JP3047375B2 - 農業用合成樹脂被覆材および防曇防霧剤 - Google Patents

農業用合成樹脂被覆材および防曇防霧剤

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は農業用合成樹脂被覆材用防曇防霧剤に関す
る。詳しくは、単独で防曇性および防霧性を付与する防
曇防霧剤に関する。
[従来の技術] 近年、農園芸作物の促成栽培や季節外栽培を目的とし
て、ハウスやトンネル内での作物育成が行われている。
これらの施設に用いられる被覆材料としてはポリエチレ
ン系フィルム、ポリ塩化ビニル系フィルムなどのプラス
チックフィルムがあり、特に後者は光線透過率、保温
性、耐候性などに優れている点から多用されている。
しかし、ポリ塩化ビニル系フィルムは、その表面が疎
水性であるため、展張した際に水蒸気がフィルム上で結
露し、表面を覆い曇りを生ずる。このため、太陽光線の
透過率を低減させるのみならず、水滴の落下による作物
の損傷といったトラブル発生の原因ともなる。
従来このようなトラブルの解決方法として、ポリ塩化
ビニル系樹脂に防曇剤(例えばソルビタン脂肪酸エステ
ル、グリセリン脂肪酸エステル)を添加し、親水性を付
与する方法がとられている。これにより、結露した水滴
はフィルム表面に拡散され、フィルムを一様に濡らして
流下することになるため、表面を透明な状態に保持でき
る。
しかしこのような防曇剤を含む被覆材の被覆下では、
被覆材内外での温度差が大きくなるため、被覆材内表面
付近において霧が発生する現象がしばしば観察される。
晩秋から冬季にかけて多くみられるこの霧発生現象の原
因は明らかではないが、ハウスまたはトンネル内の気
温、湿度、ハウスまたはトンネル内土壌の温度、含水
量、ハウスまたはトンネル内への日射量、被覆材内面の
親水性の程度などが微妙に影響しあって、ハウスまたは
トンネル内の湿気が温度変化によって被覆材表面に付着
し流化する、という現象が順調に行われず、一部の湿気
が被覆材内表面付近で霧状になることによると推定され
る。
このような霧発生現象を抑制するため、特開昭55−91
663号公報記載の有機シロキサン系界面活性剤や特開昭5
7−14648号公報記載のフッ素系界面活性剤をフィルム中
に添加する方法などの提案があるが、いずれも霧の発生
を抑制するには不十分であったり、また防霧効果はあっ
ても他の防曇剤との併用でなければ防曇効果が発揮され
ないという欠点がある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、農業用ハウス内の霧の発生を防止
(防霧性)し、ポリ塩化ビニル系フィルムの曇りを防止
(防曇性)する効果をもつ農業用合成樹脂被覆材、およ
び該被覆材用防曇防霧剤の提供にある。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、前述のように単独の化合物を添加する
ことで防曇性、防霧性の両方の性質を兼ね備える農業用
合成樹脂被覆材を提供することを目的として検討を行っ
た結果、従来提案されてきたものとはまったく構造が異
なる特殊な含フッ素化合物がきわめて有効であることを
見いだし、本発明の完成に至った。
すなわち本発明は、下記一般式[I]で表される含フ
ッ素リン酸エステル化合物を有効成分とすることを特徴
とする農業用合成樹脂被覆材用防曇防霧剤、および、合
成樹脂材料に上記農業用合成樹脂被覆材用防曇防霧剤を
少なくとも1種添加してなる農業用合成樹脂被覆材を提
供する。本発明によれば、従来の防曇剤を併用せずに農
業用合成樹脂被覆材に防曇剤、防霧性を付与できる。
ただし一般式[I]において、Aはエチレングリコー
ル残基(すなわらエチレングリコールから2個の水酸基
を除いた2価基)またはグリセリン残基(すなわちグリ
セリンから3個の水酸基を除いた3価基)であり、Bは
非置換アルキレン基であり、R1、R2は水素原子またはメ
チル基(ただしR1、R2の両者ともメチル基の場合はな
い)であり、R3は水素原子、アルキル基または−C6H4R4
(C6H4はp−フェニレン基であり(以下、本明細書にお
いて同じ)、R4は水素原子またはアルキル基である)で
あり、Rfは炭素数1〜20のポリフルオロアルキル基であ
る。
また、m、n、pおよびqは1以上の整数(ただしp
+q=3である。)であり、bはAがエチレングリコー
ル残基であるときは1でありAがグリセリン残基である
ときは2である。
本発明の一般式[I]で表される具体的なフッ素リン
酸エステル化合物としては、以下のものが例示できる。
C8F17C2H4OP(=O)[O(C2H4O)21C12H24、 CnF2n+1C2H4OP(=O)[O(C2H4O)20(C3H6O)4C16H33、 CnF2n+1C2H4OP(=O)[O(C2H4O)10C6H4C9H19
本発明における含フッ素リン酸エステル化合物の合成
方法は何ら限定されないが、以下のように製造できる。
すなわち、ポリフルオロアルキル基を含むアルコール
(例えば、C8F17C2H4OH、C8F17CH2OHなど。)とオキシ
塩化リンとの反応物に、ポリオキシアルキレン基を有す
るアルコール(例えば、グリセリン(以下GL)やエチレ
ングリコール(以下EG)などの多価アルコールに、エチ
レンオキシド(以下EO)、プロピレンオキシド(以下P
O)を単独でまたは混合して付加したもの。)を反応さ
せることにより、目的とする含フッ素リン酸エステル化
合物を得ることができる。
こうして得た含フッ素リン酸エステル化合物は1種で
もまたは2種以上併用しても目的とする防曇性能、防霧
性能を発現できる。
本発明の農業用合成樹脂被覆材を構成する合成樹脂材
料(以下、基体合成樹脂ともいう。)としては、一般に
フィルム形成性の熱可塑性合成樹脂が挙げられる。具体
的には、塩化ビニル、エチレン、プロピレン、アクリル
酸エステル、メタクリル酸エステルなどの単量体の単独
重合もしくはこれら相互の共重合体、またはこれら単量
体の少なくとも1種と他の共重合可能な単量体(例えば
酢酸ビニル、塩化ビニリデンなど。)との共重合体、含
フッ素樹脂、ポリエステル、ポリアミドなど、またはこ
れら重合体のブレンド物が挙げられる。
これらのうち、耐候性、光透過性、経済性、強度の観
点から、ポリ塩化ビニル系樹脂およびポリエチレン系樹
脂が好適であり、最も有利にはポリ塩化ビニルである。
本発明における含フッ素リン酸エステル化合物の合成
樹脂被覆材への配合量は、配合する含フッ素リン酸エス
テル化合物の種類、基体合成樹脂の種類などに応じて広
範囲に変更できる。一般的には、基体合成樹脂100重量
部(ただし可塑材、防曇剤、安定剤等の配合剤は含めな
い。以下同じ。)当り少なくとも0.01重量部とすること
ができる。また、配合量の上限は厳密に制約されない
が、あまり多量に配合すると、ブリードアウトや白濁を
生ずるおそれがあるので、通常は2.0重量部以下で充分
である。配合量の好適範囲は、基体合成樹脂100重量部
当り0.02〜1.0重量部である。
本発明の農業用合成樹脂被覆材を構成する基体合成樹
脂または、必要に応じて、通常の各種添加物、例えば可
塑剤、滑剤、熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、顔
料、染料などを、通常の量で含ませうる。
例えば、本発明においては、ポリ塩化ビニル系樹脂に
可塑剤を配合して軟質ポリ塩化ビニル系樹脂とするが好
ましく、その場合、重合度が1000〜2000のポリ塩化ビニ
ル100重量部に対して、可塑剤を30〜70重量部で配合で
きる。
用いうる好適な可塑剤としては、ジ−n−オクチルフ
タレート、ビス−2−エチルヘキシルフタレート、ジベ
ンジルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジドデシ
ルフタレート、ジウンデシルフタレートなどのフタル酸
誘導体、ジ−n−ブチルアジペート、ジオクチルアジペ
ートなどのアジピン酸誘導体、ジ−n−ブチルマレート
などのマレイン酸誘導体、トリ−n−ブチルシトレート
などのクエン酸誘導体、モノブチルイタコネートなどの
イタコン酸誘導体、ブチルオレートなどのオレイン酸誘
導体、その他トリクレジルホスフェート、エポキシ化大
豆油、エポキシ樹脂系可塑剤などが挙げられる。
また基体合成樹脂に含ませうる滑剤、熱安定剤として
は、例えばポリエチレンワックス、ビスアミド、ステア
リン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ス
テアリン酸カルシウム、リシノール酸バリウムなどが挙
げられる。紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリア
ゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、シアノ
アクリレート系、フェニルサリシレート系などの紫外線
吸収剤が挙げられる。顔料および染料としては、例えば
酸化チタン、シリカ、群青、フタロシアニンブルーなど
が挙げられる。
これら樹脂添加物は、通常の含有量、例えば前記基体
合成樹脂100重量部当り5重量部以下の少量で含ませう
る。
基材となる合成樹脂に、含フッ素リン酸エステル化合
物、各種樹脂添加物を含ませるには、通常の配合技術、
混合技術、例えばリボンブレンダ、バンバリーミキサ、
スーパーミキサ、その他の配合機、混合機によって混合
した後、フィルム化することにより可能である。合成樹
脂をフィルム化するには、それ自体公知の方法、例えば
溶融押出法、溶液流延法、カレンダ法などを採用すれば
よい。
本発明の農業用合成樹脂被覆材の厚さは、あまり薄い
と強度が不充分で好ましくなく、逆にあまり厚すぎると
フィルム化作業、その後の取り扱い(フィルムを切って
ハウス型に接合する作業、ハウスに展張する作業等を含
む。)などの不便をきたすので、0.01〜0.5mmの範囲と
するのがよい。
[実施例] 以下に、本発明における、ポリフルオロアルキル基と
ポリオキシアルキレン基とリン酸エステル結合を有す
る、含フッ素リン酸エステル化合物の製造例(例1、例
2)、実施例(例3〜10)および比較例(例11)を示
す。
〈例1〉 100mlの四つ口フラスコにオキシ塩化リン3.1g(0.02
モル)を入れ、80℃で乾燥窒素を流しながら側管付きの
滴下ロートから、脱水済のCnF2n+1C2H4OH(n=6,8,10,
12,14,16の混合物、平均分子量514、すなわちnの平均
値nav=9)の30%1,4−ジオキサン溶液34.3gを2時間
かけて滴下した。滴下後1時間でCnF2n+1C2H4OHの反応
率が100%となったことをガスクロマトグラフで確認し
た。
続いて脱水したHO(C2H4O)20(C3H6O)4C16H33(日
本サーファクタント社製:商品名PBC−34)54.2g(0.4
モル)を加え、80℃で20時間反応し、塩酸ガスの発生が
なくなったことを確認することで反応の終点とした。減
圧下で反応溶媒の1,4−ジオキサンを留去し、含フッ素
リン酸エステル化合物を66.2g得た(収率98%)。
〈例2〉 200mlの四つ口フラスコにオキシ塩化リン3.1g(0.02
モル)を入れ、80℃で乾燥窒素を流しながら側管付きの
滴下ロートから、脱水済のC8F17C2H4OHの30%1,4−ジオ
キサン溶液30.9gを2時間かけて滴下した。滴下後1時
間でC8F17C2H4OHの反応率が100%となったことをガスク
ロマトグラフで確認した。
続いてGL1モルにEOとPOとを80:20(重量比)で付加さ
せて分子量を3500としたポリオールを140g(0.04モル)
加え、80℃で20時間反応し、塩酸ガスの発生がなくなっ
たことを確認し、反応の終点とした。減圧下で反応溶媒
の1,4−ジオキサンを留去し、含フッ素リン酸エステル
化合物を147.8g得た(収率97%)。
〈例3〜例10〉 例1、例2に示した方法により、数種の含フッ素リン
酸エステル化合物(オキシ塩化リン;含フッ素アルコー
ルCnF2n+1C2H4OH:ポリオキシアルキレン基含有化合物を
1:1:2のモル比で反応させた化合物)を製造し、これら
を添加した試験用合成樹脂フィルムを作製し、評価を行
った。
フィルム配合組成 ポリ塩化ビニル(重合度1300) 100重量部 ジオクチルフタレート 45重量部 トリクレジルホスフェート 3重量部 Ba−Zn系液状安定剤 2重量部 Ba−Zn系粉末状安定剤 1重量部 含フッ素リン酸エステル化合物 0.5または1重量部 上記組成の混合物を160〜170℃で混練し、約150μm
厚のフィルムを作製した。
◇防曇性評価 25℃の室内で75℃の温水150mlを300mlビーカーに入
れ、前述の試験用フィルムでビーカーの開口部を密閉す
る。5分経過後のフィルム内面の表面状態を観察する。
評価基準は次の5段階とした。
1.水はフィルム表面に膜状に付着する。
2.一部分に大きな水滴が存在する。
3.大小の水滴が存在するが、膜状の部分もある。
4.大小の水滴が存在し、膜状の部分はない。
5.一面に小さな水滴が付着し、ビーカーの底が見えな
い。
◇防霧性評価 四側面が木製板からなり、天井面が傾斜して試験用フ
ィルムが張られ、底面が水槽の水面となるようにされた
霧観察用の箱を、水温40℃の水槽上に、室温25℃で48時
間放置する。水温を40℃に保持したまま室温を5℃に下
げ、1時間後に試験用フィルムの水槽側の表面付近から
の霧発生状況を目視で観察する。評価基準は次の4段階
とした。
[発明の効果] 本発明の防曇防霧剤を配合した農業用合成樹脂被覆材
は、汎用の防曇剤を添加することなく優れた防曇性およ
び防霧性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 101/16 C08G 65/335 // C08G 65/335 C08J 5/18 C08J 5/18 C08L 101/00 (56)参考文献 特開 平1−198652(JP,A) 特開 昭63−162761(JP,A) 特開 平2−107653(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式[I]で表される含フッ素リン
    酸エステル化合物を有効成分とすることを特徴とする農
    業用合成樹脂被覆材用防曇防霧剤。 ただし一般式[I]において、Aはエチレングリコ−ル
    残基またはグリセリン残基であり、Bは非置換アルキレ
    ン基であり、R1、R2は水素原子またはメチル基(ただし
    R1、R2の両者ともメチル基の場合はない)であり、R3
    水素原子、アルキル基または−C6H4R4(C6H4はp−フェ
    ニレン基であり、R4は水素原子またはアルキル基であ
    る)であり、Rfは炭素数1〜20のポリフルオロアルキル
    基である。 また、m、n、pおよびqは1以上の整数(ただしp+
    q=3である。)であり、bはAがエチレングリコール
    残基であるときは1でありAがグリセリン残基であると
    きは2である。
  2. 【請求項2】合成樹脂材料に請求項1記載の農業用合成
    樹脂被覆材用防曇防霧剤を少なくとも1種添加してなる
    農業用合成樹脂被覆材。
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