JP6316234B2 - 農業ハウス - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、「農業用ハウスの側面全体を覆うように配置され、少なくとも二枚の合成樹脂シートを、上下方向へ所定の間隔をおいた個所にて水平方向へ融着して複数の空気流路部が形成された保温シートにおいて、合成樹脂シートの各融着個所には、それぞれの空気流路に連通する複数の排水部を水平方向へ所要の間隔をおいて設けた保温シート。」が記載されており([請求項1])、また、外側に位置する合成樹脂シートが非透気性のシートであり、かつ、内側に位置する合成樹脂シートが多数の微小細孔が形成された透気性のシートである態様が記載されている([請求項3][請求項4])。
すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
内張りフィルムの少なくとも一部が、セルロースアシレート樹脂を含有し、透湿度が600g/m2/24h以上のセルロースフィルムで構成されている、農業ハウス。
[2] 外張りフィルムの少なくとも一部が、換気手段を備え、
換気手段が、透湿度が500g/m2/24h以上のフィルムである、[1]に記載の農業ハウス。
[3] 換気手段が、セルロースアシレート樹脂を含有し、透湿度が600g/m2/24h以上のセルロースフィルムである、[2]に記載の農業ハウス。
[4] 内張りフィルムの屋根部が、セルロースフィルムで構成されている、[1]〜[3]のいずれかに記載の農業ハウス。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本発明の農業ハウスにおける内張りフィルムは、その少なくとも一部が、セルロースアシレート樹脂を含有し、透湿度が600g/m2/24h以上のセルロースフィルムで構成されるフィルムである。
図1〜図4に示すように、農業ハウス10は、外張りフィルム1と内張りフィルム2(符号2a:屋根部、符号2b:壁面部)とを有する。
また、図1に示すように、外張りフィルム1は、躯体3によって展張された態様であるのが好ましい。
また、図1〜図3に示す農業フィルム10は、外張りフィルム1が少なくとも一部が換気手段を兼ねた態様を示しているが、図4に示すように、外張りフィルム1とは別体で構成される換気扇4を設けていてもよい。
このような効果を奏する理由は詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
まず、特許文献1に記載された微小細孔が形成された透気性を有するシートでは、細孔の存在によって透湿度を上げているため、農業ハウス内の湿度を低減させる効果を有しているが、一度結露が発生してしまうと、結露が細孔を塞ぎ、透湿性を阻害すると考えられ、また、この結露や細孔自体の存在により、光線透過率が低くなったと考えられる。
これに対し、本発明においては、セルロースアシレート樹脂を含有していることにより、親水性が高くなるため内張りフィルムの吸湿性が向上し、また、透湿度が600g/m2/24h以上であることにより、内張りフィルムにおける透湿度の面内分布が実質的になくなり、結露の発生自体を抑制または一度発生した結露を効率的に解消することができるため、内張りフィルムの内側の結露を抑制し、かつ、農業ハウスの光線透過率を高くすることができると考えられる。
本発明の農業ハウスが有する内張りフィルムは、後述する外張りフィルムの内側に外張りフィルムと隙間を有するように設けられるフィルムであり、少なくとも一部が、セルロースアシレート樹脂を含有し、透湿度が600g/m2/24h以上のセルロースフィルムで構成されるフィルムである。
ここで、透湿度とは、JIS Z 0208:1976の「防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)」に記載された手法に従い、温度40℃、相対湿度90%の条件下で24時間に通過した水蒸気の量(g/m2/24h)をいう。
セルロースフィルムが含有するセルロースアシレート樹脂は、特に限定されず、従来公知の、炭素数2〜22の脂肪族アシル基(例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ペンタノイル基など)を含むセルロースアシレート樹脂;無置換の芳香族アシル基を少なくとも1種を含むセルロースアシレート樹脂;等を用いることができる。
なお、セルロースアシレート樹脂は、上述した透湿度を保持する観点から、セルロースフィルムの総質量に対して60〜90質量%含有しているのが好ましく、65〜80質量%含有しているのがより好ましい。
これらのうち、原料セルロースとしては、綿花リンターおよび/または木材パルプであることが好ましい。
また、綿花リンターおよび/または木材パルプは、α−セルロースを80%以上含有することが好ましい。
更に、綿花リンターおよび/または木材パルプは、マンノース/キシロース=0.35/1〜3.0/1(モル比)であることが好ましく、その総含有量が0.01〜5モル%であることが好ましい。
なお、綿花リンターと木材パルプとを併用する場合の混合比は5/95〜95/5であることが好ましい。
セルロースアシレートとしては、具体的には、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエート等が挙げられる。
これらのうち、セルロースアセテートであるのが好ましく、具体的には、トリアセチルセルロース(TAC)であるのがより好ましい。
なお、セルロースアシレートの原料綿や合成方法については、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の7頁ないし12頁にも詳細に記載されている。
また、セルロースアシレートの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.0〜5.0であるのが好ましく、1.0〜4.0であるのがより好ましく、1.5〜3.0であるのが更に好ましい。
ここで、粘度平均重合度は、粘度法(ASTM D2857)による平均分子量をいい、重量平均分子量および数平均分子量は、それぞれ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定される分子量をいう。
また、セルロースアシレートのイエローネスインデックスが0.1〜10であることが好ましい。
また、セルロースアシレートの光線透過率が80%以上であることが好ましい。
また、セルロースアシレートの結晶化発熱量が2〜20J/gであることが好ましい。
2.0≦SA+SB≦3.0 ・・・式(1)
0≦SA≦3.0 ・・・式(2)
ここで、式中、「SA」は、セルロースの水酸基の水素原子を置換しているアセチル基の置換度を表し、「SB」は、セルロースの水酸基の水素原子を置換している、アセチル基以外のアシル基の置換度を表す。
また、上記式(2)は、得られるセルロースフィルムの加工性がより良好となる理由から、下記式(3)で表されるのが好ましい。
2.5≦SA≦3.0 ・・・式(3)
セルロースフィルムは、使用環境に応じて、可塑剤、マット剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有していてもよい。
可塑剤としては、具体的には、例えば、下記式(A)で表されるポリエーテルエステルを含むエステル系可塑剤、下記式(B)で表されるポリエーテルを含むエーテル系可塑剤が好適に挙げられる。
また、上記式(B)中、R4は炭素数2〜6の2価の脂肪族炭化水素基を表し、R5およびR6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数2〜20のアシル基、(メタ)アクリロイル基、または、(メタ)アクリロイル基が重合した下記式(b)で表される基を表す。mは1〜20の整数を表す。なお、繰り返し単位に含まれる複数のR4はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
ここで、本明細書においては、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基(CH2=CHCO−)またはメタクリロイル基(CH2=C(CH3)CO−)を意味するものとする。
また、劣化防止剤としては、具体的には、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン等が挙げられる。
また、紫外線吸収剤としては、紫外線吸収性を発現できるもので、公知のものがいずれも使用でき、例えば、ベンゾトリアゾール系やヒドロキシフェニルトリアジン系の紫外線吸収剤が好適に挙げられる。
このような添加剤を添加する場合、後述するセルロースアシレート溶液(ドープ)中に含有させるのが好ましい。
セルロースフィルムを製造する製造方法は特に限定されず、例えば、セルロースアシレートを有機溶剤に溶解させたドープ(セルロースアシレート溶液)を、流延ダイから、ケーシング内で回転するエンドレスベルトまたはドラムからなる支持体(以下、これらをまとめて「支持体」と略す。)上に流延し、支持体から剥ぎ取り、更に乾燥させてフィルムを形成する溶液製膜方法等が挙げられる。
セルロースアシレートを溶解する有機溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素系溶媒;メチレンクロライド、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒;メタノール、エタノール、ジエチレングリコールなどのアルコール系溶媒;アセトンなどのケトン系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル系溶媒;テトラヒドロフラン、メチルセロソルブなどのエーテル系溶媒;等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、セルロースアシレートの溶解性、支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械強度等の観点から、メチレンクロライドの他に、炭素原子数1〜5のアルコールを併用することが好ましい。アルコールの含有量は、溶剤全体に対し2〜25質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール等が挙げられ、メタノール、エタノール、n−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
セルロースアシレート溶液の調製方法は、まず、セルロースアシレートと有機溶媒とを混合し、−10〜55℃でセルロースアシレートを溶解し、その溶解部、未溶解部および有機溶媒の混合物を0〜97℃に加温して溶媒中にセルロースアシレートを完全に溶解させる調製方法であることが好ましい。
ここで、調製されるセルロースアシレート溶液は、必要に応じて濃縮してもよいが、セルロースアシレートが5〜40質量%の濃度であることが好ましい。また、セルロースアシレート溶液は、40℃での粘度が10〜3000Pa・sであることが好ましい。
ここで、ろ過フィルターの平均孔径が100μm以下であることが好ましく、また、ろ過流量が50リットル/hr以上であることが好ましい。
セルロースアシレート溶液を流延する工程は、その溶液温度が−10〜57℃であることが好ましく、その工程の温度が−10〜57℃で保温されていることが好ましい。
また、セルロースアシレート溶液を流延する支持体が、−20〜40℃の表面温度を有していることが好ましい。
流延後の剥ぎ取りは、剥ぎ取り時の乾燥風の温度が20〜250℃であることが好ましい。また、乾燥時の未乾燥のセルロースフィルムが、テンターで保持されることが好ましい。
また、セルロースフィルムは、フィルムの巻き取り姿が、長手方向に少なくとも100m以上であり、かつ幅方向が60cm以上であることが好ましい。
ここで、内張りフィルムの屋根部とは、植物を生育させる空間の上部、すなわち植物が置かれた土壌等に対して垂直方向に位置する部分をいい、図1〜図4においては符号2aで表される部分をいう。
また、内張りフィルムの壁面部とは、植物を生育させる空間の側部、すなわち植物が置かれた土壌等に対して水平方向に位置する部分をいい、図1〜図4においては符号2bで表される部分をいう。
なお、内張りフィルムは、単層構造であっても積層構造であってもよいが、単層構造であるのが好ましい。
本発明の農業ハウスが有する外張りフィルムは、外部から仕切られた空間を形成するフィルムである。
ここで、「外張りフィルムの少なくとも一部が後述する換気手段を備える」とは、外張りフィルムの少なくとも一部が、外張りフィルムと内張りフィルムとの隙間に存在する空気の少なくとも一部と外部の空気とを換気する機能を有していることをいい、この場合においては、外張りフィルムと別体で構成される換気手段(例えば、図4に示す換気扇4など)を有していなくてもよい。
なお、「外張りフィルムの全部が後述する換気手段を備える」とは、外張りフィルムの全部が、外張りフィルムと内張りフィルムとの隙間に存在する空気の少なくとも一部と外部の空気とを換気する機能を有していることをいい、この場合においては、外張りフィルムと換気手段とは同一部材によって構成されていることになる。
これらのうち、降雨に伴う水滴の侵入がなく、また、光線透過率がより高くなる理由から、セルロースアシレート樹脂を含有し、透湿度が600g/m2/24h以上のセルロースフィルムであるのが好ましい。
本発明の農業ハウスが有する換気手段は、上述した外張りフィルムと内張りフィルムとの隙間に存在する空気の少なくとも一部と外部の空気とを換気する手段である。
ここで、換気手段としては、上述した通り、上述した外張りフィルムの少なくとも一部が備える態様、すなわち、透湿度が500g/m2/24h以上のフィルムや、外張りフィルムと別体で構成される部材(例えば、換気扇、通気孔など)等が挙げられる。
本発明の農業ハウスは、上述した外張りフィルムおよび内張りフィルム(特に、外張りフィルム)を展張する躯体を有していてもよい。
ここで、躯体は特に限定されず、従来公知のビニールハウスなどで用いられる骨材(例えば、鋼材、鋼管など)を用いることができる。
また、内張りフィルムは、外部の気温が下がる夜間や早朝の時間帯に設置することを可能とする観点から、カーテンレール等に設置し、可動式とするのが好ましい。
また、内張りフィルムを設置する際の上述した外張りフィルムとの隙間は一定である必要はなく、例えば、図3に示すように、内張りフィルムの屋根部のみが水平となるように設置してもよい。
<ドープの調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
--------------------------------------------------------------------------------
・セルロースアシレート(アセチル基置換度:2.86,粘度平均重合度:320)
100質量部
・シリカ粒子分散液(平均粒径16nm)
“AEROSIL R972”、日本アエロジル(株)製 1.3質量部
・メチレンクロライド 635質量部
・メタノール 1.3質量部
--------------------------------------------------------------------------------
30℃に温度調整されたドープを用いて、乾燥後膜厚が100μmとなるようにエンドレスステンレスベルト(支持体)上に均一に流延した。
流延後、ただちにベルト上のドープ膜(ウエブ)に100℃の温風をあてて乾燥させた後、流延から120秒後に、剥離張力150N/mで剥離し、多数のロールで搬送張力100N/mで搬送させながら乾燥させた。剥離部のエンドレスステンレスベルトの温度は10℃とした。剥離時の残留溶媒量は100質量%であった。
80℃に設定された第1乾燥ゾーンを5分間搬送させた後、さらに120℃に設定された第2乾燥ゾーンで10分間搬送させて、乾燥を行った。乾燥後、ロール状に巻き取ることで、フィルム幅1.5m、巻長2000m、膜厚100μmのTACフィルムを得た。なお、巻き取り時の残留溶媒量は0.3%であった。
AGCグリーンテック社製の製品名「エフクリーン(登録商標)自然光流滴」をフッ素系フィルムとして用いた。
三菱樹脂アグリドリーム社製の製品名「快適空乾」を細孔POフィルムとして用いた。
<農業ハウスの作製>
南足柄市宮台にて、6.0m×9.0m×4.0m(高さ)の骨組みを建て、下記表1に示す外張りフィルムを躯体に展張することにより、農業ハウスを作製した。
次いで、作製した農業ハウスの内部に、5.8m×8.8m×3.8m(高さ)の骨組みを建て、下記表1に示す内張りフィルムを躯体に展張することにより、農業ハウスを作製した。
なお、下記表1中、内張りフィルムとして「TAC/フッ素系」と記載されている態様は、下記表1に示す通り、内張りフィルムの屋根部にTACフィルムを用い、内張りフィルムの壁面部にフッ素系フィルムを用いたことを表す。
また、参考例1および2は、内張りフィルムを用いず、外張りフィルムのみ展張した農業ハウスを用いた。
また、作製した農業ハウスについて、2014年11月の晴天日の朝8時の時点で、内張りフィルムの内側に結露が生じているか否かを目視により確認し、同日の日没後の18時の時点で、農業ハウス内の温度および相対湿度を測定した。これらの結果も下記表1に示す。
各フィルムについて、JIS Z 0208:1976の「防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)」に記載された手法に従い、温度40℃、相対湿度90%の条件下で24時間に通過した水蒸気の量(g/m2/24h)を測定した。
なお、下記表1中、実施例3および5については、内張りフィルムの屋根部に用いたTACフィルムの透湿度を示す。
各フィルムについて、分光光度計(ジャスコエンジニアリング製:V−560)を用いて、400〜700nmの可視光領域の透過率を測定し、その平均値を算出した。
そして、内張りフィルムおよび外張りフィルムの平均透過率を乗じた値が、80%以上であるものを農業ハウスの光線透過率が高いものとして「A」と評価し、60%以上80%未満であるものを農業ハウスの光線透過率がやや低いものとして「B」と評価し、60%未満であるものを農業ハウスの光線透過率が低いものとして「C」と評価した。
また、内張りフィルムとして透湿度が600g/m2/24h以上のTACフィルムを用いた場合であっても、換気手段を有していないと、結露の発生を抑制できないことが分かった(比較例3)。
また、特許文献1を想定し、内張りフィルムとして細孔POフィルムを用いた場合には、換気手段を有していても、結露が発生し、また、光線透過率も低くなることが分かった(比較例4)。
特に、外張りフィルムにもTACフィルムを用いた実施例1〜3は、外張りフィルム自体が換気手段を兼ねているため、換気扇の有無を問わず、ハウス内の相対湿度を低くできることが分かった。
2 内張りフィルム
2a 内張りフィルムの屋根部
2b 内張りフィルムの壁面部
3 躯体
4 換気扇
10 農業ハウス
Claims (3)
- 外部から仕切られた空間を形成する外張りフィルムと、前記外張りフィルムの内側に、前記外張りフィルムと隙間を有するように設けられる内張りフィルムと、前記隙間に存在する空気の少なくとも一部と外部の空気とを換気する換気手段と、を有し、
前記内張りフィルムの少なくとも屋根部が、セルロースアシレート樹脂を前記内張りフィルムの総質量に対して60質量%以上含有し、透湿度が600g/m2/24h以上のセルロースフィルムで構成されている、農業ハウス。 - 前記外張りフィルムの少なくとも一部が、前記換気手段を備え、
前記換気手段が、透湿度が500g/m2/24h以上のフィルムである、請求項1に記載の農業ハウス。 - 前記換気手段が、セルロースアシレート樹脂を含有し、透湿度が600g/m2/24h以上のセルロースフィルムである、請求項2に記載の農業ハウス。
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