JP2004008039A - 農業用ポリオレフィン系防曇性フィルム - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は、フィルムを低温下に保存した場合でも展張初期からの低温防曇性、防曇持続性に優れ、且つ透明性が良好なべたつきのない農業用フィルムに関するものである。
【構成】ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、
１．構成ポリグリセリンがジグリセリン含有量２０重量％以上且つトリグリセリン含有量３０重量％以上であること。
２．構成脂肪酸が炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸で構成され、それらの重量比が飽和脂肪酸／不飽和脂肪酸＝５０／５０〜９０／１０であること。
３．ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物のエステル化率が１５〜６５％であること。
の３つの条件を満たすポリグリセリン脂肪酸エステルである防曇剤を０．５〜５重量部含有すること、またはポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、炭素数８〜２２の脂肪酸とエチレンオキサイド１〜１００モルとのエステル化合物からなる添加剤と上記記載の防曇剤との混合割合が添加剤：防曇剤＝５〜３０：７０〜９５：（重量％比）であることが必要であることを特徴とする農業用フィルム。

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フィルムを低温下に保存した場合でも展張初期からの低温防曇性、防曇持続性に優れ、且つ透明性が良好なべたつきのない農業用フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハウス栽培、トンネル栽培等の施設園芸に用いられる農業用フィルムとして使用されるポリオレフィン系樹脂には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン等が用いられている。これらのポリオレフィン系樹脂は疎水性であるため、土壌中や作物から蒸発した水分がフィルム表面に凝集し、微水滴となって曇りを生じて透明性を低下させることにより、太陽光線の透過を妨害し、栽培作物の生育を損ねたりする他、水滴が落下することによって作物に病害をもたらす。そのため、一般に防曇剤として界面活性剤等の表面活性物質をフィルム表面に塗布する方法、ポリオレフィン系樹脂に防曇剤を練り混んでフィルム化する方法によりフィルム表面を濡れやすくする方法が用いられている。
【０００３】
防曇剤を塗布する方法は、初期防曇効果が良く、また安価な方法であるが、フィルム上に凝縮した水滴により防曇剤が流去されると、その部分の防曇持続性が低下しやすくなることから、ポリオレフィン系樹脂に防曇剤を練り混んでフィルム化する方法が一般に用いられている。農業用フィルムとしては、冬季及び夏季においても防曇性を発揮し、フィルム内面に付着した水滴により防曇剤が流去することが少なく、また流去しても直ちにフィルム内部より表面へ防曇剤が移行して長期的にその性能が持続するものでなければならない。
【０００４】
防曇性を付与するためには、配合する防曇剤がポリオレフィン系樹脂に対し適度な相溶性を有する必要がある。相溶性が良い場合、フィルム表面への防曇剤の移行量が少なくなり、透明性は良くなるが、防曇性の悪いものとなる。相溶性が悪い場合、フィルム表面への防曇剤の移行速度が早く、防曇性はあるものの、白化によりフィルムの透明性が悪くなったり、フィルム表面のベタつきによるフィルム同志のブロッキングが起こり作業性、取扱い性が悪くなる。従ってフィルムに対し適度な防曇性、透明性を付与するためには、ポリオレフィン系樹脂に対して配合する防曇剤のブリード性と相溶性のバランスが取れたものでなければならない。
また近年では、経済性及び作業性面から従来使用されていたフィルムよりも更に長期間にわたって防曇持続性を有する農業用フィルムが求められている。これまで防曇持続性が良好なフィルムは使用し続けることによって、フィルム内部の添加剤がフィルム表面にブリードすることにより白化して透明性が悪くなったり、初期の低温防曇性が悪くなることが問題となっていた。そこで、上記の様な白化が問題となるフィルムの透明性を改良する目的で、液状型防曇剤等が使用されていたが、防曇持続性が悪くなったり、ベタつきによるフィルム同志のブロッキングが起こったりして十分な結果が得られなかった。
また、実際に農業用フィルムを使用する際、フィルム製造直後に出荷したフィルムを使用する場合もある。ところが、冬期にフィルム製造した場合、出荷直後のフィルムは夏期にフィルム製造した場合と比較して低温下でのフィルム保存となるためフィルム中に添加された防曇剤がフィルム表面にブリードしにくくなる。そのため実際に展張した場合、夏期に製造されたフィルム及び一定の温度下でエージング処理したフィルムに比べて展張初期からの防曇性が悪い場合があった。即ち、これまでフィルムを低温下に保存した場合でも展張初期から低温防曇性、防曇持続性が良好で、且つ透明性が良好でべたつきのないフィルムを得ることは、困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、ポリオレフィン系樹脂に好適な防曇剤を配合することにより、これまで使用されていた農業用フィルムに比べてフィルムを低温下に保存した場合でも展張初期からの低温防曇性、防曇持続性が良好であり、且つ透明性が良好で、ブリードによるフィルムのべたつきを起こさない農業用フィルムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、
１．構成ポリグリセリンがジグリセリン含有量２０重量％以上且つトリグリセリン含有量３０重量％以上であること。
２．構成脂肪酸が炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸で構成され、それらの重量比が飽和脂肪酸／不飽和脂肪酸＝５０／５０〜９０／１０であること。
３．ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物のエステル化率が１５〜６５％であること。
の３つの条件を満たすポリグリセリン脂肪酸エステルである防曇剤を０．５〜５重量部含有すること、または　ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、炭素数８〜２２の脂肪酸とエチレンオキサイド１〜１００モルとのエステル化合物からなる添加剤と請求項１記載の防曇剤の混合割合が添加剤：防曇剤＝５〜３０：７０〜９５（重量％比）であることを特徴とする農業用フィルムである。
尚、上記ポリグリセリン中のジグリセリンまたはトリグリセリン含有量はガスクロマトグラフィーで検出される各々のピークを内部標準物質を用いて算出した全てのポリグリセン量に対するジグリセリン量またはトリグリセリン量であり、下記（１）、（２）式
ジグリセリン含有量＝（ジグリセリン量／全てのポリグリセリン量）×１００（１）
トリグリセリン含有量＝（トリグリセリン量／全てのポリグリセリン量）×１００（２）
で表される。
また、上記エステル化率は下記（３）式
エステル化率（％）＝（ポリグリセリン１モルあたりのエステル結合数／エステル化する前のポリグリセリン１モルあたりの水酸基の平均数）×１００（３）
で表される。
【０００７】
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、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使用可能であるが、これらのうち、密度が０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ^３の低密度ポリエチレンやエチレン−α−オレフィン共重合体及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強度、透明性や耐侯性の点からより好ましい。
【０００８】
本発明の農業用フィルムに防曇剤として使用する下記１．〜３．
１．構成ポリグリセリンがジグリセリン含有量２０重量％以上且つトリグリセリン含有量３０重量％以上であること。
２．構成脂肪酸が炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸で構成され、それらの重量比が飽和脂肪酸／不飽和脂肪酸＝５０／５０〜９０／１０であること。
３．ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物のエステル化率が１５〜６５％であること。
の３つの条件を満たすポリグリセリン脂肪酸エステルは、ポリグリセリンと脂肪酸とを常法によりエステル化反応して得られるもので、ポリグリセリンの有する水酸基の一部が脂肪酸とエステル結合している化合物を主成分とする。上記ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物は、ジグリセリンとトリグリセリンとを含むポリグリセリンと脂肪酸との部分エステル化合物でも良く、またジグリセリン脂肪酸エステルとトリグリセリン脂肪酸エステルとの部分エステル化合物同志の混合物でも良いが、それぞれの部分エステル化合物を構成するポリグリセリンはジグリセリン含有量が２０重量％以上で且つトリグリセリン含有量が３０重量％以上であることが必要である。ジグリセリン含有量が２０重量％未満の場合は低温防曇性が悪くなり、トリグリセリン含有量が３０重量％未満の場合は防曇持続性が悪くなる。また、上記ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物を構成する脂肪酸は、炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸であることが必要である。炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸としてはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等が挙げられ、これらの脂肪酸を１種類のみ使用しても、また２種類以上を混合して使用しても良い。また、不飽和脂肪酸としてはオレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸等が挙げられ、これらの脂肪酸を１種類のみ使用しても、また２種類以上を混合して使用しても良い。但し、構成脂肪酸組成が重量比で飽和脂肪酸／不飽和脂肪酸＝５０／５０〜９０／１０であることが必要である。飽和脂肪酸含有量が５０重量％未満の場合は防曇持続性が悪くなり９０重量％より多い場合は低温防曇性及び透明性が悪くなる。また不飽和脂肪酸含有量が１０重量％未満の場合は低温防曇性及び透明性が悪くなり５０重量％より多い場合は防曇持続性、フィルムのべたつきが悪くなる。また上記ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物のエステル化率は１５〜６５％であることが必要である。エステル化率が１５％よりも低い場合は、防曇持続性が悪くなり、６５％より高くなると低温防曇性が悪くなる。
本発明の農業用フィルムに使用する炭素数８〜２２の脂肪酸とエチレンオキサイド１〜１００モルとのエステル化合物からなる添加剤を構成する炭素数８〜２２の脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、ベヘニン酸等が挙げられる。エチレンオキサイドとエステル化する場合には、これらの脂肪酸を１種類のみ使用しても、また２種類以上を混合して使用しても良い。また、上記炭素数８〜２２の脂肪酸とエチレンオキサイドとのエステル化合物同志を混合して使用しても良い。但し、それぞれのエステル化合物を構成するエチレンオキサイドのモル数が１〜１００であることが必要である。エチレンオキサイドのモル数が１以下または１００以上の場合は、フィルムを低温下に保存した場合の防曇剤の展張初期からの低温防曇性改良効果がなく、またフィルムの透明性が悪くなる。
本発明の農業用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、
１．構成ポリグリセリンがジグリセリン含有量２０重量％以上且つトリグリセリン含有量３０重量％以上であること。
２．構成脂肪酸が炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸で構成され、それらの重量比が飽和脂肪酸／不飽和脂肪酸＝５０／５０〜９０／１０であること。
３．ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物のエステル化率が１５〜６５％であること。
の３つの条件を満たすポリグリセリン脂肪酸エステルである防曇剤を０．５〜５重量部含有すること、またはポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、炭素数８〜２２の脂肪酸とエチレンオキサイド１〜１００モルとのエステル化合物からなる添加剤と上記記載の防曇剤との混合割合が添加剤：防曇剤＝５〜３０：７０〜９５（重量％比）であることが必要である。フィルムを通常にエージング処理した場合、上記記載の防曇剤のみを使用した場合でも透明性、低温防曇性、防曇持続性が良好でべたつきのないフィルムが得られるが、フィルムを低温下に保存した場合には、展張初期からの低温防曇性に少し劣る点がみられる。ところが、上記記載の防曇剤に炭素数８〜２２の脂肪酸とエチレンオキサイド１〜１００モルとのエステル化合物からなる添加剤を所定量混合することで、フィルムを低温下に保存した場合に良くなかった上記記載の防曇剤の展張初期からの低温防曇性が改良される。但し、添加剤と防曇剤との混合割合が添加剤：防曇剤＝５〜３０：７０〜９５（重量％比）であることが必要である。防曇剤の配合量が７０重量％未満の場合は防曇持続性が悪くなり、９５重量％よりも多い場合は透明性、フィルムを低温下に保存した場合の展張初期からの低温防曇性が悪くなる。また、添加剤の配合量が５重量％未満の場合は、透明性、フィルムを低温下に保存した場合の展張初期からの低温防曇性が悪くなり、３０重量％よりも多い場合は透明性、防曇持続性、フィルムのべたつきが悪くなる。即ち、上記記載の防曇剤に上記記載の添加剤を配合することにより本発明の特徴であるこれまで使用されていた農業用フィルムの防曇持続性を損ねることなく、フィルムを低温下に保存した場合でも展張初期からの低温防曇性が良好で且つ透明性も良くなる農業用フィルムが得られる。また、本発明の農業用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し、上記記載の防曇剤と上記記載の添加剤との混合物０．５〜５重量％配合しフィルム化して得られる。添加量が０．５重量部より少ないと防曇性能が不十分であり、また５重量部より多くても、防曇性の極端な向上効果はないため非経済的となる。
【０００９】
本発明の農業用フィルムは前記ポリオレフィン系樹脂を基体とし、これに特定の防曇剤または防曇剤と添加剤との混合物を０．５〜５重量％添加するものであるが、さらに本発明の効果を阻害しない範囲でポリオレフィン系樹脂をフィルム化する際に一般に用いられている酸化防止剤（フェノール系化合物等）、紫外線吸収剤（ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系化合物等）、防霧剤、光安定剤（ヒンダードアミン系化合物等）、光透過性向上剤（β−ジケトン化合物等）、滑剤、安定剤、保温剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、着色剤、防カビ剤等を配合することができる。
【００１０】
本発明の農業用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂に０．５〜５重量％の防曇剤または防曇剤と添加剤との混合物と必要な各種添加剤を配合し、次いで混合しフィルム化して得られる。混合する方法としては、例えばタンブラーミキサー、バンバリミキサー、スーパーミキサー等で混合する方法が挙げられ、フィルム化する方法としては例えばＴダイ法、インフレーション法等が挙げられる。
【００１１】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例において、成形したフィルムの評価は、以下の方法により行った。
【００１２】
【フィルムの保存】
製膜直後のフィルムを１０℃の低温室中に１０日間保存した後、低温防曇性、高温防曇持続性評価に使用した。
【００１３】
【透明性評価】
ヘイズメーターにより、２３℃、湿度５０％の恒温室中に６ヶ月静置したフィルムのヘイズを測定し、透明性を評価した。
評価基準
○：ヘイズ値３０％未満
×：ヘイズ値３０％以上
【００１４】
【フィルムのベタつき評価】
２３℃、湿度５０％の恒温室中に６ヶ月間静置した後のフィルム表面のベタつきを手触りにより評価した。
評価基準
○：フィルムのベタつきがない。
×：フィルムがベタつく。
【００１５】
【低温防曇性】
フィルムを傾斜角１０度の屋根に貼り、１５℃の恒温水槽中に浸した後、３℃の恒温室中に静置してフィルム表面状態を経時的に観察した。防曇性は次の４段階で評価した。
評価基準
◎：表面が均一透明で水滴の付着が全くない。
○：表面は殆ど透明であるが、不均一でゆがんで見える。
△：一部分にキリ状の水滴が付着している。
×：大部分にキリ状の水滴が付着し、底が見えにくい。
【００１６】
【高温防曇持続性】
フィルムを傾斜角１０度の屋根に貼り、４０℃の恒温水槽中に浸した後、２３℃の恒温室中に静置してフィルム表面状態を経時的に観察した。防曇性は次の４段階で評価した。
評価基準
◎：表面が均一透明で水滴の付着が全くない。
○：表面は殆ど透明であるが、不均一でゆがんで見える。
△：一部分にキリ状の水滴が付着している。
×：大部分にキリ状の水滴が付着し、底が見えにくい。
【００１７】
【実施例１〜６】
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（酢酸ビニル含有量５重量％）１００重量部に対し、表１及び表２に示す成分からなる化合物を所定量添加し、混合した。これを二軸押出機を用いて混練し、押出ペレットを作成した。更に、スクリュー温度１９０℃、ダイス温度１９０℃にてインフレーション法で厚さ１００μｍのフィルムを成形し、得られたフィルムについてフィルムのヘイズ、白化、フィルムのベタつき、低温防曇性、高温防曇持続性を評価した。結果を表１及び表２に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
【表２】

【００２０】
【比較例１〜８】
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（酢酸ビニル含有量５重量％）１００重量部に対し、表１及び表２に示す成分からなる化合物を所定量添加し、混合した。これを二軸押出機を用いて混練し、押出ペレットを作成した。更に、スクリュー温度１９０℃、ダイス温度１９０℃にてインフレーション法で厚さ１００μｍのフィルムを成形し、得られたフィルムについてフィルムのヘイズ、白化、フィルムのベタつき、低温防曇性、高温防曇持続性を評価した。結果を表１及び表２に示す。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、フィルムを低温下に保存した場合でも展張初期からの低温防曇性、防曇持続性に優れ、且つ透明性が良好なべたつきのない農業用フィルムに関するものである。

Claims (2)

1. ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、
   １．構成ポリグリセリンがジグリセリン含有量２０重量％以上且つトリグリセリン含有量３０重量％以上であること。
   ２．構成脂肪酸が炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸で構成され、それらの重量比が飽和脂肪酸／不飽和脂肪酸＝５０／５０〜９０／１０であること。
   ３．ポリグリセリン脂肪酸エステル化合物のエステル化率が１５〜６５％であること。
   の３つの条件を満たすポリグリセリン脂肪酸エステルである防曇剤を０．５〜５重量部含有することを特徴とする農業用フィルム
2. ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、炭素数８〜２２の脂肪酸とエチレンオキサイド１〜１００モルとのエステル化合物からなる添加剤と請求項１記載の防曇剤の混合割合が添加剤：防曇剤＝５〜３０：７０〜９５（重量％比）であることを特徴とする農業用フィルム。