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技術 農業用フィルム

出願人 積水化学工業株式会社
発明者 筑紫憲門
出願日 2001年8月28日 (18年5ヶ月経過) 出願番号 2001-258297
公開日 2003年3月4日 (16年11ヶ月経過) 公開番号 2003-061484
状態 未査定
技術分野 植物の保護 温室 高分子成形体の被覆 積層体(2) 他類に属さない組成物
主要キーワード 長時間使用後 外張り 熱可塑性樹脂フィルム基材 ガラス微粉末 有機亜燐酸エステル 飽和脂肪酸アマイド 防曇フィルム 屋外環境
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年3月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

課題

初期防曇性だけでなく、長期間使用しても防曇性持続し、且つ、防曇流滴性に優れ、さらに透明性も良好な農業用フィルムを提供する。

解決手段

熱可塑性樹脂フィルム基材の少なくとも一面に、コロイダルシリカを主成分とする防曇層が積層され、該防曇層の接触角A(度)と接触角B(度)との差(A−B)が40度以下、且つ、接触角B(度)が50度以下に設定されたフィルムを使用する。

概要

背景

従来、パイプハウストンネル等の農業用途に使用されるフィルムは、屋外環境下で使用されるため、その表面に水分が付着し易く、例えばハウス等に展張すると、ハウス内外の温度差湿度によって、ハウス内部のフィルム表面に水滴曇りが生じるため、太陽光線透過性が悪くなって作物の生育を阻害したり、水滴が成長して作物上に落下するため、病気が発生するという問題点があった。

上記問題点を解決するために、農業用フィルムの各種基材防曇層を積層した防曇フィルムが種々提案されている。このような防曇層には、初期防曇性防曇持続性、透明性、塗膜均一性等が要求されるが、特に、防曇流滴効果の長期持続を目的として、特開平7−53747号公報、特開平8−319476号公報、特開平11−240112号公報等には、コロイダルシリカコロイダルアルミナとを併用することにより防曇層を形成する方法が提案されている。しかしながら、上記方法では、問題点が十分に解決されておらず、長時間使用後にフィルム表面に付着した水分が水膜にならず、流滴不良が生じて水滴が作物に落下するという問題点があった。

概要

初期防曇性だけでなく、長期間使用しても防曇性が持続し、且つ、防曇流滴性に優れ、さらに透明性も良好な農業用フィルムを提供する。

熱可塑性樹脂フィルム基材の少なくとも一面に、コロイダルシリカを主成分とする防曇層が積層され、該防曇層の接触角A(度)と接触角B(度)との差(A−B)が40度以下、且つ、接触角B(度)が50度以下に設定されたフィルムを使用する。

目的

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、初期防曇性だけでなく、長期間使用しても防曇性が持続し、且つ、防曇流滴性に優れ、さらに透明性も良好な農業用フィルムを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

熱可塑性樹脂フィルム基材の少なくとも一面に、コロイダルシリカを主成分とする防曇層が積層された農業用フィルムであって、下記の条件(1)及び(2)を満足することを特徴とする農業用フィルム。(1)農業用フィルムを30℃の水中に24時間浸漬させ、温度23℃、相対湿度65%の環境下で24時間乾燥させた後、温度23℃、相対湿度30%以下の環境下で測定される防曇層表面と水滴との接触角A(度)と、温度23℃、相対湿度70%以上の環境で測定される防曇層表面と水滴との接触角B(度)との差(A−B)が40度以下である。(2)農業用フィルムを30℃の水中に24時間浸漬させ、温度23℃、相対湿度65%の環境下で24時間乾燥させた後、温度23℃、相対湿度70%以上の環境下で測定される防曇層表面と水滴との接触角B(度)が50度以下である。

技術分野

0001

本発明は農業用フィルムに関し、特に農業用ハウス外張りとして好適に使用される農業用フィルムに関する。

背景技術

0002

従来、パイプハウストンネル等の農業用途に使用されるフィルムは、屋外環境下で使用されるため、その表面に水分が付着し易く、例えばハウス等に展張すると、ハウス内外の温度差湿度によって、ハウス内部のフィルム表面に水滴曇りが生じるため、太陽光線透過性が悪くなって作物の生育を阻害したり、水滴が成長して作物上に落下するため、病気が発生するという問題点があった。

0003

上記問題点を解決するために、農業用フィルムの各種基材防曇層を積層した防曇フィルムが種々提案されている。このような防曇層には、初期防曇性防曇持続性、透明性、塗膜均一性等が要求されるが、特に、防曇流滴効果の長期持続を目的として、特開平7−53747号公報、特開平8−319476号公報、特開平11−240112号公報等には、コロイダルシリカコロイダルアルミナとを併用することにより防曇層を形成する方法が提案されている。しかしながら、上記方法では、問題点が十分に解決されておらず、長時間使用後にフィルム表面に付着した水分が水膜にならず、流滴不良が生じて水滴が作物に落下するという問題点があった。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、初期防曇性だけでなく、長期間使用しても防曇性が持続し、且つ、防曇流滴性に優れ、さらに透明性も良好な農業用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

0005

本発明の農業用フィルムは、熱可塑性樹脂フィルム基材の少なくとも一面に、コロイダルシリカを主成分とする防曇層が積層された農業用フィルムであって、下記の条件(1)及び(2)を満足することを特徴とする。

0006

(1)農業用フィルムを30℃の水中に24時間浸漬させ、温度23℃、相対湿度65%の環境下で24時間乾燥させた後、温度23℃、相対湿度30%以下の環境下で測定される防曇層表面と水滴との接触角A(度)と、温度23℃、相対湿度70%以上の環境で測定される防曇層表面と水滴との接触角B(度)との差(A−B)が40度以下である。
(2)農業用フィルムを30℃の水中に24時間浸漬させ、温度23℃、相対湿度65%環境下で24時間乾燥させた後、温度23℃、相対湿度70%以上の環境下で測定される防曇層表面と水滴との接触角B(度)が50度以下である。

0007

以下、本発明を詳細に説明する。上記農業用フィルムにおいて、接触角の差(A−B)が40度を超えると、フィルム表面で乾燥している部分と湿潤している部分とで水滴の流滴性が異なるため、その境界部分で水滴が滞留し易くなり、作物上に落下する危険性がある。また、防曇持続性が低下する。好ましくは接触角の差(A−B)が30度以下であり、より好ましくは25度以下である。

0008

また、上記農業用フィルムにおいて、防曇層表面と水滴との接触角Bが50度を超えると、水滴の流滴性が極端に悪くなり、作物上に落下する危険性がある。また、防曇持続性が低下する。好ましくは接触角Bが40度以下であり、より好ましくは30度以下である。

0009

尚、上記接触角は以下の方法によって測定される。図1の模式図に示したように、熱可塑性樹脂フィルム基材11の少なくとも一面に防曇層12が積層された農業用フィルム1を、その防曇層12が上側となるように水平に置き、防曇層12上に25μlの水滴2(水温20℃)を静かに滴下した後、防曇層12と水滴2とが接している点における水滴2の表面の接線3と防曇層12とからなる角度θを測定し接触角とする。

0010

上記防曇層には、水性媒体及びコロイダルシリカを主成分とする防曇剤が用いられる。水性媒体としては、防曇剤の媒体となるものであり、水単独であってもよく、アルコール等の水溶性媒体に水が添加されたものであってもよい。水溶性媒体の配合量は、多くなると防曇剤を塗布した後乾燥する際に引火の危険性があるので、水性媒体中50重量%以下が好ましい。

0011

上記コロイダルシリカは、通常は水等に分散された分散液として使用され、市販のコロイダルシリカとしては、例えば、触媒化成工業社製「SI350」、「S−20H」、「S180」、日産化学工業社製「ST−20」、「ST−O」、「ST−S」、「ST−OS」、「ST−OL」、「ST−20L」、「ST−PSM」、「ST−PSL」、「ST−OUP」、「ST−UP」等が挙げられる。コロイダルシリカの形状、粒径は特に限定されないが、形状が鎖状である「ST−OUP」、「ST−UP」、及び、形状がパールネックレス状である「ST−PSM」、「ST−PSL」が好適に用いられる。

0012

上記防曇剤には、水性媒体及びコロイダルシリカの他に、コロイダルアルミナや水溶性樹脂、さらに必要に応じて、粘度調整剤エマルジョン消泡剤等の添加剤が添加されてもよい。

0013

上記コロイダルアルミナは、通常水等に分散された分散液として使用され、市販のコロイダルアルミナとしては、例えば、触媒化成工業社製「AS−2」、「AS−3」、日産化学工業社製「アルミナゾル100」、「アルミナゾル200」、「アルミナゾル520」等が挙げられる。コロイダルアルミナの形状、粒径は特に限定されない。

0014

上記水溶性樹脂としては、特に限定されず、ポリエチレンオキサイドメチルセルロース等の汎用の水溶性樹脂が用いられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。中でも、ポリエチレンオキサイドは、防曇剤を調製する際に泡立ちが少ないので好ましい。

0015

上記防曇剤を調製する方法は、特に限定されず、一般的には、水性媒体とコロイダルシリカとを混合し、さらに必要に応じて、コロイダルアルミナ、水溶性樹脂、種々の添加剤等を加え、ホモジナイザー等の撹拌装置を用いて撹拌混合する方法が挙げられる。

0016

上記熱可塑性樹脂フィルム基材に用いられる熱可塑性樹脂としては、従来より農業用フィルムに使用されているものであり、例えば、ポリエチレン樹脂エチレンα−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体ポリプロピレン樹脂プロピレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂ポリエステル系樹脂ポリメチルメタクリレート系樹脂ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。

0017

上記熱可塑性樹脂の中でも、ポリエチレン樹脂(低密度ポリエチレン中密度ポリエチレン高密度ポリエチレン)、エチレン−α−オレフィン共重合体(α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン1−ヘキセン1−オクテン等が挙げられる)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン樹脂、プロピレン−α−オレフィン共重合体(α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等が挙げられる)、プロピレン−酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹脂が好ましく、より好ましくはエチレン−酢酸ビニル共重合体である。

0018

上記熱可塑性樹脂フィルム基材は、単層熱可塑性樹脂層からなるものでもよいが、必要に応じて、複数の熱可塑性樹脂層が積層されたものであってもよい。複数の熱可塑性樹脂層を積層する場合は、従来公知の共押出し法押出しラミネート法等が用いられる。

0019

上記熱可塑性樹脂フィルム基材には、本発明の効果を阻害しない範囲で、従来公知の添加剤、例えば、無機保温剤有機保温剤ヒンダードアミン光安定剤熱安定剤酸化防止剤紫外線吸収剤、防霧剤、滑剤顔料等が添加されてもよい。

0020

上記無機保温剤は、農業用フィルムの保温性向上とフィルム成形時の押出変動改善の二つを目的として添加され、例えば、酸化珪素ハイドロタルサイト等の珪酸塩燐酸塩ガラス微粉末などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。

0021

上記無機保温剤の添加量は、特には限定されないが、少なくなると十分な保温効果が得られず、多くなるとフィルムの可視光線透過率が著しく低下する上に、初期防曇性及び防曇持続性が低下し、機械的強度も低下するので、樹脂100重量部に対して5〜100重量部が好ましく、より好ましくは10〜50重量部である。

0022

上記ヒンダードアミン系光安定剤としては、従来公知のものが使用可能であり、例えば、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエステル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレートポリ{[(6−(1,1,3,3−テトラメチルブチルアミノ]−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]}等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。

0023

上記熱安定剤としては、従来公知のものが使用可能であり、例えば、カルボン酸金属塩フェノール系抗酸化剤有機亜燐酸エステル等のキレーターが挙げられる。また、上記酸化防止剤としては、通常、熱安定剤としての効果を兼ね備えるものが多く、上記熱安定剤と同様の成分が挙げられる。

0024

上記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸エステル系、ベンゾエール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。

0025

具体的には、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,2'-ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2'-ジヒドロキシ−4,4'-ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン等が挙げられる。また、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、例えば、2−(2'-ヒドロキシ−5'-tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'-ヒドロキシ−5'-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'-ヒドロキシ−3'-tert−ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2'-ヒドロキシ−3',5'-ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2'-ヒドロキシ−3',5'-ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。

0026

上記防霧剤としては、例えば、シリコーン系界面活性剤フッ素系界面活性剤等が挙げられる。また、上記滑剤としては、例えば、ステアリン酸アマイド等の飽和脂肪酸アマイドエルカ酸アマイドオレイン酸アマイド等の不飽和脂肪酸アマイド;エチレンビスステアリン酸アマイド等のビスアマイドなどが挙げられる。

0027

本発明の農業用フィルムの製造方法としては、従来公知の方法が採用可能であり、例えば、熱可塑性樹脂フィルム基材を押出成形した後、このフィルム基材の少なくとも片面に防曇剤を塗布、乾燥し、防曇層を形成する方法が挙げられる。

0028

上記熱可塑性樹脂フィルム基材を成形する方法としては、例えば、インフレーション法、Tダイ法、カレンダー法等が挙げられ、フィルム基材に防曇剤を塗布する方法としては、例えば、グラビアコーター等のロールコート法バーコード法、ディップコート法スプレー法刷毛塗り法などが挙げられる。

0029

上記熱可塑性樹脂フィルム基材の防曇剤塗布面には、防曇剤との接着性を向上させるために、予め表面処理が施されてもよい。表面処理としては、例えば、コロナ処理プラズマ処理オゾン処理火炎処理化学処理プライマー処理等が挙げられる。

0030

上記乾燥方法としては、自然乾燥又は強制乾燥のいずれであってもよいが、乾燥効率の点からは強制乾燥が好ましい。強制乾燥としては、例えば、熱風乾燥赤外線乾燥遠赤外線乾燥等の加熱乾燥が好ましい。

0031

本発明の農業用フィルムの厚さは、薄くなると機械的強度が低下し、厚くなると裁断接合展張作業等が困難になり、取り扱い性が低下するので、20〜300μmが好ましく、より好ましくは30〜200μmである。

発明を実施するための最良の形態

0032

以下、本発明の実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、熱可塑性樹脂フィルム基材として下記の樹脂組成物(イ)〜(ハ)を使用した。

0033

・樹脂組成物(イ):直鎖状低密度ポリエチレン100重量部(MI=2.1g/10分、密度=0.94g/cm3)及び低密度ポリエチレン50重量部(MI=2.1g/10分、密度=0.92g/cm3)の混合物
・樹脂組成物(ロ):エチレン−酢酸ビニル共重合体100重量部(酢酸ビニル含有率=15重量%、MI=1.4g/10分、密度=0.93g/cm3)及びハイドロタルサイト2重量部(協和化学社製「DHT−4A」)の混合物
・樹脂組成物(ハ):エチレン−酢酸ビニル共重合体100重量部(酢酸ビニル含有率=5重量%、MI=1.3g/10分、密度=0.93g/cm3)及びハイドロタルサイト3重量部(協和化学社製「DHT−4A」)の混合物
尚、上記樹脂組成物のMIは、JIS K 7210に準拠して測定された値である。

0034

(実施例1〜4、比較例1〜4)上記樹脂組成物(イ)、(ロ)及び(ハ)を別々の押出機投入して溶融混練し、インフレーション法により樹脂組成物(イ)層:(ロ)層:(ハ)層の厚さ比が、1:7:2となるように三層共押出を行い、全厚さ150μmの積層フィルムからなる熱可塑性樹脂フィルム基材を得た。このフィルム基材の(ハ)層側に、水100重量部に表1に示した所定量のコロイダルシリカ、コロイダルアルミナ及びポリエチレンオキサイド(水溶性樹脂)を混合して調製した防曇剤を、塗布量10g/m2 となるようにグラビアコーターで塗布した後熱風乾燥して防曇層を形成し、農業用フィルムを得た。上記コロイダルシリカ及びコロダルアルミは、水に分散させた分散液を使用し、表1には固形分換算の添加量を示した。

0035

尚、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ及びポリエチレンオキサイドは、下記の性状を有するものを使用した。
・コロイダルシリカ:
ST−OUP(固形分15重量%)
ST−UP (固形分20重量%)
ST−PSM(固形分20重量%)
ST−PSL(固形分20重量%)
ST−O (固形分20重量%)
ST−OL (固形分20重量%)
SI350 (固形分30重量%)
S−20H (固形分20重量%)

0036

・コロイダルアルミナ:
AS−2 (固形分10重量%)
AS−3 (固形分7重量%)
アルミナゾル100(固形分10重量%)
アルミナゾル200(固形分10重量%)
・ポリエチレンオキサイド:平均分子量15万〜45万

0037

上記実施例及び比較例で得られた農業用フィルムにつき、下記項目の評価を行い、その結果を表1及び2に示した。
(1)接触角の測定
農業用フィルムを30℃の温水中に24時間浸漬させた後、温度23℃、相対湿度65%の試験評価室で24時間乾燥して、測定用フィルムを得た。この測定用フィルムの防曇層側に25μlの水滴(水温20℃)を静かに滴下した後、接触角測定機(協和界面科学社製、商品名「FACE接触角計」)を用いて、接触角A及びBを測定した。接触角Aは、測定用フィルムを室温23℃、相対湿度20%の環境下で24時間エージングした後測定し、接触角Bは、測定用フィルムを室温23℃、相対湿度80%の環境下で24時間エージングした後測定した。

0038

(2)初期防曇性
縦50cm×横70cm×深さ30cmの水槽に水温23℃の水6lを入れ、農業用フィルムをその防曇層が水槽内側となるように、水槽上部全面に展張りした後、外気温15℃、水槽内の水温を23℃に保持して60分間放置した。次いで、農業用フィルムを剥がして防曇層を自然乾燥させ、乾燥した後、再度上記水槽に展張りして60分間放置した。この操作を4回繰り返した後、5回目に展張りした農業用フィルム防曇層表面を目視により60分間観察し、以下の基準により初期防曇性を評価した。
○:フィルム防曇層表面に付着した水分は直ちに水膜となり、水滴は形成されなかった。
△:フィルム防曇層表面に付着した水分で水滴が形成されたが、その後水膜が形成された。
×:フィルム防曇層表面に付着した水分で水滴が形成され、60分間水滴の状態のままであった。

0039

(3)防曇持続性
上記初期防曇性の評価と同様の展張り−乾燥の操作を9回繰り返した後、10回目に水槽に展張りした農業用フィルム防曇層表面を目視により60分間観察し、以下の基準により防曇持続性を評価した。
◎:フィルム防曇層表面に付着した水分は直ちに水膜となり、水滴は形成されなかった。
○:フィルム防曇層表面に付着した水分で水滴が形成されたが、その後水膜が形成された。
△:フィルム防曇層表面に付着した水分で水滴が形成されたが、60分間以内に水滴が流れた。
×:フィルム防曇層表面に付着した水分で水滴が形成され、60分間水滴の状態のままであった。

0040

(4)防曇流滴性
屋外のハウスに1ケ月間展張りした後の農業用フィルムについて、上記初期防曇性の評価と同様の展張り−乾燥の操作を行い、5回目に水槽に展張りした農業用フィルム防曇層表面を目視により60分間観察し、以下の基準により防曇流滴性を評価した。
◎:フィルム防曇層表面に水滴が形成されないか、又は、形成された水滴は落下することなく、10分以内に流れた。
○:フィルム防曇層表面に形成された水滴は落下することなく、10超〜60分で流れた。
△:フィルム防曇層表面に形成された水滴は流れるのに60分超の時間を要した。
×:フィルム防曇層表面に形成された水滴は全く流滴せず、落下した。

0041

0042

発明の効果

0043

本発明の農業用フィルムは、上述の構成であり、初期防曇性だけでなく、長期間使用しても防曇性が持続し、且つ、防曇流滴性に優れるので、特に農業用ハウスの外張りとして好適に使用することができる。

図面の簡単な説明

0044

図1接触角を示す模式図である。

--

0045

1農業用フィルム
2水滴
3 接線
11フィルム基材
12 防曇層

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