JPS6036176B2 - 農業用フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体にホゥ酸塩化
合物を含有させてなる主として保温性に優れた農業用フ
ィルムに関するものである。

プラスチックフィルムはハウス、トンネル、マルチング
などの農業用被覆材料として広く作物の栽培に用いられ
ている。その利用に当っての最大のねらいは、冬期ある
いは寒冷地において低温から作物を保護し、生育を維持
促進させることにある。従来、これらの農業用被覆材料
としては、ポリエチレンフィルム、塩化ビニルフィルム
、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムなどが広く用
いられてきたが、ポリエチレンフィルム及びエチレン−
酢酸ビニル共重合体フィルムはいずれも塩化ビニルフィ
ルムに比し保温性に劣り、作物育成上十分満足すべきも
のではない。

一方、塩化ビニルフィルムについては保温性に優れてい
るという長所は認められるが、それ以外は、例えば低温
強度の低下からくる寒冷地又は低温使用時でのフィルム
のもろさ、べとつきによる作業性不良、フィルムの汚れ
やすさを原因とする使用経時による可視光線透過率の大
幅な低下、更に使用後の処理に際して、有害ガス発生の
ために焼却処理が困難であるなどの数多くの欠点を有し
ており、実用上決して十分なものとはいえない。

以上のようなことからこの塩化ビニルフイルムに代る保
温性フィルムとして、従釆から使用されてきた農業用汎
用フィルムであるポリエチレンあるいはエチレン−酢酸
ビニル共重合体をベースとして種々な試みがあされてい
る。即ち、ポリエチレンあるいはエチレン−酢酸ビニル
共重合体をべ−スとして、これに保温性付与剤として無
機質添加物、例えば、無水桂酸、桂酸カルシウム、アル
ミナ桂酸塩などの桂酸塩化合物、燐酸カルシウム、燐酸
カリ等の各種燐酸塩化合物あるいは硝子微粉末などを加
えて保温性を付与する研究が数多〈発表されている。し
かしながら、従来法による蛙酸塩化合物、燐酸塩化合物
、あるいは硝子微粉末などの無機質添加物を添加混合し
て得られたポリエチレンあるいはエチレン−酢酸ビニル
共重合体フィルムは、保温性は一応付与されているもの
の農業用被覆材としての必要条件であるフィルムの抗張
力、伸び、引裂き強度等の機械的強度、更に全光線透過
性、防滴性等の諸性質を必ずしも兼備しているものでは
ない。

本発明は以上のような従来の農業用被覆（材）フィルム
の欠点を改善せんとする種々の研究の結果完成されたも
のであるが、以下にその研究の結果を開示する。

農業用被覆フィルムの保温性並びに作物の生育に関して
具体的に考察してみると、日中の施設内は入射してくる
太陽光線により、まず地表面や作物体が暖められ、次い
でこれらに接する空気が暖められ対流によって内部の温
度が上昇するのであるが、夜間は地表面や作物体から長
波長の放射となって放熱が行われる。

この場合、これら土壌や作物の放射率はおよそ９０％以
上でほぼ完全黒体とみなしてよいのであるが、これら３
０００〜一１０ｑ０の範囲の温度の黒体から放射するエ
ネルギーの波長の分布は８〜１１ミクロンを中心とし、
６〜１５ミクロンの波長域で全体の大半を占めている。
従って６〜１５ミクロンの長波長での透過率の良いポリ
エチレンフィルムと透過率不良の塩化ビニルフィルムと
では当然夜間の保温性に差が生じてくる。この放射する
エネルギーの中心波長である８〜１１ミクロン域の放射
ェネルギ−を吸収し、外部に逃がいこくに物質を被覆フ
ィルムに添加すればフィルムの保温力や向上することに
なる。しかしながら単に８〜１１ミクロン城の波長に大
きな吸収帯を有する物質であっても、べ−ス樹脂である
ポリエチレンあるいはエチレン−酢酸ピニル共重合体と
の相溶性及び該ベース樹脂に予じめ添加されている例え
ば熱安定剤、老化防止剤、滑剤などの添加剤の作用を阻
害するものであってはならない。もし何らかの阻害要素
があれば該フィルムの機械的強度の低下を招き実用的で
はない。以上のようなことから、ポリエチレンあるいは
エチレン−酢酸ビニル共重合体に添加混合する添加剤は
、単に保温性（８〜１１ミクロン波長域に強い吸収帯を
有するもの）に富み、且つ該べ−ス樹脂に含有される各
種の添加剤の作用を阻害しない（物性低下を起さない）
ものであれば良いというものではなく、全光線の透過性
に優れて、更に適当の滑り性と展張時のフィルムの裏面
（内側）に水滴のつきにくい（濡れやすし、も）もので
なければならない。

本発明で得ようとする農業用フィルムは、以上のような
農業用被覆材として必要な諸性質を可及的に多く兼備し
ていると共に比較的低コストで得られるという経済上の
要求をも満足する必要がある。本発明者らは、上記の諸
条件を満足するフィルム用基材と添加剤並びにその他の
条件について鋭意研究をした結果、本発明の農業用フィ
ルム、即ち、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量
部に対し、ホウ酸塩化合物を１〜２の重量部含有した農
業用フィルムを開発することを得たのである。

本発明において、エチレン−酢酸ビニル共重合体をベー
ス樹脂に選んだ理由は、ポリエチレンに比較して保温性
と耐衝撃性に優れているからである。尚、本発明に用い
られるエチレン−酢酸ビニル共重合体は酢酸ビニル含有
量が５〜２０％のものでよいが、更にフィルム加工性及
び農場における作業性などからみて１０〜１５％の酢酸
ビニル含有量のものが好ましい。ホウ酸塩化合物として
は、例えば、オルトホウ酸塩、２ホウ酸塩、メタホウ酸
塩、４ホウ酸塩、５ホゥ酸塩、８ホウ酸塩などホウ酸化
合物のタイプはいずれでもよいがベース樹脂に対する分
散性並びに保温性の面からホウ酸バリウム、ホウ酸カル
シウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛はどが好まし
い。

又、本発明においてはエチレン−酢酸ビニル共重合体１
０の重量部に対してホウ酸化合物を１〜２０重量部含有
させるものであるが、更に好ましくは３〜１５重量部が
フィルム加工性並びに得られたフィルムのしなやかさ、
滑り性等からみてよい。もしホウ酸塩化合物の含有量が
本発明に規定する範囲よりも低い場合は、得られるフィ
ルムの保温性が十分認められないばかりか前記した如き
農業用被覆材としての必要な諸性質を兼備することがで
きなくなる。一方、ホウ酸塩化合物の含有量が本発明に
規定する範囲よりも高い場合にはフィルムの機械的強度
が著しく低下すると共に作物の生育促進に不可欠な全光
線透過率の低下を招くなどの不都合を生じる。本発明の
農業用フィルムの製造において、エチレン−酢酸ビニル
共重合体とホウ酸塩化合物とを混合し、さらにその混合
物をフィルムに成形する方法としては、両者を合成樹脂
工業において一般に使用されるニーダー、バンバリーミ
キサもしくは溶融押出法などの任意の方法で溶融混合し
た後、インフレーション成形法、Ｔター、ィ成形法等の
押出成形法により通常３０ミクロンから３００ミクロン
の任意の厚さにフィルム（シート）化する方法が用いら
れる。

尚、本発明の農業用フィルムには、必要に応じて通常の
酸化防止剤、安定剤、滑剤、着色剤、帯電防止剤、防腐
剤及びその他の添加剤を含んでもよい。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。

尚、以下に本発明の実施例及び比較例を挙げて更に詳し
く説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定される
ものではない。

実施例 １ エチレン−酢酸ビニル共重合体（住友化学製、酢酸ビニ
ル含有量１３〜１４％）１０の重量部に対しメタホウ酸
バリウム（堺化学製）５重量部の配合物を表面温度が１
２０ｑｏのテストロールで溶融混練した後冷却してべレ
ット化したものを１８０〜２１０００の温度条件でＴダ
ィ法により７５ミクロン厚さの農業用フィルムを得て、
これを実施例試料１とした。

実施例 ２実施例１においてメタホウ酸バリウムの配合
量を１の重量部に変えた以外は実施例１と同様にして厚
さ７５ミクロンの農業用フィルムを得て、これを実施例
試料２とした。

実施例 ３ エチレン−酢酸ビニル共重合体（住友化学製、酢酸ビニ
ル含有量１４〜１５％）１０の重量部に対しホゥ酸カル
シウム（半井化学薬品製）１の重量部を配合し、以下実
施例１と同様にして厚さ７５ミクロンの農業用フィルム
を得て、これを実施例試料３とした。

比較例 １ 実施例１においてメタホウ酸バリウムのかわりに桂酸物
質（昭和化学工業製、商品名ラジオライト）を５重量部
用いた以外は実施例１と同様にして厚さ７５ミクロンの
農業用フィルムを得て比較例試料１とした。

比較例 ２ 比較例１において桂酸物質の配合量を１の重量部に変え
た以外は比較例１と同様にして厚さ７５ミクロンのフィ
ルムを得て、これを比較例試料２とした。

比較例 ３ 比較例２において硝酸物者のかわりに硝子微粉末（新日
本化学製）を１広重量部用いた以外は比較例２と同様に
して厚さ７５ミクロンの農業用フィルムを得て、これを
比較例試料３とした。

尚、この他比較のために従来使用されている厚さ７５ミ
クロンのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（比較
例試料４）、ポリ塩化ビニルフィルム（比較例試料５）
、ポリエチレンフィルム（比較例試料６）の各フィルム
を用いてその機械的強度及びその他の農業用被覆フィル
ムとしての諸性質並びに保温性等の比較試験を行いその
測定結果をそれぞれ表１、表２、表３、表４に示した。

実施例並びに比較例の各試料を用いて、該試料の機械的
強度、及び滑り性、濡れ性更に全光線透過率等の諸性質
について比較試験した。その測定結果は第１表の通りで
あった。第１表 尚、第１表における測定法について説明する。

抗張力、伸び率、直角引裂強度の測定はＪＩＳＫ６７８
１試験法に基き測定した。

但し（タテ／ョコ）を示す。滑り性の測定は摩擦角測定
器を用し、、ｔａｎ８で表示した。濡れ性の測定は、自
社法艮０ち、水平なガラス板上に試料フィルムを遣し、
試料フィルム上にイオン交換水を０．１タ滴下し、フィ
ルム上に広がる水滴の直径を測定し、比較例試料６（ポ
リエチレンフィルム）の値を１００としてその換算値で
示した。全光線透過率はＪＩＳＫ６７１４に基く積分球
式光線透過率測定器を用いて測定した。

以上の各試験は全べて室温２３ｏｏ士１、関係湿度５０
％±５％（ＡＳＴＭ法）の雰囲気中で行った。第１表よ
り、本発明実施例の農業用フィルム（実施例試料１及び
２）は機械的強度において、従来法の添加物質混入試料
（比較例試料１，２，３）に比べて優れた結果を示して
いる。

又、本発明に用いられているベース樹脂単体フィルムで
ある比較例試料４（エチレン−酢酸ピニル共重合体フィ
ルム）に比でた場合においても、殆んど強度低下が認め
られていないことからみても本発明に用いられているホ
ウ酸塩化合物はベース樹脂との相瀞性に富み、フィルム
の物性を阻害しない好ましいものであるといえる。滑り
性、全光線透過性においても本発明の農業用フィルムは
比較例試料１，２，３に比べて若干優れており、特に滑
り性についてみると従来より使用されている比較例４あ
るいは比較例５（ポリ塩化ビニルフィルム）より格段に
改善されており、作業性に富んだ農業用フィルムとして
好ましいものである。

又、フィルムの濡れ性は、実用の展張時においては保温
性あるいは農作物の生育に直鞍関係するもので、実用時
のフィルム裏面の水滴は少ないことが望ましいことから
通常の市販品には水滴防止剤が添加されているケースが
多に。

この点、本発明の農業用フィルムは比較的良好な濡れ性
を示すことから防滴性においてもより効果的である。尚
、比較例試料５（ポリ塩化ビニル）は抗張力の点で各試
料中最高の値を示しているが、寒冷地あるいは冬期の低
温時の使用においてはフィルムが硬直化し伸びが半減す
ることからフィルムの腕さが顕著となる一方、全光線透
過率についてみた場合も、該ポリ塩化ビーニルフィルム
は屋外の実用においては可塑剤等の影響により汚れ易〈
展張後の経時で極端に低下するという本質的な欠点を有
しており、この点本発明の農業用フィルムは、これらの
欠点に影響されない実用価値の高いものである。次に、
実施例並びに比較例各試料の保温性比較試験を行うため
に各試料を用いて農業用トンネルを作りトンネル内の地
温及び気温を測定した。この測定結果は第２表及び第３
表の通りであった。第２表 第３表 尚、上記の測定は、香川県丸亀市において実施したもの
であり、トンネルのサイズは幅１００肌、長さ２００洲
、高さ３０肌であり、トンネル内の地温測定及び気温測
定点は、それぞれ地中５伽深さと地上３０肌位置とした
。

フィルムの保温性効果を示す屋外トンネルによる比較試
験結果の第２表及び第３表において、試験実施時期が比
較的温暖である５月中旬における屋外トンネル内の地温
及び気温の測定結果である第２表よりみて、本発明実施
例の農業用フィルム（実施例試料１，２）の保温性は、
比較例試料４，５，６即ち従来から通常使用されている
エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニルフィル
ム、ポリエチレンフィルム等の中で最も保温性の優れて
いるポリ塩化ビニルフィルムフィルム（比較例試料５）
と同等かあるいはそれ以上の良好な結果を示しているこ
とは注目すべきことである。

又、逆に試験実施時期が１２月と２月という比較的低温
の冬期における屋外トンネル内の地温及び気温の測定結
果を示す第３表よりみて、本発明実施例の農業用フィル
ム（実施例試料２，３）は第２表の結果とほぼ同様に市
販の従来品、即ち、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィ
ルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム
（比較例試料フィルム４，５，６）に比べて保温効果の
点で優れている。

尚、第２表及び第３表においてトンネル内の地温及び気
温についてはその平均温度と特に最低温度が例えば０．
５〜１℃のわずかであっても高いとういうことは、農作
物の播種から収穫までの長い生育期間を通してみた場合
、実に大きな温度差となり、従って農作物の収穫量及び
収穫時期に大きな影響を及ぼすものである。更に、各実
施例並びに比較例試料の保温性効果を別法により確認す
るために第１図に示す如き発熱体を用いる自社法保温性
測定装置を用いて保温性の比較試験を試みた。

その測定結果は第４表の通りであった。第 ４ 表 上記の自社法保温性測定装置について簡単な説明を加え
ると、上蓋１及び周囲の壁板２が厚さ４ｃｍの断熱材で
形成され、前後左右にそれぞれ独立した４つの小室（出
窓部）４の設けられた一辺が８０地の立方体よりなる温
室３の中央に５００しＶの電気容量を有するアルミ銭込
ヒータよりなる発熱体６が設置されており、該温室３と
小室４との境界部に型枠に取付けられた測定用の試料８
は試料枠止めナット９で取付けられる。

以上で温室と前後左右の独立した４つの小室とは測定用
試料８で完全に遮断される。次いで、発熱体に通電が行
われると温室内は温室温度検出用センサー７で室温が検
出され、図示されていない自動温度調節器により６０℃
の一定温度条件にコントロ−ルミれる。

６０ｏｏに暖められた温室内の熱エネルギーは、小室と
の境界に取付けられた各試料を通して時間経過と共に順
次小室に移動するが、その熱の移動はおよそ１８０分間
でほぼ完了しこの点では経時による小室内の温度上昇が
ほとんどみられなくなる。

即ち、この状態を自動温度記録計のチャート上でみると
横軸に示す温度が時間経過の縦軸にほぼ平行になる。以
上の理由から熱の移動が盛んに行われている途中経過の
９び分の点とそれがほぼ完了したことを示す点の１８０
分の２点における時間の経過点における記録計のチャー
ト上の各試料の指示温度を第４表にしたものである。尚
、発熱体に通電が行われて以後１８び分経過までの間の
各小室内（試料裏面の雰囲気）温度は全べて各小室毎に
設けられたイ・室温度検出用センサー５で検出され図示
されていない自動温度記録計のチャートに記録される。
従って、第４表に示す「指示温度」とは自動温度記録計
に表示された温度であり、又「温度差」とは全試料中で
最も熱線（放射エネルギー）透過性の良好（保温性不良
）な値を示したポリエチレンフィルム（比較例試料６）
の指示温度値からそれぞれの試料の指示温度値を引いた
値である。

従って、この第４表では「温度差」の値の大きい試料は
熱線の遮断性あるいは吸収性に富んでいるもので、換言
すれば、保温性に優れているといえる。この他の諸条件
として本棚定装置の設置場所は前記した試料の物性試験
と同様に、室温２ｙｏ±１０、関係湿度５０％士５％に
コントロールされれた恒温恒温室で行った。

第４表よりみて、本発明実施例の農業用フィルムは前記
した第２表及び第３表の結果と同様に通常使用されてい
るエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリ塩化ビ
ニルフィルム、ポリエチレンフィルム（比較例試料４，
５，６）中最も保温性に優れているポリ塩化ピニルフィ
ルム（比較例試料５）と比較した場合、特に実施例試料
２はその温度差が０．１〜０．４ｑｏというポリ塩化ビ
ニルフィルムを上回る性能を示す結果が出ており、又、
エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（比較例試料４
）との比較においては、その温度差が１．１〜１．３℃
、更にポリエチレンフィルム（比較例試料６）との比較
ではその温度差が実に１．６〜１．９００という大幅な
値を示していることから、実用においてもきわめて優れ
た保温性を発揮するものである。

以上の如く本発明の農業用フィルムは、エチレン−酢酸
ビニル共重合体１００重量部に対しホウ酸化合物を１〜
２の重量部含有することを特徴とする保温曲こ優れる農
業用フィルムであって、特にその保温性能は、現状の汎
用農業用被覆フィルム中でもっとも保温性に富んでいる
ポリ塩化ビニルフィルムと同等かあるいは以上に優れた
ものであり、又、本発明の農業用フィルムは適度の全光
線透過性を兼備していると共に優れたフィルムの滑り性
を有するために実用における作業性がきわめて良好であ
り作業能率が高められる。

更に本発明の農業用フィルムは、濡れ曲こ富んでいるこ
とから防滴性に優れ、従って実用の保温効果を一段と助
長する一方、保温性付与剤として作用するホウ酸塩化合
物のコストも比較的低いもので且つ該付与剤の添加によ
るフィルムの機械的強度低下も殆んどみられないことか
ら、経済性、耐久性に富んだ農業用被覆フィルムとして
実用価値のきわめて高いものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明実施例及び比較例のフィルムの保温性を
測定するための装置の縦断面略図である。 １・…・・上蓋、２・・・・・・壁板、３・・・・・・
温室、４・・・・・・小室、６・・・・・・４・室温度
検出用センサー、６・・・…発熱体、７・・・・・・温
室温度検出用センサー、８・・・・・・測定用試料、９
・・・・・・試料枠止めナット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対し
   、ホウ酸塩化合物を１〜２０重量部含有することを特徴
   とする農業用フイルム。