JP2965136B2 - 耐候性の優れた農業用蛍光フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐候性の優れた農業
用蛍光フィルムに関するものである。更に詳しくは、本
発明は農業用フィルムの製造に用いられる熱可塑性樹脂
に蛍光剤を混合し、更に特定の耐候剤及び流滴剤を混合
することによって農業用フィルムが一般的に持つ特性、
即ち、保温性及び耐候性と共に蛍光特性を示し、作物生
育に一層効果的に作用することのできる農業用蛍光フィ
ルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】農業用フィルムに用いられる樹脂として
ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩
化ビニル、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂が挙げら
れる。これらの樹脂を農業用フィルムとして普遍的に使
用するために、樹脂に保温剤を配合してハウス内の温度
を作物生育に適合した温度に維持し、流滴剤を添加して
ハウスフィルム表面に宿る水玉が作物上に落ちること
や、日光を散らせて光透過量が低下されるのを防止し、
耐候剤を添加してフィルムを路地で１年程度使用しても
紫外線によってフィルムが酸化されることがないように
する技術を利用してきた。又、今まで農業用フィルムは
大部分単層フィルムで製造及び使用されてきたが、最近
は２層又は３層に製造してフィルム特性を更に向上させ
たものが開発されている。例えば、フィルムの流滴性を
更に向上させるために高吸収性樹脂を多層フィルムの中
層又は内層に含浸させるか、あるいは３層フィルムで製
造することによって保温性を更に向上させるか、３層フ
ィルムの各層に流滴剤を均等に含浸させて流滴性を更に
向上させた農業用フィルム等が知られている。

【０００３】しかし、かかる従来のフィルム等は農業用
フィルムに要求される特性のいずれか一つの特性を更に
向上させることには成功したが、根本的に作物生育に必
要な、即ち光合成に必要な光線を多く透過させることが
できなく、作物の早期収穫及び多量収穫という目的を達
成するにはあまり寄与することができなっかた。従っ
て、農業用フィルムの光線透過性を向上させるためのに
多くの研究が行われた。即ち、植物の光合成作用に必要
な光の波長は４５０乃至７５０ｎｍであるが、特開昭５
０−８８１４７号公報には４２０乃至４７０ｎｍの範囲
の青色光を示す青色増量蛍光剤を混合した農業用フィル
ムが開示されている。しかし、このフィルムは青色光を
発現させるが、植物の光合成に一層効果的な赤色光を発
現させないので、植物成長にあまり寄与することができ
なかった。

【０００４】又、特開昭５６−８０４５９号公報には無
機蛍光剤を混合使用することによって、有機蛍光剤を使
用することによる蛍光特性の発現期間が短縮される短所
を持っている特公昭４９−１６３０１号公報の技術を補
完しているが、可視光線透過量が少ないし、流滴性、耐
候性等が補完されなかったので、作物生育にあまり寄与
することができなかった。

【０００５】一方、国際公開特許ＷＯ８５−０１９４５
号公報には作物の生育に非常に効果的な赤色光を示す蛍
光剤を混合して蛍光特性が改良しただけでなく、保温効
果及び耐候性も一般フィルム（保温剤及び耐候剤を配合
していないフィルム）に比べて補完したものが開示され
ているが、このフィルムも耐候剤を含有するフィルムに
比べてフィルム寿命が短いという短所を持っており、特
開平３−１９８７２１号公報の技術は紫外線による蛍光
剤の寿命が短縮されるのを補完したが、蛍光特性のみ長
期維持されるだけでフィルム自体の耐候性を向上させる
ことができなかったので、これらの既存の蛍光フィルム
は農家で温床用フィルムに使用するには余り寿命が短く
て不適格であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】それ故に、本発明者等
は従来の農業用蛍光フィルムが持つ短所を補完すること
によって、好ましい蛍光特性を示すと同時に優秀な耐候
性を示す農業用蛍光フィルムを開発するため広範囲な研
究を行い、蛍光剤をこの蛍光剤と干渉効果の少ない耐候
剤と共に使用すると、このような問題を解決することが
できる点に着眼し、使用可能な蛍光剤及び耐候剤の特性
及び組成比を具体的に研究した。従って、本発明は好ま
しい蛍光特性を示すと同時に優秀な耐候性を持つ農業用
蛍光フィルムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、２００乃至４
００ｎｍの範囲の紫外線を吸収して赤色光を発現する蛍
光剤、２８０ｎｍ以下の紫外線を吸収し、３００ｎｍ以
上の紫外線は吸収しないか、あるいは２５０乃至４００
ｎｍの範囲の紫外線を吸収するが吸収バンドが単一分散
される耐候剤、及び熱可塑性樹脂を含有する農業用蛍光
フィルムに関するものである。

【０００８】以下、本発明の構成を更に詳しく説明す
る。本発明の農業用蛍光フィルムにおいて蛍光剤として
は２００乃至４００ｎｍの範囲の紫外線を吸収するもの
を使用するが、かかる数値限界に臨界的意義があるもの
ではないので、その付近の紫外線を一部吸収することの
できる蛍光剤まで包含する。

【０００９】本発明で最も重要な要素は、蛍光特性が優
秀な蛍光剤の選択、耐候性を増加させながら蛍光剤との
干渉効果の少ない耐候剤の選択、及び各添加剤の適切な
含量の選択にある。蛍光剤は紫外線を吸収して赤色又は
青色光を発現させるが、この時、紫外線によるフィルム
の酸化現象を抑制するために使用している耐候剤も紫外
線を吸収する作用をし、それら相互間の干渉効果で蛍光
特性が低下する。しかし、蛍光剤と紫外線吸収波長範囲
が異なるか、あるいは吸収範囲が一致するとしても吸収
バンドが単一分散（monodisperse）されることによって
干渉を起こさない耐候剤を選択することによって蛍光特
性及び耐候性を同時に向上させることができる。

【００１０】本発明では２００乃至４００ｎｍの波長範
囲の紫外線を吸収して６００乃至６５０ｎｍ波長範囲の
赤色光を発現させる蛍光剤として下記一般式（Ｉ）の化
合物を使用する。 Ｍｅ・Ｘ_m ・Ｙ_n-m ・Ｌ_k （Ｉ） 上記式中、ＭｅはＥｕ、Ｓｍ又はＴｂを示し、Ｘ及びＹ
はそれぞれ独立に塩素イオン、硝酸塩イオン、モノカル
ボン酸陰イオン又はβ−ジケトンの陰イオンを示し、ｎ
は２又は３であり、ｍは０又は１であり、ｋは０乃至３
の整数であり、Ｌは下記構造式を有する化合物からなる
群から選択された化合物を示し：

【化２】 ここでＲはアルキルを示す。

【００１１】上記一般式（Ｉ）で示される蛍光剤の代表
例としてはＥｕ（ＮＯ₃)₃ Ｐｈｅｎ、Ｅｕ（ＴＴＡ)₃Ｐ
ｈｅｎ、ＥｕＣｌ₃ Ｐｈｅｎ及びＥｕ（ＢＢＡ)₃Ｐｈｅ
ｎが挙げられる。ここで、Ｐｈｅｎは１，１０−フェナ
ントロリンであり、ＴＴＡはテノイルトリフルオロアセ
トンであり、ＢＢＡはベンゾイル安息香酸である。

【００１２】上記蛍光剤は好ましくは最終組成物を基準
にして０．００５乃至１．０重量％の範囲で含量を変化
させながら使用し、より好ましくは０．００５乃至０．
６重量％の含量で使用する。０．００５重量％未満であ
る場合には蛍光特性が不十分であり、０．６重量％以上
になると蛍光特性は更に増加されるが、実際作物成長に
対する寄与度は含量増加に比べてあまり向上しないし、
１．０重量％以上であれば経済性がない。

【００１３】通常の耐候剤は２３０乃至３６０ｎｍの波
長範囲の紫外線を吸収するが、耐候剤の種類によって紫
外線を吸収する波長範囲が相違する。しかし、紫外線吸
収波長帯が２７０乃至３６０ｎｍであると、蛍光剤との
相互干渉作用を起こして蛍光特性を大いに低下させ、か
かる現象は耐候剤の含量を増加させることによって更に
顕著になる。

【００１４】従って、本発明では所期の目的に従って２
８０ｎｍ以下の紫外線を吸収し、３００ｎｍ以上の紫外
線は吸収しないか、あるいは２５０乃至４００ｎｍの紫
外線を吸収するが吸収バンドが単一分散される耐候剤を
選択使用する。

【００１５】このような性質を持つ耐候剤としてはチバ
−ガイギー社より商品名チヌビン（Tinuvin ）622 ＬＤ
として市販されているコハク酸と４−ヒドロキシ−２，
２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジンエタノール
とのエステルのポリマーや、キマソルブ（Chimassorb）
944 ＬＤとして市販されているポリ（（６−（（１，
１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ）−ｓ−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）が挙げられ、それらの化学構造式は次の通りで
ある：

【化３】

【００１６】上記耐候剤を添加したフィルムで路地を被
覆した場合、１年以上が経過してもフィルムの物性を維
持することができるためには、耐候剤は好ましくは最終
組成物を基準にして０．４乃至１．２重量％の含量で使
用する。０．４重量％未満の量で使用する場合には、所
望の耐候性が不十分であり、１．２重量％を超過すると
値段上昇のため経済性がないばかりでなく、耐候剤量の
増加に比べて耐候性期間があまり増加されないし、蛍光
剤との干渉の問題点ある。

【００１７】又、本発明の農業用蛍光フィルムの主成分
である樹脂としてはポリエチレン、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体及びポリカーボネートから選択された熱可塑
性樹脂を使用し、好ましくは０．９１６乃至０．９３０
ｇ／ｃｃの密度及び０．１乃至５．０ｇ／１０分の溶融
指数を持つ低密度ポリエチレン、特に線形低密度ポリエ
チレン、又は酢酸ビニルの含量が１乃至２１重量％であ
り溶融指数が０．２乃至５．０ｇ／１０分であるエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体を使用する。

【００１８】蛍光剤及び耐候剤が配合された熱可塑性樹
脂から本発明のフィルムを製造する際には、熱可塑性樹
脂が低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン又は
エチレン−酢酸ビニル共重合体である場合には広幅フィ
ルム圧出機を使用し、膨張比２乃至２．５、加工温度１
７０乃至２２０℃に調節して厚さ５０乃至６０μｍのフ
ィルムを製造する。

【００１９】本発明の農業用蛍光フィルムは、以上に説
明した通りの組成を持つことによって、既存の蛍光フィ
ルムが持っていた問題点、即ち耐候剤の配合によって蛍
光特性が低下されること、を卓越に補完したもので、既
存の蛍光フィルムが持っている蛍光特性と同様の蛍光特
性に加えて一般農業用フィルムの水準以上に耐候性及び
流滴性を改善することによって、作物生育に一層効果的
に使用することができる。

【００２０】以下、本発明を実施例によって更に詳しく
説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例によ
って何ら制限されるものではない。 実施例１ フィルムの基本樹脂として溶融指数が０．８ｇ／１０分
であり、密度が０．９２０ｇ／ｃｃである低密度ポリエ
チレンを使用し、蛍光剤としてＥｕ（ＮＯ)₃Ｐｈｅｎ及
びＥｕ（ＴＴＡ)₃Ｐｈｅｎがそれぞれ１：１（ｗ／ｗ）
で混合されたものを最終組成物に対して０．１重量％混
合使用した。ここでＰｈｅｎは１，１０−フェナントロ
リンを示し、ＴＴＡはテノイルトリフルオロアセトンを
示す。耐候剤としてはチバ−ガイギ社のチヌビン 622Ｌ
Ｄを０．９重量％使用した。上記のように添加剤が配合
された樹脂組成物からスクリュー直径が１５０ｍｍであ
り、ダイ直径が１２００ｍｍである光幅フィルム圧出機
を使用して膨張比２．３、加工温度２００℃の条件で厚
さ６０μｍのフィルムをインフレーション方法で製造し
た。

【００２１】比較例１ 添加剤として耐候剤は使用しないで蛍光剤のみを使用す
ることを除いては、上記実施例１と同様の方法で実施し
て同一の厚さのフィルムを得た。

【００２２】比較例２ 市販中である日新化学工業（株）のＬＤＰＥ単層フィル
ムを、本発明の農業用蛍光フィルムと蛍光特性、耐候性
及び作物生育に対する効果を比較するためのフィルムと
して使用した。ＬＤＰＥ単層フィルムは蛍光剤なしで耐
候剤のみを配合してインフレーション方法に従って製造
されたものである。 実験例：実施例及び比較例のフィルムの物性調査 実施例及び比較例で製造されたフィルムの物性を測定す
るに用いられた方法及び種類は次の通りである。

【００２３】フィルムの蛍光特性は島津社の励起／発光
モノクロメーターで測定し、この時励起波長は３５０ｎ
ｍとし、スキャン範囲は４５０乃至６５０ｎｍとした。
耐候性評価はアトラス（Atlas ）社のULTRA VIOLET/CON
DENSATION SCREENING装置を使用して行い、６０℃で８
時間、ＦＳ４０ＵＶランプを使用してＵＶを調査し、４
０℃で４時間冷却させることを反復しながら、経過日数
別にフィルムの残留延伸率を測定する方式を利用した。
一方、耐候剤と蛍光剤の相互干渉作用はベックマン（Be
ckman ）社のＵＶスペクトロメーターを利用して分析
し、この時ランプはタングステンランプを使用し、検知
器としては光電子増培管を使用した。

【００２４】又、作物生育評価はそれぞれのフィルムを
被覆して作られた長さ５０ｍ、高さ２ｍの温室でトウガ
ラシ、トマト、イチゴ、大根及び胡瓜を栽培しながら乱
塊法で測定した。各作物は一つの温床内に２列ずつ栽培
し、二つの温室を設置して作物生育評価を行ったので、
結果的に各作物当たりの評価回数は４回であった。実施
例及び比較例のフィルムの物性を上記の如く調べた結果
を下記の表１に示す。

【００２５】

【表１】 （註）1)耐候日数：ULTRAVIOLET/CONDENSATION装置にお
いてＵＶ調査後フィルムの残留延伸率が最初延伸率の５
０％となる日数を示す。 2)ＬＤＰＥ単層フィルムで被覆した場合に収穫される作
物の単位面積当たりの重さを１００％として測定したも
のである。 3)ＬＤＰＥ単層フィルムで被覆した場合の収穫日を基準
にし、収穫が速くなる程度の日数を示す。

【００２６】表１の結果より、蛍光剤及びその蛍光剤と
干渉作用を起こさない適切な耐候剤が同時に配合された
本発明のフィルム（実施例１）は、蛍光剤のみを配合し
たフィルム（比較例１）に比べて蛍光特性がほぼ同等で
あるが、耐候性においては大幅な向上が達成されてお
り、また市販のＬＤＰＥ単層フィルム（比較例２）に比
べて耐候性が向上しながらも蛍光特性中の総強度及び作
物生育評価において顕著な改善が示された。

【００２７】

【発明の効果】本発明の農業用蛍光フィルムは、既存の
蛍光フィルムが持っているものと同等の蛍光特性に加え
て一般農業用フィルムの水準以上に耐候性を改善し、作
物生育に一層効果的に使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5/34 Ｃ０８Ｋ 5/34 Ｃ０８Ｌ 23/08 Ｃ０８Ｌ 23/08 69/00 69/00 (72)発明者 ワン キ ヒョン 大韓民国 デジョンシ ユソンク シン ソンドン 152−１番地 デリムデゥレ アパート 108−803 (72)発明者 イ ゼ ホ 大韓民国 デジョンシ ユソンク シン ソンドン 152−１番地 デリムデゥレ アパート 107−1102 (72)発明者 リュ ヨン ワン 大韓民国 デジョンシ ユソンク シン ソンドン 152−１番地 デリムデゥレ アパート 107−1204 (72)発明者 カン ソン ヨン 大韓民国 デジョンシ ユソンク ウォ ウンドン 99番地 ハンビッツアパート 129−407 (56)参考文献 特開 平２−147651（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−40266（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/14 C08K 3/00 - 5/59

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２００乃至４００ｎｍの範囲の紫外線を吸
   収して赤色光を発現する下記一般式（Ｉ）の蛍光剤、２
   ８０ｎｍ以下の紫外線を吸収し、３００ｎｍ以上の紫外
   線は吸収しないか、あるいは２５０乃至４００ｎｍの範
   囲の紫外線を吸収するが吸収バンドが単一分散されるコ
   ハク酸と４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチ
   ル−１−ピペリジンエタノールとのエステルのポリマ
   ー、又はポリ（（６−（（１，１，３，３−テトラメチ
   ルブチル）アミノ）−ｓ−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））である耐候剤、
   及びポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び
   ポリカーボネートから選択された熱可塑性樹脂を含有す
   ることを特徴とする農業用蛍光フィルム： Ｍｅ・Ｙ _n ・Ｌ_k （Ｉ） 上記式中、 ＭｅはＥｕを示し、Ｙは硝酸塩イオン又はテノイルトリフルオロアセトン を
   示し、 ｎは２又は３であり、 ｋは１乃至２ の整数であり、 Ｌは下記構造式を有する化合物を示す： 【化１】
2. 【請求項２】蛍光剤を最終組成物を基準にして０．００
   ５乃至１．０重量％含有することを特徴とする請求項１
   に記載の蛍光フィルム。
3. 【請求項３】蛍光剤を最終組成物を基準にして０．００
   ５乃至０．６重量％含有することを特徴とする請求項２
   に記載の蛍光フィルム。
4. 【請求項４】耐候剤を最終組成物を基準にして０．４乃
   至１．２重量％含有することを特徴とする請求項１〜３
   の何れかに記載の蛍光フィルム。
5. 【請求項５】熱可塑性樹脂が０．９１６乃至０．９３０
   ｇ／ｃｃの密度及び０．１乃至５．０ｇ／１０分の溶融
   指数を持つ低密度ポリエチレン、又は酢酸ビニルの含量
   が１乃至２１重量％であり溶融指数が０．２乃至５．０
   ｇ／１０分であるエチレン−酢酸ビニル共重合体である
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の蛍光フ
   ィルム。