JPS5947989B2 - 農業用被覆資材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は農業用被覆資材に関するものであり、更に詳し
くは吸湿性、保温性、耐候性、採光特性）に優れた農業
用被覆資材に関するものである。

我が国の農業技術の発展に果した農業生産資材の役割は
極めて大きく、特に薩采、果樹等の防霜、防寒、促成栽
培用被覆資材としての透明タイプ合成樹脂フィルムは、
現代農業にとつて欠くことの出来ない農業生産資材とな
つている。更に又、石油を取り巻く厳しい環境下、省エ
ネルギー不可欠の昨今に於ては、より防霜、防寒性の優
れた農業用被覆資材の登場が強く切望されている。従来
、防霜、防寒、促成栽培用な使用されてい・る合成樹脂
フィルムの素材としてはポリ塩化ビニルを代表に、ポリ
エチレン、ポリ酢酸ビニル等がある。

しかしかかる合成樹脂フィルムは、農業用被覆資材とし
ては下記に述べるような問題点を有しており満足すべき
ものとは言えない。即ち問題点の１つは、使用初期は透
明性も良く太陽光を充分に採光出来るのであるが、可塑
剤或いは静電気の発生の為に汚れ易＜、例えば使用１年
で約２０％以上も太陽光の透過率が低下し、光線不足が
軟弱徒長な作物生育の原因となることである。

問題点の２つは、耐候性に乏しく・・ウス張りでは通常
１年、トンネル掛けで無理をして使用しても２〜３年が
限界である点でありその買替費用、張替労力は多大なも
のである。

問題点の３つは、６〜１７μ波長域の赤外線透過率が大
きい為、日中の温度上昇は大であるにも拘らず夜間に於
ては被覆内といえども放射冷却による地温並びに気温の
低下は抑止し得ず、ポリエチレンの如き素材に於ては無
被覆より温度低下が大となる場合すらあることである。

問題点の４つは、素材に吸湿性がない為、密閉された被
覆内は常に多湿状態にあり、病害虫の発生原因になり易
いばかりか、朝方の気温低下時に飽和温度状態をこえて
結露し、降霜・凍結し易く、霜害・凍害の原因となるこ
とである。

本発明者らは以上の如き従来農業被覆資材の問題点を解
決した吸湿性・保温性・耐候性・採光特性に優れた農業
用被覆資材の開発に鋭意研究の結果、本発明を完成する
に至つた。

即ち本発明は、ポリビニルアルコール系フイルムを延伸
、スプリツト、熱処理、拡幅して得られる網状不織布と
ポリビニルアルコール系フイルムとの積層体から成るこ
とを特徴とする農業用被覆資材である。

本発明で云うポリビニルアルコール系フイルム（以下ポ
リビニルアルコールをＰＶＡと略記）とは、ＰＶＡｌＯ
Ｏ％よりなるフィルム、或は一般に３０％（モル％、以
下同じ）以下の割合で他のモノマーもしくはポリマー、
好適にはオレフイン類もしくはそれらのポリマーを含む
共重合体もしくはブレンド物などの変性ＰＶＡよりなる
フイルムを意味する。

変性ＰＶＡよりなるフィルムは、例えばエチレン一酢酸
ビニル共重合体の鹸化物、或はペレタイズされた含水Ｐ
ＶＡとポリエチレンとのブレンド物等を溶融押出し法に
よりフイルム化することによつて容易に得ることができ
る。か＼るＰＶＡ系フイルムは、吸湿性、透明性、耐候
性にすぐれると共に６〜１７μ波長域の赤外線透過率が
極めて小さく保温性も良好であつて、被覆資材とした場
合、結露による病害虫発生成は霜害、凍害発生の惧れが
少なく、かつ長期間に亘つて充分なる透明性・採光性を
保持し、一方それらフイルムの欠点である湿潤時の寸法
安定性不良及び低温・低湿時の脆化は、本発明の特定の
不織布、即ち上記と同様のフイルムを延伸、スプリツト
、熱処理、拡幅して得られる寸法安定性並に機械的強度
にすぐれ、かつ実質的に平滑な繊維からなる網状不織布
と組み合せ積層することによつて、フイルムの有する前
記諸特性を何ら損うことなく、これを士分実用に耐え得
る程度迄改善することが可能であり、かくして本発明に
よれば薩菜・果樹等の防霜・防寒・促成栽培用被覆資材
として従来品にはみられないすぐれた特性を有し、しか
も耐久性の良好な資材の提供が可能となるのである。こ
＼で、ＰＶＡ系フイルムと組み合せる素材として、上記
特定の平滑繊維からなる網状不織布を用いることが特に
重要であり、これによつてＰＶＡ系フイルムの諸特性、
殊に透明性が有効に保持され、かつ又、フイルムと不織
布との積層強度も良好となるのであつて、これに代えて
、通常の不織布或は織編物を用いたのでは、本発明同様
の効果は奏し得ない。又最近の農業気象、作物生育に関
する研究の進展により、太陽光の散乱光が多い程全日射
量が同−の場合に於ては、作物の光合成速度が促進され
、均一かつ優れた作物生育をすることが、ダイズ、キユ
ウリ、トウモロコシ等の作物で判明し、防霜、防寒性に
加え散光性にも優れた被覆資材が注目を浴びており、こ
の目的に梨地加工をしたポリ塩化ビニルフイルム等が用
いられているが、か＼る資材は、確かに散乱光の増加効
果はみられるものの、不透明化による採光不足と使用中
に於ける光透過率の低下が大きいことから、実際にはそ
れほど作物の生育効果が期特出来ないばかりか、対象作
物、季節によつては収量減或は軟弱徒長な作物生育の原
因ともなりかねないのが現状である。

これに対して、本発明の積層体からなる被覆資材にあつ
ては、後にも述べる通り、積層時、網状不織布とフイル
ムとの収縮差を利用することにより、全体として、或は
表面部分に、凹凸シポを有する積層体とすることが容易
であり、これによつて透明性と散乱光増加効果とを併有
した採光特性にすぐれた被覆資材とすることが可能であ
つて、か＼る点も本発明の大きな利点である。そして上
記散乱光増加による光合成速度の向上、さらには作物生
育の均斉化の観点から、それら凹凸シボを有するものが
、本発明の被覆資材のうちでも最も好ましいものである
。以下本発明を詳細に説明する。

本発明に用いる網状不織布は、ＰＶＡ系フイルムを延伸
、スプリツト、熱処理、拡幅して得られるものであり、
その方法は公知の如何なる方法によつても良い。

例えばＰＶＡＩＯＯ％からなるフイルムを使用する場合
は、平均重合度１４００以上、鹸化度９８．５％以上の
ＰＶＡフイルムを、１８０℃以上で少くとも５．５倍好
適には６〜６．５倍に延伸し、スプリツト後２００℃以
上で熱処理を行い、次いでクロスガイダー方式、スプリ
ング方式等により拡幅することによつて得られる。この
場合、平均重合度が１４００以下、鹸化度が９８．５％
以下のＰＶＡフイルムでは、得られる網状不織布の実用
的な寸法安定性及び強度の点で好ましくない。又、延伸
温度が１８０℃以下では延伸性の点で問題があり、延伸
比が５．５倍より低いとスプリツト性及び得られる網状
不織布の強度及ひ実用的な寸法安定性が不良となり好ま
しくない。更に又、熱処理温度が２００℃より低いと熱
セツト効果に乏しく、実用的な寸法安定性が不良となり
同様に好ましくない。延伸及び熱処理温度の上限は熱分
解を生じない温度、一般的には２２０〜２３０℃まで可
能である。ＰＶＡ系フイルムとしてオレフイノ変性ＰＶ
Ａフィルムを使用する場合は、オレフインの含有量に比
例的に融点並びに熱分解温度が低下し且つ実用的寸法安
定性は向上するので前記ＰＶＡ丁００％フイルムの場合
より低い温度で前記方法と同様に延伸、スプリツト、熱
処理をすることにより実用的な寸法安定性及び充分なる
機械的強度を賦与せしめることが出来る。

しかして本発明に用いる網状不織布を構成するスプリツ
トフアイバ一の少くとも８０％が、一般に０．５−以上
、更に好ましくは１．０Ｔｆｒｍ以上の巾を有するもの
であることが肝要であり、かかる網状不織布は上記のス
プリツト条件を適宜選定することによつて容易に得られ
る。

スプリツトフアイバ一の巾が０．５−より小さいとＰＶ
Ａ系フイルムの低温、低湿時の脆化に対する補強効果が
不充分であり好ましくない。・・ウス展張等高強度が要
求される場合は、１−以上の巾にすることがより好まし
い。又、凹凸シボを形成せしめる場合にあつては、上記
に加えて、同じくスプリツトフアイバ一の少くとも８０
％が巾３−程度以下であることが望ましく、３−を上廻
わると、ＰＶＡ系フアイルと貼り合せた後の積層体の凹
凸シボが粗大かつ不均一となつて散乱光の増加効果に乏
しく、散光性の点で好ましくない。又、本発明の網状不
織布は拡幅後のいわゆる網状ウエブのままでも良いし、
該網状ウエプを経緯に各１枚、場合によつては更に多数
枚、公知の方法で積層接着したものでも良いし、更には
又補強用としてビニロン系・ＰＶＡ系延伸テープ等網状
不織布と密着性のある素材を適当な間隔で挿入しても良
いが、いずれの場合もその空隙率を、通常７０％以下、
特に凹凸シボを形成せしめる場合には７０ＣｆＡ以下、
３０％以上の範囲にするのが好ましい。

空隙率が７０％より大きいとＰＶＡ系フ、イルムの低温
・低湿時の脆化に対する補強効果が不充分で好ましくな
く、又シボ形成の場合３０％より小さいとＰＶＡ系フイ
ルムと貼り合せた後の積層体の凹凸シボが少く散光性の
点で好ましくない。網状ウエブを経緯に積層接着する為
のバインダーとしては、密着性のある素材であれば良い
が、耐候性、吸湿性、透明性の点で同素材であるＰＶＡ
系ポリマー、例えばビニルアルコール単独重合体を用い
ることが好ましい。以上の如き網状不織布とＰＶＡ系フ
イルムとから成る本発明の積層体の構成としては、網状
不織布とＰＶＡ系フイルム各１枚よりなるもの、網状不
織布でＰＶＡ系フイルムをサンドイツチしたもの、或い
は逆にＰＶＡ系フイルムで網状不織布をサンドイツチし
たもの等いずれの構成でも良いが、貼り合せる為のバイ
ンダーとしては密着性・耐候性・吸湿性・透明性の点で
前記網状不織布の製造に於けると同様のＰＶＡ系ポリマ
ー、例えばビニルアルコール単独重合体を用いるのが好
適である。

なおこの場合、網状不織布を得る為のＰＶＡ系フィルム
と、網状不織布に貼り合せるＰＶＡ系フイルムの組成が
同一である必要は勿論なく、むしろ一方の組成が例えば
オレフイン類の共重合比或いはブレンド比が大きい場合
、他方の組成をオレフィン類の共重合比或いはブレノド
比を小さくしたもの好ましくは、ＰＶＡＩＯＯ％よりな
るものにする方が吸湿性・透明性・６〜１７μ波長域の
赤外線透過の点で好ましい。網状不織布とＰＶＡ系フイ
ルムを貼り合せ積層する具体的な方法は公知の如何なる
方法によつても良い。

例えば、網状不織布に、ロールコーター法、デイツピ／
グ法等公知の方法によつてバインダーを塗布後、ＰＶＡ
系フイルムを貼り合せ乾燥するか、もしくは網状不織布
として拡幅後の網状ウエブを経緯に各１枚以上積層接着
したものを用いる場合であれば、より好適にはＰＶＡ系
フイルムを上記積層接着と同時に貼り合せれば良い。唯
、網状不織布とＰＶＡ系フイルムとの貼合せ乾燥に際し
て、１００℃前後の高温下で乾燥を行う場合には、網状
不織布は、その製造条件或はこれを構成するＰＶＡ系フ
イルムの組成によつては０〜１０％程度の範囲で収縮を
示すことがあるので、後述の凹凸シボを形成せしめる場
合を除いて、一般に緊張下で貼合せ及び乾燥を行うのが
よく、尚且つ問題がある場合は、貼合せ、乾燥に先立つ
て、予め乾燥と同一条件下で網状不織布に収縮処理を施
し、乾燥工程での収縮を殆んど零にする方法が効果的で
ある。か＼る方法によつて平滑性にすぐれた積層体を容
易に得ることが出来る。又、凹凸シボを有する積層体を
製造するには、上記の如くして得られた平滑な積層体に
機械的にシボ付けを行う方法もあるが、よりよくはＰＶ
Ａ系フイルムと網状不織布との収縮差を利用する方法、
即ちＰＶＡ系フイルムの平衡湿潤後の乾燥工程収縮率と
網状不織布の乾燥工程収縮率とに差が生じるように調整
の上、ＰＶＡ系フイルムを平衡湿潤状態に維持せしめた
状態で網状不織布と貼り合せ、乾燥収縮せしめてシボを
発現させる方法によるのが操作が簡便であり、またシボ
の発現状態も良好であつて好ましい。この場合、網状不
織布として前述の如き空隙率並にスプリツトフアイバ一
布を有するものを用い、かつＰＶＡ系フイルムの湿潤度
を平衡状態に維持することが肝要であり、かくすること
によつて、実質的に均一な凹凸シボの形成された散光性
にすぐれた積層体を得ることが出来る。ＰＶＡ系フイル
ムを平衡状態にまで湿潤させずに貼り合せ、乾燥した場
合は、凹凸シボが不均一かつ不充分となつて好ましくな
い。又、網状不織布についても、前記の通りその乾燥工
程収縮率を使用するＰＶＡ系フイルムの組成、或は延伸
、熱処理条件によつて、場合によつては１０％程度まで
調整することが出来るから、この性質のみを利用しＰＶ
Ａ系フイルムを湿潤させずに貼り合せ収縮・乾燥させる
方法もあるが、ＰＶＡ系フイルム特にポリビニルアルコ
ール成分の大なるフイルムは湿潤下での膨潤速度が極め
て大きい為、ＰＶＡ水溶液等、ＰＶＡ系フイルムを膨潤
させ易いバイノダ一等を用いて貼り合せるような場合、
ＰＶＡ系フイルムが短時間に不均一膨潤した状態で網状
不織布と貼り合される為、得られる積層体の凹凸シボが
不均一且つ不充分であるばかりかＰＶＡ系フイルムと網
状不織布の密着性に乏しくなる傾向にあるので、一般に
は前記平衡湿潤状態のフイルムを用いる方法によるのが
よい。ＰＶＡ系フイルムの乾燥工程の収縮率は湿潤下で
の平衡膨潤度に相当するものであり、この調整はＰＶＡ
系フイルムの組成及び熱処理条件の選定によりこれを行
うことが出来る。例えばＰＶＡｌＯＯ％フイルムでは２
００℃熱処理で約１０％、エチレン３０％共重合ＰＶＡ
フイルムでは１５０℃熱処理で約４％に調節出来る。又
平衡湿潤状態にするには一定時間例えば水中に滞留させ
れば良い〜 以上実施例により本発明を説明する。

尚、実施例中の諸物性値は、以下の方法によつて測定し
たものである。

〔太陽光の透過率〕

照度計により無被覆下の太陽光照度（ＴＯ）と同時刻で
高さ５０ｃ！ｎの位置に試料を挿入した時の太陽光照度
（ｔ１）を測定し次式により求めた。

太陽光透過率（至）＝ｔ１／ＴＯ×１００又、経時変化
は試料を実際にトノネル被覆法にて一定期間使用した後
の太陽光の透過率を上記方法で測定して求めた。

〔吸湿率〕 ２０℃で一定湿度条件下（４０％ＲＨ〜９５％ＲＨ）に
一昼夜放置した時の試料の重量（Ｗ１）と同試料を５０
℃で１０時間以上真空乾燥を行つた時の絶乾重量（ＷＯ
）を測定し次式より求めた。

〔６〜１７μ波長域の赤外線透過率〕赤外分光光度計（
日立製作所製 ２２５型）により６〜１７μ波長域の赤
外線吸収スベクトルを測定して求めた。

〔日中温度上昇度・夜間保温度〕

間口約１．２ｍ）高さ約０．６ｍ、全長約２０ｍの卜／
ネル被覆下の日中最高温度（ｔｌ）と夜間の最低温度（
Ｔ２）、及び無被覆下の日中最高温度（Ｔ３）と夜間最
低温度（Ｔ４）をそれぞれ地上１５ｃ−ｍの高さで測定
し次式より求めた。

〔光合成速度〕

試料により密閉被覆された高さ４０ｃｍ、幅６０ｍ、長
さ８０ｃｍのトンネル内に作物を入れ５月の晴天下に５
時間光合成を行つた。

初期及ひ５時間経過後の炭酸ガス濃度を赤外線ガス分析
計で測定し、作物の葉面積１？７一Ｚ″が１時間当りに
消費する炭酸ガス量を算出して求めた。〔耐候性〕 ウエザーメータ一により１５０時間照射後の試料の抗張
強度（Ｓ１）と照射前の試料の抗張強度（ＳＯ）をテン
シロン型引張試験機で測定し、次式より照射後の強度保
持率を求めた。

実施例 １ 平均重合度１７００、鹸化度９９．９％のＰＶＡフイル
ム（厚み４０μ）を１９０℃で６倍に延伸、スプリツト
後２００℃で３０秒間熱処理を行い延伸方向と直角方向
に拡幅して得られた網状ウエブを、平均重合度１４００
、鹸化度９９．９％のＰＶＡ９％水溶液を用いて経緯に
各１枚積層接着した網状不織布を製造するに際し、ＰＶ
Ａ系フイルム（厚み５０μ）を上記積層接着と同時に貼
り合せ、１００℃の温度で緊張下にて乾燥を行い表面が
実質的に平滑な積層体（積層ウエツブ／フイルム積層体
）を製造した。

この場合網状ウエブの拡幅比を調節して網状不織布の空
隙率を３０％とし、これとＰＶＡＩＯＯ％フイルムとか
らなる本発明品１、エナレン１０％共重合のＰＶＡフイ
ルムとからなる本発明品２、及びエチレン３０％共重合
のＰＶＡフイルムとからなる本発明品３を得た。本発明
品と従来品について第１表に太陽光透過率の経時変化を
、第２表に吸湿率を、又第３表に６〜１７μ波長域の赤
外線透過率及び保温特性をそれぞれ示したが、この結果
から本発明品が従来品に比し如何に透明性、吸湿性、保
温性に優れ、作物栽培にとつて好適な被覆資材であるか
が明らかである。実施例 ２ 実施例１と同様にして網状不織布を製造するに際し、熱
処理後常温の水に平衡湿潤させたＰＶＡ系フイルム（厚
み５０μ）を網状ウエツプの積層接着と同時に貼り合せ
た後、８０℃で収縮乾燥を行つて実質的に均一な凹凸シ
ポを有する積層体を得た。

この場合網状ウエブの拡幅比とＰＶＡ系フイルムの組成
及び熱処理条件を調節して、空隙率３０％の網状不織布
と２０５℃で熱処理したＰＶＡｌＯＯ％のフイルムとか
らなる本発明品４、空隙率３０％の網状不織布と１５０
℃で熱処理したる本発明品５、及び空隙率７０％の網状
不織布と２０５℃で熱処理したＰＶＡｌＯＯ％フイルム
とからなる本発明品６を得た。本発明品４〜６は、太陽
光の透過性、吸湿性、６〜１７μ波長域の赤外線透過性
に於ては本発明品１〜３とほと同程度の特性を有してい
たが、第４表に作物の光合成速度の測定結果の１例を示
したように、本発明品４〜６は本発明品１〜３に比較し
て光合成速度が大きく均一な凹凸シポ形成による散乱光
の増加効果が明らかである。

更に又、従来の散光性資材である梨地ポリ塩化ビニルフ
ィ光合成速度に於て優れるばかりか、６ケ月使用後に於
ては、経時の太陽光透過率の減少が梨地ポリ・塩化ビニ
ルフイルムに比し極めて小さい為、該フィルムとの光合
成速度の差が一層顕著となる。実施例 ３本発明品との
比較として、本発明の網状不織布の代りにビニロン寒冷
紗（クラレ製・クレモナ寒冷紗・ ３００）、ポリエス
テルスパンポンド不織布（ユニチカ製・ラブシート２０
４０７）及びポリエチレンネツト（日石化学製・日石ワ
リフ・Ｓタイプ）を用いてＰＶＡＩＯＯ％フイルム（５
０μ）と貼り合せ実質的に平滑な表面を有する積層体（
対照品１〜３）を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリビニルアルコール系フィルムを延伸、スプリッ
   ト、熱処理、拡幅して得られる網状不織布とポリビニル
   アルコール系フィルムとの積層体から成ることを特徴と
   する農業用被覆資材。 ２ ポリビニルアルコール系フィルムが、０〜３０モル
   ％のオレフィン単位を含むポリビニルアルコール系重合
   体より成る特許請求の範囲第１項に記載の農業用被覆資
   材。 ３ ポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも一方
   がビニルアルコール単独重合体よりなる特許請求の範囲
   第２項に記載の農業用被覆資材。 ４ 網状不織布を構成するスプリットファイバーの少く
   とも８０％が巾０．５ｍｍ以上である特許請求の範囲第
   １項に記載の農業用被覆資材。 ５ 網状不織布を構成するスプリットファイバーの少く
   とも８０％が巾１．０ｍｍ以上である特許請求の範囲第
   ４項に記載の農業用被覆資材。 ６ 網状不織布が７０％以下の空隙率を有するものであ
   る特許請求の範囲第１項、第４項又は第５項に記載の農
   業用被覆資材。 ７ 網状不織布とフィルムとがポリビニルアルコール系
   結合剤を介して積層されている特許請求の範囲第１項に
   記載の農業用被覆資材。 ８ 積層体もしくはその表面に実質的に均一なシボが形
   成されている特許請求の範囲第１項に記載の農業用被覆
   資材。 ９ 網状不織布を構成するスプリットファイバーの少く
   とも８０％が巾０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下である特許
   請求の範囲第７項に記載の農業用被覆資材。 １０ 網状不織布を構成するスプリットファイバーの少
   くとも８０％が巾１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である特許請
   求の範囲第８項に記載の農業用被覆資材。 １１ 網状不織布が７０％以下、３０％以上の空隙率を
   有するものである特許請求の範囲第７項乃至第９項に記
   載の農業用被覆資材。