JP4584642B2 - 農業用遮光剤 - Google Patents

Description

本発明は、ハウス栽培あるいはトンネル栽培に使用する農業用オレフィン系樹脂フィルムに適用する農業用遮光剤に関する。

ハウス栽培あるいはトンネル栽培に関し、農業用フィルムハウス内で栽培される作物にとって、透過する太陽光線が強すぎ、作物に焼けなどの悪影響を与える場合がある。特に夏場の作物の焼けを防止するため、遮光ネット（シート）を農業用ハウスに被覆し、遮光する手段、あるいは、石灰などの無機物を水に分散させ、農業用ハウスフィルム吹きかけて石灰などの無機物の皮膜を形成させ、遮光するという手段が採用されてきている。

しかしながら、例えば、遮光ネット（シート）を農業用フィルムハウスに被覆する方法では、遮光ネット自体が高価なものであり、またその設置ならびに取り外しが簡単に行なうことができず、労力を必要とする欠点があった。また、石灰などの無機物の皮膜を形成させて、遮光するという方法では、フィルム上に均一に皮膜を塗布することが困難であり、また、石灰などの無機物の皮膜が、雨が降ると簡単に流れ落ちてしまい、散布を繰り返し行なければならない等の欠点があった。

そこで、最近になって、顔料含有の遮光用ペイント（遮光塗料）を農業用フィルムにスプレーで散布・塗布し、フィルム上に遮光塗膜を形成させ、遮光を行なう方法が提案されている（特許文献１）。この農業用フィルムに遮光ペイントを散布・塗布する方法にあっては、特定の粘度に調整した顔料含有の白色水性エマルジョン塗料を使用するものであり、フィルム上への遮光塗膜の形成は優れたものであるが、塗膜の持続性が不十分であったり、塗膜を容易に除去することができないものであった。

この遮光塗布膜が不要になった場合には塗布した遮光塗料を除去しなければならないが、これら塗布膜を形成するエマルジョン塗料自体は、不要時の除去を可能とする処方で配合されているものではない。例えば、冬場においてハウス内に太陽光線の透過を必要とする場合には、界面活性剤を含有する強力な除去液あるいは有機溶媒等で遮光塗膜を除去するか、新たな農業用フィルムを展張する必要があった。
特開２００２−１１９１４８号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、農業用フィルム、特に農業用オレフィン系樹脂フィルムへ塗布する農業用遮光剤として、農業用ハウス等に白色顔料である無機物の皮膜を形成させ遮光を行う場合に、雨などにより簡単に流れ落ちることがないよう、遮光塗膜に持続性を持たせると共に、不要となったときは、アルカリ性除去剤にて簡単に除去し得る農業用遮光剤を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するべく鋭意検討した結果、農業用オレフィン系樹脂フィルムとしてヒンダートアミン化合物を含有させた農業用オレフィン系樹脂フィルムを使用した場合には、フィルム表面に塗布する遮光剤の遮光塗膜は、長期に亘って持続性が保持され、また不要となった場合、アルカリ性除去液で簡単に除去し得る農業用遮光剤が得られることを確認し、本発明を完成させるに至った。

したがって本発明は、その基本的態様としては、ヒンダートアミン系化合物０．０５〜２重量部含有する農業用オレフィン系樹脂フィルムに塗布され、白色顔料とアクリル系樹脂エマルジョンからなり、形成された遮光層がアルカリ性除去剤にて除去可能であることを特徴とする農業用遮光剤である。

また、より具体的な本発明は、白色顔料が、炭酸カルシウム、酸化チタンから選択される少なくとも一種であり、アクリル系樹脂エマルジョンが酸価３０〜３００の水系樹脂エマルジョンであることを特徴とする前記の農業用遮光剤である。

さらに具体的な本発明は、農業用オレフィン系樹脂フィルムが多層構造であり、少なくとも外層にヒンダートアミン系化合物を含有させることを特徴とする上記の農業用遮光剤である。

また本発明は別の態様として、ヒンダートアミン系化合物を０．０５〜２重量部含有する農業用オレフィン系樹脂フィルムを展張した後、アルカリ性除去剤にて除去可能であって、白色顔料とアクリル系樹脂エマルジョンからなる遮光剤を農業用オレフィン系樹脂フィルム上にスプレー塗工することを特徴とする農業用遮光剤の塗工方法である。

本発明は、特に、遮光剤を塗布する農業用樹脂フィルムとして、ヒンダートアミン系化合物を含有させたオレフィン系樹脂フィルムを使用する点に特徴を有するものであり、かかるオレフィン系樹脂フィルムを使用することにより、遮光剤が均一にフィルム上に形成され、形成された遮光塗膜は、持続性に優れたものとなる。したがって、降雨などによっても無機物の皮膜が流されることなく、長期間に亘って遮光効果を得ることができる。また、遮光塗膜が不要となった場合には、アルカリ性除去液にて簡単に除去し得るものである。

本発明で使用する農業用オレフィン系樹脂フィルムを構成する樹脂としては、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン等のポリエチレン；ランダム重合ポリプロピレン、ブロック重合ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン等のポリプロピレン；エチレン−酢酸ビニル、エチレン−アクリル酸、エチレン−アクリル酸エステル、エチレン−メタクリル酸、エチレン−メタクリル酸エステル等のエチレン系共重合体等のオレフィン系樹脂であり、これら単独またはこれらの混合物を使用することができる。

そのなかでも、例えば、エチレンと炭素原子数４〜１０のα−オレフィンとをメタロセン触媒により共重合して得られるエチレン−α−オレフィン共重合体（通称、メタロセンポリエチレン）、高圧ラジカル法低密度ポリエチレン（ＨＰ−ＬＤＰＥ）、酢酸ビニル含有量が１〜２５重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびチーグラー触媒、酸化クロム触媒、酸化モリブテン触媒によりエチレンと炭素原子数４〜２０のα−オレフィンとを共重合して得られるエチレン−α−オレフィン共重合体（ＬＬＤＰＥ）が好ましく使用される。

本発明のオレフィン系樹脂フィルムは、単層構造でもよいし、多層構造でもよい。多層構造の場合には、少なくともハウスに展張した時に、外側にくる層には、ヒンダートアミン系化合物を配合する必要がある。なお、多層構造のいずれの層にヒンダートアミン系化合物を配合したものであってもよいことはいうまでもない。

この多層構造とする場合には、各層を構成する樹脂の種類は、同じであってもよいし、異なるものであってもよいが、相隣接する層の樹脂は、相互に相溶性または接着性の高い層となるようにするのがよい。例えば、外層としてのオレフィン系樹脂としてはＬＬＤＰＥであり、その下部に積層される中間層（および内層）としてはＬＬＤＰＥとの相溶性がよい、メタクリル酸、無水マレイン酸、アクリル酸のいずれかで変性された低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などを使用するのがよく、なかでも酢酸ビニル含有量が１〜２５重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いるのがよい。
なお、３層以上の多層構造である場合には、両最外層を同じ種類の樹脂とし、ヒンダートアミン系化合物を添加しておくと、どちらの面を外側にして展張しても同じ効果が得られるため、好ましい。

本発明で使用する農業用遮光剤を塗布する農業用オレフィン系樹脂フィルムにあっては、光安定化剤としてヒンダートアミンを添加するのが肝要である。その添加量は、０．０５〜２重量部添加するのがよい。添加量が０．０５未満であるとフィルム上に形成された遮光塗布膜の持続性が悪く、また添加量が２重量部を超えた場合でもそれ以上の効果が無く、かえって無駄となる。

そのようなヒンダートアミンとしては、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルステアレート、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルステアレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルベンゾエート、Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ドデシルコハク酸イミド、１−［（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル（３，５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−２−ブチル−２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ヘキサメチレンジアミジン、テトラ（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブテンンテトラカルボキシレート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ジ（トリデシル）ブタンテトラカルボキシレート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジン）ジ（トリデシル）ブタンテトラカルボキシレート、３，９−ビス｛１，１、−ジメチル−２−［トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルカルボニルオキシ）ブチルカルボニルオキシ］エチル｝−２，４，８，１０−テトラオキシサスピロ［５，５］ウンデカン、３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［トリス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルオキシカルボニルオキシ）ブチルカルボニルオキシ］エチル｝−２，４，８，１０−テトラオキシサスピロ［５，５］ウンデカン、１，５，８，１２−テトラキス［４，６−ビス［Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イル］−１，５，８，１２−テトラアザデカン、１−（２−ヒドロキシエチル）−、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノール／コハク酸ジメチル縮合物、２−ｔｅｒｔ−オクチルアミノ−４，６−ジクロロ−ｓ−トリアジン／Ｎ，Ｎ‘−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミン／ジブロモエタン縮合化合物等のヒンダートアミン系化合物が挙げられる。

また、本発明で使用するオレフィン系樹脂にあっては、目的とする性能を損なわない限り、種々の添加剤を含有するものであってもよい。例えば、オレフィン系樹脂フィルムは、塩化ビニル系樹脂フィルムに比べて耐こすれ性が劣る傾向があることより、滑剤、特にアマイド系の滑剤を添加するのがよい。また、各種安定化剤、防滴剤、粘着防止剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、無機充填剤等の各種添加剤を挙げることができる。これらの添加剤の配合量は、その種類により異なるが、オレフィン系樹脂１００重量部に対して０．０１から１０重量部程度である。

以上のような構成に基づく本発明で使用するオレフィン系樹脂組成物を用いて農業用オレフィン系樹脂フィルムとするには、従来から汎用されているカレンダー法、押出法、インフレーション法等の公知の手段でフィルム化すればよい。なお、フィルム化するときの温度等の加工条件は、従来のオレフィン系樹脂フィルムを製造する場合と同様でよい。また、フィルムの厚みとしては０．１ｍｍ程度であればよい。なお、オレフィン系樹脂フィルムとして３層の多層構造を有するフィルムとする場合には、その各層厚は、層比で外層／中間層／内層＝１／３／１とするのが好ましい。

一方、本発明が提供する遮光剤中に含有される、遮光性を確保するために添加される白色顔料としては、チタン白、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカ、マイカ、硫酸バリウム等をあげることができる。本発明にあってはそのなかでも特に、炭酸カルシウムが効果的なものであることが判明した。

この炭酸カルシウムの粒子径は得に限定されるものではなく、平均粒子径が１μｍ未満のものから、平均粒子径が１００μｍ程度までのものを巾広く使用することができる。なお、平均粒子径が１μｍ未満の炭酸カルシウムは、バインダーである樹脂エマルジョンと共に農業用ハウスフィルムに塗布された場合には、樹脂中へ微細な粒子状としての分散していることからフィルム上に強固な無機物皮膜を形成し、その耐水性を向上し得るものであるが、不要となった場合の除去性に難点がある。

一方、平均粒子径が１μｍ以上の炭酸カルシウムは、バインダーである樹脂エマルジョンと共に農業用ハウスフィルムに塗布された場合には、耐水性が乏しいものとなる。したがって本発明においては、この両者の特性を生かし平均粒子径を決定することができ、適宜平均粒子形の異なる炭酸カルシウムを複数混合して、目的に応じて使用することもできる。

本発明にあっては、かかる炭酸カルシウムの含有量としては、遮光剤として所望の遮光効果を発揮し得る量であればよいが、バインダーとしての樹脂エマルジョン中への分散性を考慮した場合、樹脂分と炭酸カルシウムである無機物の比が、固形分比で１：０．３〜１：１５であるのがよいことが判明した。すなわち、炭酸カルシウムの配合比が０．３に満たない場合には所望の遮光効果を得ることが困難となり、また１５を超えて添加してもそれ以上の遮光効果が得られず、かえって不経済であり、さらに遮光剤をスプレー塗布する際に目詰まりを生じ易く、好ましいものではない。

また、本発明が提供する農業用フィルムに適用する遮光剤においては、遮光剤中に含有される樹脂としては、フィルム上に塗布された遮光剤が乾燥し、無機物を均一に保持するバインダーとしての樹脂膜を形成するものである樹脂が使用される。

当該樹脂としては、その酸価が３０〜３００である水性樹脂エマルジョンを使用するのがよい。そのような水分散性の樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等をあげることができるが、なかでも特に酸価が３０〜３００である水分散性アクリル系樹脂、水分散性ウレタン系樹脂が好ましく使用される。

この酸価は、ポリマー系バインダーについて、１連鎖あたりの遊離カルボン酸基の平均数と関係するものであり、酸価が大きなものであればあるほど、耐水性がなくなり水に溶けやすくなる。また、酸価が小さなものであれば、水に溶けにくい性質を有している。本発明にあっては、水性樹脂エマルジョンとして、樹脂成分が、その酸価が３０〜３００のものを使用し、ある程度の耐水性を確保し、必要とされる遮光塗布膜の保持期間を満たすことができる。

この酸価が３０未満であると、形成された塗膜の耐水性には問題ないが、除去性の面で塗膜が除去液で容易に除去できなくなり、好ましくない。また、酸価が３００を越える大きな値であると、樹脂膜の耐水性が低下し、長期間にわたって被覆し得るべき農業用遮光剤としての性能が低下し、好ましくない。

また、樹脂エマルジョンとしての樹脂の平均粒径が０．０１〜０．５μｍであることが好ましいことが判明した。平均粒径が０．０１μｍに満たない場合にはエマルジョンとしての機能を発揮できず、また０．５μｍを超える場合には、フィルム上に塗布した樹脂が流れてしまい好ましいものではない。

本発明が提供する農業用遮光剤中における当該樹脂エマルジョンの含有量は、配合する白色顔料である無機物との配合比との兼ね合いがあるが、水１００重量部に対して、樹脂固形分として０．１〜１０重量部添加するのがよい。０．１重量部未満であるとフィルム上への塗膜の形成が不十分なものとなり、また１０重量部を超える場合には、塗布作業性が低下するとともに、塗布後の乾燥に時間がかかり、それに反して塗膜の持続性はそれほど向上せず経済的ではない。

本発明の農業用遮光剤には、上記した白色顔料、特に炭酸カルシウムあるいは酸化チタンの他に、必要に応じて、さらに硬化剤、防腐剤、増粘剤、減粘剤、分散剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、アルコール類等を添加することができる。

かくして調製された農業用オレフィン系樹脂フィルムに対する本発明の遮光剤の塗布量は、固形分として０．１〜５０ｇ／ｍ²程度になる程度が好ましい。０．１ｇ／ｍ²未満であると、充分な遮光効果を得ることができない。また５０ｇ／ｍ²を超える場合には、塗工作業中に農業用フィルムから樹脂の落滴が生じ、好ましいものではない。

かくして、本発明の炭酸カルシウムを含有し、その酸価が３０〜３００を有するバインダーとしての樹脂エマルジョンおよび水性溶媒として水を含有する遮光剤は、塩化ビニル系農業用の樹脂フィルム上にスプレー散布あるいは塗布されて、持続性に優れた無機物の塗膜を形成し、簡便にその遮光効果を得ることができる。
一方、その遮光塗膜が不要となったときには、有機溶媒を多量に使用することなく、アルカリ性の除去液にて簡単に除去し得るものである。

以下に本発明を実施例および比較例により、より詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜７：
下記表１に記載の処方（重量部）による外層／中間層／内層の３層構造を有するオレフィン系樹脂フィルム（厚み：０．１ｍｍ；層比：外層／中間層／内層＝１／３／１）をインフレーション法により調製した。
得られたオレフィン系樹脂フィルムを用いて、農業用ハウスに展張して、表中に示した本発明の遮光剤を、スプレー塗工し、その時形成された塗膜の状態、塗膜の持続性および除去性を一定の基準により評価し、その結果をあわせて表１中に示した。

＊１：ヒンダートアミン系化合物：ＬＡ−６３（旭電化工業社製）
＊２：酸価６０；分子量２０万以上；固形分４７％のアクリル系樹脂エマルジョン
＊３：酸価２００；分子量２０万以上；固形分３２％のアクリル系樹脂エマルジョン
＊４：酸価４００；分子量２０万以上；固形分３０％のアクリル系樹脂エマルジョン

＊５：遮光塗膜の持続性については、以下の測定により評価した。
屋外に展張した前記フィルムへ各遮光剤を噴霧器にて、３０％遮光になるように噴霧し均一に吹付けた。吹付け後屋外にて約１ヶ月間放置し、遮光塗布膜の落ちた程度を、目視により以下の基準で判定した。
◎：塗膜が８０％以上残っている。
○：塗膜が６０〜８０％未満残っている。
□：塗膜が４０〜６０％未満残っている。
△：塗膜が１０〜４０％未満残っている。
×：塗膜が１０％未満しか残っていない。

＊６：遮光塗膜の除去性は、遮光剤を農業用フィルムに吹付け乾燥後屋外にて１ヶ月後の塗膜に対し、除去液として、ｐＨ１１のアンモニア水溶液１００重量部に対して、ベンジルアルコール５重量部、ジエタノールアミン０．２重量部を混合して得た除去液をフィルムに噴霧し、５分間放置後、水で洗い流した際の塗膜の落ちる程度を、目視により以下の基準で判定した。
◎：塗膜が８０％以上落ちた。
○：塗膜が６０〜８０％未満落ちた。
□：塗膜が４０〜６０％未満落ちた。
△：塗膜が１０〜４０％未満落ちた。
×：塗膜が１０％未満しか落ちない。

比較例１〜６：
下記表２に記載の処方（重量部）による外層／中間層／内層の３層構造を有するオレフィン系樹脂フィルム（厚み：０．１ｍｍ；層比：外層／中間層／内層＝１／３／１）をインフレーション法により調製した。
得られたオレフィン系樹脂フィルムを用いて、農業用ハウスに展張して、表中に示した本発明の遮光剤を、スプレー塗工し、その時形成された塗膜の状態、塗膜の持続性および除去性を一定の基準により評価し、その結果をあわせて表２中に示した。
なお、表２中の注記は、表１中のものと同一である。

＊７：遮光塗膜が一ヶ月後降雨により落ちてしまい、判定不能。

以上の実施例および比較例の結果からも明らかなように、本発明の農業用遮光剤は、ヒンダートアミン系化合物を含有する農業用オレフィン系樹脂フィルムへの塗布することで、良好な遮光塗膜の持続性が得られていることが判明する。これに対し、ヒンダートアミン系化合物を含有しない比較例の農業用オレフィン系樹脂フィルム、にあっては、本発明の遮光剤は、農業用塩化ビニル樹脂フィルムの表面に、遮光塗膜を形成することができないものであった。また、本発明の遮光塗膜は、不要時の除去性に優れたものであることが理解される。

また、ヒンダートアミン系化合物を含有する農業用オレフィン系樹脂フィルムであっても、本発明の農業用遮光剤であるバインダーが水系樹脂バインダーであり、樹脂分が酸価３００を超える樹脂エマルジョンである場合には、遮光塗膜の持続性が確保されないことが判明した。

以上記載したように、本発明は、特に、農業用遮光剤を塗布する農業用フィルムとして、ヒンダートアミン系化合物を含有する農業用オレフィン系フィルムを使用することにより、持続性に優れたものとなる。したがって、降雨などによっても無機物の皮膜が流されることなく、長期間に亘って遮光効果を得ることができる利点を有しており、また、遮光塗膜が不要となった場合には、アルカリ性除去液にて簡単に除去し得るものであり、ハウス、トンネル等の被覆材を廃棄、交換する必要が無くなり、農業従事者に対して、多大な経費節減をもたらす利点を有している。

Claims (4)

1. ヒンダートアミン系化合物０．０５〜２重量部含有する農業用オレフィン系樹脂フィルムに塗布され、白色顔料とアクリル系樹脂エマルジョンからなり、形成された遮光層がアルカリ性除去剤にて除去可能であることを特徴とする農業用遮光剤。
2. 白色顔料が、炭酸カルシウム、酸化チタンから選択される少なくとも一種であり、アクリル系樹脂エマルジョンが酸価３０〜３００の水系樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項１記載の農業用遮光剤。
3. 農業用オレフィン系樹脂フィルムが多層構造であり、少なくとも外層にヒンダートアミン系化合物を含有させることを特徴とする請求項１または２記載の農業用遮光剤。
4. ヒンダートアミン系化合物を０．０５〜２重量部含有する農業用オレフィン系樹脂フィルムを展張した後、アルカリ性除去剤にて除去可能であって、白色顔料とアクリル系樹脂エマルジョンからなる遮光剤を農業用オレフィン系樹脂フィルム上にスプレー塗工することを特徴とする農業用遮光剤の塗工方法。