JPH0458832A - 農業用多層フィルム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は全光線透過性と散乱光線透過性に優れた葉菜類
の栽培に適したハウス、温室、トンネル栽培用の被覆フ
ィルムに関するものである。

（従来の技術） 近年、施設園芸は有用作物の栽培に幅広く利用されてお
り合成樹脂からなる多種多様な資材が用いられている。

そのうちハウス、温室、トンネル栽培においては被覆資
材として、塩化ビニル樹脂系フィルム、ポリエチレンフ
ィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂フィルム、
ポリカーボネートフィルム、メチルメタクリレート樹脂
系フィルム等が主として使用されている。

そして、これらの中でも塩化ビニル樹脂系フィルムが優
れた保温性と機械的強度を有しているため最も多く利用
されている。しかしながら塩化ビニル樹脂系フィルムは
多量の可塑剤を含有しているために長期間の使用に伴い
内部の可塑剤が表面にブリードしてきてフィルムが汚れ
やすくなり光線透過性が低下するという問題があった。

更に使用後の焼却時に有害ガスが発生するという問題も
あった。これに対して、ポリオレフィン系樹脂は上記の
ような問題が無いため最近急速に利用が拡大されている
が保温性に乏しいという問題かあった。

被覆資材としてのフィルムは保温性を始めとして光線透
過性、耐候性、透湿性、流滴性、耐熱性、耐摩耗性、機
械的強度等様々な性質をバランス良く兼ね備えているこ
とが要望されている。その中で光線透過性については作
物の生育上全光線透過率で８０〜８５％以上が必要とさ
れている。しかしながら、全光線透過率がこの要望を満
たしていても、全光線透過率中の平行光線あるいは散乱
光線のいずれの寄与が大きいかによって作物に与える影
響は大きく異なる。例えばレタスやキャベツのような葉
菜類や水稲の育苗等には散乱光線の方が生育が良好とな
るために好ましく、平行光線の透過率が高くなると、強
い直射日光により夏物野菜などに変色やいわゆる“やけ
”が起こるので好ましくない。従って、葉菜類や水稲の
育苗等には保温性、光線透過性、耐候性、透湿性、流滴
性、耐熱性、耐摩耗性、機械的強度等に加えて、散乱光
線透過性の優れた被覆資材が要求されている。

散乱光線透過性を向上させたフィルムとしては梨地タイ
プのフィルムや無機フィラーを添加したフィルム、高吸
水性樹脂を添加したフィルム（たとえば特開昭６１−８
１４４６号公報）等がある。

梨地タイプのフィルムはフィルム加工時にエンボスロー
ル等でフィルム表面をエンボス加工する方法や、単なる
無機フィラーのブレンド樹脂を通常のフィルム加工、例
えばＴダイキャスト法やインフレーンヨン法で溶融延伸
しながら冷却固化して、フィルム表面に微細な凹凸を形
成する方法によりフィルム表面で光線を散乱させること
を目的としたものである。しかしながら、これらの方法
はフィルム表面の微細な凹凸を利用したものであるため
、実際にハウスやトンネルに展張した場合、大気中の塵
埃がフィルムの表面の凹部に付着しやすく、フィルム全
体が極めて汚れやすい。このため時間の経過とともに光
線透過性が低下して、施設内の温度上昇不足や、作物の
光合成作用が低下するという問題かあった。

無機フィラーを添加したフィルムは無機フィラーの添加
量がある一定以上でないと散乱光線透過性や保温性が十
分に発揮できず、添加量が多くなるとフィルム強度が低
下したり、全光線透過率が低下するという問題があった
。

一方、高吸水性樹脂を添加したフィルムは、全光線透過
率、散乱光線透過率が共に高く、葉菜類の栽培に適した
性質を有しているが、フィルムの製膜時に特に高吸水性
樹脂中の微量水分やその他添加剤、低分子量物に起因し
たいわゆる“めやに”がグイリップ付近に発生して、そ
れがフィルムに付着するなどしてフィルムの偏肉、裂け
、変色等を引き起こす原因となり長時間の連続生産性に
は難点がった。更に、単層フィルムでは耐候性、透湿性
、流滴性、耐熱性、耐摩耗性、機械的強度等の諸性質を
全てバランス良く満足させることは難しかった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、ポリオレフィン系樹脂を基材とする全
光線透過率、散乱光線透過性に優れた葉菜類の栽培に適
した農業用多層フィルムを提供することにあり、更には
、光線透過性に加えて耐候性、透湿性、流滴性、耐熱性
、耐摩耗性、機械的強度等に優れた、しかも長期間連続
生産性の良い農業用のフィルムを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は鋭意検討した結果、中間層がポリオレフィ
ン系樹脂１００重量部に対して吸水能力が２０ｇ／ｇ以
上の高吸水性樹脂を１．０重量部以上含有してなり、両
表面層かポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して吸
水能力が２０ｇ／ｇ以上の高吸水性樹脂を１．０重量部
未満含有させてなる農業用多層フィルムが上記目的を達
成できることを見出し本発明に至ったものである。

即ち、両表面層をポリオレフィン系樹脂１００重量部に
対して１．０重量部未満の比較的少量の高吸水性樹脂を
含有したポリオレフィン系樹脂にすることによって製膜
時に直接タイリップに触れる樹脂中の高吸水性樹脂が少
なく“めやに”の発生やそれに起因するトラブルも起こ
りにくくなり長期間にわたる連続生産が可能となったも
のである。

しかも驚くべきことに本発明のフィルムは両表面層の高
吸水性樹脂の含有量が中間層のそれに比べて少量である
にもかかわらず、従来の高吸水性樹脂を含有した単層の
フィルムと同じ程度の吸水速度を示すことを見出したの
である。それゆえに本発明のフィルムは夜露やハウス又
はトンネル内の結露水や水蒸気などの水分を高吸水性樹
脂が吸収してフィルム内部に含水ゲルを形成し、フィル
ム内部に形成された含水ゲルが太陽の直射光線を乱反射
して散乱光線に変換するので全光線透過率を低下させる
ことなく散乱光線透過性を向上することができるのであ
る。更に、含水ゲルは７〜１４μ付近の波長の赤外線を
良く吸収するので夜間にハウスやトンネル内からの輻射
熱を吸収して優れた保温効果を示すのである。このよう
な含水ゲルの効果を発揮するためには本発明のフィルム
が水に接触することが必要である。通常ハウスやトンネ
ル内で本発明のフィルムを使用した場合、夜間は夜露や
、ハウス又はトンネルの内と外の温度差が大きいために
生成する結露によって高吸水性樹脂が吸水してフィルム
内に含水ゲルが生成する。

日の出とともにハウス又はトンネル内では温度は急上昇
し、湿度は低下するのであるが本発明のフィルムは吸水
後長時間にわたって保水するので散乱光線透過性を向上
させる効果が持続できるのである。

更に、本発明のフィルムは吸水していない状態でも全光
線透過率が高（、且つ散乱光線透過性に優れた性質を示
すのである。この様な性質を示す理由については明らか
ではないが、高吸水性樹脂自身の光線透過性が優れてい
る上に、高吸水性樹脂の屈折率に起因するのではないか
と思われる。

従って、従来の無機フィラーの様な全光線透過率の低下
は見られず、しかも少量の添加で大きな効果が得られる
のである。

更に、以上の特徴に加えて多層構造とすることにより表
面に耐熱融着性、耐摩耗性の優れた合成樹脂を配したり
、機械的強度に優れた合成樹脂を一つの構成層とするこ
とが可能となるので耐候性、透湿性、流滴性、耐熱性、
耐摩耗性、機械的強度等の諸性質をバランス良く満足さ
せることが出来たのである。

又、本発明のその他の効果として、元来、フィルムの表
面に高吸水性樹脂が多量に存在すると吸水してフィルム
表面が“べとべと”したり“ヌルヌル”して作業性が悪
くなるのであるが、本発明においては両表面層に比較的
少量しか高吸水性樹脂が存在しないので作業性も良いの
である。

以下に、本発明について詳しく説明する。

本発明におけるポリオレフィン系樹脂は、例えばポリエ
チレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン
−アクリル酸共重合体樹脂、エチレン−α−オレフィン
共重合体樹脂、アイオノマー樹脂等のエチレン系の単独
重合体又は、共重合体を挙げることができる。これらは
単独で、又は混合して用いられる。

本発明で用いられる高吸水性樹脂とは、高分子電解質等
の水溶性ポリマーを架橋もしくはその他の方法で不溶化
したものであり、例えば、合成樹脂系ではポリビニルア
ルコール／ポリアクリル酸塩共重合体等のポリビニルア
ルコール系物、あるいはポリアクリル酸塩系物、ポリア
クリルアミド系物、ポリエチレンオキサイド系物等が挙
げられるほか、澱粉系のアクリロニトリルグラフト重合
物のケン化物、アクリル酸グラフト化物、更にセルロー
ス系のグラフト重合物、カルボキシメチル化物等が挙げ
られ、これらの一種または二種以上を併用して用いられ
る。これらのなかでも合成樹脂系の高吸水性樹脂が特に
好ましい。

本発明においては該高吸水性樹脂は２０ｇ／ｇ以上の吸
水能力を有することが必須であり、２０ｇ／ｇ未満の吸
水能力ではフィルム中に含有させた場合吸水速度が遅く
なり、結露水や水蒸気との短時間の接触では十分に吸水
できないので本発明の効果を発揮することができない。

更に、本発明で使用する高吸水性樹脂の粒子径は３０μ
以下の物が望ましく、あまり粒子径が大きいとフィルム
の強度が低下するとともに製膜性に欠けるため好ましく
ない。又、本発明で使用する高吸水性樹脂は不溶性で吸
水してゲル構造を取るのであるが、古くから吸水性樹脂
として知られているポリビニルアルコール等は吸水能力
が不足しているのみならず、散乱光線透過性を改善する
効果も小さいので使用できない。

さて、本発明の農業用フィルムは、中間層がポリオレフ
ィン系樹脂１００重量部に対して吸水能力が２０ｇ／ｇ
以上の高吸水性樹脂を１．０重量部以上含有してなり、
両表面層がポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して
吸水能力が２０ｇ／ｇ以上の高吸水性樹脂を１．０重量
部未満含有させてなる多層フィルムに関するものである
が、中間層の高吸水性樹脂の含有量が１．０重量部未満
では、散乱光線透過性、保温性を十分改善することかで
きないので好ましくない。なお、この場合、中間層を構
成するポリオレフィン系樹脂としてエチレン酢酸ビニル
共重合体樹脂又はエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂と
他のポリオレフィン系樹脂の混合物を使用した場合は、
保温性、その他の添加剤とのブレンド特性が更に向上す
るので特に好ましい。又、両表面層の高吸水性樹脂の含
有量が１．０重量部以上になると製膜時に前述の“めや
に”が発生して長期間連続生産が出来なくなるばかりで
なく、表面が吸水すると“ヌルヌル”して作業性も悪く
なるので好ましくない。両表面層を構成するポリオレフ
ィン系樹脂はどのようなものでも良いが耐摩耗性、耐熱
融着性の良い樹脂が好ましく線状低密度ポリエチレン、
アイオノマー樹脂等が好適に使用される。

なお、本発明のフィルムにおいては、両表面層の厚みは
それぞれ５〜２０μの範囲が適当であり、５μ未満の場
合は製膜性の面で難点があり、又２０μをこえる場合は
フィルムが硬くなって作業性が悪くなるという難点があ
る。又、中間層の厚みはフィルムの全厚みに対して５０
％以上となるようにする。

本発明の農業用多層フィルムの製造は、通常のフィルム
加工、例えばＴタイキャスト法やインフレー／ジン法で
行なわれ、多層化する方法も共押出法、押出コーティン
グ法、ドライラミネーション法等があるがいずれの方法
を用いても良い。

本発明の農業用多層フィルムは、ソルビタン脂肪酸エス
テル、グリセリン脂肪酸エステル、トリエタノールアミ
ン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エス
テル等の流滴剤を使用することによって流滴性を向上さ
せることができるほか、保温性を向上させるために全光
線透過率を低下させない程度の無機フィラーを使用する
ことが出来る。この様な適量の無機フィラーの使用は本
発明の高吸水性樹脂の効果に加えて散乱光線透過性を更
に向上させることが出来る。更に、必要に応じて酸化防
止剤、紫外線吸収剤、安定剤、可塑剤、滑剤、着色剤を
適宜添加してもさしつかえない。

（実施例） 以下に、本発明の農業用多層フィルムについて実施例に
より更に詳しく説明する。

なお、本発明における機械的、物理的性質の測定を以下
の方法にしたがった。

抗張力及び伸び ＪＩＳ　　Ｋ−６７８１に従って測定した。

耐摩耗性 試料フィルムを呼び径３１粍の鉄パイプに取付け、その
上を１ｋｇの荷重で市販のマイカ−線で押さえつけ毎分
１０往復でマイカ−線と試料フィルムを摩擦させフィル
ムが破れるまでの時間を測定して耐摩耗性とした。

虹然殿負１ 試料フィルムをこより状にして９５°Ｃの乾燥機中で１
時間放置してフィルム同士が熱融着した場合×１融着し
なかった場合○とした。

腰の強さ 東洋精機製のスティフネスメーターを用いて扇形に変形
させた試料フィルムの頂点付近で接触する圧子にかかっ
た荷重を腰の強さとした。

尿犀判 赤外線分光光度計で７．５〜１１μの範囲の波長の光線
透過率を測定し、透過率がゼロの場合を１００として面
積法で算出したく数値が大きいほど透過性が悪く保温性
が良いことを示す）。

ＪＩＳ　　Ｋ−６７１４に従って日本電電製濁度計（Ｎ
ＯＨ−２００）を用いて測定した。計算は次の式で行っ
た。全光線透過率＝平行光線透過率十数乱光線透過率 吸水速度 試料フィルムを水中に浸漬して散乱光線透過率を測定し
て以下の計算式で評価した。

吸水速度（％）−（３時間水中に浸漬後の散乱光線透過
率−乾燥時の散乱光線透過率）／（完全吸水後の散乱光
線透過率−乾燥時の散乱光線透過率）Ｘ　１００ 閑水件 平衡状態になるまで吸水させた試料フィルムを２３°Ｃ
１５０ＲＨの恒温、恒湿室に放置して乾燥時の散乱光線
透過率を越える散乱光線透過率を示す時間数であられし
た。

長期連続生産性 ７２時間以上連続生産できた場合：０ ７２時間未満でダイの清掃のため生産をストップする必
要が生じた場合：×とした 実施例１ 中間層が酢酸ビニル含量１５％のエチレン−酢酸ビニル
共重合体樹脂１００重量部、ポリアクリル酸塩系の高吸
水性樹脂（住友化学工業（株）製スミカゲルＮＰＩＯＩ
Ｏ１吸水性能６００　ｇ／　ｇ）１．５重量部、保温性
付与剤としてのＳｉＯ＊（徳山曹達（株）製　トクシー
ルＮＲ）５．０重量部からなり、両表面層が線状低密度
ポリエチレン（密度０．９１２、ＭＩ−２，０）、高吸
水性樹脂（同　スミカゲルＮＰＩＯＩＯ）０．５重量部
からなる、厚み構成比が１５μ／７０μ／１５μの農業
用の３層フィルムを共押出インフレーション法にて製造
した。得られたフィルムの諸性質を表１に示す。

実施例２ 中間層が酢酸ビニル含量１５％のエチレン−酢酸ビニル
共重合体樹脂１００重量部、高吸水性樹脂（住友化学工
業（株）製スミカゲルＮＰＩＯＩＯ１吸水性能６００　
ｇ／ｇ）１．５重量部からなり、両表面層が線状低密度
ポリエチレン（密度０．９１２、ＭＩ＝２０）、高吸水
性樹脂（同　スミカゲルＮＰ、１０１０　）０．５重量
部からなる、各層に保温性付与剤としてのＳｉＯバ徳山
曹達（株）製　トクシールＮＲ）５．０重量部を配合し
た、厚み構成比が１５μ／７０μ／１５μの農業用の３
層フィルムを共押出インフレー７：Ｉン法にて製造した
。得られたフィルムの諸性質を表１に示す。

実施例３ 中間層が酢酸ビニル含量１５％のエチレン−酢酸ビニル
共重合体樹脂１００重量部、高吸水性樹脂（住友化学工
業（株）製スミカゲルＮＰＩＯＩＯ１吸水性能６００　
ｇ／　ｇ）３．０重量部、保温性付与剤としてのＳＩＯ
！（徳山曹達（株）製　トクシールＮＲ）５０重量部か
らなり、両表面層が線状低密度ポリエチレン（密度０．
９１２、ＭＩ＝２．０）、高吸水性樹脂（同スミカゲル
ＮＰＩＯＩＯ）０．５重量部からなる、厚み構成比が１
５μ／７０μ／１５μの農業用の３層フィルムを共押出
インフレーション法にて製造した。得られたフィルムの
諸性質を表１に示す。

実施例４ 中間層が酢酸ビニル含量１５％のエチレン−酢酸ビニル
共重合体樹脂１００重量部、高吸水性樹脂（住友化学工
業（株）製スミカゲルＮＰＩＯＩＯ。

吸水性能６００　ｇ／　ｇ）５．０重量部からなり、両
表面層が線状低密度ポリエチレン（密度０．９１２、Ｍ
Ｉ＝２０）、高吸水性樹脂（同　スミカゲルＮＰＩＯＩ
Ｏ）０．５重量部からなる、各層に保温性付与剤として
のＳｉｎ、（徳山曹達（株）製　トクシールＮＲ）５．
０重量部を配合した、厚み構成比が１５μ／７０μ／１
５μの農業用の３層フィルムを共押出インフレ−ション
法にて製造した。得られたフィルムの諸性質を表１に示
す。

比較例！ 中間層が酢酸ビニル含１１１５％のエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体樹脂、両表面層が酢酸ビニル含！５％のエチ
レン−酢酸ビニル共重合体樹脂で構成されており、散乱
光線透過性付与剤としてゼオライトを全合成樹脂１００
重量部に対して４．５重量部を添加してなる、厚み構成
比が１５μ／４５μ／１５μの３層構造の市販の梨地フ
ィルムの諸性質を表１示す。

比較例２ 酢酸ビニル含量１５％のエチレン−酢酸ビニル共重合体
樹脂３０重量部、線状低密度ポリエチレン（密度０．９
１２、Ｍ　＋　＝２．０）７０重量部、高吸水性樹脂（
住友化学工業（株）製スミカゲルＮＰＩＯＩＯ１吸水性
能６００　ｇ／ｇ）１．５重量部、Ｓｉｎ、（徳山曹達
（株）製　トクシールＮＲ）５．０重量部からなる厚み
１００μの単層の農業用フィルムをＴダイキャスト法で
製膜した。同フィルムの諸性質を表１に示す。

比較例３ 酢酸ビニル含量１０％のエチレン−酢酸ビニル共重合体
樹脂１００重量部とポリビニルアルコール（信越化学工
業（株）製ポバールＰＡ−１８３（ケン化度８８％）、
吸水能力８ｇ／ｇ）８．ｏ重量部からなる厚み７５μの
単層の農業用フィルムをインフレーション法で製膜した
。同フィルムの諸性質を表１に示す。

※全光線透過率及び散乱光線透過性中のく　）外の数値
は乾燥時の、（）内の数値は吸水後のデータである。

表１からも明らかなように本発明の農業用多層フィルム
は比較例２の高吸水性樹脂を含有した単層フィルムに比
べて同じ程度の全光線透過率、散乱光線透過率、吸水速
度、保温性を示すのみならず、長期間連続生産性は勿論
のこと、取り扱いやすさの指標である腰の強さも改善さ
れたことが分かる。又、比較例１の無機フィラーを添加
した梨地タイプのフィルムは全光線透過率が低下してお
り、これ以上無機フィラーを添加して散乱光線透過率を
増加させることが出来ないことが分かる。

比較例３のポリビニルアルコールを添加したフィルムは
さほど散乱光線透過率の向上に効果がなく、吸水させて
も散乱光線透過率はあまり増加しなかった。

（作用及び効果） 本発明の農業用多層フィルムは両表面層の高吸水性樹脂
を含有量が中間層に比して少ないことから従来の高吸水
性樹脂を含有した単層フィルムのように製膜時の“めや
に”等の発生がなく長期間の連続生産も可能となった、
更に高吸水性樹脂が両表面層よりも中間層において高含
有率で配合されているにも拘わらず、容易に吸水して全
光線透過率を低下させずに散乱光線透過性を向上させる
ことが出来る。更にその他の性能も多層化することによ
り改善出来るので葉菜類のノ＼ウスやトンネル栽培の被
覆材として好適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中間層がポリオレフィン系樹脂１００重量部に対
   して吸水能力が２０ｇ／ｇ以上の高吸水性樹脂を１．０
   重量部以上含有してなり、両表面層がポリオレフィン系
   樹脂１００重量部に対して吸水能力が２０ｇ／ｇ以上の
   高吸水性樹脂を１．０重量部未満含有させてなる農業用
   多層フィルム。
2. （２）請求項１記載の中間層に用いるポリオレフィン系
   樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂又はエチレン
   −酢酸ビニル共重合体樹脂と他のポリオレフィン系樹脂
   の混合物である農業用多層フィルム。