JPS6144091B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は保温性、透明性の改良されたオレフイ
ン系樹脂を主体とする農業用フイルムに関する。 さらに詳しくはオレフイン系樹脂(A)100重量部
に対し、SiO₂と周期律表，（但しAlは除
く）、族に属する金属元素の酸化物から選ばれ
る金属酸化物１種もしくは２種以上とから成る複
合酸化物(B)（以下シリカを含む複合酸化物と略称
する）２〜20重量部配合してなる組成物であつて
該オレフイン系樹脂の屈折率ｎ_Aと該複合酸化物
の屈折率ｎ_Bの比ｎ_A／ｎ_Bが0.99以上1.02以下の
範囲である組成物を製膜して成る農業用フイルム
に関する。 従来、農業用ハウス、トンネルハウス等の被覆
材としてはポリ塩化ビニルフイルム、ポリエチレ
ンフイルムやエチレン−酢酸ビニル共重合体フイ
ルム等のオレフイン系樹脂フイルム等が使用され
ているが、ポリ塩化ビニルフイルムは使用中にフ
イルム中に含まれる可塑剤がフイルム表面にブリ
ードする影響で塵埃が吸着して光線透過性が著し
く損なわれハウス内の温度上昇を妨げるという欠
点があると共に使用後焼却処理をすると塩酸ガス
が発生するため廃棄処理がむづかしいという問題
がある。 また、オレフイン系樹脂フイルムはフイルム中
に可塑剤を含まず、化学的構造も安定しているた
め、長期に使用中に光線透過率はほとんど変らな
いし、焼却しても有害ガスの発生がない点ではポ
リ塩化ビニルフイルムよりすぐれているが、この
フイルムはポリ塩化ビニルに比べて保温性につい
ては劣つている。そのためオレフイン系樹脂フイ
ルムは前記光線透過率が持続する長所をもちなが
らも、従来あまりハウス被覆用フイルムとして利
用されなかつたものである。 一般に、温室、ハウスにおける被覆用フイルム
の保温性というのは、夜間におけるハウス内の温
度の低下を防止する特性であつて、昼間太陽光線
によつてフイルム内の地中に吸収された熱が夜間
には地面から輻射線となつて輻射されることによ
り、ハウス内の温度を外気の温度より高く保つの
であるが被覆フイルムの地面から輻射する輻射線
の透過率が大きいと地面からの輻射線はハウス外
に散逸してしまつてハウス内の地温は低下し、そ
の結果ハウス内の温度を外気より高く保つことが
できなくなる。従つて、被覆用フイルムの保温性
の良否は前記輻射線の吸収、または反射率の如何
によるものであり、その率の高いもの程良いこと
になる。 また、温室、ハウスにおける被覆用フイルムに
要求される特性として、フイルムの水滴防止性が
ある。被覆用フイルムの水滴防止性というのは被
覆用フイルムをハウスとして用いると内部に水蒸
気がフイルム内面に凝結した小さな水滴が形成さ
れ難い特性のことであるが、オレフイン系樹脂フ
イルムは水滴に対するぬれが小さいことから、水
滴防止性に劣ることが指摘されてきた。このた
め、ふつう水滴防止剤を混合し、フイルム表面の
ぬれを改良しているが、水滴防止効果の持続性と
水滴防止剤のフイルム表面へのブリード過多によ
るフイルムの光線透過性を低下させるという問題
点を生じるためいまだ良好な水滴防止性フイルム
が得られていない。 オレフイン系樹脂フイルムの保温性を改良した
被覆用フイルムとしては、オレフイン系樹脂に燐
酸塩化合物や酸化硅素や脱水カオリナイト等特定
の無機フイラーを添加してなる被覆用フイルムが
ある。しかし、これらの方法は、オレフイン系樹
脂の保温性は改良されているものの、ポリ塩化ビ
ニルフイルムに比べると未だ不充分なものであ
り、さらに最大の問題点は無機フイラーの添加に
より、得られるフイルムの透明性特に平行光線透
過性がポリ塩化ビニルフイルムやエチレン−酢酸
ビニル共重合体フイルムに比べると劣ることであ
る。一般に農業用被覆フイルムとして要求される
光線透過性は全光線透過率で80〜85％以上必要と
言われているが、全光線透過率がこの要望を満た
していても、その内容即ち、平行光線透過性と散
乱光線透過性のいずれの寄与が大きいかにより、
作物に与える影響は大きく異なる。例えば本来夏
の作物であるトマト、キユウリ、スイカ等をはじ
め、一般に果菜類は平行光線による生育が好まし
く散乱光を用いた場合には、色づきや果実の生育
に問題が生ずることが多く、またレタスやキヤベ
ツのような葉菜類や水稲の育苗等にはむしろ散乱
光の方が葉の生育が良好になるため好ましいこと
が近年徐々に明らかになつていている。しかしな
がら、今なお水稲栽培を除いて、農家では果菜類
は当然のこと、葉菜類に対しても平行光線透過性
の良好な透明ポリ塩化ビニルフイルムを使用する
ことが多いが、これは、ハウスやトンネルの内部
作物の生育状況が外から透視できる利点が大きい
ことにも起因している。 かかる理由から上述のようなポリオレフインに
特定の無機フイラーを添加してポリオレフインの
欠点であつた保温性を改良する技術が早くから提
供されているにも拘ず未だ一般には使用されてい
ないのが現状である。 かかる問題点を解決する方法として近年、ポリ
オレフインにポリアセタール等特定の高分子化合
物を添加することにより平行光線透過性が良好で
かつ保温性を改良しようとする試みもなされてい
るが、この場合には、保温性の改良効果が未だ不
十分である。 本発明者らは上述のようなオレフイン系樹脂に
おける農業用フイルムとしての問題点を除去し、
保温性、平行光線透過性、水滴防止性にすぐれた
農業用フイルムを安価に提供するため、鋭意研究
を重ねた結果オレフイン系樹脂の屈折率とほぼ等
しい屈折率を有するシリカを含む複合酸化物の粉
末を添加した組成物を製膜することにより、従来
技術に比べ極めてすぐれた平行光線透過性、保温
性、水滴防止性を兼ね備えたフイルムが得られる
ことを見い出し本発明を完成した。 即ち本発明はオレフイン系樹脂(A)100重量部に
対しシリカを含む複合酸化物粉末(B)２〜20重量部
配合してなる組成物を調整するに際し、該オレフ
イン系樹脂の屈折率ｎ_Aとシリカを含む複合酸化
物の屈折率ｎ_Bの比ｎ_A／ｎ_Bが0.99以上1.02以下
の範囲に入るようにシリカを含む複合酸化物の組
成を選択することを特徴とした該組成物を製膜し
て成る農業用フイルムに関する。 本発明の第１の特徴は、オレフイン系樹脂に無
機フイラーを添加するにも拘ず、平行光線透過率
の非常にすぐれた透明フイルムが得られる上に、
従来のポリオレフインフイルムの欠点であつた保
温性は大巾に改良されポリ塩化ビニルフイルムに
比肩しうる程度にまで高められる点にある。 本発明の第２の特徴は所望の屈折率を有するシ
リカを含む複合酸化物は従来技術として公知の製
法により一般に安価に入手しうる上、オレフイン
系樹脂への添加も従来農業用フイルムを製造する
際の添加剤処方時に同時に添加しうるので従来技
術の製造工程がそのまま使用でき、フイルム化も
容易なため、結果として従来のオレフイン系樹脂
農業用フイルムと大差ない価格で性能を大巾に改
良した本発明によるフイルムを提供しうる点にあ
る。 本発明の第３の特徴はオレフイン系樹脂を主体
とした本発明組成物は本質的に焼却処理が容易で
あり、焼却時に塩酸ガスのような有害物を発生し
ないため使用後の廃棄処理が容易なことにある。 上述したような特徴は従来技術にくらべ本発明
の有利な点である。 以下本発明をさらに詳細に説明する。 本発明において使用されるオレフイン系樹脂と
しては、α−オレフインの単独重合体、α−オレ
フインを主成分とする異種単量体との共重合体で
あり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エ
チレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン
共重合体、エチレン−４−メチル−１−ペンテン
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。これ
らのうち、密度が0.910〜0.935の低密度ポリエチ
レンやエチレン−α−オレフイン共重合体および
酢酸ビニル含有量が30重量％以下のエチレン−酢
酸ビニル共重合体が透明性や耐候性や価格の点か
ら農業用フイルムとして好ましい。 さらに酢酸ビニル含有量が５重量％以上25重量
％以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体はこれら
のうちで特に透明性、柔軟性、耐候性等の点でよ
り好ましい。 本発明において使用されるSiO₂と周期律表
，（但しAlは除く）、族に属する金属元素
の酸化物から選ばれる金属酸化物１種もしくは２
種以上とから成る複合酸化物とは、一般式 （SiO₂）_x・（Ｍ〓Ｏ〓）_y・nH₂O や（SiO₂）_x・（Ｍ〓Ｏ〓）_y ・（Ｒ〓・Ｏ〓）_z・nH₂O 等で表わされ、ここでＭは周期律表，（但し
Alは除く）、族に属する金属元素を表わし、Ｒ
は周期律表，，族に属する金属元素を表わ
し、α、γは整数１もしくは２を表わし、β、δ
は整数１もしくは２もしくは３を表わし、ｎは零
もしくは正の数を表わし、ｘ，ｙ，ｚは本発明の
主旨に従つて、該複合酸化物の屈折率がオレフイ
ン系樹脂の屈折率と可及的近接しうるような値に
なるように決定される正の数を表わす。さらに本
発明の主旨を損なわない限り（（SiO₂）_x・
（M¹〓O〓）_y1・（M²〓O〓）ｙ……（Ｍ_n/〓Ｏ
〓）ym・nH₂Oの一般式を有するものでもよく、
さらには少量の他の金属酸化物等の不純物を含ん
でもよい。 上述したような金属元素の例としてＭとしては
例えばＢ、Ｂ_e、Ｍ_g、Ｃ_a、Ｂ_a、Ｚ_o、Ｔ_i、Ｚ_r、
Ｐ_b、Ｓ_o等が挙げられ、ＲとしてはＢ、Ｂ_e、Ｍ
_g、Ｃ_a、Ｂ_a、Ｚ_o、Ｔ_i、Ｚ_r、Ｐ_b、Ｓ_o、Al等が挙
げられる。これらのうち等にＴ_i、Ｍ_g、Ｃ_a等が
屈折率コントロールや価格の点から好ましい。 一般に本発明で使用するオレフイン系樹脂の屈
折率は1.48〜1.52の間にあるが、この屈折率は可
及的等しい屈折率を与える該複合酸化物の組成を
例示すると、例えば、チタニウムシリケートの場
合には、一般式 （Ｓ_iO₂）_x（Ｔ_iO₂）_y・nH₂O ここでｘ，ｙは0.01≦ｙ／ｘ≦0.34より好ましくは 0.05≦ｙ／ｘ≦0.18 の条件を満す正の数であり、ｎは零もしくは正の
数を表わす。 またマグネシウムシリケートの場合には、一般
式 （Ｓ_iO₂）_x・（Ｍ_gＯ）_y・nH₂O ここでｘ，ｙは0.075≦ｙ／ｘ≦0.5 より好ましくは0.1≦ｙ／ｘ≦0.33 の条件を満す正の数であり、ｎは零もしくは正の
数を表わす。 またカルシウムシリケートの場合には一般式 （Ｓ_iO₂）_x・（Ｃ_aＯ）_y・nH₂O ここでｘ，ｙは0.05≦ｙ／ｘ≦0.35 より好ましくは0.08≦ｙ／ｘ≦0.21 の条件を満す正の数であり、ｎは零もしくは正の
数を表わす。 具体的には本発明の実施に当つて使用するオレ
フイン系樹脂の屈折率を25℃、相対湿度65％の条
件下でＤ（Na）線を用いて測定した値ｎ_Aに対し
てシリカを含む複合酸化物の屈折率ｎ_Bが0.99≦
ｎ_A／ｎ_B≦1.02 より好ましくは0.995≦ｎ_A／ｎ_B≦1.01の範囲に
入るように該シリカを含む複合酸化物を組成を決
定する。 ｎ_A／ｎ_B比が上述の範囲をはずれると得られる
フイルムの平行光線透過率が低下するので好まし
くない。 またこれらシリカを含む複合酸化物において無
水の複合酸化物は加工性の点から含水複合酸化物
ゲルより好ましいが、本発明の主旨である保温性
の改良効果の点からは含水複合酸化物ゲルの方が
好ましい。特に水を多量に吸着する能力を有する
もの程好ましく、25℃、相対湿度65％での吸着水
分が10重量％より好ましくは20重量％以上を有す
るものが特に好ましい。これは、シリカを含む複
合酸化物そのものの赤外線不透過能に加えて水の
もつ赤外線不透過能の相乗効果により保温性改良
効果が高められるものと考えられる。さらに水吸
着能力を有するものは得られるフイルムに水滴防
止効果が現出するとともに、通常農業用フイルム
に用いられる無滴剤、湿潤剤を用いた場合にはこ
れらが吸着され徐々に放出されるため、その効果
の持続性にすぐれるという利点も持つている。 かような理由から無水複合酸化物よりも含水複
合酸化物ゲルの方が一般には好ましいが、フイル
ム加工時のトラブル防止や、目的とする保温性改
良レベルに応じて本発明にはいずれも使用可能で
ある。 さらにかようなシリカを含む複合酸化物は使用
に際し、細かく粉砕されていることが必要であ
り、その平均粒径が10μ以下であることが好まし
く、５μ以下であることがより好ましい。 平均粒径が該範囲を越えると得られるフイルム
の外観を悪化させ、表面凹凸による平行光線透過
性を悪化させるのみならず、フイルム物性も低下
するので好ましくない。 また該シリカを含む複合酸化物のオレフイン系
樹脂への配合割合はオレフイン系樹脂100重量部
に対し２〜20重量部が好ましく、３〜10重量部が
より好ましい。該配合物の配合量が２重量部未満
では得られるフイルムの保温性や水滴防止性の改
良効果があまり認められず、また配合量が20重量
部を越えると得られるフイルムの強度が低下する
ので好ましくない。 本発明の実施の方法はオレフイン系樹脂とシリ
カを含む複合酸化物粉末をロール型またはバンバ
リー型の混合機あるいは押出機などで混合もしく
は混練するといつた通常の方法で混入し、次いで
例えばインフレーシヨン加工、カレンダー加工、
Ｔダイ加工等の通常の成形加工方法でフイルム状
に成形する。通常フイルム加工は130〜250℃の加
工温度で行なわれるので、本発明に使用するシリ
カを含む複合酸化物のうち、含水複合酸化物につ
いては、この温度域における吸着水を脱離するた
め、加工温度程度の温度で吸着水をとりのぞくた
めの予備乾燥が必要である。 以上のようにして得られるフイルム中には、シ
リカを含む複合酸化物の分散をより良好にするた
めに、例えばソルビタンモノステアレートのよう
なソルビタン脂肪酸エステルやグリセリンモノス
テアレートのようなグリセリン脂肪酸エステルな
どの分散剤を本発明の組成物に対して0.2〜２重
量部添加して用いることも有効であり、また適当
な安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤やさらに必
要に応じて水滴防止剤などを適宜混入することも
有効である。 本発明によつて得られたオレフイン系樹脂フイ
ルムは、温室、ハウス等の被覆用フイルムとして
用いた場合、保温性に関しては従来技術に比べ著
しい改良効果が見られ、ポリ塩化ビニルのフイル
ムに比肩しうる程度に優れた性能を有するととも
に、平行光線透過性もポリ塩化ビニルと同等であ
る上、経時変化はむしろポリ塩化ビニルフイルム
よりも良好であり、水滴防止性に関してもすぐれ
た特性を有し、農業用フイルムとしてきわめて有
用である。 次に実施例をあげて本発明を説明するが、これ
ら実施例は単に例示的なものであつて、これらに
限定されるものではない。実施例および比較例に
示した保温性の測定は断熱材でつくつた約30cm立
方の箱の１つの面に試料を設けた保温性測定装置
を用いて、箱内に挿入した100℃の加熱ブロツク
による装置内の温度変化をサーミスタにて測定し
た。標準試料のガラス板（約２mm厚）が示す値と
の温度差を保温性として〔△Ｔ℃〕で示した。 また透明性の測定はJIS Ｋ−6714に準拠してヘ
イズメーターを用いて曇価ならびに全光線透過率
を測定しその尺度とした。この際、平行光線透過
率は以下の式を用いて求めた。 平行光線透過率＝全光線透過率−曇価 無機粉末の屈折率は浸漬法により測定し、ポリマ
ーフイルムの屈折率はAbbeの屈折計を用いて測
定した。測定は25℃、65％RHの室内でＤ線を用
いて行なつた。 また、水滴防止性の試験は次に示す方法で行な
つた。100c.c.のビーカーに水（30℃）を入れ、検
体フイルムにて覆い、しかるのち、恒温槽（30
℃）にビーカーをつけて、日当りのよい場所に放
置し、所定の経時後の状態を観察した。その評価
結果は以下の基準で表わした。 〇：小水滴が全くない。 △：一部に小水滴群が認められる。 ×：全面にわたつて小数滴が付着する。 実施例 １ 酢酸ビニル含有量が15重量％のエチレン酢酸ビ
ニル共重合体（MI＝２ｇ／10分、屈折率ｎ_A＝
1.498）100重量部と予め150℃で２時間乾燥した
TiO₂13.0重量％、SiO₂78.4重量％、灼熱減量3.6
重量％で示されるチタニウムシリケートゲル（屈
折率ｎ_B＝1.502、25℃相対湿度65％RHでの吸着
水分28％、平均粒径４μ）５重量部と、分散剤と
してグリセリンモノステアレート0.3重量部をブ
ラベンダープラストグラフで150℃８分間混練し
た後、170℃でプレス成形し、厚さ100μのフイル
ムを作成した。得られたフイルムは第１表に示す
通り透明性で保温性、水滴防止性に優れたもので
あつた。 実施例 ２ 実施例１において酢酸ビニル含有量が15重量％
のエチレン酢酸ビニル共重合体の代りに酢酸ビニ
ル含有量が５重量％のエチレン酢酸ビニル共重合
体（MI＝２ｇ／10分、屈折率ｎ_A＝1.505）を用
いた以外は実施例１と同様にして厚さ100μのフ
イルムを作成し、フイルム成形および測定を実施
し、結果を第１表に示した。 実施例 ３ 実施例１において酢酸ビニル含有量が15重量％
のエチレン酢酸ビニル共重合体の代りに密度が
0.924の低密度ポリエチレン（MI＝1.8ｇ／10分、
屈折率＝1.515）を用いた外は実施例１と同様に
してフイルム成形および測定を実施し、結果を第
１表に示した。 実施例 ４ 実施例１においてチタニウムシリケートゲルの
配合量を15重量部に変えた以外は実施例１と同様
にしてフイルム成形および測定を実施し、結果を
第１表に示した。 実施例 ５ 実施例１において、分散剤のグリセリンモノス
テアレートを添加しない以外は、実施例１と同様
にしてフイルム成形および測定を実施し、結果を
第１表に示した。 実施例 ６ 実施例１において、チタニウムシリケートゲル
をカルシウムシリケートゲル（屈折率ｎ_B＝
1.501、25℃相対湿度65％での吸着水分26％、平
均粒径3.7μ）に変えた以外は実施例１と同様に
してフイルム成形および測定を実施し、結果を第
１表に示した。 実施例 ７ 実施例１においてチタニウムシリケートゲルを
カルシウムシリケート（屈折率ｎ_B＝1.501、25℃
相対湿度65％での吸着水分６％、平均粒径3.8
μ）に変えた以外は実施例１と同様にしてフイル
ム成形および測定を実施し、結果を第１表に示し
た。 実施例 ８ 実施例１において、チタニウムシリケートゲル
をマグネシウムシリケートゲル（屈折率ｎ_B＝
1.500、25℃相対湿度65％での吸着水分29％、平
均粒径４μ）に変えた以外は実施例１と同様にし
てフイルム成形および測定を実施し、結果を第１
表に示した。 比較例 １〜３ 実施例１〜３の配合物において、それぞれチタ
ニウムシリケートゲルを除いたほかは、同様の手
法に従つてフイルム成形および測定を実施し、結
果を第１表に示した。 比較例 ４ 実施例１においてチタニウムシリケートゲルを
シリカゲル（屈折率ｎ_B＝1.465、25℃、相対湿度
65％での吸着水分29％、平均粒径４μ）に変えた
以外は実施例１と同様にしてフイルム成形および
測定を実施し、結果を第１表に示した。 比較例 ５ 実施例１においてチタニウムシリケートゲルを
酸化チタン（アナタース型TiO₂98％以上含有、
屈折率ｎ_B＝2.52、平均粒径0.25μ）に変えた以
外は実施例１と同様にしてフイルム成形および測
定を実施し、結果を第１表に示した。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オレフイン系樹脂(A)100重量部に対し、SiO₂
   と周期律表，（担しAlは除く）、族に属す
   る金属元素の酸化物から選ばれる金属酸化物１種
   もしくは２種以上とから成る複合酸化物(B)２〜20
   重量部配合してなる組成物であつて、該オレフイ
   ン系樹脂の屈折率ｎ_Aと、該複合酸化物の屈折率
   ｎ_Bの比ｎ_A／ｎ_Bが0.99以上1.02以下の範囲であ
   る組成物を製膜して成る農業用フイルム。 ２ オレフイン系樹脂が密度が0.935以下の低密
   度ポリエチレンもしくはエチレン−α−オレフイ
   ン共重合体である特許請求の範囲第１項記載の農
   業用フイルム。 ３ オレフイン系樹脂がエチレン−酢酸ビニル共
   重合体である特許請求の範囲第１項記載の農業用
   フイルム。 ４ 複合酸化物が25℃相対湿度65％で10％以上の
   吸着水分を有する含水複合酸化物である特許請求
   の範囲１項、２項または３項記載の農業用フイル
   ム。 ５ 複合酸化物が一般式 （SiO₂）_x・（TiO₂）_y・nH₂O （ここでｘ，ｙは0.01≦ｙ／ｘ≦0.34の条件を満た す正の数であり、ｎは零もしくは正の数を表わ
   す。） で表わされるチタニウムシリケートである特許請
   求の範囲第１項、２項、３項又は４項記載の農業
   用フイルム。