JP3043865B2 - 農業用フィルム - Google Patents
農業用フィルムInfo
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- Greenhouses (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
温性及び透明性に優れた農業用フィルムに関するもので
ある。
用フィルムとしては、分岐状低密度ポリエチレン(LD
PE)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、直
鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)等をベース樹脂
とする厚さが約30〜200μmの軟質プラスチックが
主なものである。これらの樹脂の要求される、農業用フ
ィルムとしての性能で重要なものには、耐候性、流滴
性、保温性及び透明性が挙げられる。近年、農作業のコ
ストアップの問題や、人手不足により、ハウスの張り替
え時期はできるだけ張り替えに要するまでの使用時期が
長いフィルムの開発が望まれている。
を防止し、より長寿命で性能の良い農業用フィルムを得
るために、種々の開発がなされてきた。フィルムは空気
中の酸素の存在下、太陽光中の紫外線により劣化し、強
伸度が低下し破損する。これの改良の為、各種の耐候性
安定剤(劣化防止剤)が開発され、フィルム中に添加利
用されている。
線吸収剤と光安定剤とに分けられるが、近年は、光安定
剤のほうが薄い農業用フィルムには有効であり、改良効
果が大きく、添加量は少なくすみ、コストも安くなるの
で耐候性安定剤の主流になっている。この光安定剤とし
ては、従来はニッケル系化合物が中心であったが、近
年、多くのヒンダードアミン系化合物が光安定剤として
開発され、これらはその優れた性能から、少量添加でよ
いため、現在の耐候性安定剤の主流になっている。
フィルム内面に付着した水滴を水膜として処理すること
で、この流滴処理を施すことにより、ハウス、トンネル
内への透過太陽光をできるだけ多くし、内部の地温や気
温を上げ、植物の光合成を盛んにし、作物成育を健全な
状態で促進し、また病害の発生を抑えるようにしてい
る。これまでの流滴処理の手法としては、流滴剤をフィ
ルム形成用樹脂に練り込み、成膜してフィルムとする流
滴剤練り込み法等があり、一般に使用される流滴剤は、
例えばノニオン系、アニオン系、カチオン系の界面活性
剤などである。
間、就中、暁方の気温は外気温の下降につれて低下する
ので、この時間帯における1〜2℃の温度差は積算温度
(1日の平均温度×日数…水稲の場合2500〜300
0℃)を考慮すると、最終的な農作物の収穫量、収穫時
期に大きく影響するものであるので、農業用フィルムの
重要性能の一つである。農業用フィルムに使用される保
温性付与剤としては、シリカ粉末(特公昭47−138
53号)、マグネシウム化合物(特公平3−50791
号)、ハイドロタルサイト(特公昭62−31744
号)等のフィラーの添加、吸水性樹脂(特開昭61−8
1446号)やエチレン・ビニルアルコール共重合体
(特開昭55−118941号)の添加などの方法があ
る。特にハイドロタルサイトは、保温性付与剤としての
性能及び無機フィラーを添加することにより起こるフィ
ルムの透明性悪化も他と比較して起こりにくいことなど
から、保温性、透明性のバランスのよい物質であること
が知られている。
光を受けて成育する作物にとって必要不可欠のものであ
り、農業用フィルムは極力透明なほど好ましい。
を付与するためのヒンダードアミン系光安定剤は一般
に、分子量が小さくフィルム中から逃失しやすいため、
長期間その耐候性安定剤としての効果を保持することが
できない。また、優れた光安定効果を持つヒンダードア
ミン系光安定剤は、アルカリ性であり、これが、ハウス
内の作物の害虫駆除を目的として散布される殺虫剤、例
えば、有機塩素系農薬や有機リン系農薬などが分解した
時に生成する酸性物質と化学反応を起こし、耐候性安定
剤としての効果が低下してしまうなどの問題がある。
アミン系光安定剤に、中和剤としてハイドロタルサイト
を併用すると効果的であることが、特開昭63−175
072号で提案されているが、ヒンダードアミン系光安
定剤が低分子量であるため、フィルム中からの逃失は避
けられず、本質的な解決に至っていない。このようなこ
とから、現在使用されているポリオレフィン系農業用フ
ィルムのなかで、農業用フィルムに必要な上記4つの性
能を全て満足させるようなものはいまだ得られていな
い。
性の四つの性能に優れた農業用フィルムを提供するもの
である。
良し、保温性及び透明性が良く、更に流滴性、耐候性に
も優れた性能バランスの良い農業用フィルムを得るため
に、鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に、ヒンダードア
ミンを側鎖に有するエチレン系共重合体と、ハイドロタ
ルサイト類を含有させ、流滴剤をフィルム内表面に塗布
するか、またはフィルム中に配合することにより、従来
の光安定剤を添加した農業用フィルムよりも耐候性ライ
フが優れ、流滴性も優れ、かつ保温性及び透明性の良い
性能バランスに優れた農業用フィルムが得られることを
見い出し、本発明を完成した。
ビニル化合物とを共重合させて得られたヒンダードアミ
ンを側鎖に有するエチレン系共重合体を熱可塑性樹脂フ
ィルム中の該ビニル化合物単位の割合で0.05〜5重
量%と、ハイドロタルサイト類0.5〜20重量%を含
有する熱可塑性樹脂フィルムであって、かつ、流滴剤が
フィルム表面に塗布されているか、フィルム中に配合さ
れていることを特徴とする流滴性を有する農業用フィル
ムを提供するものである。
ニル化合物とを共重合させて得られたヒンダードアミン
を側鎖に有するエチレン系共重合体を熱可塑性樹脂フィ
ルム中の該ビニル化合物単位の割合で0.05〜5重量
%と、ハイドロタルサイト類0.5〜20重量%を含有
する熱可塑性樹脂フィルム層(A)と、流滴性を有する
樹脂フィルム内面層(B)を有する2層以上のラミネー
ト物よりなる農業用フィルムを提供するものである。
LDPE,EVA,LLDPE,などのポリオレフィン
が好適であり、これらは一般に農業用フィルムとして多
量に使用されている。
ン系共重合体)本発明に使用するヒンダードアミンを側
鎖に有するエチレン系共重合体としては、エチレン
(A)と下記一般式(I)で示される環状アミンビニル
化合物(B)
チル基を、R3 は水素原子または炭素数1〜4のアルキ
ル基をそれぞれ示す)との共重合体であって、(A)と
(B)との和に対する(B)の割合が1モル%未満、好
ましくは0.1〜0.7モル%で、該共重合体のMFR
が0.1〜200g/10分であることを特徴とするエ
チレン系共重合体を用いる。
在する割合が(B)の総量に対して83%以上であるも
のが好ましい。上記一般式(I)のビニル化合物の代表
例を上げれば下記のとうりである。 4−アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン 4−アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタ
メチルピペリジン 4−アクリロイルオキシ−1−エチル−2,2,6,6
−テトラメチルピペリジン 4−アクリロイルオキシ−1−プロピル−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン 4−アクリロイルオキシ−1−ブチル−2,2,6,6
−テトラメチルピペリジン 4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメ
チルピペリジン 4−メタクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペン
タメチルピペリジン 4−メタクリロイルオキシ−1−エチル−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン 4−メタクリロイルオキシ−1−ブチル−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン 4−クリトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン 4−クリトノイルオキシ−1−プロピル−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン このヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系共重合
体は、特願平2−192970号公報に詳細に記載され
ている高圧ラジカル共重合法によって製造される。
ビニル化合物に基づく構成単位の割合は、0.05〜5
重量%で、好ましくは0.1〜4重量%である。0.0
5重量%未満では耐候性改良効果が少なく、5重量%超
過ではこれ以上の耐候性の向上が望めず、経済的に不利
である。ヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系共
重合体は、単層フィルム中に均一に含有させても、ま
た、多層フィルムの最外層(農業用フィルムが風雨、日
光に晒される側)に濃縮して含有させても良い。ある程
度の濃度までは、含有量が多いほど耐候性向上効果が大
きいので多層構造として最外層に濃縮含有させるのが、
耐候性効果と経済性の点で好ましい。
るハイドロタルサイト類(以下、単にハイドロタルサイ
トと略す)とは、一般式(II)
りなる群から選ばれた二価金属イオンを示し、そしてx
及びmは下記式の条件を満足する。 0<x<0.5 0≦m≦2 ) で表される化合物やその焼成物等である。
オンの例としては、Cl- ,Br- ,I- ,NO3 2- ,
ClO4 - ,SO4 2- ,CO3 2- ,SiO3 2- ,HPO
4 2- ,HBO3 2- ,PO4 2- 等の如きアニオンを例示す
ることができる。またその具体例としては、協和化学工
業(株)のDHT−4A,DHT−4SA,アルカマイ
ザー1,アルカマイザー2等があげられる。
中、0.5〜20重量%、好ましくは1〜10重量%で
ある。ハイドロタルサイトの平均粒子径は5μm以下、
望ましくは0.05〜2μmである。上記範囲を逸脱し
て、過少量すぎると、耐候性改良効果が薄い。また、大
量に入れ過ぎたり、平均粒子径が過大の場合、フィルム
の強度が低下したり透明性を損なってしまう恐れがあ
る。
熱可塑性樹脂フィルム中に0.1〜5重量%添加する
か、もしくは、フィルム表面に塗布する。フィルム中に
添加する場合、0.1重量%未満だと、流滴剤としての
効果が薄い。また、5重量%を越えると、フィルム表面
がベタ付き、ほこり等が付着し、透明性を損なってしま
う。
般に使用される流滴剤を使用することができる。例えば
ノニオン系、アニオン系、およびカチオン系の界面活性
剤が使用される。具体的には、ポリオキシエチレンラウ
リルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリ
エチレングリコールモノパルミテート、ポリエチレング
リコールモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビ
タンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノパルミテート、グリセリンモノラウレート、グリセリ
ンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グ
リセリンモノオレート、ペンタエリスリトールモノラウ
レート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノ
ベヘネート、ソルビタンジステアレート、ジグリセリン
モノオレート、トリグリセリンジオレート、ナトリウム
ラウリルサルフェート、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、セ
チルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルジメ
チルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシルアミン
塩酸塩、ラウリン酸ラウリルアミドエチルリン酸塩、ト
リエチルセチルアンモニウムイオダイド、オレイルアミ
ノジエチルアミン塩酸塩、ドデシルピリジニウム硫酸塩
の塩基性ピリジニウム塩などがあげられる。
14〜22の脂肪酸と、ソルビタン、ソルビトール、グ
リセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール等の
多価アルコールとのエステルあるいはそのアルキレンオ
キサイド付加物を主成分とする非イオン系界面活性剤な
どがあげられる。また、塗布する場合に使用される流滴
剤としては、無機親水性コロイド物質と親水性有機化合
物を主成分とするものであり、例えば、特公昭63−4
5432号、特公昭63−45717号、特公昭64−
2158号公報などに示されている化合物である。
ロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状のF
e(OH)2 、コロイド状のSn(OH)4 、コロイド
状のTiO2 、コロイド状のBaSO4 およびコロイド
状のリチウムシリケート等があげられる。特に好ましい
物質は、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナで
ある。
面活性剤(ノニオン系、アニオン系、カチオン系)や水
酸基含有ビニル単量体成分を0.1〜40重量%含有す
る共重合体またはその部分もしくは完全中和物およびス
ルホン酸基含有ポリエステル樹脂などがあげられる。水
酸基含有ビニル単量体としては2−ヒドロキシエチルア
クリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2
−ヒドロキシエチルメタクリレートが利用でき、これと
共重合できるビニル単量体としてはアクリル酸アルキル
エステル、メタクリル酸アルキルエステル、スチレン、
アクリロニトリル、アクリル酸等が利用できる。
0.05〜5g/m2、好ましくは0.1〜2g/m2であ
る。塗布量が0.05g/m2未満では流滴性の持続効果
が低く、5g/m2を超過するとフィルムの透明性が損な
われるので好ましくない。流滴剤の塗布方法は、各種の
ロール印刷法や浸漬法や吹き付け法などいずれでも構わ
ない。また、コーティングはフィルム成形後に引き続い
て行うインラインコートやフィルム成形・巻取り後に巻
戻し工程で行うアウトラインコート、さらにはフィルム
展張後にその内面に吹き付けてコーティングする方法な
どで実施できる。
添加するいわゆる練り込み法よりも、フィルム表面に塗
布する方法のほうが流滴効果の持続が良いので好まし
い。農業用フィルム全層の厚さは、0.03〜0.3m
m、好ましくは0.05〜0.2mmである。あまり薄い
とフィルムの強度が不足するので好ましくない。また、
あまり厚すぎるとコストアップとなり好ましくない。
て使用できる。多層として使用する場合は、ヒンダード
アミンを側鎖に有するエチレン系共重合体とハイドロタ
ルサイト類化合物を含有する熱可塑性樹脂層(A)と、
流滴性を有する樹脂内面層(B)の両層を積層した2層
フィルムとして使用してもよいし、中間層を設けた
(A)層/中間層/(B)層の3層以上の多層フィルム
として使用してもよい。その際、(A)層はフィルム外
層もしくは中間層とし、(B)層はフィルム内層とする
のが望ましい。
B)のときは、(A)の肉厚が5〜250μm、(B)
の肉厚が5〜250μmである。3層フィルムのとき
は、(A)の肉厚が5〜200μm、中間層の肉厚が5
〜200μm、(B)層の肉厚は5〜50μmである。
さらに、本発明のフィルムは、必要に応じてワックス、
酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、及び無
機充填剤等を添加することができる。
詳細に説明する。実施例および比較例における耐候性、
流滴性、保温性、透明性の測定法を以下に示す。
さ1.5mのミニハウスに張り付けて、耐候性を調べ
た。評価方法は、フィルム横方向を打ち抜き刃形にて打
ち抜き、試験片を作成し、ショッパー型の引っ張り試験
機にて破断点伸び率を測定し破断点伸び率が100%と
なったところを耐候性劣化の終点とした。
さ1.5mのミニハウスに張り付けて、流滴性を調べ
た。評価方法は、フィルム内表面の水滴付着状況の変化
を観察し、流滴性の測定は、フィルム内表面の約50%
に水滴が付着したときを流滴性寿命の終点とした。
さ1.5mのミニハウスに張り付け、午前4時のハウス
内部温度及びハウス外部温度を測定し、その温度差を調
べた。これを10日間行いその平均値を算出した。
率を測定した。方法は、JIS K 6714に準拠し
た。
酢酸ビニル含量3重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合
体、中間層(C)は酢酸ビニル含量15重量%のエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体をベース樹脂とし、以下に示す
ような方法で合成したヒンダードアミンを側鎖に有する
エチレン系共重合体とハイドロタルサイト(協和化学工
業(株)、DHT−4A(商品名)、平均粒子径は0.
4μm)を表1に示すように配合し、インフレーション
法により、3層構成の厚さ100μm(A15μm、C
70μm、B15μm)、幅1800mmのフィルムと
し、以下に示す製法により得られた流滴剤をロール幅2
000mmの刷毛ロールコーターを用いて、コーティング
スピード8m/分でフィルムにコーティングする。
性ライフ、保温性、透明性を評価した。耐候性ライフ、
流滴性ライフについては、昭和60年10月30日より
評価を開始した。評価の結果は表1に示すとうりであ
る。
ン系共重合体の製法>攪拌式オートクレーブ型連続反応
器を用いて、エチレン及び酢酸エチルに溶解させた4−
アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジンおよび触媒としてノルマルヘキサンに溶解させ
たターシャリ−ブチルパーオキシピバレートを連続的に
供給し、重合圧力2000Kg/cm2 重合温度200℃で
共重合させた。
0分、4−アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジン単位の含量は3.0重量%であり、
そのものの孤立して存在している割合は、13C NMR
による測定にて85%であった。
(c)の有効成分に水を加えて攪拌混合して得られた有
効成分濃度が2重量%の流滴剤。 (a)コロイダルシリカ:70重量%(触媒化成社、カ
タロイドS1−350) (b)シラン誘導体:5重量%(γ−ウレイドプロピル
トリエトキシシラン) (c)ノニオン界面活性剤:25重量%(ポリオキシエ
チレン(7モル)オレイン酸エステル)
し、ヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系共重合
体の配合量のみを増量し、実施例1と同様に評価した。
評価の結果は表1に示すとうりである。
し、ヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系共重合
体の配合量のみを増量し、実施例1と同様に評価した。
評価の結果は表2に示すとうりである。
し、ハイドロタルサイトの配合量のみを増量し、実施例
1と同様に評価した。評価の結果は表2に示すとうりで
ある。
し、ハイドロタルサイトの配合量のみを増量し、実施例
1と同様に評価した。評価の結果は表3に示すとうりで
ある。
し、流滴剤を練り込み型(ポリオキシエチレンラウリル
エーテル)に変更し、実施例1と同様に評価した。評価
の結果は表3に示すとうりである。
13重量%のエチレン・酢酸ビニル共重合体を使用し、
通常のインフレーション法により厚さ100μm、幅1
800mmの単層フィルムとした。そのほかは実施例1と
同じとし、同様に評価した。評価の結果は表4に示すと
うりである。
13重量%のエチレン・酢酸ビニル共重合体を使用し、
流滴剤を練り込み型(ポリオキシエチレンラウリルエー
テル)を使用し、インフレーション法により、厚さ10
0μm、幅1800mmの単層フィルムとした。そのほか
は実施例1と同じとし、同様に評価した。評価の結果は
表4に示すとうりである。
し、ヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系共重合
体の配合量のみを増量し、実施例1と同様に評価した。
評価の結果は表5に示すとうりである。
し、ハイドロタルサイトの配合量のみを増量し、実施例
1と同様に評価した。評価の結果は表5に示すとうりで
ある。
し、流滴剤を塗布型も練り込み型も除いて、実施例1と
同様に評価した。評価の結果は表6に示すとうりであ
る。 <比較例4>基本配合は実施例1と同じとし、ヒンダー
ドアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体のかわりに
S社製ヒンダードアミン型光安定剤を使用し、実施例1
と同様に評価した。評価の結果は表6に示すとうりであ
る。
するエチレン系共重合体のかわりに、S社製ヒンダード
アミン型光安定剤ビス(2,2,6,6−テトラメチル
−4−ピペリジル)セバケートを使用し、ベース樹脂に
酢酸ビニル含量13%のエチレン・酢酸ビニル共重合体
を使用し、通常のインフレーション法により厚さ100
μm、幅1800mmの単層フィルムとする。そのほかは
実施例1と同じとし、同様に評価した。評価の結果は表
7に示すとうりである。
し、ハイドロタルサイトを平均粒子径の大きなもの(平
均粒子径=5.6μm)に変更した。実施例1と同様に
評価し、評価の結果は表7に示すとうりである。
するエチレン系共重合体をビニル化合物の構成単位が孤
立したものの割合が76%のヒンダードアミンを側鎖に
有するエチレン系共重合体を使用した他は、実施例1と
同じとし、同様に評価した。評価の結果は表8に示すと
うりである。
して、酢酸ビニル含量13%のエチレン・酢酸ビニル共
重合体のみをフィルムとしたもので、保温性と透明性に
付いての評価結果を表8に示す。
性樹脂に、ヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系
共重合体と、ハイドロタルサイト類化合物を含有させ、
流滴剤をフィルム内表面に塗布するか、またはフィルム
中に配合することにより、従来の光安定剤を添加した農
業用フィルムよりも耐候性ライフ、流滴性、保温性及び
透明性の良い性能バランスに優れた農業用フィルムを得
ることができるものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 エチレンと環状アミノビニル化合物とを
共重合させて得られたヒンダードアミンを側鎖に有する
エチレン系共重合体を熱可塑性樹脂フィルム中の該ビニ
ル化合物単位の割合で0.05〜5重量%と、ハイドロ
タルサイト類0.5〜20重量%を含有する熱可塑性樹
脂フィルムであって、かつ、流滴剤がフィルム表面に塗
布されているか、フィルム中に配合されていることを特
徴とする流滴性を有する農業用フィルム。 - 【請求項2】 エチレンと環状アミノビニル化合物とを
共重合させて得られたヒンダードアミンを側鎖に有する
エチレン系共重合体を熱可塑性樹脂フィルム中の該ビニ
ル化合物単位の割合で0.05〜5重量%と、ハイドロ
タルサイト類0.5〜20重量%を含有する熱可塑性樹
脂フィルム層(A)と、流滴性を有する樹脂フィルム内
面層(B)を有する2層以上のラミネート物よりなる農
業用フィルム。 - 【請求項3】 ヒンダードアミンを側鎖に有するエチレ
ン系共重合体が、エチレン(A)と下記一般式(I) 【化1】 (式中、R1 及びR2 は水素原子またはメチル基を、R
3 は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基をそれぞ
れ示す)で示される環状アミノビニル化合物(B)との
共重合体であって、(A)と(B)との和に対する
(B)の割合が1モル%未満で、該共重合体のMFRが
0.1〜200g/10分であることを特徴とするエチ
レン共重合体を用いることを特徴とする請求項1または
請求項2記載の農業用フィルム。
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