JP2010233486A

JP2010233486A - 農業用フィルム

Info

Publication number: JP2010233486A
Application number: JP2009084299A
Authority: JP
Inventors: Toyokazu Tanaka; 豊和田中
Original assignee: Sekisui Film Co Ltd
Current assignee: Sekisui Film Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21

Abstract

【課題】本発明は、保温剤の添加量を少なくしつつ保温性を向上させてなる農業用フィルムを提供する。
【解決手段】本発明の農業用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂１００重量部、ハイドロタルサイト類１〜５重量部及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩１〜５重量部を含有していることを特徴とするので、農業用フィルムとして使用できる強度及び耐候性を備え、太陽光からの光線を十分透過することができると共に保温性にも優れている。
【選択図】なし

Description

本発明は、農作物の栽培施設に使用される農業用フィルムに関する。

従来から、農業用フィルムが展張された農業用ハウスや農業用トンネル内において農作物を栽培することが行われており、農作物の栽培上、この農業ハウスや農業用トンネル内の温度管理が重要である。

特に、昼間に太陽熱を吸収して温度上昇した地面が夜間に放出する輻射熱を農業用ハウスや農業用トンネル外に散逸するのを防止して、農業用ハウスや農業用トンネル内の地温及び気温が夜間にできるだけ下がらないようにする必要がある。

このような農業用フィルムとしては、農業用ポリ塩化ビニル系フィルム（以下「農業用ＰＶＣ系フィルム」と略す）や農業用ポリオレフィン系フィルム（以下「農業用ＰＯ系フィルム」と略す）などが用いられている。

従来、広く使用されてきた農業用ＰＶＣ系フィルムは、保温性、耐候性、透明性及び作業性に優れている反面、使用後の焼却廃棄時に有毒ガスが発生するという問題があった。

そこで、近年、農業用ＰＶＣ系フィルムに代わるフィルムとして、農業用ＰＯ系フィルムの使用が急激に増加している。農業用ＰＯ系フィルムは、価格、加工性、機械強度及び廃棄処理の容易さなどの面で農業用ＰＶＣ系フィルムよりも優れている。

しかしながら、農業用ＰＯ系フィルムは、農業用ＰＶＣ系フィルムと比較して、保温性が極めて低く、その解決手段として様々な保温剤を添加する方法が検討されてきた。

保温剤としては、例えば、特許文献１にはリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩が提案され、特許文献２にはハイドロタルサイト類が提案されているが、これらを多量に添加すると透明性の低下を招く虞があるという問題が生じた。特にリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩は透明性を阻害しやすく、ハイドロタルサイト類はリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩に比べれば透明性を阻害しにくいが、保温性が必ずしも十分でないという問題点を有している。

特許第３４７３９８６号公報特開２０００−１０９６２３号公報

本発明は、保温剤の添加量を少なくしつつ保温性を向上させてなる農業用フィルムを提供する。

本発明の農業用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂１００重量部、ハイドロタルサイト類１〜５重量部及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩１〜５重量部を含有していることを特徴とする。

本発明の農業用フィルムを構成しているポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、炭素数が２〜１０のα−オレフィンの単独重合体、炭素数が２〜１０のα−オレフィンの二種類以上を共重合させてなる共重合体、炭素数が２〜１０のα−オレフィンと、このα−オレフィンと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体などが挙げられ、単独で用いられても二種類以上が併用されてもよい。なお、炭素数が２〜１０のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンなどが挙げられる。

具体的には、ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリエチレン系樹脂、ホモポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体などのポリプロピレン系樹脂などが挙げられ、ポリエチレン系樹脂が好ましく、赤外線吸収能力に優れていることから、エチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。

又、ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）は低いと、農業用フィルムの機械的強度が低下することがある一方、高いと、農業用フィルムの製膜性が低下することがあるので、０．１〜１０ｇ／１０分が好ましく、０．３〜５ｇ／１０分がより好ましい。なお、ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレイトは、ＡＳＴＭＤ−１２３８に準拠して１９０℃、荷重２１．２Ｎ（２．１６ｋｇｆ）の条件化にて測定されたものをいう。

そして、農業用フィルムには、ハイドロタルサイト類及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩の双方が含有されている。ハイドロタルサイト類とリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩は、単独での使用では上述した通りに、保温性が不充分であり、保温性を向上させるために、ハイドロタルサイト類及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩を多量に添加すると、農業用フィルムの透明性や製膜安定性が低下する。

そこで、発明者が種々、検討したところ、ハイドロタルサイト類及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩を併用することによって、これらを単独で用いた場合の含有量よりも少ない含有量にて農業用フィルムに優れた保温性を付与できることを見出した。

ハイドロタルサイト類とは、一般式Ｍ²⁺ _1-xＡｌ³⁺ _x(ＯＨ^-)₂(Ａ₁ ^n-)_x/n・ｍＨ₂Ｏで表される化合物である。上記一般式において、Ｍ²⁺はＭｇ²⁺、Ｃａ²⁺及びＺｎ²⁺からなる群から選ばれた２価の金属イオンを示し、Ａ₁ ^n-はｎ価のアニオン、ｘは、０＜ｘ＜０．５の範囲にある数、ｍは、０≦ｍ≦２の範囲にある数、ｎは、１≦ｎ≦３の範囲にある数を示す。

そして、ハイドロタルサイト類としては、例えば、協和化学社から商品名「ＤＨＴ−４Ａ」、「アルカマイザー」で市販されている。

又、農業用フィルム中におけるハイドロタルサイト類の含有量は、少ないと、農業用フィルムの保温性が低下し、多いと、農業用フィルムの透明性及び製膜安定性が低下するので、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して１〜５重量部に限定され、２〜４重量部が好ましい。

更に、農業用フィルムにはリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩が含有されている。このリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩としては、一般式〔Ａｌ₂Ｌｉ（ＯＨ）₆〕_rＹ・ｑＨ₂Ｏで表される化合物が好ましい。この一般式において、Ｙとしては、炭酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、亜リン酸イオン、メタリン酸イオンなどの無機アニオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、シュウ酸イオン、アジピン酸イオン、安息香酸イオン、フタル酸イオンなどの有機アニオンを挙げることができる。ｒは、Ｙの価数であり、ｑは正数である。

リチウム−アルミニウム複合水酸化物塩としては、例えば、水澤化学社から商品名「ミズカラック」、「ミズカラックＬ」、「ミックレイＡＳｉ」、戸田工業から商品名「ＯＰＴＩＭＡ−ＬＳＡ」にて市販されている。

そして、農業用フィルム中におけるリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩の含有量は、少ないと、農業用フィルムの保温性が低下し、多いと、農業用フィルムの透明性及び製膜安定性が低下するので、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して１〜５重量部に限定され、２〜４重量部が好ましい。

なお、上記農業用フィルムには、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防霧剤、滑剤、顔料などが含有されていてもよい。

上記光安定剤としては、従来公知のものが使用できるが、これらのなかでも、ヒンダードアミン系光安定剤が好ましい。ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、ポリ｛［６−［（１，１，３，３‐テトラメチルブチル）アミノ］−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］｝などが挙げられ、これらは単独で用いられても、二種以上が併用されてもよい。

上記酸化防止剤としては、従来公知のものが使用できるが、熱安定剤としての効果を兼ね備えているものが好ましい。このような酸化防止剤としては、例えば、カルボン酸の金属塩、フェノール系抗酸化剤、有機亜燐酸エステルなどのキレーターが挙げられ、単独で用いられても、二種以上が併用されてもよい。

上記紫外線吸収剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系紫外線吸収剤、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤などが挙げられ、単独で用いられても、二種以上が併用されてもよい。

農業用フィルムは単層からなるものでもよいが、複数のフィルム層が積層一体化されてなる多層構造であってもよい。農業用フィルムが多層構造である場合、複数のフィルム層のうちの少なくとも一つのフィルム層が、上記単層の農業用フィルムと同様の構成を有しておればよく、具体的には、ポリオレフィン系樹脂１００重量部、ハイドロタルサイト類１〜５重量部及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩１〜５重量部を含有しておればよい。なお、ハイドロタルサイト類及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩の化学構造式や含有量は、単層の農業用フィルムで用いられる場合と同様であるので説明を省略する。

多層構造の農業用フィルムにおいて、上記単層の農業用フィルムと同様の構成を有しているフィルム層を除いた残余のフィルム層は、ポリオレフィン系樹脂を含んでおればよく、必要に応じて光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防霧剤、滑剤、顔料などが含有されていてもよい。なお、ポリオレフィン系樹脂は上述と同様であるのでその説明を省略する。

又、上記多層構造の農業用フィルムでは、一つのフィルム層中に、ハイドロタルサイト類及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩が共に含有されている場合を説明したが、複数のフィルム層のうちの少なくとも一つのフィルム層にハイドロタルサイト類が含有されており、このハイドロタルサイト類が含有されているフィルム層にはリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩が含有されていない一方、別の少なくとも一つのフィルム層にリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩が含有されており、このリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩が含有されているフィルム層にはハイドロタルサイト類が含有されていない構成であってもよい。なお、ハイドロタルサイト類及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩の化学構造式は、単層の農業用フィルムで用いられる場合と同様であるので説明を省略する。

上記構造の農業用フィルムにおいて、ハイドロタルサイト類が含有されているフィルム層におけるハイドロタルサイト類の含有量は、少ないと、農業用フィルムの保温性が低下し、多いと、農業用フィルムの透明性及び製膜安定性が低下するので、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して１〜５重量部に限定され、２〜４重量部が好ましい。

又、上記構造の農業用フィルムにおいて、リチウム−アルミニウム複合水酸化物塩が含有されているフィルム層におけるリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩の含有量は、少ないと、農業用フィルムの保温性が低下し、多いと、農業用フィルムの透明性及び製膜安定性が低下するので、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して１〜５重量部に限定され、２〜４重量部が好ましい。

上述した単層又は多層の農業用フィルムの厚みは、薄いと、農業用フィルムの機械的強度や保温効果が低下することがあり、厚いと、農業用フィルムの裁断、接合、展張作業などが困難となり、農業用フィルムの取扱性が低下するので、２０〜３００μｍが好ましく、５０〜２００μｍがより好ましい。

農業用フィルムの成形方法としては、従来公知の方法が採用されてよく、農業用フィルムが単層の場合には、例えば、インフレーション法、Ｔダイ押出法、カレンダー法などが挙げられ、農業用フィルムが多層の場合には、例えば、上記方法により各層を形成するフィルムを製膜した後に複数枚のフィルムを重ね合わせて積層一体化する方法、Ｔダイ押出法やインフレーション法による多層押出法などが挙げられ、インフレーション法による多層押出法が好ましい。

本発明の農業用フィルムは、上述の如き構成を有しているので、農業用フィルムとして使用できる強度及び耐候性を備え、太陽光からの光線を十分透過することができると共に保温性にも優れている。

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１，２、比較例１〜５）
表１に示した所定量のエチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量：５重量％、メルトフローレイト：１．０ｇ／１０分、密度：０．９３ｇ／ｃｍ³）、ハイドロタルサイト類（協和化学社製商品名「ＤＨＴ−４Ａ」）、及び、リチウム−アルミニウム複合水酸化物塩（水澤化学社製商品名「ミズカラック」）を押出機に供給して溶融混練して空冷インフレーション法によって厚みが７５μｍの単層の農業用フィルムを得た。

得られた農業用フィルムの保温性及び透明性を下記の要領で測定し、その結果を表１に示した。

（保温性）
農業用フィルムの吸収スペクトルを赤外線分光光度計（日本分光社製、商品名「ＦＴ／ＩＲ−４１０」）を用いて測定し、各波長の赤外線吸収率に１５℃の黒体輻射エネルギー吸収率を乗じて規格化し、４００〜２０００ｃｍ^-1の波長範囲に亘って積算した。得られたエネルギー吸収率の総黒体輻射エネルギーに対する百分率を保温指数とし、下記基準に基づいて評価した。
◎：保温指数が７５％以上であった。
○：保温指数が６５％以上且つ７５％未満であった。
△：保温指数が５５％以上且つ６５％未満であった。
×：保温指数が５５％未満であった。

（透明性）
製膜直後の農業用フィルムのヘーズ値をヘーズ測定器（日本電色工業社製商品名「ＮＤＨ２０００」）を用いて測定し、下記基準に基づいて評価した。
◎：ヘーズ値が１０％未満であった。
○：ヘーズ値が１０％以上且つ１３％未満であった。
△：ヘーズ値が１３％以上且つ１６％未満であった。
×：ヘーズ値が１６％以上であった。

Claims

ポリオレフィン系樹脂１００重量部、ハイドロタルサイト類１〜５重量部及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩１〜５重量部を含有していることを特徴とする農業用フィルム。
複数のフィルム層が積層一体化されてなり、少なくとも一つのフィルム層は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部、ハイドロタルサイト類１〜５重量部及びリチウム−アルミニウム複合水酸化物塩１〜５重量部を含有していることを特徴とする請求項１に記載の農業用フィルム。