説明

農業用被覆材

【課題】衝撃強度を高め、高い透明性を得ることができ、加えて、インフレーション成形加工性が良好であること、更には、農業用被覆材として要求される長期使用に対しての良好な防曇持続性を担保できること。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂を主成分として内層と中間層と外層を有し、インフレーション成形によって多層構造に形成された基体フィルムに対して、農作物に対面する側の前記内層の表面に防曇剤処理を施した農業用被覆材であって、内層が、ポリエチレン、又はメタクリル酸メチル含有量が10重量%以下のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂を主成分とする層であり、中間層が、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンとメタクリル酸メチル含有量が10〜30重量%のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂の混合樹脂を主成分とする層であり、外層が、密度0.90〜0.92のメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とした層である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、農作物や農作物の栽培環境を覆うための農業用被覆材に関するものである。
【背景技術】
【0002】
農作物の生育や特定形質の発現を促す施設栽培(ハウス栽培やトンネル栽培を含む)では、農作物や農作物の栽培環境を覆う透明な樹脂フィルム材(農業用被覆材)が用いられている。このような施設栽培で用いられる農業用被覆材としては、古くから塩化ビニル樹脂(PVC)製のフィルムが用いられ現在でも広く普及しているが、それと共に、自然環境との調和性が高いポリオレフィン系樹脂フィルム(農業用PO)の開発及び普及が進んでいる。
【0003】
農業用被覆材として求められる主な性質には、透明性、耐候性、強度に加えて、防曇性及び防曇持続性がある。防曇性とは、被覆材の内側(作物に対面する側)表面に付着した凝縮水を栽培作物に落下させることなく、被覆材内側表面に沿って流下させる性質であり、防曇持続性とは長期の使用に際して防曇性が低下しない性質である。農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムでは、単一材料の単層でこれらの性質を全て満足させることができないことから、多層構造が採用されており、特に農作物側に面する内側表面には一般に防曇剤組成物を含む被覆層が形成されている。
【0004】
下記特許文献1に記載の従来技術では、基材フィルムが、ポリエチレン又は酢酸ビニル含有量10重量%未満のエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるフィルム層(A)と、酢酸ビニル含有量10〜30重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるフィルム層(B)を含んでおり、フィルム層(A)又はフィルム層(B)に無機フィラーが0.1〜30重量部配合されており、この基体フィルムの表面に、シリカゲル及び/又はアルミナゾルを主成分とし疎水性熱可塑性樹脂をバインダー成分とする防曇剤組成物に由来する被覆層を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平7−266518号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この従来技術では、基体フィルムの各層を単一の樹脂成分で形成しているため、農業用被覆材の基体フィルムとして要求される更なる性質を満足することができない問題がある。例えば、雹の落下や強風によるフィルムのバタつき等の衝撃に対して必要な強度を確保することができなかった。特に、これまでは多層構造における中間層をエチレン−酢酸ビニル表重合体(EVA)の単一成分で形成することが一般的だが、必ずしも良好な衝撃強度が得られない問題があった。
【0007】
更には、農業用被覆材としては大面積で均一なフィルムに成形することが必要であり、多層構造で大面積の均一フィルムを成形するには、インフレーション成形を採用することが有効である。前述したEVAはインフレーション成形による成形加工性が良好であるが、基体フィルムの衝撃強度を高めるために耐衝撃強度の高い性質を有する樹脂材料を選択すると、インフレーション成形加工性が悪くなり、大面積で均一なフィルムを効率良く成形できない問題が生じる。
【0008】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、衝撃強度を高め、同時に高い透明性を得ることができること、加えて、インフレーション成形加工性が良好であること、更には、農業用被覆材として要求される長期使用に対しての良好な防曇持続性を担保できること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
このような目的を達成するために、本発明による農業用被覆材は、以下の独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
[請求項1]ポリオレフィン系樹脂を主成分として内層と中間層と外層を有し、インフレーション成形によって多層構造に形成された基体フィルムに対して、農作物に対面する側の前記内層の表面に防曇剤処理を施した農業用被覆材であって、前記内層が、ポリエチレン、又はメタクリル酸メチル含有量が10重量%以下のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂を主成分とする層であり、前記中間層が、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンとメタクリル酸メチル含有量が10〜30重量%のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂の混合樹脂を主成分とする層であり、前記外層が、密度0.90〜0.92のメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とした層であることを特徴とする農業用被覆材。
【発明の効果】
【0010】
このような特徴を有する本発明の農業用被覆材は、十分な衝撃強度があり、高い透明性を得ることができ、加えて、インフレーション成形加工性が良好であり、また、農業用被覆材として要求される長期使用に対しての良好な防曇持続性を担保できる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る農業用被覆材は、内層と中間層と外層を含む多層構造からなりポリオレフィン系樹脂を主成分とする基体フィルムに対して、農作物に対面する側の前記内層の表面に防曇剤処理を施したものである。基体フィルムは内層,中間層,外層の3層構造であっても良いし、中間層を多層にして4層以上の層構造にしても良い。
【0012】
[内層について]
内層は、防曇剤組成物の被覆層との密着性を高めることができる層にする。具体的には、ポリエチレン、又はメタクリル酸メチル(MMA)含有量が10重量%以下のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂(EMMA)を主成分とする層にする。ポリエチレンとしては、インレーション成形の加工性が高い高圧法低密度ポリエチレン(HP−LDPE)が好ましく、EMMAとしてはMMA含有量を低くして、加工性が高く且つ防曇性組成物の密着性が高いものを用いる。
【0013】
[中間層について]
中間層は、複数種類の樹脂成分を混合して十分な衝撃強度が得られる層とする。しかしながら、一般に強度の高い樹脂成分を選択するとインフレーション成形加工性が低下するので、衝撃強度を高めながらインフレーション成型加工性が低下しないようにブレンドする樹脂成分を選択する。具体的には、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(メタロセン系LLDPE)とメタクリル酸メチル(MMA)含有量が10〜30重量%のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂(EMMA)の混合樹脂を主成分とする層にする。
【0014】
メタロセン系LLDPEは、衝撃強度は高いがインフレーション成形加工性が悪いものが多い。特に短鎖分岐構造を有するメタロセン系LLDPE(メタロセン触媒直鎖状短鎖分岐ポリエチレン)は高い強度を有するが、インフレーション成形加工性が良くない。これに対してEMMAをブレンドさせる。EMMAは、柔軟性に富み、且つ耐候性,耐薬品性,透明性に優れた樹脂材料である。中間層の樹脂成分にEMMAを含ませることにより、高い衝撃強度を保ちながらインフレーション成形加工性が向上する。中間層にブレンドするEMMAはMMA含有量を内層に比べて高めにする。これによってメタロセン系LLDPEの有する衝撃強度を低下させることなく加工性を向上させ、さらに良好な柔軟性、透明性を得ることができる。
【0015】
また、中間層に無機フィラーを含ませることで、更なる特殊性能を付加することができる。例えば、保温性を高める等のためにハイドロタルサイト,カルシウム,マグネシウム,アルミニウム等の酸化物,水酸化物,炭酸塩,ケイ酸塩及びそれらの複合物を約10重量%程度配合させる。
【0016】
(中間層の配合割合の例)
中間層の配合割合の例としては、加工性を担持する役目を果たすEMMAを20〜70重量%含み、衝撃強度を担持する役目を果たすメタロセン系LLDPEを20〜70重量%含み、保温性を担持する役目を果たす無機フィラーを10重量%程度含む。このような配合割合にすることで、加工性及び耐衝撃強度の両方において優れた特性が得られる。
【0017】
ここで、メタロセン系LLDPEの中に特に長鎖分岐構造を有するものを50重量%程度以下配合させることで、インフレーション成形加工性と耐衝撃強度の両立が得やすくなる。長鎖分岐構造を有するメタロセン系LLDPE(メタロセン触媒直鎖状長鎖分岐低密度ポリエチレン)としては、住友化学株式会社製のEPPE(Easy Processing Polyethylene)が該当する。このEPPEはHP−LDPEと同程度のインフレーション成形加工性を有しながら、ある程度高い耐衝撃強度を有している。しかしながら、耐衝撃強度の点ではEPPE単独では農業用被覆材が要求している耐衝撃強度は得られないので、メタロセン系LLDPEをブレンドすることで強度の確保を図っている。
【0018】
[外層について]
外層は、密度0.90〜0.92のメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とした層とする。これによって、外界に曝される外表面に高い耐衝撃強度の層を形成することができ。全体のインフレーション加工性を考慮して10重量%以下のHP−LDPEを含有させることが好ましい。
【0019】
[製造方法]
インフレーション製法により、前記の内層を外側にして多層構造の基体フィルムをチューブ状に成形する。その後、外側に露出されている内層の表面に防曇剤組成物の被覆処理を施す。被覆処理は、防曇剤組成物の溶液又は分散液を公知の方法(ドクターブレードコート法,ロールコート法,ディップコート法,スプレーコート法,ロッドコート法,バーコード法,ナイフコート法,はけ塗り等)によって塗布する。その後乾燥、切開し葉状の農業用被覆材とする。基体フィルムの成形時には各樹脂層に必要に応じて各種の添加剤(紫外線吸収剤,光安定剤,酸化防止剤,滑剤,熱安定剤,着色剤,防曇剤,帯電防止剤等)を通常の量で配合させることができる。
【実施例】
【0020】
以下に、本発明の実施例を説明する。表1の各例は、外層の厚さを30μm、中間層の厚さを90μm、内層の厚さを30μmとした3層構造の基体フィルムをインフレーション成形加工したものであり、例1〜例13は、その内層表面に防曇剤組成物を被覆処理したものである(例2aは、内層100重量部に防曇剤であるソルビタンモノステアレートを0.5重量部練り込んだ上に更に被覆処理を施している。)。例14は、被覆処理無しで、中間層100重量部にソルビタンモノステアレートを2.5重量部練り込み、内層100重量部にソルビタンモノステアレートを2.0重量部練り込んだものである。被覆処理用の防曇剤としては、コロイダルシリカを主成分として疎水性アクリル樹脂をバインダー成分としたものを用いた。また、外層,中間層,内層の各層には、酸化防止剤や光安定剤を少量添加した。一例として、酸化防止剤としては、フェノール系,りん系の併用で0.05〜0.2%程度、光安定剤として紫外線吸収剤を、ベンゾフェノン系とベンゾトリアゾール系をそれぞれ0.05〜1%程度、ヒンダードアミン系を0.1〜1%程度添加することができる。各例の中間層には一律無機フィラー(無機保温材)を10重量%配合した。
【0021】
表1に示した各例において、例1〜例5を本発明の実施例とし、例6〜例14を比較例とする。例1〜例4の実施例と例6〜例10の比較例は、外層と内層を共通の構成にしている(但し、例2aは内層にソルビタンモノステアレートを含む)。内層は高圧法低密度ポリエチレン(HP−LDPE)100重量%の層であり、外層はメタロセン触媒直鎖状短鎖分岐ポリエチレン(メタロセンLLDPE)を主成分(90重量%)とし、HP−LDPEを10重量%配合した層である。
【0022】
そして、例1〜例4の実施例では、中間層は、メタロセンLLDPEとメタクリル酸メチル(MMA)含有量が10重量%以下のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂(EMMA)との混合樹脂が主成分になっている。詳しくは、例1の中間層が、メタロセンLLDPE20重量%とMMA含有量20重量%のEMMA70重量%の混合樹脂、例2及び例2aの中間層が、メタロセンLLDPE60重量%とMMA含有量20重量%のEMMA20重量%とメタロセン触媒直鎖状長鎖分岐低密度ポリエチレン(EPPE)10重量%の混合樹脂、例3の中間層が、メタロセンLLDPE15重量%とMMA含有量15重量%のEMMA65重量%とEPPE10重量%の混合樹脂、例4の中間層が、メタロセンLLDPE30重量%とMMA含有量20重量%のEMMA30重量%とEPPE30重量%の混合樹脂になっている。
【0023】
一方、例6〜例10の比較例では、中間層は、無機フィラーを除いて単独の樹脂成分又はメタロセンLLDPEを含まない混合樹脂成分になっている。詳しくは、例6の中間層が、MMA含有量20重量%のEMMAの単独成分、例7の中間層が、酢酸ビニル(VA)含有量が5重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)の単独成分、例8の中間層がHP−LDPEの単独成分、例9の中間層がメタロセンLLDPEの単独成分、例10がHP−LLDPE40重量%とMMA含有量20重量%のEMMA50重量%になっている。
【0024】
例1〜例4(実施例)と例6〜例10(比較例)とを比較すると、例1〜例4は、衝撃強度、柔軟性、透明性(ヘイズ値)、防曇持続性、インレーション成形加工性の全てにおいて良好な評価結果が得られているのに対して、例6〜例10は、衝撃強度、柔軟性、透明性(ヘイズ値)、インレーション成形加工性の何れかで不良な評価結果になっている。この評価結果から明らかなように、メタロセンLLDPEとMMA含有量が10重量%以下のEMMAとの混合樹脂が主成分となる中間層を設けることにより、インフレーション成形加工性を含めて、農業用被覆材としての総合的な機能を高めることが可能になる。特に、例2aは、内層にソルビタンモノステアレートを内層全体100重量部に対して0.5重量部添加することで、防曇持続性を更に向上させることを可能にしている。
【0025】
例5(実施例)は、内層をMMA含有量5重量%のEMMAにしている。内層はHP−LDPEであってもMMA含有量10重量%以下のEMMAであっても同様の良好な評価結果が得られる。例11(比較例)は、中間層を実施例と同様にしながら、内層と外層をVA含有量5重量%のEVAにしている。この例11は衝撃強度と透明性で不良な評価結果になった。例12(比較例)は、内層と中間層を実施例と同様にしながら、外層をHP−LDPEにしている。この例12は衝撃強度で不良な評価結果になった。例13(比較例)は、外層は実施例と同様にしながら、中間層をメタロセンLLDPEとEPPEの混合樹脂にして(EMMAを含まない点で実施例と異なる)、内層をVA含有量5%のEVAにしている。この例13は柔軟性で不良な評価結果になっている。例14(比較例)は、外層と中間層は実施例と同様にしながら、内層をVA含有量5%のEVAにしており、更に防曇処理を内層表面に施すことなく防曇剤を内層及び中間層に練り込んでいる。この例14は、透明性と防曇持続性で不良な評価結果になっている。
【0026】
表1の評価結果は以下の指標に基づくものである。
衝撃強度は、JIS K 7124−1の試験方法により、テンサイルインパクトテスターにより−5℃の雰囲気温度下で試験を行った結果である。衝撃強度値5000以上を◎、4500以上5000未満を○、4500未満を×と評価した。
【0027】
柔軟性は、タテ、ヨコのヤング率で評価し、共に、120MPa以下を◎、120MPaより大きく180MPa未満を○、180MPa以上を×とした。
【0028】
透明性は、ヘイズメータにて測定したヘイズ値による。ヘイズ値20未満を○、20以上25未満を△、25以上を×とした。
【0029】
防曇持続性は、農業用被覆材をハウス展張1年後の防曇性を評価し、◎:水滴の流れ非常に良い、○:水滴の流れ良い、△:水滴の流れが悪い、×:水滴が流れない、のように評価した。
【0030】
インフレーション成形加工性は、3層をすべて混合したペレットを作り190℃でのメルトテンションを測定した。3.0以上を○、2.5以上3.0未満を△、2.5未満を×と評価した。
【0031】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオレフィン系樹脂を主成分として内層と中間層と外層を有し、インフレーション成形によって多層構造に形成された基体フィルムに対して、農作物に対面する側の前記内層の表面に防曇剤処理を施した農業用被覆材であって、
前記内層が、ポリエチレン、又はメタクリル酸メチル含有量が10重量%以下のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂を主成分とする層であり、
前記中間層が、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンとメタクリル酸メチル含有量が10〜30重量%のエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂の混合樹脂を主成分とする層であり、
前記外層が、密度0.90〜0.92のメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とした層であることを特徴とする農業用被覆材。
【請求項2】
前記中間層が、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンが20〜70重量%でエチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂が20〜70重量%の配合であることを特徴とする請求項1記載の農業用被覆材。
【請求項3】
前記中間層が、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン中に50重量%以下のメタロセン触媒直鎖状長鎖分岐低密度ポリエチレンを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の農業用被覆材。

【公開番号】特開2010−274590(P2010−274590A)
【公開日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−131024(P2009−131024)
【出願日】平成21年5月29日(2009.5.29)
【出願人】(000000550)オカモト株式会社 (118)
【Fターム(参考)】