JPS6313832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は保温性、透明性、耐摩擦強度の改良さ
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。 従来、農業用ハウス、トンネルハウス等の温室
栽培に用いられる温室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ポリオレフイ
ン系樹脂フイルムが主として使用されている。こ
れらのうちポリ塩化ビニルフイルムは保温性、透
明性、強靭性、耐久性等にすぐれているので近年
までこの分野で多用されてきた。しかしながら、
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
る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。 さらに低温では柔軟性を失い、耐衝撃性が不良
になるので寒冷地での使用に耐えないという問題
もある。 一方、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、長期の使用中に光線透過性はほとんど変らな
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フイルムに比べて保温
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性が持続する長所を
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。 またオレフイン系樹脂のうちでもエチレン−酢
酸ビニル共重合体フイルムは透明性、柔軟性、耐
寒性等の利点が認められ、近年農業用被覆資材と
して注目されているが保温性がポリ塩化ビニルに
比べ劣るという上述した問題点のほかに摩擦強度
が劣るという問題もあり、具体的にはパイプハウ
スのパイプ部やマイカー線押え部で被覆資材を換
気のため開閉する際や風にあおられた時に摩擦さ
れフイルムが破損するという問題がある。 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
によつてハウス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。 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、通常のフイルム加工法例えばＴダイキヤス
ト法やインフレーシヨン法では溶融樹脂が延伸さ
れながら冷却固化するためフイルム表面が凹凸状
になることである。 このためハウスのパイプ部やマイカー線押え部
での摩擦によるフイルムの破損が起りやすくなつ
たり、さらに重要な問題としてフイルムの透明性
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
きている。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フ
イルム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、耐摩擦性にすぐれた農
業用フイルムを安価に提供するため、鋭意検討を
重ねた結果、一次粒子が40ｍμ以下で、平均二次
粒子径が5μを越え10μ以下で、かつ実質的に20μ
以上の二次粒子が存在しない酸化珪素を配合して
成る組成物から成るフイルムの内外面にアイオノ
マー樹脂を設けることにより従来技術に比べすぐ
れた平行光線透過性、保温性、耐摩擦特性を兼ね
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。 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、内外面にフイラー
を含まない樹脂層を設けることによりフイルム加
工時に生成する表面凹凸が著しく改良され結果と
して外部ヘイズが著しく低下するため平行光線透
過率の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の特徴は内外面に耐摩擦特性にす
ぐれたフイラーを含まない樹脂層を設けることに
より、得られるフイルムの耐摩擦特性が著しく良
好になり、ポリ塩化ビニルフイルムの強靭性と比
肩しうる程度にまで高められる点にある。 本発明の第３の特徴は所望の粒子径を有する酸
化珪素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、フイルム化も一般に容易なた
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４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。 本発明において中間層に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
のうちでも特に透明性、柔軟性、耐候性等の点で
より好ましい。 本発明において内外層に使用される樹脂は中間
層の有する保温性を損なわず耐摩擦特性の良好な
樹脂が好ましい。本発明者らが鋭意検討した知見
によるとハウス被覆資材はハウス骨材（例えば鉄
パイプ、竹等）及び骨材間のフイルムを安定させ
る目的で使用される押えひも（通常マイカー線と
呼ばれる）等の部分で換気のための裾の開閉や風
によるフイルムの振動等により摩擦され摩擦によ
る樹脂の発熱及び摩耗さらには太陽光によるフイ
ルムの加熱も加わつて劣化し破損に至るのであ
る。 本発明において内外層に使用されるアイオノマ
ー樹脂はα−オレフインとα，β−不飽和カルボ
ン酸共重合体の金属イオン架橋構造を有する樹脂
で、通常α−オレフインとしてはエチレンを、
α，β−不飽和カルボン酸としてはメタアクリル
酸を用いメタアクリル酸の割合が１〜５モル％の
共重合体で、金属イオンとしてはNa⁺、Zn⁺⁺を
用いたものが例えばデユポン社より商品名サーリ
ンとして販売されているものである。本発明に好
ましく使用されるものは密度が0.935ｇ／cm³以上
0.975ｇ／cm³以下、メルトインデツクス0.5／10分
以上７ｇ／10分以下のものが好ましく、金属イオ
ンはNa⁺、Zn⁺⁺タイプのものが好ましい。 本発明において使用される酸化珪素は、一次粒
子が40ｍμ以下でかつ実質的に20μ以上の二次粒
子が存在せず平均二次粒子径が5μを越え10μ以下
であるものが好ましい。これらのうちでも特に実
質的に無定形の酸化珪素が本発明には好適であ
る。 一般にオレフイン系樹脂の屈折率（20℃Ｄ線）
は1.48から1.52の間にあり、特に農業用に通常利
用されている低密度ポリエチレンやエチレン−酢
酸ビニル共重合体の屈折率は1.49から1.51の間に
ある。一方、通常樹脂充填材用に用いられる酸化
珪素の屈折率は1.45から1.48の範囲にある。但し
石英等特別な結晶性酸化珪素はこの限りでない。
かような理由でフイラー／樹脂界面において光の
散乱が生ずるためフイルム表面での光の散乱（外
部ヘイズで定量化しうる）以外にフイルム内での
光の散乱（内部ヘイズで定量化しうる）の問題が
生ずるのである。 かような問題点が存在するため本発明の目的の
一つを達成するためには上述したような特定の粒
子径を有する酸化珪素を用いることにより相対的
に内部ヘイズを小さくし同時に内外面にフイラー
を含まない樹脂層を設けることにより外部ヘイズ
を大巾に低下させる必要があるのである。 また該酸化珪素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２〜25重
量部が好ましく、３〜15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
イルムの保温性の改良効果があまり認められず、
また配合量が25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酸化
珪素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℃の加工温度で好適に
行なわれる。 かかる酸化珪素を含むオレフイン系樹脂から成
るフイルムの内外面にアイオノマー樹脂を設ける
方法としては、それぞれのフイルムを形成してド
ライラミネート、ヒートラミネート法等により積
層フイルムとする方法、複合酸化物を含むオレフ
イン系樹脂フイルムにアイオノマー樹脂を押出ラ
ミネートする方法、多層押出法により積層フイル
ムを同時に成形する方法等、既存の技術を用いれ
ばよく、特に多層押出法により成形する方法が成
形の容易さ、得られるフイルムの層間接着性、透
明性、コスト等の点で好ましい。さらに農業用途
では広巾フイルムが好まれるので多層インフレ加
工法が望ましい。 また、かかる酸化珪素を含むオレフイン系樹脂
からなるフイルム（中間層）と内外面に設ける樹
脂層（内外層）の厚さは最終用途、目的に応じて
決定されるので一概に規定されないが、中間層は
要求される保温性のレベルや酸化珪素の樹脂への
配合割合にもよるが、通常は30μから200μ程度で
十分であり、内外層は中間層の外部ヘイズを低下
させるレベルと耐摩擦性が発現される厚みでよ
く、通常は10μから20μ程度で十分である。 以上のようにして得られるフイルム中には、中
間層に酸化珪素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、中間層、内外層
ともにまた適当な安定剤、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るオレフイン系樹脂フイ
ルムは、温度、ハウス等の被複用フイルムとして
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比べ遜色
なく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、またオレフイン系樹脂に無機フ
イラー類を添加して保温性を改良しようとする技
術に比べ平行光線透過性は著しく良好であり、耐
摩擦強度や強靭性についても著しく良好でポリ塩
化ビニルフイルムと同等であり農業用フイルムと
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ーにて測定
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 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。 また耐摩擦性能は次に示す方法で行なつた。予
め重量を測定した検体フイルムを200φmm円筒状
治具の円断面部にしわが入らないようにはりつけ
て固定し、 #180のペーパーでフイルムと接触す
る面を充分に磨いたリング状の100φmm鉄製回転
子を固定されたフイルムをフイルム面から垂直に
20mm押さえつけた上、摩擦発熱による極端は温度
上昇を防ぐために水20c.c.をフイルム面に注ぎ
240rpmの速度で回転させフイルムが破れるまで
の時間並びに１時間当りのフイルムの摩耗減量を
測定した。 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）100重量部に
一次粒子径が16ｍμ、二次粒子径が6μで20μ以上
の粒子が存在しない無定形酸化珪素８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５バンバリーミキサーで樹脂温130〜150
℃10分間混練後、押出機により造粒ペレツトを製
造した。以下上記混合物をフイラー混合樹脂と呼
ぶことにする。 二種三層インフレダイス（口径150mm）を装備
した多層インフレ装置を使用し該ダイスの中間層
には口径40mmの押出機を通して上記フイラー混合
樹脂を溶融ゾーン180℃、ダイス温度190℃の条件
で９Kg／hrの吐出量で供給し、内層と外層には三
井ポリケミカル社製ハイミラン1650（密度0.95、
メルトインデツクス1.5、エチレン−メタクリル
酸共重合体のZnイオンタイプ）を溶融ゾーン215
℃、ダイス温度190℃の条件で4.2Kg／hrの吐出量
で供給し、各層に供給した樹脂は該ダイスの内部
で貼合し三層サンドイツチ構造の管状体をブロー
アツプレシオ2.4、フロストライン距離200mm、引
取速度4.9ｍ／分の条件で引取り、折径365mm各層
の厚みが内層0.013mm、中間層0.05mm、外層0.013
mmで構成される三層サンドイツチ構造のフイルム
を得た。得られたフイルムの保温性、全光線透過
率、平行光線透過率、ヘイズ、引裂強度、打抜衝
撃強度、耐摩擦性を測定した結果をまとめて表１
に示した。 実施例 ２ 実施例１において内外層にハイミラン1650の
代りにハイミラン1707（密度0.95ｇ／cm³、メル
トインデツクス0.9ｇ／10分エチレン−メタクリ
ル酸共重合体のNaイオンタイプ）を用いて押出
条件を溶融ゾーン220℃、ダイス195℃に変更した
以外は実施例１をくり返しフイルムを得た。得ら
れたフイルムの物性を表１にまとめて示す。 比較例 １ 実施例１において中間層に用いたフイラー混合
樹脂のベースに用いたエチレン−酢酸ビニル共重
合体単独を用いて口径100mmのスパイラルダイス
を装備した口径50mm押出機を用いて溶融ゾーン
180℃、ダイス177℃の条件で管状体をブローアツ
プレイシヨ2.4、フロストライン距離200mm、引取
速度５ｍ／分で引き取り厚さ0.075mmの単層フイ
ルムを得た。得られたフイルムの物性を表１にま
とめて示した。 比較例 ２ 実施例１において中間層に用いたフイラー混合
樹脂中の無定形酸化珪素の配合割合を5.4重量部
に代えた以外は実施例１の方法でフイラー混合樹
脂ペレツトを製造し、このペレツトを用いて比較
例１の押出機と押出条件によりフイラー混合樹脂
の単層フイルムを得た。得られたフイルムはやや
梨地状であつた。フイルムの物性を表１にまとめ
て示した。 比較例 ３ 実施例１において中間層に用いたフイラー混合
樹脂中の無定形酸化硅素の代りに平均粒子径15μ
の石英粉末を同量用いた以外は実施例１をくり返
し、フイルムを得た。得られたフイルムは不透明
であつた。物性を表１にまとめて示した。 比較例 ４ 実施例１において内外層に用いたハイミラン
1650の代りに密度が0.925ｇ／cm³、メルトインデ
ツクス1.7ｇ／10分の高圧法低密度ポリエチレン
（スミカセンF208−１）を用いて押出条件を溶
融ゾーン173℃、ダイス168℃に変更した以外は実
施例１をくり返しフイルムを得た。得られたフイ
ルムの物性を表１にまとめて示す。 比較例 ５ 実施例１において内外層に用いたハイミラン
1650の代りに密度が0.920ｇ／cm³、メルトインデ
ツクス２ｇ／10分のチーグラー触媒系で得られた
エチレン−４−メチル−１−ペンテンコポリマー
（４−メチル−１−ペンテン含有量９重量％）を
用いて押出条件を溶融ゾーン175℃、ダイス168℃
に変更した以外は実施例１をくり返しフイルムを
得た。得られたフイルムの物性を表１にまとめて
示す。 比較例 ６ 実施例１において内外層に用いたハイミラン
1650の代りに密度が0.920ｇ／cm³、メルトインデ
ツクス1.5ｇ／10分のチーグラー系触媒で重合さ
れたエチレン−ブテンコポリマー（ブテン−１含
有量10重量％）を用いて押出条件を溶融ゾーン
175℃、ダイス168℃に変更した以外は実施例１を
くり返しフイルムを得た。得られたフイルムの物
性を表１にまとめて示す。 比較例 ７ 実施例１において内外層に用いたハイミラン
1650の代りに密度が0.94ｇ／cm³、メルトインデツ
クス0.6ｇ／10分、酢酸ビニル含有量15重量％の
エチレン−酢酸ビニル共重合体を用いて押出条件
を溶融ゾーン175℃、ダイス168℃に変更した以外
は実施例１をくり返しフイルムを得た。得られた
フイルムの物性を表１にまとめて示す。 比較例 ８ 実施例１において内外層に用いたハイミラン
1650の代りにメルトインデツクス10ｇ／10分、ア
クリル酸含有量20重量％のエチレン−アクリル酸
共重合体を用いて押出条件を溶融ゾーン170℃、
ダイス168℃に変更した以外は実施例１をくり返
しフイルムを得た。得られたフイルムの物性を表
１にまとめて示す。 比較例 ９ 実施例１において中間層に用いたフイラー混合
樹脂のベースに用いたエチレン−酢酸ビニル共重
合体の代りに密度が0.925ｇ／cm³、メルトインデ
ツクス1.7ｇ／10分、屈折率n_A1.501の高圧法ポリ
エチレン（スミカセンF208−１）を用い、内
外層に用いたハイミラン1650の代りにも同じス
ミカセンF208−１を用い押出条件を内外層、
中間層ともに溶融ゾーン173℃、ダイス168℃に変
更した以外は実施例１をくり返し透明フイルムを
得た。得られたフイルムの物性を表１にまとめて
示す。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オレフイン系樹脂100重量部に対し、一次粒
   子が40ｍμ以下で、平均二次粒子径が5μを越え
   10μ以下で、かつ実質的に20μ以上の二次粒子が
   存在しない酸化珪素を２〜25重量部配合してなる
   組成物から成るフイルムの内外面にアイオノマー
   樹脂層が設けられ、平行光線透過率が70％以上で
   あることを特徴とする農業用フイルム。 ２ オレフイン系樹脂が密度0.935ｇ／cm³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１項記載の農業用フ
   イルム。 ４ 内外層に使用するアイオノマー樹脂がエチレ
   ン−メタクリル酸共重合体の亜鉛イオンもしくは
   ナトリウムイオン架橋構造を有する樹脂で密度が
   0.935ｇ／cm³以上0.975ｇ／cm³以下、メルトインデ
   ツクス0.5ｇ／10分以上７ｇ／10分以下の特性値
   を有する樹脂であることを特徴とする特許請求の
   範囲１項記載の農業用フイルム。