JP3687348B2

JP3687348B2 - Agricultural coating materials

Info

Publication number: JP3687348B2
Application number: JP14797698A
Authority: JP
Inventors: 尚美一國; 輝夫高倉; 篤船木
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: JPH11335422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は農業用被覆資材に関し、さらに詳しくは、トンネルハウス、パイプハウス、大型ハウス等の農園芸施設に展張するための柔軟性、耐久性、防塵性、光線透過性等に優れたフッ素樹脂フィルムの農業用被覆資材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネルハウスやパイプハウス用の農業用被覆資材として、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、軟質塩化ビニル樹脂等のフィルムが使用され、軟質塩化ビニル樹脂フィルムが施工性、価格、保温性等の面で他の材料のフィルムより優れているため農業用被覆資材の大半を占めている。しかし、軟質塩化ビニル樹脂フィルムは可塑剤を含んでいるため、可塑剤のブリードアウトによりフィルム表面が汚れやすく、短期間のうちに光線透過率が低下するという難点がある。
【０００３】
また、上記の各フィルムは耐候性向上のために紫外線吸収剤が配合されているが、太陽光線、気温、風雨、酸化等による劣化のために、通常１〜２年で張りかえなければならない。しかも、このように紫外線吸収剤を配合したフィルムは、その紫外線吸収活性に差こそあれ紫外線を遮蔽するので、紫外線を必要とする作物（例えばナス、ある種の花卉類）の栽培や、活動するために紫外線を必要とするミツバチやシマハナアブ等により受粉される作物（例えばイチゴ、メロン、スイカ、ピーマン等）の栽培にも不向きである。
【０００４】
一方、近年ハウス管理の省力化、栽培面積の拡大、ハウス寿命の長期化等の目的で本格的な大型ハウスも採用されている。この大型ハウスには、従来、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、繊維強化プラスチツク等の板、板ガラス等の被覆資材が５年以上の長期展張用として使用されている。しかし、これら被覆資材は厚みが厚く、高重量となり、大型の専用基材を骨組としたハウスに展張しなければならず、また、その展張施工が非常に複雑でありかつ比較的高価であるという欠点がある。また、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂等の板は雹等により亀裂が発生しやすく、また発生した亀裂が伝播しやすいなどの欠点がある。
【０００５】
さらに、これらプラスチック板には、通常耐候性向上のため紫外線吸収剤が配合されているので、紫外線を必要とするナスや花などの作物、あるいは活動するために紫外線を必要とする昆虫類により受粉されるメロン、イチゴ等の作物の栽培には不向きである。また、板ガラスは破損しやすく危険であり、プラスチック板より高重量のためハウスの骨組を更に強固なものとする必要がある。
【０００６】
これらの問題点を解決する目的で、例えば、耐候耐久性や耐酸性雨に優れ、寿命が１０〜１５年の実績があり、汚れにくく、また汚れが雨水で洗われやすいことや、破れにくい優れた特性を有するテトラフルオロエチレン−エチレン系共重合体（以下、ＥＴＦＥという）やフッ化ビニル系重合体からなるフッ素樹脂のフィルムを農業用被覆資材とする提案がされている。
【０００７】
一般に、農業用被覆資材のフィルムをパイプハウス等に展張する際、フィルムの張りが弛まないようにしながらハウスの骨組に固定用部材を用いて固定するという施工がされる。しかし、使用されているフッ素樹脂のフィルムは、弾性率が大きく柔軟性に劣るため、フィルムを大きな力で引っ張り固定しなければならないことがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
弾性率が小さく、柔軟性、光線透過性等に優れたフッ素樹脂のフィルムである農業用被覆資材を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決すべくなされた発明であり、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位を５〜８４モル％、ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位を１〜４５モル％、およびフッ化ビニリデンに基づく重合単位を５〜９０モル％、の割合で含有する含フッ素共重合体よりなるフッ素樹脂のフィルムであることを特徴とする農業用被覆資材である。
【００１０】
特に、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位を１０〜８０モル％、ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位を５〜３０モル％、およびフッ化ビニリデンに基づく重合単位を１５〜８５モル％、の割合で含有する含フッ素共重合体よりなるフッ素樹脂のフィルムが好ましい。
【００１１】
含フッ素共重合体は、さらに１種またはそれ以上のフッ素含有のオレフィンや炭化水素系のオレフィンなどのコモノマー成分を共重合せしめたものでもよい。このコモノマー成分としては、プロピレン、ブテン、イソブチレン等のα−オレフィン、トリクロロフルオロエチレン、フッ化ビニル等の含フッ素オレフィン、エチルビニルエーテル、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類、含フッ素アクリレート類が挙げられる。これらのコモノマー成分を共重合する際には、含フッ素共重合体中に５０モル％以下の範囲内で共重合させることが好ましい。含フッ素共重合体を改質せしめる程度に、１０モル％以下の少量で共重合させることが特に好ましい。
【００１２】
含フッ素共重合体の製造に関しては、塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合等の従来公知の各種重合方法はすべて採用可能である。
【００１３】
含フッ素共重合体の分子量は、特に限定されないが、その目安となる容量流速として５〜３００ｍｍ³ ／秒程度が好適であり、特に１０〜１００ｍｍ³ ／秒の範囲がフィルムの物性や製造上好ましい。容量流速は、高化式フローテスターを使用して、２００℃、７ｋｇ／ｃｍ² 荷重下で、直径１ｍｍ、長さ２ｍｍのノズルから単位時間に流出する含フッ素共重合体の容量で表される値（ｍｍ³ ／秒）で定義される。
【００１４】
含フッ素共重合体のフィルムをハウスの骨組に容易に固定するために、含フッ素共重合体は柔軟性であることが好ましい。その指標としての動的弾性率は、１〜７０（ｋｇ／ｍｍ² ）の範囲が好ましく、特に３〜５０（ｋｇ／ｍｍ² ）の範囲が好ましい。
【００１５】
本発明のフィルムは、インフレーション法や押出成形法等の公知の成形法を用いて成形される。フィルムの厚さは、あまりに薄いと破れやすくなり、あまりに厚いとフィルム切断、接着、展張作業等に不便であり、さらに光線透過率も低下する。好ましい厚さは、１０〜３００μｍであり、好ましくは２０〜１００μｍの範囲である。また、フィルムの幅は、通常１０００〜２０００ｍｍの範囲がフィルムの製造や取扱いの点から好ましい。
【００１６】
フィルム成形に際して、フッ素樹脂に必要に応じて、着色剤（例えば、酸化チタン、亜鉛華、炭酸カルシウム、沈降性シリカ、カーボンブラツク、クロムイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等）を配合することができる。
【００１７】
さらに農園芸施設用のハウスの内部は一般に高温高湿で、天井や壁の内側には凝縮した水滴が付着しやすいため、フィルムの少なくともハウスの内側となる面を流滴剤で処理することが好ましい。流滴剤としては、例えば、アルコール可溶型もしくは水分散型のフッ素ポリマーに無機親水性コロイド物質を配合したもの、親水性重合体に界面活性剤を配合したもの、親水性重合体に界面活性剤、無機親水性コロイド物質を配合したもの等が挙げられる。
【００１８】
無機親水性コロイド物質として、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイダルチタニア等が使用できる。
【００１９】
親水性重合体としては、ポリビニールアルコールや、−ＳＯ₃ Ｈ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ₂ 、−ＣＮ、−ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ 等の一般に親水性の官能基を有する重合体が含まれる。また、界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系のいずれの界面活性剤であってもよい。
【００２０】
本発明のフッ素樹脂のフィルムは、農業用被覆資材として、通常の農業用被覆資材と同様に、作物の施設栽培のために、トンネルハウスやパイプハウスの他、本格的な大型ハウスにも展張することができる。
【００２１】
【実施例】
以下に本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、この説明が本発明を限定するものではない。
【００２２】
柔軟性の指標である動的弾性率は、動的粘弾性測定装置（東洋精機製、型式レオログラフソリッドＬ−１）を用い測定した２５℃での値である。
【００２３】
透明性はヘイズメーター（日本精密光学、型式、ＳＥＰ−Ｔ）を用い全光線透過率およびヘイズ値を測定し透明性の尺度とした。
【００２４】
展張作業性については、フィルムを展張して骨組に固定用部材を使用して固定する施工の難易度として、○（施工が容易である）、△（軟質塩化ビニル樹脂と比較して若干施工が難しい）、×（施工は可能であるが、硬くて人力を要し、フィルムにシワが入りやすい）にて評価した。
【００２５】
［例１］（実施例）
テトラフルオロエチレンに基づく重合単位／ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位／フッ化ビニリデンに基づく重合単位が４０／１０／５０（モル％）の組成であり、融点が１２０℃、容量流速が１３．７ｍｍ³ ／秒である含フッ素共重合体（ＴＨＶ２００Ｇ、３Ｍ社製）を１８０℃で押出した厚さ６０μｍのフィルムの機械的特性、透明性を測定し、また展張作業性を評価した。その結果を表１に示す。
【００２６】
［例２］（実施例）
テトラフルオロエチレンに基づく重合単位／ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位／フッ化ビニリデンに基づく重合単位が５５／１０／３５（モル％）の組成であり、融点が１５０℃、容量流速が３９．６ｍｍ³ ／秒である含フッ素共重合体（ＴＨＶ４００Ｇ、３Ｍ社製）を２２０℃で押出した厚さ６０μｍのフィルムを例１と同様にして測定し、評価した。その結果を表１に示す。
【００２７】
［例３］（実施例）
テトラフルオロエチレンに基づく重合単位／ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位／フッ化ビニリデンに基づく重合単位が５８／１０／３２（モル％）の組成であり、融点が１６４℃、容量流速が６７．５ｍｍ³ ／秒である含フッ素共重合体（ＴＨＶ５００Ｇ、３Ｍ社製）を２２０℃で押出した厚さ６０μｍのフィルムを例１と同様にして測定し、評価した。その結果を表１に示す。
【００２８】
［例４］（比較例）
テトラフルオロエチレンに基づく重合単位／エチレンに基づく重合単位が５３／４７（モル％）の組成である含フッ素共重合体（アフロンＣＯＰＣ−８８ＡＸＰ、旭硝子製）を３２０℃で押出した厚さ６０μｍのフィルムを例１と同様にして測定し、評価した。その結果を表１に示す。
【００２９】
［例５］（比較例）
フッ化ビニル系重合体の厚さ５０μｍのフィルム（テドラー２００ＳＧ４０ＴＲ、デュポン社製）を例１と同様にして測定し、評価した。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【発明の効果】
本発明のフィルムは、動的弾性率が小さく柔軟性を有するため、展張時の作業性に優れ、農園芸施設の農業用被覆資材として好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a covering material for agriculture, and more specifically, a fluororesin film excellent in flexibility, durability, dust resistance, light transmittance, etc. for spreading in agricultural and horticultural facilities such as tunnel houses, pipe houses, large houses, etc. It relates to agricultural covering materials.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, films such as polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyester, and soft vinyl chloride resin have been used as agricultural covering materials for tunnel houses and pipe houses. Soft vinyl chloride resin films are easy to work with, inexpensive, and warm. Because it is superior to other films, it accounts for the majority of agricultural coating materials. However, since the soft vinyl chloride resin film contains a plasticizer, the film surface tends to become dirty due to bleed-out of the plasticizer, and there is a problem that the light transmittance is reduced within a short period of time.
[0003]
Moreover, although each said film is mix | blended with the ultraviolet absorber for the weather resistance improvement, it has to be changed normally in 1 to 2 years because of deterioration by sunlight, air temperature, wind and rain, oxidation, etc. In addition, the film containing the UV absorber as described above shields UV rays regardless of its UV absorption activity, so it grows and works on crops that require UV rays (eg, eggplants, certain flower buds). Therefore, it is not suitable for cultivation of crops (eg, strawberries, melons, watermelons, peppers, etc.) that are pollinated by honeybees or striped beaks that require ultraviolet rays.
[0004]
On the other hand, in recent years, full-scale large houses have been adopted for the purpose of saving labor in house management, expanding cultivation areas, extending the life of the house, and the like. Conventionally, a covering material such as a plate such as a polyester resin, a polycarbonate resin, a hard vinyl chloride resin, an acrylic resin, a fiber reinforced plastic, or a sheet glass is used for a long-term extension for 5 years or more. However, these covering materials are thick and heavy, and have to be extended to a house with a large special base material as a framework, and the extension work is very complicated and relatively expensive. There are drawbacks. In addition, a plate made of polyester resin, polycarbonate resin, hard vinyl chloride resin, acrylic resin, or the like has drawbacks such that cracks are likely to occur due to wrinkles and the cracks that are generated easily propagate.
[0005]
In addition, these plastic plates are usually blended with UV absorbers to improve weather resistance, so they can be pollinated by crops such as eggplants and flowers that require UV light, or insects that need UV light for their activity. It is not suitable for cultivation of crops such as melon and strawberries. Further, the glass plate is easily damaged and dangerous, and the weight of the glass plate is higher than that of the plastic plate, so that it is necessary to further strengthen the frame of the house.
[0006]
For the purpose of solving these problems, for example, it has excellent weather resistance and acid rain resistance, has a track record of 10 to 15 years of life, is difficult to get dirty, is easy to be washed with rain water, and is easy to break It has been proposed that a film of fluororesin made of a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (hereinafter referred to as ETFE) having the above characteristics or a vinyl fluoride polymer be used as a coating material for agriculture.
[0007]
In general, when a film of an agricultural covering material is spread on a pipe house or the like, the film is fixed to a frame of the house using a fixing member while preventing the film from being loosened. However, since the fluororesin film used has a large elastic modulus and poor flexibility, it may be necessary to pull and fix the film with a large force.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Modulus decreased to provide flexibility, the agricultural covering material is a film of a fluororesin excellent in the light ray transmission resistance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The polymerization unit based on tetrafluoroethylene is 5 to 84 mol%, the polymerization unit based on hexafluoropropylene is 1 to 45 mol%, and vinylidene fluoride. An agricultural covering material characterized in that it is a fluororesin film made of a fluorinated copolymer containing 5 to 90 mol% of polymer units based thereon.
[0010]
In particular, it contains 10 to 80 mol% of polymerized units based on tetrafluoroethylene, 5 to 30 mol% of polymerized units based on hexafluoropropylene, and 15 to 85 mol% of polymerized units based on vinylidene fluoride. A fluororesin film made of a fluorinated copolymer is preferred.
[0011]
The fluorine-containing copolymer may be obtained by further copolymerizing one or more comonomer components such as a fluorine-containing olefin or a hydrocarbon-based olefin. This comonomer component includes α-olefins such as propylene, butene and isobutylene, fluorine-containing olefins such as trichlorofluoroethylene and vinyl fluoride, vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, perfluoromethyl vinyl ether and perfluoropropyl vinyl ether, and fluorine-containing acrylates. Kind. When copolymerizing these comonomer components, it is preferable to copolymerize the fluorine-containing copolymer within a range of 50 mol% or less. It is particularly preferable to carry out the copolymerization in a small amount of 10 mol% or less so that the fluorine-containing copolymer is modified.
[0012]
With respect to the production of the fluorinated copolymer, all conventionally known various polymerization methods such as bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and solution polymerization can be employed.
[0013]
The molecular weight of the fluorinated copolymer is not particularly limited, but a volume flow rate of about 5 to 300 mm ³ / sec is preferred as a guideline, and a range of 10 to 100 mm ³ / sec is particularly preferred in terms of film properties and production. . The capacity flow rate is represented by the capacity of the fluorine-containing copolymer flowing out from a nozzle having a diameter of 1 mm and a length of 2 mm per unit time at 200 ° C. under a load of 7 kg / cm ² using a Koka flow tester. It is defined as a value (mm ³ / sec).
[0014]
In order to easily fix the fluorine-containing copolymer film to the framework of the house, the fluorine-containing copolymer is preferably flexible. Dynamic elastic modulus as the index is preferably in the range of 1~70 (kg / mm ^2), in particular in the range of 3~50 (kg / mm ²⁾ it is preferred.
[0015]
The film of the present invention is formed using a known forming method such as an inflation method or an extrusion method. If the thickness of the film is too thin, it is easily broken, and if it is too thick, it is inconvenient for film cutting, adhesion, stretching work, etc., and the light transmittance is also lowered. The preferred thickness is 10 to 300 μm, preferably 20 to 100 μm. Moreover, the range of 1000-2000 mm is preferable normally from the point of manufacture and handling of a film.
[0016]
In film formation, a colorant (for example, titanium oxide, zinc white, calcium carbonate, precipitated silica, carbon black, chrome yellow, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, etc.) can be blended with the fluororesin as necessary.
[0017]
Furthermore, the interior of houses for agricultural and horticultural facilities is generally hot and humid, and condensed water droplets tend to adhere to the inside of the ceiling and walls, so it is possible to treat at least the inner surface of the film with a dropping agent. preferable. Examples of dropping agents include alcohol-soluble or water-dispersed fluoropolymers blended with inorganic hydrophilic colloid materials, hydrophilic polymers blended with surfactants, and hydrophilic polymers with surface activity. And agents containing inorganic hydrophilic colloid substances.
[0018]
Colloidal silica, colloidal alumina, colloidal titania, etc. can be used as the inorganic hydrophilic colloid substance.
[0019]
Examples of the hydrophilic polymer include polyvinyl alcohol and polymers having generally hydrophilic functional groups such as —SO ₃ H, —COOH, —NH ₂ , —CN, and —OCH ₂ CH ₂ . Further, the surfactant may be any of anionic, cationic and nonionic surfactants.
[0020]
The film of the fluororesin of the present invention can be applied to a full-scale large house in addition to a tunnel house or a pipe house for the cultivation of crops in the same manner as an ordinary agricultural coating material. Can do.
[0021]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the description is not intended to limit the present invention.
[0022]
Dynamic elasticity modulus which is an index of flexibility is the value at 25 ° C. was measured with a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (Toyo Seiki, model Leo Russia graphs solid L-1).
[0023]
Transparency was determined by measuring the total light transmittance and haze value using a haze meter (Nippon Precision Optics, model, SEP-T) as a measure of transparency.
[0024]
As for the workability of the stretch, the construction difficulty of stretching the film and fixing it to the frame using a fixing member is as follows: ○ (easy to construct), △ (slightly compared to soft vinyl chloride resin) Difficult), x (construction is possible, but it is hard and requires human power, and wrinkles easily occur in the film).
[0025]
[Example 1] (Example)
The composition of polymerized units based on tetrafluoroethylene / polymerized units based on hexafluoropropylene / polymerized units based on vinylidene fluoride is 40/10/50 (mol%), melting point is 120 ° C., capacity flow rate is 13.7 mm ³ The mechanical properties and transparency of a film having a thickness of 60 μm obtained by extruding a fluorine-containing copolymer (THV200G, manufactured by 3M Co., Ltd.) at a temperature of 180 ° C./second were evaluated, and the stretch workability was evaluated. The results are shown in Table 1.
[0026]
[Example 2] (Example)
The composition of polymerized units based on tetrafluoroethylene / polymerized units based on hexafluoropropylene / polymerized units based on vinylidene fluoride is 55/10/35 (mol%), the melting point is 150 ° C., and the capacity flow rate is 39.6 mm ^3. A film having a thickness of 60 μm obtained by extruding a fluorine-containing copolymer (THV400G, manufactured by 3M) at 220 ° C. in the same manner as in Example 1 was evaluated. The results are shown in Table 1.
[0027]
[Example 3] (Example)
The composition of polymerized units based on tetrafluoroethylene / polymerized units based on hexafluoropropylene / polymerized units based on vinylidene fluoride is 58/10/32 (mol%), melting point is 164 ° C., capacity flow rate is 67.5 mm ³ A film having a thickness of 60 μm obtained by extruding a fluorine-containing copolymer (THV500G, manufactured by 3M) at 220 ° C. in the same manner as in Example 1 was evaluated. The results are shown in Table 1.
[0028]
[Example 4] (Comparative Example)
Polymerization unit based on tetrafluoroethylene / fluorine-containing copolymer (Aflon COP C-88AXP, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a composition of 53/47 (mol%) of the polymerization unit based on ethylene is extruded at 320 ° C. and has a thickness of 60 μm. The film was measured and evaluated as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0029]
[Example 5] (Comparative example)
A 50 μm-thick vinyl fluoride polymer film (Tedlar 200SG40TR, manufactured by DuPont) was measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0030]
[Table 1]

[0031]
【The invention's effect】
Since the film of the present invention has a small dynamic elastic modulus and flexibility, it is excellent in workability during stretching and is suitable as an agricultural covering material for agricultural and horticultural facilities.

Claims

Fluorine-containing containing 5 to 84 mol% of polymerized units based on tetrafluoroethylene, 1 to 45 mol% of polymerized units based on hexafluoropropylene, and 5 to 90 mol% of polymerized units based on vinylidene fluoride An agricultural covering material characterized by being a fluororesin film made of a copolymer.