JP4346065B2

JP4346065B2 - 遮光剤

Info

Publication number: JP4346065B2
Application number: JP2003133541A
Authority: JP
Inventors: 豊薗林; 稔巳町田
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: JP2004331924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウス栽培あるいはトンネル栽培に使用する農業用フィルムに適用する遮光剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハウス栽培あるいはトンネル栽培に関し、農業用フィルムハウス内での作物の栽培において、ハウス内の室温の上昇を嫌う作物がある。そのような作物としてはほうれん草などの軟弱野菜、みかんなどの果物類等が挙げられる。そのため、何らかの高温抑制手段をとる必要がある。また、作物における焼けを防止するために、農業用ハウスに遮光性を付与することも行われている。
【０００３】
現在そのような手段として、遮光カーテンあるいは遮光性フィルムを敷く方法（例えば、特許文献１および２）、農業用ハウスフィルムに石灰を噴霧する方法等が提案されている。また、温室ハウスのプラスチックフィルムに、微細合成シリカ、フィルム形成性合成樹脂および担体とからなる液体を被覆し、被膜を形成させることにより太陽熱および光量を調節ならしめる方法も提案されている（例えば、特許文献３）。
【０００４】
しかしながら、これらの方法にあっては、例えば、ハウスに遮光カーテンあるいは遮光フィルムを敷く方法は、これらのカーテンまたはフィルムが高価であることより、より安価なものが要求されている。また、石灰を噴霧する方法は、安価であり、かつ簡便な方法ではあるが、フィルム上に均一に塗布することが困難であり、また石灰などの無機物の被膜が脆いため、長時間維持できず、雨が降るなどして濡れた場合には、塗布した石灰が流れ落ち、効果の保持の耐久性が乏しい欠点を有している。
【０００５】
そこで、最近になって、顔料含有の遮光用ペイントを農業用フィルムにスプレーで散布・塗布する方法が提案されている（例えば、特許文献４に記載の塗料のスプレー）。この農業用フィルムに遮光ペイントを散布・塗布する方法にあっては、特定の粘度に調整した顔料含有のエマルジョン塗料を使用するものであり、フィルム上への塗膜形成は優れたものであるが、塗料中に含有させる白色顔料、体質顔料等を均一に分散させることが困難である。したがって、この遮光ペイントを農業用フィルムにスプレー散布し所望の遮光率を得る場合には、フィルム上に顔料が均一に塗布されなければならず、そのために繰り返し散布・塗布しなければならない煩雑さと共に、塗料の無駄な浪費の問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−１２７９３４号公報
【特許文献２】
実開平７−３０６４５号公報
【特許文献３】
特公昭５５−４４５６７号公報
【特許文献４】
特開２００２−１１９１４８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は、上記問題点を鑑み、農業用フィルムへ塗布する遮光用ペイントとして、塗料中に均一に遮光剤を含有させることができ、したがってフィルム上に均一に遮光剤を分散・塗布することにより、簡便に遮光効果が得られ、長期間の使用に耐え得る吹付け遮光剤を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するための本発明は、平均粒子径１μｍ以下の炭酸カルシウム、平均粒子径５０ｎｍ以下のシリカ、水溶性アクリル系樹脂、シランカップリング剤および水を含有してなることを特徴とする遮光剤である。
【０００９】
すなわち本発明は、遮光剤中に含有させる遮光性を確保するための無機物質として、特に平均粒子径が１μｍ以下である微細な炭酸カルシウムを選択することにより、遮光剤中に均一に分散させることが可能となった点に一つの特徴を有するものである。また、かかる微細な炭酸カルシウムと共に平均粒子径５０ｎｍ以下のシリカを添加することにより、フィルムへの塗布に際して遮光剤の垂れを防ぎ、したがってフィルム上に均一に塗布し得るものである点にまた別の特徴を有するものである。さらに本発明の遮光剤中にシランカップリング剤を添加することにより、遮光液が乾燥する段階で、農業用フィルム基材に対するアクリル系樹脂の密着性が向上し、炭酸カルシウム、シリカを均一に含有する樹脂膜がフィルム上に強固に形成され、その結果、長期間遮光塗膜を農業用フィルムに維持できる上に、雨等でも流れ落ちないで簡単な遮光効果が得られる点に、さらにまた別の特徴を有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明が提供する遮光剤中に含有される、遮光性を確保するために添加される無機物としては、上記したように、特に平均粒子径１μｍ以下の炭酸カルシウムを用いるのがよい。すなわち、当該炭酸カルシウムは、本発明の遮光液中に樹脂とともに含有され、農業フィルムにスプレー塗工され、遮光被膜を形成させるものであり、本発明者の検討によれば、その粒径は微細なものであることが好ましく、１μｍを超える粒径では、塗工液中に炭酸カルシウムが沈降してしまい、塗布することができず、したがって遮光性を確保することが困難であることが判明した。このような微細な炭酸カルシウムの中でも、特にコロイド状の炭酸カルシウムを使用することにより好結果を与えることが判明した。
【００１１】
かかる微細な炭酸カルシウムの含有量としては、遮光剤として所望の遮光効果を発揮し得る量であればよく、水１００重量部に対して１〜６０重量部添加するのがよい。１量部未満であると所望の遮光効果を得ることが困難となり、また６０重量部を超えて添加してもそれ以上の遮光効果が得られず、かえって不経済であり、さらに遮光剤をスプレー散布する際に目詰まりを生じ易く、好ましいものではない。
【００１２】
一方、本発明が提供する遮光剤において含有されるシリカは、当該遮光剤のフィルム上への塗布に際してその液の垂れを防止する増粘効果を確保するために添加されるものである。かかる増粘効果を発揮するためのシリカとしては、本発明者の検討によれば、平均粒子径が５０ｎｍ以下を有する微細粒子のシリカを含有させるのがよいことが判明した。このようなシリカとしては、具体的にはヒュームドシリカを用いるのがよい。
【００１３】
当該シリカの含有量としては、遮光剤として含有される炭酸カルシウムの添加量および用いる水溶性樹脂の種類により一概に限定できないが、水１００重量部に対して０．１〜１０重量部添加するのがよい。０．１重量部未満であると所望の増粘効果を得ることが困難となり、また１０重量部を超えて添加すると増粘過多となり不経済であり、また遮光剤としての塗布が困難なものとなる。
【００１４】
本発明が提供する農業用フィルムに適用する吹付け遮光剤においては、樹脂塗膜と基材である農業用フィルムとの密着性を向上させるために、シランカップリング剤が添加される。当該シランカップリング剤は、カーボファンクショナルシランとも称され、無機材料や金属の有機材料への接着、あるいは有機材料同士の接着性向上のために配合されるものである。そのようなシランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリス−（２−メトキシエトキシ）ビニルシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等をあげることができる。
【００１５】
本発明の遮光剤においては、かかるシランカップリング剤は、遮光液中に配合される炭酸カルシウムあるいはシリカと有機材料である農業用フィルムとの密着性を向上させること、あるいは遮光液塗膜と有機材料である農業用フィルムとの密着性を向上させるために添加され、したがって、炭酸カルシウムを強固に農業用フィル上に形成される樹脂塗膜中に維持し得ることとなり、長期にわたり遮光効果を確保し得るのである。そのシランカップリング剤の配合量は、水１００重量部に対して１．５〜２０重量部添加するのがよい。１．５重量部未満であると所望の接着効果を得ることができず、また２０重量部を超えて添加してもそれ以上の接着効果が得られず、不経済であり、遮光剤としての塗布が困難なものとなる。
【００１６】
本発明が提供する農業用フィルムに適用する遮光剤において、遮光剤中に含有される水溶性樹脂としては、フィルム上に塗布された遮光剤が乾燥し、無機遮光剤である炭酸カルシウムを均一に保持した樹脂膜を形成するものであり、水溶性アクリル系樹脂が使用される。当該水溶性樹脂は親水基が多いため造膜性に優れており、その耐水性をシランカップリング剤により補強され、強固な塗布膜を形成するのである。該水溶性アクリル系樹脂は、有機溶剤中で溶液（共）重合した後、溶剤を取り除き、水に溶解させることにより得られる。
【００１７】
本発明が提供する遮光剤中における当該水溶性アクリル系樹脂の含有量は、水１００重量部に対して、樹脂固形分として０．１〜２０重量部添加するのがよい。０．１重量部未満であるとフィルム上への塗膜の形成が不十分であり、また２０重量部を超える場合には、塗布後の乾燥に時間がかかり好ましいものではない。
【００１８】
本発明の遮光剤には、上記した微細粒子径を有する炭酸カルシウムならびにシリカの他に、必要に応じて、さらに硬化剤、防腐剤、増粘剤、減粘剤、分散剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、アルコール類、消泡剤等を添加することができる。
【００１９】
なお、本発明が提供する遮光剤が適用し得る農業フィルムとしては、従来から農業用フィルムとして用いられているものを、いずれも使用することができる。そのようなフィルムの材質としては、例えば、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエステルフィルム、アクリル樹脂系フィルム、ポリエチレン系フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリウレタンフィルム、ガラス、酢酸ビニル系フィルム等を挙げることができる。
【００２０】
かかる農業用フィルムに対する本発明の遮光剤の塗布量は、固形分として０．１〜５０ｇ／ｍ^２程度が好ましい。０．１ｇ／ｍ^２未満であると、充分な遮光効果を得ることができない。また５０ｇ／ｍ^２を超える場合には、塗工作業中に農業用フィルムから樹脂の落滴が生じ、好ましいものではない。
【００２１】
かくして、本発明の特定の粒径を有する微細炭酸カルシウム、また特定の粒径を有する微細なシリカ、水溶性アクリル系樹脂、シランカップリング剤および水を含有する遮光剤は、農業用フィルム上にスプレー散布、塗布され、遮光剤中に含有される炭酸カルシウムにより簡便にその遮光効果を得ることができる。
【００２２】
【実施例】
以下に本発明を実施例および比較例により、より詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
実施例１〜６：
下記表１に記載の処方（重量部）により、本発明の遮光剤を得た。得られた遮光剤を農業用ビニルハウスフィルムにスプレー塗工し、その遮光性、塗布性および耐水性を一定の基準により評価し、その結果をあわせて表中に示した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
＊１：ルミナス（コロイド状炭酸カルシウム；平均粒子径：０．１μｍ）丸尾カルシウム社製
＊２：ＮＳ＃１００（重質炭酸カルシウム；平均粒子径：２．１μｍ）日東粉化社製
＊３：＃３００（平均粒子径７ｎｍ）日本アエロジル社製
＊４：平均粒子径が６０ｎｍのシリカ
＊５：消泡剤（サーフィノール４４０）日信化学社製
＊６：界面活性剤（Ｌ−７７）日本ユニカー社製
＊７：アクリル系樹脂（ＳＰ−５０ＴＦ：水溶性アクリル樹脂）日本純薬社製
＊８：シランカップリング剤（Ａ−１８７）日本ユニカー社製
【００２６】
＊９：遮光性については、以下の測定により評価した。
遮光剤を塗布した後、室温で乾燥させたフィルムの透明性を、目視により以下の基準で判定した。
◎：均一に白くなり透明感がない。
○：若干不均一であるが、透明感がない。
□：不均一であり、少し透明感がない。
△：かなり不均一であり、透明感がある。
×：全く透明である。
【００２７】
＊１０：塗布性は、遮光剤をフィルム上に塗布液を塗布した状態を、目視により以下の基準で判定した。
◎：液垂れせず、均一に塗布できる。
○：やや液垂れするが、均一に塗布できる。
□：やや液垂れし、少し不均一になる。
△：液垂れし、不均一になる。
×：液垂れが激しく、不均一になる。
【００２８】
＊１１：耐水性については、以下の測定により評価した。
遮光剤を塗布した後、室温で乾燥させたフィルムを４５°の角度をつけて置き、５０ｃｍ離れたところから霧吹きで水を吹きかけた時の塗膜の状態を、目視により以下の基準で判定した。
◎：塗膜に全く影響が無く、変化がない。
○：塗膜が殆ど流れ落ちず、若干流水が濁る程度である。
□：塗膜が少し流れ落ち、フィルムに若干透明感が出る程度である。
△：塗膜が剥がれ落ち易く、若干塗膜が残る程度である。
×：塗膜が容易に剥がれ落ち、水と共に流れ落ちる程度である。
【００２９】
比較例１〜８：
上記実施例と同様に、下記表２に記載の処方（重量部）により、比較例の遮光剤を得た。得られた遮光剤を農業用ビニルハウスフィルムにスプレー塗工し、その遮光性、塗布性および耐水性を一定の基準により評価し、その結果をあわせて表中に示した。
【００３０】
【表２】

【００３１】
表中の＊１〜＊１１は表１と同様である。
＊１２：判定不能。
＊１３：炭酸カルシウムが沈降して塗布不可能である。
＊１４：吹付け時に目詰まりが生じ、吹付け自体が困難なものである。
【００３２】
以上の実施例１〜７および比較例１〜８の結果からも明らかなように、本発明の遮光剤は、農業用フィルムへの塗布することで、良好な遮光性が得られ、吹付け塗工性も優れ、フィルム上に形成される塗膜の耐水性にも優れていることが理解される。
これに対して比較例の遮光剤は、炭酸カルシウムを含有しないと全く遮光性を確保することができず、また、炭酸カルシウムの含有量が多い場合には、吹付けの際に目詰まりが生じ、吹付け自体が困難なものである。さらに、炭酸カルシウムの平均粒子径が大きい場合には、沈降して塗布できないものであることが理解される。
また、シランカップリング剤を添加することにより、塗膜の耐水性が優れていることが理解される。
【００３３】
【発明の効果】
以上記載したように、本発明のハウス栽培あるいはトンネル栽培に使用する農業用フィルムに適用する遮光剤は、微細な粒子径を有する炭酸カルシウム、特定粒子径を有する微細な粒子径を有するシリカ、水溶性樹脂、シランカップリング剤および水を含有するものであり、特に１μｍ以下の炭酸カルシウムを使用することにより、遮光剤液中へ炭酸カルシウムを均一に分散させることが可能となり、また、１〜５０ｎｍの粒子径を有するシリカを添加させ、遮光剤液の垂れを防止することができるものである。
【００３４】
また、シランカップリング剤を添加させることにより、遮光液中に配合される炭酸カルシウムと農業用フィルムとの密着性、さらには遮光液塗膜と農業用フィルムとの密着性が向上されており、したがって、農業用フィル上に炭酸カルシウムを均一に含有する樹脂塗膜を強固に形成することができるものであり、長期にわたり遮光効果を確保し得るのである。
したがって一回の塗布によりフィルム上に遮光剤を均一に塗布し得る利点を有し、かかる遮光剤を農業用フィルムに塗工することで、太陽光線等によるハウス内の昇温化を抑制することができる遮光・遮熱効果をフィルムに簡便に付与し得る利点を有している。
また、水溶性樹脂およびシランカップリング剤を用いることにより、フィルム上に遮光効果を有する炭酸カルシウムを均一に含有する樹脂塗膜を形成することができ、長期間に渡り遮光効果が維持でき、雨等の水によっても流れ落ちないという、優れた効果を有している。
【００３５】
さらに、従来の石灰等の散布による遮光では、効果がなくなった場合には繰り返し散布しなければならない煩雑さがあったが、本発明の遮光剤は、長期間に渡り遮光剤含有の塗膜をフィルム上に形成しておくことができるものであり、かかる吹付けの繰り返しを行う手間が省けるものであり、その結果、必要とされる炭酸カルシウムの使用量を削減し、農業従事者に対して、多大な経費節減をもたらす利点を有している。

Claims

平均粒子径１μｍ以下の炭酸カルシウム、平均粒子径５０ｎｍ以下のシリカ、水溶性アクリル系樹脂、シランカップリング剤および水を含有してなることを特徴とする遮光剤。
水１００重量部に対して平均粒子径１μｍ以下の炭酸カルシウム１〜６０重量部、平均粒子径５０ｎｍ以下のシリカ０．１〜１０重量部、水溶性アクリル系樹脂を固形分として０．１〜２０重量部、シランカップリング剤１．５〜２０重量部添加してなることを特徴とする請求項１に記載の遮光剤。
平均粒子径５０ｎｍ以下のシリカが、ヒュームドシリカである請求項１または２に記載の遮光剤。
平均粒子径１μｍ以下の炭酸カルシウムが、コロイド状炭酸カルシウムである請求項１または２に記載の遮光剤。