JPS63118374A - 農業用フイルム - 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、ポリ塩化ビニル系農業用フィルムに関し、特
に、優れた可視光透過性をａし、かつ約５〜５０μにわ
たる広い赤外線領域において優れた赤外吸収能を示して
その透過放散を阻止することにより高い保温性を有し、
更にフィルムのベースとなるポリ塩化ビニル系樹脂に対
する熱安定性、分散性ないし親和性に優れたハイドロタ
ルサイト系固溶体を有効成分として利用することにより
、フィルムの成形特性及び物性に悪影響を与えるおそれ
がなく、農業、園芸、林業などを包含する広義の農業用
のハウス、トンネル、被覆などの用途に利用して優れた
性能を発揮でき、又更に後記−般式（１）で示すハイド
ロタルサイト系固溶体のＡ′−を選択することにより、
赤外線吸収領域を調節することが可能である利点をも有
する農業用フィルムに関する。

〔従来の技術〕

農業用フィルム、例えば農作物のハウス栽培やトンネル
栽培などに利用される農業用フィルムは、透光性と保温
性を兼備することが要望される。即ら昼間の日光照射で
昇温したハウスやトンネル内の気温は、夜間、地表や植
物体から放射される赤外線（熱線）が上記フィルムを透
過放散されることにより低下冷却される。

従って、このような不都合な冷却を防止するには、ハウ
スやトンネル内から赤外線が農業用フィルを介して透過
放散されるのを極力抑制すればよいことになる。この目
的で赤外領域に対して吸収能を示してその放散を阻止す
るための赤外線吸収剤を農業用フィルムに含有せしめる
提案がなされてきた。

例えば、特開昭５４−６０３４７号にはオレフィン系樹
脂１００重量部と乾燥したシリカゲル１〜１５重量部か
らなる組成物を製膜してなる農業用フィルムが提案され
ている。

又、特開昭５５−１６４２３８号には、透明塩化ビニル
樹脂に、波長１８〜５０μの赤外領域に吸収を示す無機
微粉末、好ましくはリチウム、カルシウム、マグネシウ
ムの水酸化物もしくはハロゲン化物、ホウ酸塩、アルミ
ン酸塩又は硫酸塩の１種又は２種以上の混合物を１〜２
５重量％（混合物基準）添加混練し、厚さ２０〜２００
μのフィルム状に成形してなる保温性を改良した農業用
塩化ビニル樹脂フィルムが提案されている。更に又特開
昭５６−４３３５４号には、充填剤として金属粉末、好
ましくはアルミニウム粉末と波長５〜５０μの範囲の赤
外線を吸収する無機粉末とくには酸化ケイ素、酸化アル
ミニウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ケ
イ酸塩化合物及びリン酸塩化合物の１種又は２種以上を
含む熱可塑性樹脂を厚み２０〜２００μのフィルムとし
、かつ上記充填剤をフィルムの可視光線透過率が４０％
以上になるように配合してなる農業用資材が提案されて
いる。

しかしながら上記例示を包含して、従来提案されてきた
無機質赤外線吸収剤含有農業用フィルムは、その吸収す
る赤外領域が狭すぎたり、樹脂への分散性乃至親和性が
悪いため透明なフィルムが得られず可視光透過性に実質
的な悪影響を及ぼす欠点があって充分満足すべき結果が
達成できないのが実情である。

そこで本発明者は、上述の如き欠点を克服して優れた透
光性と保温性を兼備した農業用フィルムを開発すべく研
究を行った結果、特開昭６０−１０４１４１号において
提案した如く、農業用フィルム用途における赤外線吸収
剤として、平均２次粒子径が約５７ｚｍ以下で、かつ１
３ＥＴ比表面積が約３０ｍ”７ｇ以下である下記式（２
）％式％（２） 但し式中、Ｍ２＋はＭｇ、Ｃａ及びＺｎよりなる群より
選ばれた２価金属イオンを示し、Ａｒ１−はｎ価のアニ
オンを示し、Ｘ及びｍは下記の条件を満足する ０＜ｘ＜０．５ ０　≦ｍ≦　２ で表されるハイドロタルサイト類を熱可塑性樹脂に配合
した組成物より得られたフィルムが、従来のものに比し
優れた透明性と改善された保温性を示し、農業用フィル
１１として極めて好適であることを発見した。

しかし一方、これらの優れた特長は、ポリオレフィン系
樹脂フィルムの如く屈折率が約１．５０　の樹脂を原料
とするものに対しては発揮されるが、屈折率が約１．５
４　であるポリ塩化ビニル系樹脂フィルムについてはポ
リ茅レフイン系に対して見られた程の際立った改善が期
待されないことも見出された。

〔発明が解決しようとする問題点及びその手段〕そこで
本発明者は、主としてポリ塩化ビニル系樹脂に添加して
最適な農業用フィルムが得られる赤外線吸収剤を開発す
べく鋭意研究を行った結果、まことに意外なことに、前
記式（２）におけるＭ”を、ＭｇとＺｎの同溶体とした
ハイドロタルサイト類を用いることによって、ポリ塩化
ビニル系樹脂フィルムに対し、際立って優れた透明性と
保温性を与えるばかりでなく、耐熱安定性及び耐候性に
ついても優れた効果を奏することを発見して本発明に至
ったものである。

即ち、本発明はポリ塩化ビニル系樹脂１００重…部に対
して、下記一般式（１）を有し、ＢＥＴ比表面積が約３
０ｒｎ”７ｇ以下で、平均２次粒子径が約５μｍ以下で
あるハイドロタルサイト系固溶体を１〜２０重量部含有
するフィルム構造物からなることを特徴とする農業用フ
ィルム。

一般式（１） ％式％ 但し式中、Ｖｉ”は３価金属 Ａｎ−は１価のアニオン ＸＳＹ＋、ｙ、及び−はそれぞれ下記 の条件を満足する正数を示す ０＜ｘ≦０．５ Ｙｔ＋Ｙｔ＝Ｉ　　Ｋ ＹＩ＞Ｙｔ Ｏ≦ｎ＋＜２ を要旨とするものである。

しかして本発明の基礎となる上記知見は下記の事実から
全く予想外の結果といわざるをえない。

即ち、式（２）において、Ｍ！＋がＺｎの場合には、ポ
リ塩化ビニル系樹脂の加工温度約１７０〜２２０℃で、
しばしばそれ自体の一部又は全部が熱分解し、Ｍ！＋が
Ｍｇの場合に比べてかなり熱安定性、耐候性が劣るし、
又フィルムの透明性もそれほど優れていない。

一方、Ｍ２＋がＭｇの場合には、それ自体はポリ塩化ビ
ニル系樹脂の加工温度での分解は見られず、熱安定性、
耐候性ともに比較的良好であるが、前述の如くポリ塩化
ビニル系樹脂フィルムの透明性、保温性に対しては期待
通りの効果を発揮しない。

ところが本発明に従い、式（２）におけるＭ！＋をＭｇ
とＺｎの固溶体とすることにより、それがＺｎの場合の
ように加工時の熱分解は全く発生せず又Ｍｇの場合より
も更に改善された熱安定性、耐候性が得られるとともに
、その透明性、保温性はいずれの場合よりも数等優れて
いるいるのである。

このような効果は、又、一般式（１）で表されるハイド
ロタルサイト系固溶体の物性にも依存する。即ち本発明
において使用する前記ハイドロタルサイト系固溶体は、
ＢＥＴ比表面積３０ｍ’／９以下、平均２次粒子径約５
μｍ以下の条件を有することが必要である。

このように本発明においては、異種の２価金属ＭｇとＺ
ｎを含有し、かつ特定の物性を有するハイドロタルサイ
ト系固溶体をポリ塩化ビニル系樹脂に配合することによ
りに極めて高い可視光透過性及び熱安定性をａするとと
もに、約５〜５０μに亘る広い赤外線領域において優れ
た赤外吸収能を示してその透過放散を阻止でき、高い保
温性を兼備した農業用フィルムを得ることに成功したも
のである。

〔発明の作用〕

本発明者の検討によれば、従来農業用フィルムの赤外線
吸収剤として用いられている無機質材料の屈折率は、水
酸化マグネシウム約１．５６　　、二酸化ケイ素約１．
５〜１．６、前記式（２）で表されるハイドロタルサイ
ト類約１．４８〜１．５０であるのに対して本発明にお
いて用いられるハイドロタルサイト固溶体のそれは約１
．５４　であってポリ塩化ビニル系樹脂の屈折率約１．
５４　と略々均等である。その為この固溶体を同樹脂に
配合した場合極めて高い水準の透明性が発揮され、農業
用フィルムにとって重要な性質である日中の太陽光線の
高い透過率が確保されるのである。

本発明の農業用フィルムは広い範囲の赤外領域において
優れた吸収能を発揮する。即ち従来用いられている赤外
線吸収剤中量も良好な部類に属する水酸化マグネシウム
の赤外吸収領域が１８〜５０μであるのに対して、前記
ハイドロタルサイト系固溶体は約５〜１８μの赤外領域
においても優れた吸収能を示し、かくて約５〜５０μの
全領域にわたって優秀な赤外線吸収能を発揮してその透
過放散を阻止することにより優れた保温性を与えるもの
であるが、その要因の一つとして、用いられるハイドロ
タルサイト系固溶体の結晶構造中に、Ｍｇ、Ｚｎの外に
更にＡｌ−０−Ｈ結合とアニオンＡ１−を含有すること
が関与しているものと推測される。そして、本発明の特
徴の−は所望に応じこのＡｎ−を選択変更することによ
り赤外吸収領域を調節することが可能であることである
。

前記した如く本発明の独自の作用は、式（１）のハイド
ロタルサイト系固溶体が１つの結晶構造中に、Ｍｇ、Ｚ
ｎ１Ａｌ、ＯＨ及びＡｎ−を含有する点に起因するもの
と推測しているが、これらをそれぞれ別個に含む無機化
合物の混合物を用いた場合には本発明の目的は達成でき
ないのである。

〔構成要件の具体的な説明〕

本発明において用いられるハイドロタルサイト系固溶体
の一般式（１）において、Δ１−で表わされる１価のア
ニオンの例としては、Ｃ１−１Ｂｒ−１■−１ＮＯ，−
１Ｃ１０、−１ＳＯ，’−、ＣＯ３”−１ＳｉＯ＊’−
１ＪＩＰＯ，”−１ＩＩＩ３０３’−１Ｐ　Ｏ４３−、
Ｆ　ｃ（ＣＮ　）ａ３−１Ｆ　ｃ（ＣＮ　）４’−１Ｃ
Ｈ３ＣＯＯ−１Ｃ６Ｈ，（ＯＨ）Ｃ００−１などの如き
アニオンを例示することができる。

一般式（１）のハイドロタルサイト系固溶体はＢＩＣＴ
比表面積が約３０ｍ’／以下、例えば約１〜３０ｍ”／
ｇ好ましくは約２５１１１！／ｇ以下の条件及び平均２
次粒子径が約５μｍ以下、例えば約０．１〜５μｍ、好
ましくは約３μｌ以下、特には約２μｍ以下の条件を充
足することが必要である。これらＢ　Ｅ’ｒ比表面積及
び平均２次粒子径の条件を逸脱したハイドロタルサイト
系固溶体を用いた場合には、可視光線の透過率が実質的
に低下するばかりでなく、更にフィルムの成形適性及び
物性にも悪影響を与える傾向があるので上記Ｂ　Ｅ’Ｉ
”比表面積条件及び平均２次粒子径条件を充足する式（
１）のハイドロタルサイト系固溶体を用いる必要がある
。

尚、本発明において、平均２次粒子径は下記測定法によ
って決定される。即ち、約２〜３ｍｇの試料をガラス板
上に採り、次いでこの上に適当量の分散媒（商品名：デ
ィスライド）を加え、スパーチルで両者を充分に混練す
る。その後この系に少量のシクロヘキサノールを加え希
釈する。この希釈液の１滴をスライドグラスに採り、そ
の上をカバーグラスで覆う。この様にして得られた試料
を顕微鏡にセットし、その像をテレビ画像に移し、粒子
の最大径ごとの数を自動的にカウントさせる。

異なった視野を２０選び同様の操作を繰り返しその結果
を平均する。

〔ハイドロタルサイト系固溶体の表面処理〕本発明にお
いて、式（１）のハイドロタルサイト系固溶体を次のよ
うに表面処理剤で処理して用いると、ポリ塩化ビニル系
樹脂に対する分散性乃至親和性を一層向上させてフィル
ムの成形適性及び物性に好ましい影響を与え、又可視光
線透過性を更に助長させるのにも役立つので好適である
。

このような表面処理剤の例としては、例えば、ラウリル
酸ソーダ、ラウリル酸カリウム、オレイン酸ソーダ、オ
レイン酸カリウム、ステアリン酸ソーダ、ステアリン酸
カリウム、パルミチン酸ソーダ、パルミチン酸カリウム
、カプリン酸ソーダ、カプリン酸カリウム、ミリスチン
酸ソーダ、ミリスチン酸カリウム、リノール酸ソーダ、
リノール酸カリウムなどの如き高級脂肪酸のアルカリ金
属塩類；例えば、ラウリル酸、パルミチン酸、オレイン
酸、ステアリン酸、カプリン酸、ミリスチン酸、リノー
ル酸、などの如き高級脂肪酸類；例えば、イソプロピル
トリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス
（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、テトラ
イソプロピルビス（ジオクヂルホスファイト）チタネー
ト、ビニルトリエトキシシラン、ガンマメタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン、ガンマグリシド才キシ
プロピルトリメトキシシランなどの如きカップリング剤
類等を例示することができる。

これら表面処理剤による処理は、例えば、温水にハイド
ロタルサイト系固溶体を懸濁した状態のところに、撹拌
下に、高級脂肪酸のアルカリ金属塩の水溶液を加えるこ
とにより、或いはハイドロタルサイト系固溶体粉末をヘ
ンシェルミキサー等の混合機により撹拌下、高級脂肪酸
の融液とか、カップリング剤の希釈液を滴下することに
より行うことができる。表面処理によって賦与されるこ
れら表面処理剤の量は適宜に選択変更できるが、式（１
）のハイドロタルサイト系固溶体に対して、約１−１０
重量％の範囲が適当である。

〔ベース樹脂〕

本発明の農業用フィルムのベース樹脂として利用するポ
リ塩化ビニル系樹脂としては、ポリ塩化ビニル及び塩化
ビニルを主成分とし、これと共重合しうるモノマーとの
共重合物、グラフトポリマー、ブロックポリマー並びに
これらを主成分とするポリマーブレンドであって、フィ
ルム構造物に成形して可視光線乃至約５μ程度までの赤
外線の透過性の良好な樹脂を選択使用するのが好ましい
。

〔ハイドロタルサイト系固溶体の使用量〕本発明の農業
用フィルムにおいて、前記ＢＥＴ比表面積条件及び平均
２次粒子径条件を充足する式（１）のハイドロタルサイ
ト系固溶体の使用量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重
量部に対して約１〜２０重量部の範囲で適宜に選択でき
る。

」−記範囲を逸脱して過少量になると、所望の赤外吸収
能が低下して赤外線が農業用フィルムを透過放散するの
を阻止する能力が不十分となり、所望の保温性を賦与し
堆くなる。

本発明の農業用フィルムは、それ自体公知の任意のフィ
ルム成形手段を利用してフィルム形状に成形することに
より製造できる。

フィルムの厚みも適宜に選択できるが、例えば約１０’
〜２００μ程度の厚みが最も普通に採用される。

更に、本発明の農業用フィルムは、この分野に慣用の種
々の他の添加剤を含有することができる。

このような添加剤の例としては、安定剤、防曇剤、紫外
線吸収剤、界面活性剤、帯電防止剤、水滴防止剤、可塑
剤、滑剤等この技術分野においてよく知られた各種の添
加剤を挙げることができる。

以下比較例と共に実施例を挙げて本発明の農業用フィル
ムを具体的に詳しく説明する。

〔実施例〕

実施例１ 化学組成 Ｍｇｏ、　５Ｚｎｏ、　１７ＡＩ（＋　、　３３（ＯＲ
）＊（ＳｉＯ＊）ｏ　、　Ｉａｓ　Ｊ、４５ＨｔＯを有
し、ＢＥＴ比表面積１５ｍ”／ｇ、平均２次粒子径０．
２μｍ　であるハイドロタルサイト系固溶体ＩＫ９を１
（Ｈ２の水に懸濁した。

この懸濁液を約８０℃に加温した後、３０ｇのステアリ
ン酸ソーダを溶解した！σの温水（約８０℃）を、撹拌
条件下に上記懸濁液に添加し、約３０分間撹拌を続けた
後、濾別し、乾燥、粉砕した。上記のようにして得られ
た表面処理したノ＼イドロタルサイト系固溶体を下記配
合 ポリ塩化ビニル　　　　　　１００　重量部ＤＯＰ　　
　　　　　　　　　　　　　　　４　０　　　　“ステ
アリン酸亜鉛　　　　　　　０．５　〃エポキシ化大豆
油　　　　　　　２　　”ハイドロタルサイト系固溶体
　　３　　〃ステアロイルベンゾイルメタン　０．４　
〃で均一に混合し、押出機で溶融混練後インフレーショ
ン成形法により厚さ７０μｍのフィルムに製膜した。得
られたフィルムを用いて、可視光線（０，４〜０．７μ
）透過率、赤外線（５〜５０μ）透過率及び保温効果を
測定した。その結果を後掲第夏表に示す。

尚、保温効果の測定は、供試フィルムを展張した農業用
トンネルを設置し、内部温度及びトンネル外気温の変化
を実測し、トンネル内部温度が最低となった温度で示し
た。

実施例２ 化学組成 Ｍｇｏ、４ｂＺｎｏ、　ｚｓＡｌｏ、３ｏ（Ｏ）Ｉ）ｔ
（ＣＯ３）ｏ、　＋ｙ・０．５２ＨｔＯを有し、ＢＥＴ
比表面積２１ｍ’／ｇ、平均２次粒子径０．７μｍであ
るハイドロタルサイト系固溶体１に９を約ｌＯＱの水に
懸濁した。

この懸濁液を約６０℃に加温した後、２０９のオレイン
酸ソーダを溶解したＩＱの温水（約６０℃）を、撹拌条
件下に上記懸濁液に添加し、約３０分間撹拌を続けた後
、濾別し、乾燥、粉砕したハイドロタルサイト系固溶体
を赤外線吸収剤として用いる以外は実施例１と同様に処
理して製膜した。

得られたフィルムを用いて、実施例１と同様にして可視
光線透過率、赤外線透過率及び保温効果を測定しその結
果を第１表に示した。

比較例Ｉ 化学組成 Ｍｇｏ、５ａＡ１ｏ、３＋（０１１）ｔ（ＣＯ３）ｏ、
　ｌ？　・０．５２ＨｔＯを有し、ｌ１ＢＴ比表面積１
５ｍ”／９、平均２次粒子径０．４μｍであるハイドロ
タルサイト類１　ｋｇを約１０１２の水に懸濁した。

この懸濁液を約８０℃に加温した後、３０９のステアリ
ン酸ソーダを溶解したＩＱの温水（約８０℃）を撹拌条
件下に上記懸濁液に添加し約３０分間撹拌を続けた後濾
別し、乾燥、粉砕した。

」二連のようにして得られた表面処理したハイドロタル
サイト類を赤外線吸収剤として用いる以外は実施例Ｉと
同様に処理してフィルムを製膜した。

得られたフィルムを用いて可視光線（０，４〜０．７μ
）透過率、赤外線（５〜５０μ）透過率及び保温効果を
測定した。その結果を後掲第１表に示す。　　　− 比較例２ 化学組成　　− Ｚｎｏ、＝Ａ１ｏ、３（０１１）、（ＣＯ−）ｏ、３Ｊ
−５８１１＊０を有し、ＢＥＴ比表面積２２＋ｏ”／ｇ
、平均２次粒子径０．２μｍであるハイドロタルサイト
類ＩＫｇを約１０（２の水に懸濁した。

この懸濁液を約６０℃に加温した後、２０ｇのオレイン
酸ソーダを溶解したＩＱの温水（約６０℃）を撹拌条件
下に上記懸濁液に添加し、約３０分間撹拌を続けた後濾
別し、乾燥、粉砕した。上述のようにして得られた表面
処理したハイドロタルサイト類を赤外線吸収剤として使
用する以外は実施例１と同様に処理してフィルムを製膜
した。実施例Ｉと同様にして可視光線透過率、赤外線透
過率及び保温効果を測定した。その結果を後掲第１表に
示した。

比較例３ ＢＥＴ比表面積２９０Ｉ１１！／ｇ、平均２次粒子径１
．２μｍの二酸化ケイ素粉末を使用した他は実施例１と
同様に行って比較フィルムを得た。この比較フィルムを
用いて、実施例１と同様にして可視光線並びに赤外線透
過率及び保温効果を測定した。

その結果を後掲第１表に示した。

対照例１ ハイドロタルサイト系固溶体の添加を省略した他は実施
例Ｉと同様に行って対照フィルムを製膜し、この対照フ
ィルムを用いて、実施例１と同様にして可視光線並びに
赤外線透過率及び保温効果を測定し、その結果を後掲第
１表に示した。

：　ロ ＮＮ＜− ０４，く 芝ΣΣに 微 ≧ζに大 蓼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、下
   記一般式（１）を有し、ＢＥＴ比表面積が約３０ｍ＾２
   ／ｇ以下で、平均２次粒子径が約５μｍ以下であるハイ
   ドロタルサイト系固溶体を１〜２０重量部含有するフィ
   ルム構造物からなることを特徴とする農業用フィルム。 一般式（１） 〔Ｍｇ＿ｙ＿１Ｚｎ＿ｙ＿２〕＿１＿−＿ｘＭ＿ｘ＾３
   ＾＋（ＯＨ）＿２Ａ＾ｎ＾−＿ｘ＿／＿ｎ・ｍＨ＿２Ｏ
   ・・・・（１） 但し式中、Ｍ＾３＾＋は３価金属 Ａ＾ｎ＾−はｎ価のアニオン ｘ、ｙ＿１、ｙ＿２及びｍはそれぞれ下 記の条件を満足する正数を示す ０＜ｘ≦０．５ ｙ＿１＋ｙ＿２＝１−ｘ ｙ＿１＞ｙ＿２ ０≦ｍ＜２ （２）一般式（１）において、 ０．２≦ｘ≦０．４ ｙ＿１：ｙ＿２＝７：３ である特許請求の範囲第１項記載の農業用フィルム。 （３）一般式（１）のハイドロタルサイト系固溶体が高
   級脂肪酸類、アニオン系界面活性剤類、グリセリン脂肪
   酸エステル類及びカップリング剤類よりなる群から選ば
   れた表面処理剤で表面処理されている特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の農業用フィルム。