JP3997887B2 - 農園芸施設用断熱資材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農園芸用ハウスの屋根や外壁材等に用いられるフィルム状又はボード状の資材であって、特に断熱効果を有する農園芸施設用断熱資材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農業用や園芸用のハウスを始めとする農園芸施設は、その殆どが保温を目的として設計されたものであり、屋根や外壁材等として一般的に樹脂フィルムや樹脂板が使用されている。
【０００３】
しかし、保温の目的は外気の遮断によってほぼ達成される一方、冬季以外においては施設内の温度が高くなりすぎることを避けるため、屋根や外壁材の一部を開閉して温度調整を行う必要があった。また、直射日光が強すぎると、栽培作物の表面部が変色したり、あるいは過度の地温の上昇により極端な場合には作物が枯死に至ることもある。
【０００４】
これらの問題の対策として、アルミニウム粉末、白色顔料、カーボンブラック等を添加した農業用遮光フィルムが、特開昭６１−１１１３５０号公報等に提案されている。しかし、遮光度が大きく、また植物の生育に必要な領域である波長３８０〜７８０ｎｍの光線透過率が著しく低いことから、特に葉菜類が徒長し、又は生理障害を起こす恐れがあった。
【０００５】
また、特開平８−２７７３４９号公報には、銅錯体を含有させたポリオレフィン系の樹脂によって高温障害を防止する農業用熱可塑性樹脂フィルムが記載されている。特開平９−３３０６１２号公報には、ＯＡ機器用として、近赤外線吸収能力を有する色素を樹脂に添加して断熱特性を与える部材が提案されている。更に、特開平６−１１８２２８号公報には、光学フィルターとして、銅イオンを含有させた断熱樹脂が提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記各公報に提案された色素や銅は耐候性が低く、紫外線や熱等による劣化が起こりやすいため、樹脂に含ませて断熱用資材として使用した場合、屋外に長期間暴露されると早期に断熱効果が劣化するという欠点がある。また、色素の場合はブリードが発生しやすいため、樹脂表面が白化して光透過性が極端に低下するという欠点もある。従って、色素や銅イオンを含む樹脂フィルム等は、特に農園芸施設用資材として長期間の使用は困難であった。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６１−１１１３５０号公報
【特許文献２】
特開平８−２７７３４９号公報
【特許文献３】
特開平９−３３０６１２号公報
【特許文献４】
特開平６−１１８２２８号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、農園芸施設の屋根や外壁材等に使用される資材として、植物の成長に必要な可視光を透過しながら断熱性を備え、耐候性の高い資材の要求が高まっているが、この要求を満足するようなフィルム状又はボード状の資材は殆ど提供されていない現状である。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、農園芸用ハウスの屋根や外壁材等に用いられるフィルム状又はボード状の資材であって、耐候性に優れると共に、可視光を透過して必要な明るさを保持しながら、近赤外光を効率よく遮蔽することができる農園芸施設用断熱資材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供する農園芸施設用断熱資材は、微粒子状の断熱フィラーが分散した樹脂基材からなる断熱層を備え、該断熱フィラーが六ホウ化ランタン及びアンチモン添加酸化錫から選ばれた少なくとも１種であり、該樹脂基材がポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする。
【００１０】
また、上記本発明の農園芸施設用断熱資材は、可視光透過率が３０〜９０％であって日射透過率が１０〜８０％であり、可視光透過率が日射透過率に比べて１０％以上高いことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の農園芸施設用断熱資材においては、前記断熱層における断熱フィラーの含有量が、六ホウ化ランタンでは０.０１〜１ｇ／ｍ２、アンチモン添加酸化錫では１.０〜５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００１２】
また、上記本発明の農園芸施設用断熱資材は、前記断熱層のみからなる単一のフィルム状又はボード状であるか、若しくは前記断熱層がフィルム状又はボード状の母材表面上又は２枚の母材間にラミネートされていることを特徴とするものである。
【００１３】
尚、本発明において、上記した各光透過率の値は、建築窓ガラス用フィルムに関するＪＩＳ Ａ ５７５９（１９９８）(光源：Ａ光)に基づいて測定し、算出したものである。ただし、測定用試料はガラスに貼付せず、フィルム状又はボード状のものをそのまま使用した。また、日射透過率は３５０〜２１００ｎｍの波長域の光に対する透過率であり、本発明において農園芸施設用断熱資材の太陽光線に対する断熱性を評価する指標として使用した。更に、可視光透過率は３８０〜７８０ｎｍの波長域の光に対する透過率であり、人間の目に対する明るさを評価する指標として使用した。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の農園芸施設用断熱資材は、農園芸用ハウスの屋根や外壁材等として使用されるフィルム状やボード状(板状)であって、微粒子状の断熱フィラーを分散させた樹脂基材からなる断熱層を備えている。特に、断熱フィラーとして、近赤外光を効率良く遮蔽し、優れた断熱性を付与することができる六ホウ化ランタン(ＬａＢ６)又はアンチモン添加酸化錫(ＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ５：以下、ＡＴＯとも略記する)の何れか１種を用いるか又は２種を併用する。
【００１５】
農園芸施設用断熱資材においては、断熱の対象は太陽光線の熱エネルギーである。地表に到達する太陽光線は一般に約２９０〜２１００ｎｍの波長域であるといわれ、このうち約３８０〜７８０ｎｍの可視光波長領域の光は施設内の明るさを維持し、植物の育成に必要な光である。従って、太陽光線の断熱においては、約７８０〜２１００ｎｍの近赤外光を選択的に効率良く遮蔽又は吸収することにより、断熱性に寄与する材料を選ぶことが好ましい。
【００１６】
また、紫外線領域の光については、栽培する植物によって又は受粉に用いる昆虫の種類等によって最適な条件があるが、一般的に２９０〜３２０ｎｍの波長域を制御することが要求される。即ち、この波長域の適当量の紫外線を遮蔽することで、害虫や病気による害を抑制する効果があるからである。従来使用されている農業用フィルムは紫外線をある程度遮蔽するものが多く、その条件で品種改良された植物は紫外線を多く必要としない。ただし、大部分の紫外線を遮蔽してしまうと、蜜蜂等による昆虫を用いた受粉が活発に行われなかったり、植物の育成に悪影響を与えたりすることがあるので好ましくない。
【００１７】
ＬａＢ６微粒子分散膜の透過スペクトルは、図１に示すとおり、可視光域の光の透過率が大きく、波長５５０ｎｍ付近に透過のピークを持つ。この透過ピークは人の目の感度が最も大きい波長と一致するため、施設内の明るさを保持するのに有利である。更に、波長１０００ｎｍ付近に大きな吸収があるため、近赤外光を効率良く吸収または遮蔽して、太陽光線の熱エネルギーを効率良く遮断することができる。また、ＬａＢ６による紫外線吸収は少なく、従って昆虫による受粉活動や植物の育成に悪影響を与えることはない。尚、波長２９０〜３２０ｎｍの紫外線の透過性は、樹脂基材中へのＬａＢ６微粒子分の添加量を調整することにより制御することが可能である。
【００１８】
更に紫外線領域の透過率について制御が必要な場合には、紫外線遮蔽用の無機材料、有機材料、有機無機複合材料、例えば、酸化セリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、ベンゾフェノン系紫外線吸収材等を目的に合わせて添加すれば良い。また、上記無機材料系紫外線吸収材は、紫外線を吸収したとき表面に電子とホールが発生し、これが原因で樹脂基材を劣化させる可能性があるため、その表面を皮膜処理してあるものが望ましい。表面皮膜処理としては、各種カップリング剤、表面改質剤、ゾルゲルシリケート等が代表的であるが、樹脂の劣化を防止する効果が得られれば方法は問わない。
【００１９】
このように、ＬａＢ６微粒子をフィラーとする本発明の断熱資材は、太陽光線の近赤外線領域を効率良く吸収又は遮蔽することで断熱特性があり、同時に波長５５０ｎｍ付近を中心に可視光領域の透過特性が良好であるため、施設内の明るさを十分保持することができる。しかも、好ましいことに波長３２０ｎｍ以下の紫外線を透過する特徴があり、これによって受粉に寄与する蜜蜂等が活発に活動でき、安定した収穫が期待できる。
【００２０】
また、ＡＴＯ微粒子分散膜の透過スペクトルを図２に示す。図２から分かるように、波長３８０〜７８０ｎｍの可視光域において大きく且つ平坦な透過プロファイルを示し、可視光域の吸収が殆どないため施設内を明るく保つことができる上、同時に波長８００ｎｍ以上の近赤外領域に吸収を持つため高い断熱効果が得られる。更に、波長２９０〜３２０ｎｍの紫外線領域における透過も得られるため、蜜蜂等の受粉にも悪影響が殆どない。
【００２１】
尚、このＡＴＯにおいても、紫外線領域の透過率を制御するために、紫外線遮蔽用の無機材料、有機材料、有機無機複合材料を添加できること、及び無機材料系紫外線吸収剤については樹脂基材の劣化防止のため表面皮膜処理が望ましいことは、上記ＬａＢ６の場合と同様である。また、光劣化を防ぐため、ＡＴＯ粉末の表面皮膜処理を行うことも望ましい。
【００２２】
このように、ＡＴＯ微粒子を断熱フィラーとする本発明の断熱資材は、可視光領域で無色透明であるため施設内の明るさを十分保持することができ、近赤外線領域の吸収又は遮蔽により高い断熱効果を有すると共に、紫外線領域の透過も合わせ持っている。
【００２３】
また、断熱フィラーとしてＬａＢ６とＡＴＯとを併用することも可能であり、このとき更に有効な断熱特性を有する断熱資材が得られる。即ち、図１及び図２に示したとおり、ＬａＢ６は波長１０００ｎｍ付近に大きな吸収を持ち、一方ＡＴＯは８００ｎｍ以上の波長で徐々に吸収が増加する。従って、両方の微粒子を樹脂基材中に分散させることによって、いずれか片方のみを用いる場合に比べて近赤外域の吸収又は遮蔽が一層大きく且つ効率的になり、更に高い断熱特性を得ることができる。
【００２４】
よって、ＬａＢ６及び／又はＡＴＯ微粒子を断熱フィラーとする本発明の農園芸施設用断熱資材は、望ましい明るさを保持するための可視光域の透過性、高い断熱効果を与える近赤外域の吸収性、並びに紫外域の透過性の３特性を同時に合わせ持ち、ハウス等の農園芸施設の屋根や外壁材等として極めて有用である。しかも、これら断熱フィラーは無機材料であるため、有機系材料と比較して高い耐候性が得られ、通常屋外で使用される農園芸施設用断熱資材として特に優れている。
【００２５】
かかる本発明の農園芸施設断熱資材では、光学的に可視光域の透過性と近赤外域の吸収性とのバランスが良いことが重要である。即ち、可視光透過率は３０〜９０％であることが好ましく、６０〜９０％であることが更に好ましい。同時に、日射透過率は１０〜８０％であることが好ましく、１０〜７０％であることが更に好ましい。また、この農園芸断熱資材の可視光透過率と日射透過率の差については、可視光透過率を日射透過率に比べて１０％以上高くすることがより一層好ましい。
【００２６】
上記した微粒子状の断熱フィラーの粒子径（凝集粒子も含む）は、散乱効果を利用するか否かによって適宜選択することができる。例えば、断熱層の樹脂基材中に分散させた断熱フィラーの粒子径が２００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下の場合は、太陽光線の散乱が極めて小さくなり、太陽光線は植物や地面に直接到達するようになる。更に、可視光領域の光も殆ど散乱されないため、ハウス等の施設内の状況を外部から観察することが容易であり、施設内から外部状況を確認することもできる。
【００２７】
一方、断熱層中に分散された微粒子の粒子径が２００ｎｍ以上であると、太陽光線の散乱が大きく、施設内の植物及び地面に到達する光は均一になり、ハウスの骨組み等の影が植物に与える影響が少なくなる。しかし、同時に可視光領域の光も散乱されるため、施設内を必要な明るさに保持できても、施設内の状況を外部から観察することは難しくなる。
【００２８】
ＬａＢ６及びＡＴＯの粒子径を制御する方法は各種あるが、粒子径を小さくする場合には、ボールミル、サンドミル、超音波処理、衝突粉砕、ｐＨ制御等の方法があり、これらの方法を湿式法又は乾式法等用途にあわせて選択することができる。特に、粒子径２００ｎｍ以下の微粒子の分散を行う場合には、各種のカップリング剤、分散剤、界面活性剤を使用すると安定した状態で分散させることができ、処理後の分散粒子も安定に保持できる。
【００２９】
農園芸施設用断熱資材の断熱層の形成は、断熱フィラーであるＬａＢ６及び／又はＡＴＯ微粒子を樹脂に練りこみ、これを成形することによって行うことができる。樹脂に練りこむ場合、必要に応じて上記方法で微粒子の粒子径を制御することが可能である。また、ＬａＢ６及びＡＴＯの微粒子は熱的にも安定であるため、各種樹脂の融点付近の温度（１００〜３００℃前後）で混練することが可能である。
【００３０】
断熱層のマトリックスとなる樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種を用いる。これらの樹脂には、安定剤、安定化助剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤等の添加剤が添加されても良い。
【００３１】
ＬａＢ６及び/又はＡＴＯ微粒子を混練した樹脂は、例えば、押し出し形成法、インフレーション形成法、溶液流延法、カレンダー法等により、フィルム状又はボード状に成形する。尚、このときのフィルム又はボードの厚さは、使用目的に応じて適宜設定することができるが、一般的にフィルムの場合は１０〜１０００μｍ、好ましくは２０〜５００μｍの範囲が好ましく、ボードの場合には２〜１５ｍｍの範囲とすることが望ましい。また、樹脂中に混練するＬａＢ６及び／又はＡＴＯ微粒子の量は、混練及び形成時の操作性等を考慮すると、一般的に樹脂に対して５０重量％以下が好ましい。
【００３２】
断熱層中における断熱フィラーの含有量は、断熱層の厚さや、必要に応じてラミネートする母材の厚さ、目的とする光学特性及び断熱特性に応じて変えることができる。例えば、ＬａＢ６は単位重量における断熱効率が高いため、断熱層１ｍ２当たりの含有量が０.０１ｇ以上で有効な断熱効果が得られる。また、１ｇ／ｍ２では約９０％の太陽光線の熱エネルギーを吸収または遮蔽することが可能であり、夏場の断熱には十分な効果が得られ、冬場の保温効果を考慮するとこれ以上の添加は好ましくない。よって、ＬａＢ６の含有量は０.０１〜１ｇ／ｍ２の範囲とすることが好ましい。
【００３３】
また、断熱フィラーがＡＴＯの場合には、断熱層の１ｍ２当たり約３ｇの含有量で、３０％程度の太陽光線の熱エネルギーを吸収または遮蔽することが可能である。一般的には、１.０ｇ／ｍ２未満では断熱効果が十分ではなく、また５０ｇ／ｍ２を超えるとコストが高くなり、更に断熱用資材への加工が困難となるため好ましくない。よって、ＡＴＯの含有量は１.０〜５０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。
【００３４】
上記ＬａＢ６及び／又はＡＴＯの微粒子を分散させた樹脂基材の断熱層を含む本発明の農園芸施設用断熱資材は、従来から農業用ハウス等に屋根や外壁材として使用されている態様、即ちフィルム状又はボード状（板状）である。一般的には上記断熱層のみからなる単一なフィルム状又はボード状であるが、別途作製された樹脂やガラス等からなるフィルム状又はボード状の母材表面上又は２枚の母材間に、少なくとも1層の上記断熱層をラミネートした積層構造のものであっても良い。
【００３５】
また、上述した積層構造の農園芸施設用断熱資材の場合、例えばＬａＢ６及び/又はＡＴＯ微粒子を含む断熱層を、既存の樹脂製のフィルムやボード又はガラス板等からなる母材の片方又は両方の表面上に、コーティングして製造することができる。コーティングの方法は、母材表面に均一な塗膜が形成できればよく、例えばバーコート法、グラビヤコート法、スプレーコート法、ディップコート法等を用いることができる。
【００３６】
上記コーティング法により断熱層を形成する場合、微粒子を保持する樹脂又はバインダーとして紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。即ち、紫外線硬化樹脂と適当な粒子径の断熱フィラーを混合して液状ないしペースト状とし、母材表面にコーティングし、溶剤を蒸発させた後、紫外線を照射して硬化させることが可能である。更に、紫外線硬化樹脂としてハードコート性の樹脂を使用すれば、表面耐摩耗強度の高い断熱層が得られ、砂埃等が衝突しても傷の付きにくい表面特性を付与することができる。このときＳｉＯ２微粒子等を添加することにより、更に摩耗強度を向上させることができる。
【００３７】
また、上記のごとく断熱層をコーティングする場合には、予め母材表面を処理して断熱層との密着性を向上させることが好ましい。この表面処理により、同時に母材表面の濡れ性が改善されてコーティング時の弾きを防止し、均一なコーティングを得ることが容易となる。表面処理方法としては、コロナ処理、スパッタ処理、プライマーコーティング処理等が良く知られている。
【００３８】
更に、上記の母材２枚の間に断熱層をラミネートして農園芸施設用断熱資材を形成する場合には、断熱フィラーの微粒子を保持する樹脂又はバインダーとしてラミネート用の樹脂、例えば塩化ビニルコポリマー等を用いることもできる。更にまた、断熱フィラーの微粒子を常温硬化性の樹脂と混合することで、既存の農園芸用施設の屋根や外壁材の表面にコーティングして、後から断熱特性を付与することも可能である。このように目的及び用途に応じて樹脂基材を選定することにより、断熱特性を母材に付与することが可能である。
【００３９】
【実施例】
実施例１
ＬａＢ６微粒子（比表面積３０ｍ２／ｇ）２０重量部、トルエン７５重量部、分散剤５重量部を混合し、平均分散粒子径８０ｎｍの分散液Ａを得た。この分散液Ａから真空乾燥機を用いて５０℃で溶剤成分を除去し、分散処理したＬａＢ６の粉末Ａとした。尚、上記平均分散粒子径は、動的光散乱法を用いた測定装置（大塚電子株式会社製：ＥＬＳ−８００）により測定した平均値である。
【００４０】
このＬａＢ６粉末Ａの０.０１ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.７ｋｇを、Ｖ部ブレンダーにて乾式混合した。その後、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃付近で十分に密閉混合し、その混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は０.１３ｇ／ｍ２に相当する。
【００４１】
得られたフィルム状の断熱資材について、ＪＩＳ Ａ ５７５９（１９９８）（光源：Ａ光）に準拠して光学測定を行い、可視光透過率、日射透過率、及び紫外線領域での光透過率を求めた。ただし、測定用試料はガラスに貼付せず、フィルムそのものを使用した。また、透明性を評価するために、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に基づきヘーズ値を測定した。ヘーズ値が低いほど、透明度が高い。
【００４２】
その結果、上記フィルム状断熱資材の可視光透過率は７２％及び日射透過率は５２％であった。可視光透過率と日射透過率の差が２０％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に、太陽光線の直接入射光を４８％遮蔽することができるため、高い断熱効果を有することが分った。更に、ヘーズ値は３.７％で、内部の状況を外部からも十分確認できる高い透明性を有していた。
【００４３】
比較例１
上記実施例１において、断熱フィラーのＬａＢ６微粒子を添加せず、低密度ポリエチレン樹脂を押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。得られたフィルムの可視光透過率は９１％で日射透過率も９２％であった。可視光領域の光を十分透過しているが、可視光透過率よりも日射透過率の方が高く、太陽光線の直接入射光を約８％しか遮蔽できないため、断熱効果が低いことが分る。尚、ヘーズ値は３.５％であった。
【００４４】
実施例２
上記実施例１におけるＬａＢ６粉末Ａの０.００５ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.７ｋｇとを、Ｖブレンダーにて乾式混合した。その後、実施例１と同様に、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃で十分に密閉混合を行い、その混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は０.０５ｇ／ｍ２に相当する。
【００４５】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８２％及び日射透過率は６８％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１４％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に、太陽光線の直接入射光を３２％遮蔽することができ、高い断熱効果を有することが分った。更に、ヘーズ値は３.６％で、透明性が高く、内部の状況が外部からも十分確認することができた。
【００４６】
実施例３
上記実施例２において、低密度ポリエチレン樹脂ペレットの代わりにポリプロピレン樹脂ペレットを用い、加熱温度をポリプロピレン樹脂の十分軟化する温度（約２４０℃）とした以外は、実施例２と同様の方法でフィルムを作製した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は実施例２と同じく０.０５ｇ／ｍ２に相当する。
【００４７】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８０.９％及び日射透過率は６５.７％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１５.２％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に、太陽光線の直接入射光を約３４％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。更に、ヘーズ値は２.３％であり、透明性が非常に高いことが分る。
【００４８】
比較例２
上記実施例３において、断熱フィラーのＬａＢ６微粒子を添加せず、ポリプロピレン樹脂を押出成形して厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。得られたフィルムの可視光透過率は９０％で可視光領域の光を十分透過しているが、日射透過率も９０％であり、可視光透過率と日射透過率の差がなく、また太陽光線の直接入射光を約１０％しか遮蔽できず、断熱効果が低いことが分る。また、ヘーズ値は２.２％であった。
【００４９】
実施例４
ＡＴＯ微粒子（比表面積５０ｍ２／g）２０重量部、トルエン７５重量部、分散剤５重量部を混合し、平均粒径７５ｎｍの分散液Ｂを得た。この分散液Ｂから真空乾燥機を用いて５０℃で溶剤成分を除去することにより、分散処理したＡＴＯ粉末Ｂを得た。
【００５０】
このＡＴＯ粉末Ｂの０.４ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.６５ｋｇをＶ部ブレンダーにて乾式混合した後、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃で十分に密閉混合を行い、この混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＡＴＯ微粒子の含有量は４.５ｇ／ｍ２に相当する。
【００５１】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８０.８％及び日射透過率は６５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１５.７％あり、可視光領域の光を十分透過していると同時に太陽光線の直接入射光を約３５％遮蔽することができるため、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は４.０％で、内部の状況を外部からも十分確認できる透明性を有していた。
【００５２】
実施例５
上記実施例４のＡＴＯ粉末Ｂの０.２ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.６５ｋｇを、Ｖ部ブレンダーにて乾式混合した。その後、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃付近で十分に密閉混合を行い、この混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＡＴＯ微粒子の含有量は２.０ｇ／ｍ2に相当する。
【００５３】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８６％及び日射透過率は７５.５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１０.５％あり、可視光領域の光を十分透過していると同時に太陽光線の直接入射光を約２５％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は３.７％であり、透明性が高く、内部の状況が外部からも十分確認することができた。
【００５４】
実施例６
実施例１におけるＬａＢ６微粒子分散液Ａの１０重量部を、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分１００％）１００重量部と混合した。得られた液を予め表面コロナ処理したポリエチレン樹脂フィルム（厚さ５０μｍ）上にバーコーターを用いて成膜し、これを７０℃で３０秒乾燥して溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させてポリエチレン樹脂フィルム上に断熱層を形成した。
【００５５】
得られたフィルム状の断熱資材は、ＬａＢ６微粒子がハードコート用紫外線硬化樹脂中に分散した断熱層と、母材であるポリエチレン樹脂フィルムとで構成された２層積層構造を有している。また、このフィルムの断熱層は、厚さが約２μｍであり、ＬａＢ６微粒子の含有量は０.０８ｇ／ｍ2に相当する。
【００５６】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は７８％及び日射透過率は５９.５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１８.５％あり、可視光領域の光を十分透過していると同時に太陽光線の直接入射光を約４０％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は３.６％であり、内部の状況が外部からも十分確認することができた。
【００５７】
実施例７
実施例１におけるＬａＢ６粉末Ａの０.００５ｋｇと、塩化ビニル樹脂ペレット６.７ｋｇとを、Ｖブレンダーにて乾式混合した後、可塑剤ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）２.０ｋｇを追加して更に混合した。その後、ミキシングロールで混練を行い、その混合物をカレンダー法にて厚さ約５０μｍのフィルムに形成した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は０.０５ｇ／ｍ2に相当する。
【００５８】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は７９.８％及び日射透過率は６６.５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１３.３％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に太陽光線の直接入射光を約３４％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は４.８％であり、内部の状況が外部からも十分に確認することができた。
【００５９】
比較例３
上記実施例７において、断熱フィラーのＬａＢ６微粒子を添加せず、塩化ビニル樹脂と可塑剤ＤＯＰとをカレンダー法にて成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。得られたフィルムの可視光透過率は８９％で可視光領域の光を十分透過しているが、日射透過率も９０％あり、可視光透過率より日射透過率が高く、また太陽光線の直接入射光を約１０％しか遮蔽できないことより、断熱効果が低いことが分る。尚、ヘーズ値は４.５％であった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、耐候性に優れていて、内部での作業や植物の育成に必要な可視光域の光を十分透過すると同時に、近赤外光を効率良く吸収又は遮断して、高い断熱性を備えた、フィルム状又はボード状の農園芸施設用断熱資材を提供することができる。しかも、本発明の農園芸施設用断熱資材は、紫外線を適度に透過し又はその透過を制御することができるので、病害虫の発生を制御すると共に、受粉に必要な蜜蜂等の昆虫を十分活発に活動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＬａＢ６微粒子分散膜の透過スペクトルを示すグラフである。
【図２】 ＡＴＯ微粒子分散膜の透過スペクトルを示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、農園芸用ハウスの屋根や外壁材等に用いられるフィルム状又はボード状の資材であって、特に断熱効果を有する農園芸施設用断熱資材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農業用や園芸用のハウスを始めとする農園芸施設は、その殆どが保温を目的として設計されたものであり、屋根や外壁材等として一般的に樹脂フィルムや樹脂板が使用されている。
【０００３】
しかし、保温の目的は外気の遮断によってほぼ達成される一方、冬季以外においては施設内の温度が高くなりすぎることを避けるため、屋根や外壁材の一部を開閉して温度調整を行う必要があった。また、直射日光が強すぎると、栽培作物の表面部が変色したり、あるいは過度の地温の上昇により極端な場合には作物が枯死に至ることもある。
【０００４】
これらの問題の対策として、アルミニウム粉末、白色顔料、カーボンブラック等を添加した農業用遮光フィルムが、特開昭６１−１１１３５０号公報等に提案されている。しかし、遮光度が大きく、また植物の生育に必要な領域である波長３８０〜７８０ｎｍの光線透過率が著しく低いことから、特に葉菜類が徒長し、又は生理障害を起こす恐れがあった。
【０００５】
また、特開平８−２７７３４９号公報には、銅錯体を含有させたポリオレフィン系の樹脂によって高温障害を防止する農業用熱可塑性樹脂フィルムが記載されている。特開平９−３３０６１２号公報には、ＯＡ機器用として、近赤外線吸収能力を有する色素を樹脂に添加して断熱特性を与える部材が提案されている。更に、特開平６−１１８２２８号公報には、光学フィルターとして、銅イオンを含有させた断熱樹脂が提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記各公報に提案された色素や銅は耐候性が低く、紫外線や熱等による劣化が起こりやすいため、樹脂に含ませて断熱用資材として使用した場合、屋外に長期間暴露されると早期に断熱効果が劣化するという欠点がある。また、色素の場合はブリードが発生しやすいため、樹脂表面が白化して光透過性が極端に低下するという欠点もある。従って、色素や銅イオンを含む樹脂フィルム等は、特に農園芸施設用資材として長期間の使用は困難であった。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６１−１１１３５０号公報
【特許文献２】
特開平８−２７７３４９号公報
【特許文献３】
特開平９−３３０６１２号公報
【特許文献４】
特開平６−１１８２２８号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、農園芸施設の屋根や外壁材等に使用される資材として、植物の成長に必要な可視光を透過しながら断熱性を備え、耐候性の高い資材の要求が高まっているが、この要求を満足するようなフィルム状又はボード状の資材は殆ど提供されていない現状である。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、農園芸用ハウスの屋根や外壁材等に用いられるフィルム状又はボード状の資材であって、耐候性に優れると共に、可視光を透過して必要な明るさを保持しながら、近赤外光を効率よく遮蔽することができる農園芸施設用断熱資材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供する農園芸施設用断熱資材は、微粒子状の断熱フィラーが分散した樹脂基材からなる断熱層を備え、該断熱フィラーが六ホウ化ランタン及びアンチモン添加酸化錫から選ばれた少なくとも１種であり、該樹脂基材がポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする。
【００１０】
また、上記本発明の農園芸施設用断熱資材は、可視光透過率が３０〜９０％であって日射透過率が１０〜８０％であり、可視光透過率が日射透過率に比べて１０％以上高いことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の農園芸施設用断熱資材においては、前記断熱層における断熱フィラーの含有量が、六ホウ化ランタンでは０.０１〜１ｇ／ｍ２、アンチモン添加酸化錫では１.０〜５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００１２】
また、上記本発明の農園芸施設用断熱資材は、前記断熱層のみからなる単一のフィルム状又はボード状であるか、若しくは前記断熱層がフィルム状又はボード状の母材表面上又は２枚の母材間にラミネートされていることを特徴とするものである。
【００１３】
尚、本発明において、上記した各光透過率の値は、建築窓ガラス用フィルムに関するＪＩＳ Ａ ５７５９（１９９８）(光源：Ａ光)に基づいて測定し、算出したものである。ただし、測定用試料はガラスに貼付せず、フィルム状又はボード状のものをそのまま使用した。また、日射透過率は３５０〜２１００ｎｍの波長域の光に対する透過率であり、本発明において農園芸施設用断熱資材の太陽光線に対する断熱性を評価する指標として使用した。更に、可視光透過率は３８０〜７８０ｎｍの波長域の光に対する透過率であり、人間の目に対する明るさを評価する指標として使用した。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の農園芸施設用断熱資材は、農園芸用ハウスの屋根や外壁材等として使用されるフィルム状やボード状(板状)であって、微粒子状の断熱フィラーを分散させた樹脂基材からなる断熱層を備えている。特に、断熱フィラーとして、近赤外光を効率良く遮蔽し、優れた断熱性を付与することができる六ホウ化ランタン(ＬａＢ６)又はアンチモン添加酸化錫(ＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ５：以下、ＡＴＯとも略記する)の何れか１種を用いるか又は２種を併用する。
【００１５】
農園芸施設用断熱資材においては、断熱の対象は太陽光線の熱エネルギーである。地表に到達する太陽光線は一般に約２９０〜２１００ｎｍの波長域であるといわれ、このうち約３８０〜７８０ｎｍの可視光波長領域の光は施設内の明るさを維持し、植物の育成に必要な光である。従って、太陽光線の断熱においては、約７８０〜２１００ｎｍの近赤外光を選択的に効率良く遮蔽又は吸収することにより、断熱性に寄与する材料を選ぶことが好ましい。
【００１６】
また、紫外線領域の光については、栽培する植物によって又は受粉に用いる昆虫の種類等によって最適な条件があるが、一般的に２９０〜３２０ｎｍの波長域を制御することが要求される。即ち、この波長域の適当量の紫外線を遮蔽することで、害虫や病気による害を抑制する効果があるからである。従来使用されている農業用フィルムは紫外線をある程度遮蔽するものが多く、その条件で品種改良された植物は紫外線を多く必要としない。ただし、大部分の紫外線を遮蔽してしまうと、蜜蜂等による昆虫を用いた受粉が活発に行われなかったり、植物の育成に悪影響を与えたりすることがあるので好ましくない。
【００１７】
ＬａＢ６微粒子分散膜の透過スペクトルは、図１に示すとおり、可視光域の光の透過率が大きく、波長５５０ｎｍ付近に透過のピークを持つ。この透過ピークは人の目の感度が最も大きい波長と一致するため、施設内の明るさを保持するのに有利である。更に、波長１０００ｎｍ付近に大きな吸収があるため、近赤外光を効率良く吸収または遮蔽して、太陽光線の熱エネルギーを効率良く遮断することができる。また、ＬａＢ６による紫外線吸収は少なく、従って昆虫による受粉活動や植物の育成に悪影響を与えることはない。尚、波長２９０〜３２０ｎｍの紫外線の透過性は、樹脂基材中へのＬａＢ６微粒子分の添加量を調整することにより制御することが可能である。
【００１８】
更に紫外線領域の透過率について制御が必要な場合には、紫外線遮蔽用の無機材料、有機材料、有機無機複合材料、例えば、酸化セリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、ベンゾフェノン系紫外線吸収材等を目的に合わせて添加すれば良い。また、上記無機材料系紫外線吸収材は、紫外線を吸収したとき表面に電子とホールが発生し、これが原因で樹脂基材を劣化させる可能性があるため、その表面を皮膜処理してあるものが望ましい。表面皮膜処理としては、各種カップリング剤、表面改質剤、ゾルゲルシリケート等が代表的であるが、樹脂の劣化を防止する効果が得られれば方法は問わない。
【００１９】
このように、ＬａＢ６微粒子をフィラーとする本発明の断熱資材は、太陽光線の近赤外線領域を効率良く吸収又は遮蔽することで断熱特性があり、同時に波長５５０ｎｍ付近を中心に可視光領域の透過特性が良好であるため、施設内の明るさを十分保持することができる。しかも、好ましいことに波長３２０ｎｍ以下の紫外線を透過する特徴があり、これによって受粉に寄与する蜜蜂等が活発に活動でき、安定した収穫が期待できる。
【００２０】
また、ＡＴＯ微粒子分散膜の透過スペクトルを図２に示す。図２から分かるように、波長３８０〜７８０ｎｍの可視光域において大きく且つ平坦な透過プロファイルを示し、可視光域の吸収が殆どないため施設内を明るく保つことができる上、同時に波長８００ｎｍ以上の近赤外領域に吸収を持つため高い断熱効果が得られる。更に、波長２９０〜３２０ｎｍの紫外線領域における透過も得られるため、蜜蜂等の受粉にも悪影響が殆どない。
【００２１】
尚、このＡＴＯにおいても、紫外線領域の透過率を制御するために、紫外線遮蔽用の無機材料、有機材料、有機無機複合材料を添加できること、及び無機材料系紫外線吸収剤については樹脂基材の劣化防止のため表面皮膜処理が望ましいことは、上記ＬａＢ６の場合と同様である。また、光劣化を防ぐため、ＡＴＯ粉末の表面皮膜処理を行うことも望ましい。
【００２２】
このように、ＡＴＯ微粒子を断熱フィラーとする本発明の断熱資材は、可視光領域で無色透明であるため施設内の明るさを十分保持することができ、近赤外線領域の吸収又は遮蔽により高い断熱効果を有すると共に、紫外線領域の透過も合わせ持っている。
【００２３】
また、断熱フィラーとしてＬａＢ６とＡＴＯとを併用することも可能であり、このとき更に有効な断熱特性を有する断熱資材が得られる。即ち、図１及び図２に示したとおり、ＬａＢ６は波長１０００ｎｍ付近に大きな吸収を持ち、一方ＡＴＯは８００ｎｍ以上の波長で徐々に吸収が増加する。従って、両方の微粒子を樹脂基材中に分散させることによって、いずれか片方のみを用いる場合に比べて近赤外域の吸収又は遮蔽が一層大きく且つ効率的になり、更に高い断熱特性を得ることができる。
【００２４】
よって、ＬａＢ６及び／又はＡＴＯ微粒子を断熱フィラーとする本発明の農園芸施設用断熱資材は、望ましい明るさを保持するための可視光域の透過性、高い断熱効果を与える近赤外域の吸収性、並びに紫外域の透過性の３特性を同時に合わせ持ち、ハウス等の農園芸施設の屋根や外壁材等として極めて有用である。しかも、これら断熱フィラーは無機材料であるため、有機系材料と比較して高い耐候性が得られ、通常屋外で使用される農園芸施設用断熱資材として特に優れている。
【００２５】
かかる本発明の農園芸施設断熱資材では、光学的に可視光域の透過性と近赤外域の吸収性とのバランスが良いことが重要である。即ち、可視光透過率は３０〜９０％であることが好ましく、６０〜９０％であることが更に好ましい。同時に、日射透過率は１０〜８０％であることが好ましく、１０〜７０％であることが更に好ましい。また、この農園芸断熱資材の可視光透過率と日射透過率の差については、可視光透過率を日射透過率に比べて１０％以上高くすることがより一層好ましい。
【００２６】
上記した微粒子状の断熱フィラーの粒子径（凝集粒子も含む）は、散乱効果を利用するか否かによって適宜選択することができる。例えば、断熱層の樹脂基材中に分散させた断熱フィラーの粒子径が２００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下の場合は、太陽光線の散乱が極めて小さくなり、太陽光線は植物や地面に直接到達するようになる。更に、可視光領域の光も殆ど散乱されないため、ハウス等の施設内の状況を外部から観察することが容易であり、施設内から外部状況を確認することもできる。
【００２７】
一方、断熱層中に分散された微粒子の粒子径が２００ｎｍ以上であると、太陽光線の散乱が大きく、施設内の植物及び地面に到達する光は均一になり、ハウスの骨組み等の影が植物に与える影響が少なくなる。しかし、同時に可視光領域の光も散乱されるため、施設内を必要な明るさに保持できても、施設内の状況を外部から観察することは難しくなる。
【００２８】
ＬａＢ６及びＡＴＯの粒子径を制御する方法は各種あるが、粒子径を小さくする場合には、ボールミル、サンドミル、超音波処理、衝突粉砕、ｐＨ制御等の方法があり、これらの方法を湿式法又は乾式法等用途にあわせて選択することができる。特に、粒子径２００ｎｍ以下の微粒子の分散を行う場合には、各種のカップリング剤、分散剤、界面活性剤を使用すると安定した状態で分散させることができ、処理後の分散粒子も安定に保持できる。
【００２９】
農園芸施設用断熱資材の断熱層の形成は、断熱フィラーであるＬａＢ６及び／又はＡＴＯ微粒子を樹脂に練りこみ、これを成形することによって行うことができる。樹脂に練りこむ場合、必要に応じて上記方法で微粒子の粒子径を制御することが可能である。また、ＬａＢ６及びＡＴＯの微粒子は熱的にも安定であるため、各種樹脂の融点付近の温度（１００〜３００℃前後）で混練することが可能である。
【００３０】
断熱層のマトリックスとなる樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種を用いる。これらの樹脂には、安定剤、安定化助剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤等の添加剤が添加されても良い。
【００３１】
ＬａＢ６及び/又はＡＴＯ微粒子を混練した樹脂は、例えば、押し出し形成法、インフレーション形成法、溶液流延法、カレンダー法等により、フィルム状又はボード状に成形する。尚、このときのフィルム又はボードの厚さは、使用目的に応じて適宜設定することができるが、一般的にフィルムの場合は１０〜１０００μｍ、好ましくは２０〜５００μｍの範囲が好ましく、ボードの場合には２〜１５ｍｍの範囲とすることが望ましい。また、樹脂中に混練するＬａＢ６及び／又はＡＴＯ微粒子の量は、混練及び形成時の操作性等を考慮すると、一般的に樹脂に対して５０重量％以下が好ましい。
【００３２】
断熱層中における断熱フィラーの含有量は、断熱層の厚さや、必要に応じてラミネートする母材の厚さ、目的とする光学特性及び断熱特性に応じて変えることができる。例えば、ＬａＢ６は単位重量における断熱効率が高いため、断熱層１ｍ２当たりの含有量が０.０１ｇ以上で有効な断熱効果が得られる。また、１ｇ／ｍ２では約９０％の太陽光線の熱エネルギーを吸収または遮蔽することが可能であり、夏場の断熱には十分な効果が得られ、冬場の保温効果を考慮するとこれ以上の添加は好ましくない。よって、ＬａＢ６の含有量は０.０１〜１ｇ／ｍ２の範囲とすることが好ましい。
【００３３】
また、断熱フィラーがＡＴＯの場合には、断熱層の１ｍ２当たり約３ｇの含有量で、３０％程度の太陽光線の熱エネルギーを吸収または遮蔽することが可能である。一般的には、１.０ｇ／ｍ２未満では断熱効果が十分ではなく、また５０ｇ／ｍ２を超えるとコストが高くなり、更に断熱用資材への加工が困難となるため好ましくない。よって、ＡＴＯの含有量は１.０〜５０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。
【００３４】
上記ＬａＢ６及び／又はＡＴＯの微粒子を分散させた樹脂基材の断熱層を含む本発明の農園芸施設用断熱資材は、従来から農業用ハウス等に屋根や外壁材として使用されている態様、即ちフィルム状又はボード状（板状）である。一般的には上記断熱層のみからなる単一なフィルム状又はボード状であるが、別途作製された樹脂やガラス等からなるフィルム状又はボード状の母材表面上又は２枚の母材間に、少なくとも1層の上記断熱層をラミネートした積層構造のものであっても良い。
【００３５】
また、上述した積層構造の農園芸施設用断熱資材の場合、例えばＬａＢ６及び/又はＡＴＯ微粒子を含む断熱層を、既存の樹脂製のフィルムやボード又はガラス板等からなる母材の片方又は両方の表面上に、コーティングして製造することができる。コーティングの方法は、母材表面に均一な塗膜が形成できればよく、例えばバーコート法、グラビヤコート法、スプレーコート法、ディップコート法等を用いることができる。
【００３６】
上記コーティング法により断熱層を形成する場合、微粒子を保持する樹脂又はバインダーとして紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。即ち、紫外線硬化樹脂と適当な粒子径の断熱フィラーを混合して液状ないしペースト状とし、母材表面にコーティングし、溶剤を蒸発させた後、紫外線を照射して硬化させることが可能である。更に、紫外線硬化樹脂としてハードコート性の樹脂を使用すれば、表面耐摩耗強度の高い断熱層が得られ、砂埃等が衝突しても傷の付きにくい表面特性を付与することができる。このときＳｉＯ２微粒子等を添加することにより、更に摩耗強度を向上させることができる。
【００３７】
また、上記のごとく断熱層をコーティングする場合には、予め母材表面を処理して断熱層との密着性を向上させることが好ましい。この表面処理により、同時に母材表面の濡れ性が改善されてコーティング時の弾きを防止し、均一なコーティングを得ることが容易となる。表面処理方法としては、コロナ処理、スパッタ処理、プライマーコーティング処理等が良く知られている。
【００３８】
更に、上記の母材２枚の間に断熱層をラミネートして農園芸施設用断熱資材を形成する場合には、断熱フィラーの微粒子を保持する樹脂又はバインダーとしてラミネート用の樹脂、例えば塩化ビニルコポリマー等を用いることもできる。更にまた、断熱フィラーの微粒子を常温硬化性の樹脂と混合することで、既存の農園芸用施設の屋根や外壁材の表面にコーティングして、後から断熱特性を付与することも可能である。このように目的及び用途に応じて樹脂基材を選定することにより、断熱特性を母材に付与することが可能である。
【００３９】
【実施例】
実施例１
ＬａＢ６微粒子（比表面積３０ｍ２／ｇ）２０重量部、トルエン７５重量部、分散剤５重量部を混合し、平均分散粒子径８０ｎｍの分散液Ａを得た。この分散液Ａから真空乾燥機を用いて５０℃で溶剤成分を除去し、分散処理したＬａＢ６の粉末Ａとした。尚、上記平均分散粒子径は、動的光散乱法を用いた測定装置（大塚電子株式会社製：ＥＬＳ−８００）により測定した平均値である。
【００４０】
このＬａＢ６粉末Ａの０.０１ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.７ｋｇを、Ｖ部ブレンダーにて乾式混合した。その後、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃付近で十分に密閉混合し、その混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は０.１３ｇ／ｍ２に相当する。
【００４１】
得られたフィルム状の断熱資材について、ＪＩＳ Ａ ５７５９（１９９８）（光源：Ａ光）に準拠して光学測定を行い、可視光透過率、日射透過率、及び紫外線領域での光透過率を求めた。ただし、測定用試料はガラスに貼付せず、フィルムそのものを使用した。また、透明性を評価するために、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に基づきヘーズ値を測定した。ヘーズ値が低いほど、透明度が高い。
【００４２】
その結果、上記フィルム状断熱資材の可視光透過率は７２％及び日射透過率は５２％であった。可視光透過率と日射透過率の差が２０％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に、太陽光線の直接入射光を４８％遮蔽することができるため、高い断熱効果を有することが分った。更に、ヘーズ値は３.７％で、内部の状況を外部からも十分確認できる高い透明性を有していた。
【００４３】
比較例１
上記実施例１において、断熱フィラーのＬａＢ６微粒子を添加せず、低密度ポリエチレン樹脂を押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。得られたフィルムの可視光透過率は９１％で日射透過率も９２％であった。可視光領域の光を十分透過しているが、可視光透過率よりも日射透過率の方が高く、太陽光線の直接入射光を約８％しか遮蔽できないため、断熱効果が低いことが分る。尚、ヘーズ値は３.５％であった。
【００４４】
実施例２
上記実施例１におけるＬａＢ６粉末Ａの０.００５ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.７ｋｇとを、Ｖブレンダーにて乾式混合した。その後、実施例１と同様に、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃で十分に密閉混合を行い、その混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は０.０５ｇ／ｍ２に相当する。
【００４５】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８２％及び日射透過率は６８％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１４％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に、太陽光線の直接入射光を３２％遮蔽することができ、高い断熱効果を有することが分った。更に、ヘーズ値は３.６％で、透明性が高く、内部の状況が外部からも十分確認することができた。
【００４６】
実施例３
上記実施例２において、低密度ポリエチレン樹脂ペレットの代わりにポリプロピレン樹脂ペレットを用い、加熱温度をポリプロピレン樹脂の十分軟化する温度（約２４０℃）とした以外は、実施例２と同様の方法でフィルムを作製した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は実施例２と同じく０.０５ｇ／ｍ２に相当する。
【００４７】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８０.９％及び日射透過率は６５.７％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１５.２％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に、太陽光線の直接入射光を約３４％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。更に、ヘーズ値は２.３％であり、透明性が非常に高いことが分る。
【００４８】
比較例２
上記実施例３において、断熱フィラーのＬａＢ６微粒子を添加せず、ポリプロピレン樹脂を押出成形して厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。得られたフィルムの可視光透過率は９０％で可視光領域の光を十分透過しているが、日射透過率も９０％であり、可視光透過率と日射透過率の差がなく、また太陽光線の直接入射光を約１０％しか遮蔽できず、断熱効果が低いことが分る。また、ヘーズ値は２.２％であった。
【００４９】
実施例４
ＡＴＯ微粒子（比表面積５０ｍ２／g）２０重量部、トルエン７５重量部、分散剤５重量部を混合し、平均粒径７５ｎｍの分散液Ｂを得た。この分散液Ｂから真空乾燥機を用いて５０℃で溶剤成分を除去することにより、分散処理したＡＴＯ粉末Ｂを得た。
【００５０】
このＡＴＯ粉末Ｂの０.４ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.６５ｋｇをＶ部ブレンダーにて乾式混合した後、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃で十分に密閉混合を行い、この混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＡＴＯ微粒子の含有量は４.５ｇ／ｍ２に相当する。
【００５１】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８０.８％及び日射透過率は６５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１５.７％あり、可視光領域の光を十分透過していると同時に太陽光線の直接入射光を約３５％遮蔽することができるため、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は４.０％で、内部の状況を外部からも十分確認できる透明性を有していた。
【００５２】
実施例５
上記実施例４のＡＴＯ粉末Ｂの０.２ｋｇと、低密度ポリエチレン樹脂ペレット８.６５ｋｇを、Ｖ部ブレンダーにて乾式混合した。その後、低密度ポリエチレン樹脂の溶融温度付近である１１０℃付近で十分に密閉混合を行い、この混合物を１１０℃にて押出成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。このフィルム中のＡＴＯ微粒子の含有量は２.０ｇ／ｍ2に相当する。
【００５３】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は８６％及び日射透過率は７５.５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１０.５％あり、可視光領域の光を十分透過していると同時に太陽光線の直接入射光を約２５％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は３.７％であり、透明性が高く、内部の状況が外部からも十分確認することができた。
【００５４】
実施例６
実施例１におけるＬａＢ６微粒子分散液Ａの１０重量部を、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分１００％）１００重量部と混合した。得られた液を予め表面コロナ処理したポリエチレン樹脂フィルム（厚さ５０μｍ）上にバーコーターを用いて成膜し、これを７０℃で３０秒乾燥して溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させてポリエチレン樹脂フィルム上に断熱層を形成した。
【００５５】
得られたフィルム状の断熱資材は、ＬａＢ６微粒子がハードコート用紫外線硬化樹脂中に分散した断熱層と、母材であるポリエチレン樹脂フィルムとで構成された２層積層構造を有している。また、このフィルムの断熱層は、厚さが約２μｍであり、ＬａＢ６微粒子の含有量は０.０８ｇ／ｍ2に相当する。
【００５６】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は７８％及び日射透過率は５９.５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１８.５％あり、可視光領域の光を十分透過していると同時に太陽光線の直接入射光を約４０％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は３.６％であり、内部の状況が外部からも十分確認することができた。
【００５７】
実施例７
実施例１におけるＬａＢ６粉末Ａの０.００５ｋｇと、塩化ビニル樹脂ペレット６.７ｋｇとを、Ｖブレンダーにて乾式混合した後、可塑剤ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）２.０ｋｇを追加して更に混合した。その後、ミキシングロールで混練を行い、その混合物をカレンダー法にて厚さ約５０μｍのフィルムに形成した。このフィルム中のＬａＢ６微粒子の含有量は０.０５ｇ／ｍ2に相当する。
【００５８】
得られたフィルム状の断熱資材を実施例１と同様に評価したところ、可視光透過率は７９.８％及び日射透過率は６６.５％であった。可視光透過率と日射透過率の差が１３.３％あり、可視光領域の光を十分透過すると同時に太陽光線の直接入射光を約３４％遮蔽しており、高い断熱効果を有することが分った。また、ヘーズ値は４.８％であり、内部の状況が外部からも十分に確認することができた。
【００５９】
比較例３
上記実施例７において、断熱フィラーのＬａＢ６微粒子を添加せず、塩化ビニル樹脂と可塑剤ＤＯＰとをカレンダー法にて成形して、厚さ約５０μｍのフィルムを形成した。得られたフィルムの可視光透過率は８９％で可視光領域の光を十分透過しているが、日射透過率も９０％あり、可視光透過率より日射透過率が高く、また太陽光線の直接入射光を約１０％しか遮蔽できないことより、断熱効果が低いことが分る。尚、ヘーズ値は４.５％であった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、耐候性に優れていて、内部での作業や植物の育成に必要な可視光域の光を十分透過すると同時に、近赤外光を効率良く吸収又は遮断して、高い断熱性を備えた、フィルム状又はボード状の農園芸施設用断熱資材を提供することができる。しかも、本発明の農園芸施設用断熱資材は、紫外線を適度に透過し又はその透過を制御することができるので、病害虫の発生を制御すると共に、受粉に必要な蜜蜂等の昆虫を十分活発に活動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＬａＢ６微粒子分散膜の透過スペクトルを示すグラフである。
【図２】 ＡＴＯ微粒子分散膜の透過スペクトルを示すグラフである。
Claims (2)
- 微粒子状の断熱フィラーが練り込まれた樹脂基材からなる断熱層が単一のフィルム状又はボード状に成形された農園芸施設用断熱資材において、該断熱フィラーが六ホウ化ランタンであり、該樹脂基材がポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種であるとともに、該断熱層における六ホウ化ランタンの含有量が０ . ０１〜１ｇ／ｍ ２ であり、可視光透過率が６０〜９０％及び日射透過率が１０〜８０％であって、可視光透過率が日射透過率に比べて１０％以上高く、波長２９０〜３２０ｎｍにおける紫外線透過性を有し、ヘーズ値が４ . ８％以下であることを特徴とする農園芸施設用断熱資材。
- 微粒子状の断熱フィラーが練り込まれた樹脂基材からなる断熱層が単一のフィルム状又はボード状の２枚の母材間に挟持された農園芸施設用断熱資材において、該断熱フィラーが六ホウ化ランタンであり、該樹脂基材がポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種であるとともに、該断熱層における六ホウ化ランタンの含有量が０ . ０１〜１ｇ／ｍ ２ であり、可視光透過率が６０〜９０％及び日射透過率が１０〜８０％であって、可視光透過率が日射透過率に比べて１０％以上高く、波長２９０〜３２０ｎｍにおける紫外線透過性を有し、ヘーズ値が４ . ８％以下であることを特徴とする農園芸施設用断熱資材。
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