPE/EVA/L−LDPE、L−LDPE/EVA/LDPEなどの層構成が挙げられる。
本発明のカーテン用乳白フィルムは、ポリオレフィン系樹脂フィルムに酸化チタン(以下、単にTiOと略す場合がある)を含有している。TiOは0.1μm〜1μmの範囲の粒子として含有されることが好ましい。
単層のフィルムである場合は、該フィルム中にTiOを含有する。含有量はポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.2〜5重量部の範囲である。
本発明において、ポリオレフィン系樹脂フィルムが多層のフィルムである場合には、 TiOを含有する態様としては、以下のような複数の好ましい態様が挙げられる。
第1の態様は、多層のフィルム中に、L−LDPE層を有し、少なくとも該L−LDPE層にTiOを含有することである。
TiO含有量はL−LDPE100重量部に対して、0.2〜20重量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.3〜10重量部の範囲である。この態様では、L−LDPE層以外の層にTiOを若干(最大で0.5重量部以下)含有してもよい。
第2の態様は、多層のフィルム中に、EVA層を有し、少なくとも該EVA層にTiOを含有することである。
TiO含有量はEVA100重量部に対して、0.2〜10重量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.3〜5重量部の範囲である。この態様では、EVA層以外の層にTiOを若干(最大で0.5重量部以下)含有してもよい。
第3の態様は、上記第1又は第2の態様において、多層のフィルム中に、LDPE層を有し、少なくとも該LDPE層にTiOを含有し、そのTiO含有量はLDPE100重量部に対して、0.4重量部以下が好ましく、より好ましくは0.3重量部以下であり、少ない量にすることが耐候性向上の観点から好ましい。
本発明において、上記の第1及び第2の態様のように、TiOを含有する対象となるポリオレフィン系樹脂フィルムに関し、選択的な配慮をする理由は以下のように推論される。
一般にTiOを含有したポリオレフィン系樹脂フィルムは耐候性が低下する。これは基本的にTiOは太陽光中の紫外(UV)光を吸収し、自らは活性化され、TiO粒子(フィラーともいう)表面に活性酸素を発生させ、これがフィラー周辺のポリオレフィン樹脂を化学劣化させることによると考えられている。
この劣化現象に際し、ポリオレフィン系樹脂とTiOの相互作用性の検討が重要である。本発明者は、TiO表面に十分“なじむ”方が劣化による強度低下が遅く、耐候性に優れていることを見出した。
具体的には“なじみ不良”では、ミクロ的に見れば、TiOと周辺樹脂の間に“空隔”がある状態と考えられ、これはフィルム中に多くの“欠陥(ノッチ)”又は“気泡”を持つことであり、強度的に大変不利である。また前記活性酸素も発生し易いのではと考えられる。
ポリオレフィン系樹脂フィルムを個別に見れば、LDPEの場合、長鎖分岐構造を持ち、分子量分布の広い低密度PEで、特にフィルム用として多く使われている高圧重合法によるHP−LDPEは“なじみ不良”で耐候性が十分でない。このため耐候性低下の大きい“LDPE層にはTiOフィラーは前述の第3の態様で述べたように少量添加することが好ましいといえる。
L−LDPEは、長鎖分岐がなく、分子量分布の狭い低密度PEで、その溶融粘度がLDPEに比し、大変低く、TiOとの“なじみ良好”で耐候性低下が大変少ない(上記第1の態様)。
またEVAは、酢ビ含量3〜15%レベルがフィルム用として使われているが(基本はLDPE構造)、酢ビの極性によりTiOフィラー表面(一般に化学的に活性な状態になっている。無機フィラーに共通した現象)との相互作用が強く、“なじみ良好”であり、耐候性低下作用を受けにくい(上記第2の態様)。しかし、L−LDPEよりは劣る傾向がある。
次に、上記第1及び第2の態様をフィルム成形性の観点からみても好ましい態様であることを明らかにする。
即ち、ポリオレフィン系樹脂とTiOフィラーを混練し、インフレ成形により成膜すると、溶融膜の張力が増し、溶融チューブが安定し、フィルム成形性が良くなる。即ち、フィルム幅や厚みのブレやシワ発生や蛇行等が少なくなる。TiOフィラーと相互作用の強いL−LDPEやEVAで安定化効果大きい。
この現象は、ポリオレフィン系樹脂がTiOフィラー表面と強く相互作用を持つことで、そこが、あたかもゴムに於ける“架橋”のような役目を発揮し、溶融膜の強度、即ち張力を高めている為と考えられている。
なお、前記の単層フィルム及び多層フィルムの各フィルム層を形成している主ポリオレフィン樹脂に他のポリオレフィン樹脂を適宜配合してもよい。
次に、本発明のカーテン用乳白フィルムは、遮光率が20〜60%の範囲であり、好ましくは30〜50%の範囲である。
遮光率は、分光光度計(例えば日立U−2800型)を用い、波長400〜700nmの所謂可視光域の透過率を測定し、その平均値より算出する。遮光率=100−平均透過率の式から、遮光率が求められる。
遮光率が20%未満では、遮光性が不足し、また60%を超えると日射が強い夏でも日照不足で生育に悪影響となる。また夏場は温度が高いので60%超では植物体の呼吸消耗が大きく体力消耗現象となる。
本発明のカーテン用乳白フィルムは、TiOを含有しているので、上記の遮光率の範囲であれば、蓄熱体にならないだけでなく、光の反射体になっている。従って黒やシルバー着色フィルムと比べると、同じ遮光率でもカーテン内部は明るくなる効果がある。
本発明のカーテン用乳白フィルムの厚みは、30〜100μmの範囲であり、好ましくは40〜75μmの範囲である。30μmの範囲未満では強度や耐久性等が劣り、一方、100μmを超えると、展張作業性、開閉作業性、収束性(収束時、陰が少ない)が悪くなる問題がある。
本発明における上記厚みは、多層フィルムの場合は、全体厚みを意味している。多層フィルムの場合、各層樹脂の機能を発揮させることや成形精度を考えると、各層が約5μm以上とする方が好ましい。
本発明のフィルムには、TiO以外に、SiO、CaCO、タルク、マイカ、ハイドロタルサイト等、農業用プラスチックフィルムに使用される粒子を添加することができる。なお防曇性を付与するための防曇剤は、フィルム中に練りこんで添加してもよいし、コート処理方式(後処理方式、及びインラインコート処理方式)でもよい。
本発明のフィルムは、インフレーション成形法、Tダイ成形法を用いて、製膜(成形)することによって製造することができる。
以下、実施例によって、本発明の効果を例証する。
実施例1
フィルム1
ベース樹脂としてLDPE(MFR2.0、密度0.924)を使用し単層フィルムを製膜した。
TiOをLDPE100重量部に対して0.2重量部含有させ、フィルム厚みが100μmとなるようにインフレーション成形して製膜した。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
30%であった。
フィルム2
インフレーション成形により、LDPE層とL−LDPE層からなる多層フィルムを製膜した。
L−LDPE層にTiOを含有した。TiO含有量はL−LDPE100重量部に対して、0.4重量部とした。
フィルム全体厚みは50μmであり、各層の厚みはLDPE10μm、LLDPE40μmである。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
25%であった。
フィルム3
インフレーション成形により、LDPE層とL−LDPE層からなる多層フィルムを製膜した。
L−LDPE層にTiOを含有した。TiO含有量はL−LDPE100重量部に対して、9重量部とした。
フィルム全体厚みは50μmであり、各層の厚みはLDPE層が40μm、L−LDPE層が10μmである。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
50%であった。
フィルム4
インフレーション成形により、LDPE層とEVA層からなる多層フィルムを製膜した。
EVA層にTiOを含有した。TiO含有量はEVA100重量部に対して、0.4重量部とした。
フィルム全体厚みは60μmであり、各層の厚みはLDPE層が40μm、EVA層が20μmである。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
40%であった。
フィルム5
インフレーション成形により、LDPE層とEVA層からなる多層フィルムを製膜した。
EVA層にTiOを含有した。TiO含有量はEVA100重量部に対して、4.5重量部とした。
フィルム全体厚みは60μmであり、各層の厚みはLDPE層が40μm、EVA層が20μmである。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
40%であった。
フィルム6
インフレーション成形により、LDPE層とEVA層とLDPE層からなる多層フィルムを製膜した。
LDPE層とEVA層にTiOを含有した。TiO含有量はLDPE100重量部に対して、0.3重量部、EVA100重量部に対して、1重量部とした。
フィルム全体厚みは75μmであり、各層の厚みはLDPE層が25μm、EVA層が25μm、LDPE層が25μmである。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
35%であった。
フィルム7
ベース樹脂としてLDPE(MFR2.0、密度0.924)を使用し単層フィルムを製膜した。
TiOをLDPE100重量部に対して0.5重量部含有させ、フィルム厚みが50μmとなるようにインフレーション成形して製膜した。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
60%であった。
フィルム8
インフレーション成形により、LDPE層とL−LDPE層からなる多層フィルムを製膜した。
L−LDPE層にTiOを含有した。TiO含有量はL−LDPE100重量部に対して、9重量部とした。
フィルム全体厚みは50μmであり、各層の厚みはLDPE10μm、LLDPE40μmである。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
50%であった。
フィルム9
インフレーション成形により、LDPE層とEVA層からなる多層フィルムを製膜した。
EVA層にTiOを含有した。TiO含有量はEVA100重量部に対して、4.5重量部とした。
フィルム全体厚みは60μmであり、各層の厚みはLDPE層が20μm、EVA層が40μmである。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
40%であった。
比較例1
フィルム10
ベース樹脂としてLDPE(MFR2.0、密度0.924)を使用し単層フィルムを製膜した。
TiOをLDPE100重量部に対して1重量部含有させ、フィルム厚みが20μmとなるようにインフレーション成形して製膜した。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
30%であった。
フィルム11
ベース樹脂としてLDPE(MFR2.0、密度0.924)を使用し単層フィルムを製膜した。
TiOをLDPE100重量部に対して4重量部含有させ、フィルム厚みが120μmとなるようにインフレーション成形して製膜した。
上記フィルムの遮光率は、分光光度計(日立U−2800型)により測定した結果、
50%であった。
(評価)
上記各フィルムの遮光率と耐候性の関係を調べ、その結果を表1に示す。
耐候性評価
耐候性は各フィルムをハウス内上部に水平に展張して1年後の状況で判定した。
◎ 展張初期と変化なし
○+ やや白っぽくなる
○ 引張ったとき伸びがやや落ちる
× 破れる
Figure 2005130762

Claims (5)

  1. ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として、該ベース樹脂に酸化チタン(TiO)を含有し、厚みが30〜100μmであり、遮光率が20〜60%であることを特徴とするカーテン用乳白フィルム。
  2. 多層構造であり、直鎖低密度ポリエチレン層を有し、少なくとも直鎖低密度ポリエチレン層に酸化チタン(TiO)を含有することを特徴とする請求項1記載のカーテン用乳白フィルム。
  3. TiO含有量は直鎖低密度ポリエチレン100重量部に対して、0.2〜20重量部の範囲であることを特徴とする請求項2記載のカーテン用乳白フィルム。
  4. 多層構造であり、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体層を有し、少なくとも該ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体層に酸化チタン(TiO)を含有することを特徴とする請求項1記載のカーテン用乳白フィルム。
  5. TiO含有量はポリエチレン−酢酸ビニル共重合体100重量部に対して、0.2〜10重量部の範囲であることを特徴とする請求項4記載のカーテン用乳白フィルム。
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