JPH04152822A - 新規組成物から成る防霧性と防曇性に優れた農業用フイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、農業用作物の季節外育成等に使用されている
農業用フィルムに関するものである。

更に詳しくは、農業用ハウス内において霧の発生がなく
、かつ長期にわたり優れた防曇性を発揮する農業用フィ
ルムに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、農作物の早期育成または季節外育成を目的として
、合成樹脂フィルムを使用した農業用ハウス、トンネル
等の中での作物栽培が広く行われている。

これらの合成樹脂フィルムには、ポリエチレン系フィル
ム、ポリ塩化ビニル系フィルムがあり、主にポリ塩化ビ
ニル系フィルムが使用されている。

しかし、これらの合成樹脂フィルムは、フィルム表面が
疎水性であるため、このまま使用した場合、農業用ハウ
スまたはトンネル内の地表または、作物体から蒸発した
水蒸気がフィルム表面で凝縮し水滴として付着するのみ
でいわゆる濡れ現象を示すことなくフィルム表面を著し
く曇らせる。

このため太陽光線の透過が不良となり保温ハウス内の温
度上昇率が低下し、作物の成長を著しく阻害することに
なる。

これらの問題を解決するため現在使用されている農業用
フィルムには、専ら非イオン性界面活性剤を成分とする
防曇剤を添加している。

このような防曇剤が添加された農業フィルムは、表面が
親水性となり、付着した水滴は濡れ現象を示し直ちにフ
ィルム表面に拡張し流下することになり、フィルム表面
は透面な状態に保たれる。

しかし前述の防曇剤が添加された農業用ハウスは、太陽
光線の透過が良く、昇温効果が優れている反面、ハウス
内部に霧が発生し易くなるという欠点が生じている。

ハウス内に霧が発生すると、栽培作物の葉、花、茎など
を濡らし、灰色カビ病、つる枯病などの病害発生の原因
となり作物の収穫量を減じるという結果を招いたり、霧
のためハウス内の見通しが極めて悪く作業能率を低下さ
せる等の不利益をもたらしている。

この霧発生現象は晩秋から冬期にかけての朝夕の外気温
が低い時期に多く観察される。

農業用ハウス内でのこのような霧発生の直接の原因とし
てはハウス内外の温度差によりハウス内の水蒸気圧が飽
和蒸気圧以上に達することである。

すなわち早朝の霧は、ハウス内の見通しが極めて悪く作
業能率を低下させる等の不利益をもたらしている。

この霧発生現象は、晩秋から冬期にかけての朝夕の外気
温が低い時期に多く観察される。

農業用ハウス内でのこのような霧発生の直接の原因は、
ハウス内外の温度差によりハウス内の水蒸気が飽和蒸気
圧以上に達することである。

すなわち早朝の霧はハウス内の地表面から蒸発した水蒸
気がハウス上方の冷気に触れ、凝縮し水滴となり霧とな
る。ま夕方の霧はハウス内の飽和に近い水蒸気がハウス
上方の温度の低下と共に凝縮し水滴となり霧となるもの
である。

更に霧の多少や霧の発生を助長させる要因についても幾
つか考察される。

ひとつには、ハウス内の凝結核の存在である。ハウス地
表面から上昇した水蒸気はハウス内のちり等を核として
凝縮（霧の発生）が促進されるものと推察される。これ
はハウスの立地条件、ハウスの環境によって異なる。ま
た、ハウスの地表面から蒸発する水蒸気の帯電特性も原
因のひとつと推定される。

またハウス内のフィルム表面の親水性の度合いも影響し
ていると考えられる。すなわち、フィルム表面では、絶
えず次の３つの現象が行われていると考えられる。ひと
つは、ハウスの地表面から蒸発した水蒸気の衝突に伴う
フィルム表面での凝縮水の流下であり、ひとつは、衝突
した水蒸気のハウス内部へのはね返りであり、もうひと
つは、フィルム面を流下する水のハウス内部への再蒸発
明象である。

これらの現象がどのようなバランスで行われているかは
、フィルム表面の親水性の度合いが関係すると考えられ
るが、霧発生の多少を決定する重要な因子と推定する。

従来前述の霧の発生を抑える方法として換気によりハウ
ス内外の温度差を少くする方法、逆に加温して飽和水蒸
気圧を上げる方法、また着色フィルムを使用する方法等
の種々の対策が構じられてきたが、いずれも欠点があり
十分な方法ではなかった。

また特開昭５５−９１６６３号公報に記載されている有
機シロキサン系界面活性剤を添加する方法や特開昭５７
−１４６４８号公報に記載されている非イオン系界面活
性剤とある種のフッ素系界面活性剤を併用する方法等が
提案されているが、いずれも霧の発生を完全に抑えるも
のでなかったり、霧防止効果があっても農業用フィルム
に基本的に要求される長期にわたる防曇性を保つ効果を
減少してしまう欠点が残っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らは、前述の農業用ハウス内の霧の発生を防止
（防霧性）すると共に長期にわたり優れた防曇性を発揮
する農業用フィルムを製造することを目的に鋭意努力し
た結果、本発明に到達したものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、アニオン性界面活性剤（１）と炭素数４〜２
０のパーフルオロアルキル基を含有する非イオン性フッ
素系界面活性剤（ＩＩＩとを［Ｉ］　：　［ＩＩ］＝７
０　：　３０〜９７：３の重量比で塩化ビニル系樹脂に
対し１〜５重量％添加することを特徴とする防霧性と防
曇性に優れた農業用フィルムの製造方法に関する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル
単独重合体の他塩化ビニルと酢酸ビニルおよびそのエス
テル、アクリル酸およびそのエステル、メタアクリル酸
およびそのエステル、エチレン、プロピレン、塩化ビニ
リデン、マレイン酸、フマル酸等共重合体が含まれ、そ
の中でも塩化ビニル樹脂が好ましい。

本発明は、前記アニオン性界面活性剤〔Ｉ〕と炭素数４
〜２０のパーフルオロアルキル基を含有する非イオン性
フッ素系界面活性剤［ＩＩＩとを特定の割合で塩化ビニ
ル系樹脂に対し添加することを発明の根幹とするもので
あり、以下に具体的に説明する０本発明に使用されるア
ニオン性界面活性剤【Ｉ〕は、グリセリンまたはソルビ
ットまたはジグリセリン等の多価アルコールと炭素数１
２〜２２の高級脂肪酸とを反応させて得られる多価アル
コール脂肪酸エステル１〜２モルとホウ酸１モルとの脱
水反応によって得られるホウ酸エステル型アニオン性界
面活性剤である。

多価アルコールとしては、グリセリン、ソルビット、ジ
グリセリンがあるが、本発明の主旨とするところの防霧
性および防曇性の面からは、ソルビットを使用するのが
特に好ましい結果を与える。

また炭素数１２〜２２の高級脂肪酸としてはラウリン酸
、ヤシ脂肪酸、ミリスチン酸、パルミチン酸１．ステア
リン酸、オレイン酸、ベヘニン酸、エルカ酸等を挙げる
ことができるが、パルミチン酸またはステアリン酸を使
用することが好ましい。

また前記多価アルコールと高級脂肪酸とを反応させて得
られる多価アルコール脂肪酸エステルは、通常多価アル
コール１モルに対し高級脂肪酸を１〜３モル、苛性ソー
ダ、苛性カリ等のアルカリ性触媒の下に脱水反応して得
られるものであるが、多価アルコールとしてグリセリン
を使用する場合でかつ、炭素数１２〜１４の高級脂肪酸
でエステル化物を得る場合は、グリセリン１モルに対し
、高級脂肪酸の反応モル数は１．５〜２モルの範囲、炭
素数１６〜２２の高級脂肪酸でエステル化物を得る場合
は、グリセリン１モルに対し高級脂肪酸の反応モル数は
１〜１．３モルの範囲であることが、防曇性の点で好結
果を与える。一方多価アルコールとしてソルビットまた
はジグリセリンを使用する場合でかつ炭素数１２〜１４
の高級脂肪酸でエステル化物を得る場合は、ソルビット
またはジグワセリン１モルに対し、高級脂肪酸の反応モ
ル数は１．５〜２．５モルの範囲、炭素数１６〜２２の
高級脂肪酸でエステル化物を得る場合は、ソルビットま
たグリセリン１モルに対し高級脂肪酸の反応モル数は１
．０〜１．６モルの範囲であることが、防曇性の点で好
ましい。

また上記で得られた本発明に係る多価アルコールと脂肪
酸エステルとホウ酸を反応させて得られる本発明の重要
化合物であるホウ酸スエテル型アニオン性界面活性剤（
Ｉ）は、ホウ酸１モルに対し多価アルコール脂肪酸エス
テルを１〜２モルの範囲で反応させることが好ましい。

多価アルコール脂肪酸エステルの反応モル数が２モルを
こえると、本発明の主旨である防霧性と防曇性が劣り好
ましくない。

次に本発明に使用される炭素数４〜２０のパーフルオロ
アルキル基を含有する非イオン性フッ素系界面活性剤［
■］であるが、フッ素系界面活性剤とは、疎水基として
炭化水素鎖ではなく完全にフッ素化されたフルオロカー
ボン鎖をもつ界面活性剤であり、以下の方法で合成され
る。

すなわち■電解フッ素化法、■テロメリゼーション法、
■オリゴメリゼーション法の３つの方法でパーフルオロ
アルキル基を合成し、次いでこれに親木基を導入する・
ことによって合成されるものである。

通常の非イオン性界面活性剤と同様にフッ素系非イオン
性界面活性剤は、多くの種類があるが、構造的に一大別
すると以下のように例示することができる。

（１）Ｒｆ　ＯＨ 〔ただしＲｆは炭素数４〜２０のパーフルオロアルキル
基を示ず、以下同様である。〕 （２）Ｒｆ（ＣＨ，）ｍＯＨ 〔ただしＲ，は水素原子または低級アルキル基、Ｒ１は
水素原子または／およびメチル基、ｎは１以上の整数を
示す〕 （４）Ｒｆ　Ｓｏ、ＮＲ，（ＣＨ，ＣＨＯ）ｎＨＲ１ 〔ただしＲ３、 Ｒい ｎは（３）と同じ〕 （５）Ｒｆ（ＣＨ＊）ｍＯ（Ｃ：Ｈ−ＣＨＯ）ｎＩ（Ｒ
□ 〔ただしＲい　ｎは（３）と同じ〕 （６）Ｒｆ−Ａ（ＣＨ，ＣＨＯ）ｎ−Ｒ。

Ｒ３ 〔ただしＡは−ＣＨ，ＣＨＣＨ，Ｏ基、ＯＨ −Ｃ，Ｈ，ＯＣＨ，ＣＨＣＨ，Ｏ基、 ＯＨ Ｒ３、ｎは（３）と同じ、Ｒ８は水素原子またはアルキ
ル基またはアルケニル基、またはアルキルフェニル基、
ジアルキルフェニル基を示す藁〕本発明に於て、本発明
に係るアニオン性界面活性剤［Ｉ］およびフッ素系非イ
オン性界面活性剤［ＩＩ］は、それぞれ単独で塩化ビニ
ル系樹脂に添加した場合〔Ｉ〕の化合物は防曇効果はそ
れ程なくまた防霧性もほとんど発揮しないし、また［Ｉ
Ｉ］の化合物は防曇性が全くなく、とても実用に供し得
るものではない。

しかるに［Ｉ］の化合物と［ＩＩ］の化合物を特定の割
合で併用することによって本発明の主旨とする優れた防
霧と防曇性を発揮する農業用フィルムが製造されるので
ある。

［１］の化合物と［ＩＩ］の化合物を併用することによ
り農業用フィルムとして有益な優れた防霧性と防曇性が
発揮される理由はまだ解明していないが、本発明に係る
特定なアニオン性界面活性剤［Ｉ］がもつイオン性と両
者を併用することによる複合効果と推定している。

また、塩化ビニル系樹脂に対する［１）の化合物と［ｒ
ｌ］の化合物合計の添加量は１〜５重量％が好ましく５
重量％を越える添加性能の向上がそれ程望めないし、経
済的にも不利である。

本発明の農業用フィルムは公知のごとく軟質塩化ビニル
であり通常塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、３０
〜７０重量部の可塑剤が適宜用いられ、また安定剤、滑
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色材等が必要に応じ
用いられる。

かくして、上記各成分が配合された塩化ビニル系樹脂組
成物は、カレンダー法、溶融押出し法等、公知の方法で
フィルムに成形される。

［実施例］ 次に本発明を実施例により説明するが、本発明はその要
旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものでは
ない。

！ 塩化ビニル樹脂（重合度１１００）１００重量部、ジオ
クチルフタレート４５重量部、エポキシ化大豆油２重量
部、トリクレジルホスフェート５重量部、Ｂａ−Ｚｎ糸
金属石ケン１重量部、メチレンジステアリルアミド０．
５重量部と下記本発明の組成物Ａを２重量部とを混合し
、カレンダーロールを用い１００ミクロンのフィルムを
作成した。

本発明の組成物Ａ： まずソルビトール１モルとステアリン酸１．２モルとを
常法によりエステル化してソルビタン脂肪酸エステルを
得た。

次いでこのエステル化合物２モルとホウ酸１モルとを窒
素ガスを導入しつつ１８０〜２１０’Ｃで脱水反応（ホ
ウ酸エステル化）を行わしめソルビタンステアリン酸エ
ステルのホウ酸エステルを得た（これを化合物（１）と
する）。

組成物Ａは 化合物（１）　　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・８５重量％下記構造を有するフッ素化
合物（１）・・・１５重量％Ｃ，Ｆ□Ｃ，Ｈ４０（Ｃ，
Ｈ４０）、　Ｈの混合物である。

この上記で得たフィルムを屋外の温度調節のできる水槽
の上に組立てたフレームに張り実験用温室を作った。

以下の方法で霧の発生状況の観察および防曇性の評価を
行った。

１０月下旬より試験を開始した。朝および夕方の気温が
低下する時間に実験に設けた水槽の水温を４０℃にし、
約２時間にわたり温室内の霧の発生状乾況を観察した。

尚、霧の観察時間以外は水槽は自然放置した。

この観察を３月まで定期的に行った。

霧の発生の程度は以下の基準で表わした。

◎・・・・・・霧の発生が全く認められない。

○・・・・・・霧の発生がわずかに認められる。

△・・・・・・霧の発生が認められる ×・・・・・・霧の発生が著しく認められる。

皿１１Ｊ１１配り汰 霧の観察と併行して実験温室に張ったフィルム内面の防
曇性を１０ケ月にわたり定期的に観察した。

防曇性の評価は以下の基準で行った。

Ｏ・・・・・・水滴の付着が全く認められない状態Ｏ・
・・・・・わずかに水滴の付着認められる状態Δ・・・
・・・水滴の付着が認められる状態×・・・・・・かな
りの水滴の付着が認められる状態××・・・・・・全面
にわたり水滴が付着している状態結果を表１に示した力
（、本発明に係る組成物Ａを添加したフィルムは優れた
防霧性と防曇性を発揮することが判る。

施２〜１０ 実施例１と同様な方法で表１に記載した本発明に係る組
成物Ｂ〜組成物Ｊを添加したフィルムを作成し、実施例
２〜実施例１０を得た（結果を表２に示す）。

崖笠五よ 実施例１と同様な方法で組成物Ａの添加量が０゜５重量
部であるフィルムを作成し比較例１を得た。

旦較員主 実施例２と同様な方法で、本発明に係るアニオン性界面
活性剤［ＩＩ）の配合割合が本発明の範囲外である組成
物Ｂ°を添加したフィルムを作成し、比較例２を得た。

組成物Ｂ′ 実施例２の［１］の化合物　　・・・・・・・・・６０
重量％実施例２の［ＩＩ］のフッ素化合物・・・・・・
４０重量％比゛　３〜比　　５ 実施例１と同様な方法で、（ＩＩ）のフッ素化合物は本
発明に係る化合物を使用するが、（ＩＦの化合物の代わ
りに本発明外の化合物である多価アルコール脂肪酸エス
テル（非イオン性界面活性剤）を使用した組成物に〜組
成物Ｍを添加したフィルムを作成し、比較例３〜比較例
５を得た。

組成物に： ソルビトール１モルとステアリン酸１．２モルとを常法
による反応させて得たソルビタンステアリン酸エステル
　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
９０重量％前記フッ素化合物［ＩＦ　　　　・・・・・
・・・・・・・１０重量％組成物Ｌニ ジグリヤリン１モルとバルミチン酸１．５モルとを常法
により反応させて得たジグリセリンパルミチン酸エステ
ル　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・９５重量％前記フッ素化合物［ＩＩ）　　　　　・
・・・・・・・・・・・５重量％組成物Ｍ： グリセリンモノステアリン酸エステル（理研ビタミン社
製：リケマールＳ−１ｏｏ）・・・８０重量％フッ素化
合物［ＩＩＩ］　　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・２０重量％以上の比較例の結果を表２に示す。

〔発明の効果〕

本発明は、実施例、比較例に見るように、特定のアニオ
ン性界面活性剤とフッ素系非イオン性界面活性剤とを特
定の割合で配合使用することによって優れた防曇性と防
霧性を併せもつ農業用フィルムを提供し得る事は明らか
である。即ち、本発明の農業用フィルムを使用すること
によりハウス内に晩秋から冬期にかけて多く観察される
霧の発生を完全に防止することができ、前述の霧発生に
よる弊害が解消できる。同時に本発明の農業用フィルム
は長期にわたり優れた防曇性を発揮するので、作物の季
節外育成等の施設栽培用に非常に効果的である。

特許出願人　東邦化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多価アルコール（グリセリン、ソルビット、ジグ
   リセリン）と炭素数１２〜２２の高級脂肪酸によって得
   られるエステル化合物１〜２モルとホウ酸１モルとのホ
   ウ酸エステルであるアニオン性界面活性剤〔 I 〕と炭
   素数４〜２０のパーフルオロアルキル基を含有する非イ
   オン性フッ素系界面活性剤〔II〕の〔 I 〕：〔II〕＝
   ７０：３０〜９７：３の重量比の混合物を塩化ビニル系
   樹脂に対し１〜５重量％添加することを特徴とする防霧
   性と防曇性に優れた農業用フィルムの製造方法。