JP4632679B2 - 遮光塗布液 - 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フィルムに適用する遮光塗布液に関する。

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、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、あるいは遮光ネット（シート）を農業用ハウスに被覆し、遮光する手段が採用されてきている。

しかしながら、例えば、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脆いため、長時間維持できず、雨が降ると簡単に流れ落ちてしまう等の欠点があった。また、遮光ネット（シート）を農業用ハウスに被覆する方法では、遮光ネットの設置ならびに取り外しが簡単に行うことができず、労力を必要とする欠点があった。

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。

しかしながら、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。したがって、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

したがって本発明は、上記問題点に鑑み、農業用フィルムへ塗布する遮光塗布液として、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、遮光塗膜に耐水性を持続させると共に、不要となったときは、除去液にて簡単に除去し得る遮光塗布液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、農業用ハウスに被覆する無機皮膜として、樹脂エマルジョンをバインダーとして使用し、そこに粒子径の異なる２種類の無機物を配合し、使用した場合に、形成された遮光塗膜は、雨などの水に対して耐水性があり、また不要となった場合には、アルカリ除去液で簡単に除去し得る遮光塗布液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、炭酸カルシウム、アクリル系樹脂エマルジョン、水性溶媒として水からなる遮光塗布液であって、アクリル系樹脂分と炭酸カルシウムの比が固形分比で１：０．３〜１：１５であり、炭酸カルシウムとして平均粒子径１μｍ未満の炭酸カルシウムおよび平均粒子径１μｍ以上の炭酸カルシウムである２種類の炭酸カルシウムを使用すると共に、平均粒子径１μｍ未満の炭酸カルシウム：平均粒子径１μｍ以上の炭酸カルシウムの比が、１：０．５〜２の範囲内であって、農業用フィルムに遮光塗膜を形成することを特徴とする遮光塗布液である。

また、より具体的な本発明は、アクリル系樹脂エマルジョンとして、樹脂分が酸価３０以上のアクリル系樹脂エマルジョンであり、エマルジョン中の樹脂の平均粒子径が０．０１〜０．５μｍであることを特徴とする遮光塗布液である。

本発明は、特に、遮光塗布液成分として、樹脂エマルジョン、平均粒子径の異なる２種類の無機物、水性溶媒である水を使用し、さらに樹脂分と無機物の比を固形分比で特定の反内になるようにしたものであるが、そのなかでも特に平均粒子径の異なる無機物を一定の比率で使用することにより、得られる遮光塗布膜に耐水性が付与される。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、有機溶媒を使用することなく、アルカリ除去液にて簡単に除去し得るものである。

本発明が提供する遮光塗布液中に含有される、遮光性を確保するために添加される無機物は、いわゆる白色顔料としてのチタン白、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。本発明は、これらの無機物については、その平均粒子径が異なる２種類の無機物を組合せ配合することがよいことが判明した。

特に、その粒子径の相違は、１μｍを基準として平均粒子径が１μｍ未満の無機物および平均粒子径が１μｍ以上の無機物の２種類を組合せ使用するのがよいことが判明した。平均粒子径が１μｍ未満の無機物は、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。しかしながら、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以上の無機物は、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、この両者を混合使用することにより、耐水性と除去性に調和を持たせたものである。本発明者らの検討の結果、農業用の遮光塗布液としての耐水性と除去性を確保するためには、平均粒子径１μｍ未満の無機物：平均粒子径１μｍ以上の無機物の比が、１：０．５〜２の範囲内であるのがよいことが判明した。

すなわち、平均粒子径１μｍ未満の無機物と平均粒子径１μｍ以上の無機物の配合比が０．５未満である場合には、農業用の遮光塗布液としての耐水性が十分ではなく、また２を超える場合には、耐水性は十分なものであるが、除去性が十分でない。
これらの平均粒子径の異なる無機物としては、上記した各種の白色顔料をあげることができるが、そのなかでも炭酸カルシウムを使用することで好結果を与えた。

本発明にあっては、かかる平均粒子径の異なる無機物の含有量としては、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、無機物の配合比が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、さらに遮光塗布液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塗布液においては、遮光塗布液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塗布液が乾燥し、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以上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以上を有す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以上のものを使用し、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。酸価が３０未満であると形成された塗膜は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、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。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。

本発明が提供する遮光塗布液中における当該樹脂エマルジョンの含有量は、配合す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。

本発明の遮光塗布液には、上記した白色顔料、特に炭酸カルシウムの他に、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。

なお、本発明が提供する遮光塗布液が適用し得る農業フィルムとしては、従来から農業用フィルムとして用いられているものを、いずれも使用することができる。そのようなフィルムの材質としては、例えば、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエステルフィルム、アクリル樹脂系フィルム、ポリエチレン系フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリウレタンフィルム、ガラス、酢酸ビニル系フィルム等を挙げることができる。

かかる農業用フィルムに対する本発明の遮光塗布液の塗布量は、固形分として０．１〜５０ｇ／ｍ^２程度が好ましい。０．１ｇ／ｍ^２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／ｍ^２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、本発明の平均粒子径の異なる２種類の無機物、３０以上の酸価を有する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塗布液は、農業用フィルム上にスプレー散布あるいは塗布されて、耐水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１〜８：
下記表１に記載の処方（重量部）により、本発明の遮光塗布液を得た。得られた遮光塗布液を農業用ビニルハウスフィルムにスプレー塗工し、その塗膜の状態、塗膜の耐水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：無機物１：平均粒子径１μｍ未満
炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製；ルミナス；平均粒子径０．１μｍ）
＊２：無機物２：平均粒子径１μｍ以上
炭酸カルシウム（白石カルシウム社製；赤玉；平均粒子径２〜３μｍ）
＊３：樹脂分Ａ：アクリル系樹脂エマルジョン；酸価６０；固形分４７％；樹脂平均粒径０．０９μｍ；分子量２０万以上
＊４：樹脂分Ｂ：アクリル系樹脂エマルジョン；酸価２００；固形分３２％；樹脂平均粒径０．１６μｍ；分子量２０万以上
＊５：樹脂分Ｃ：アクリル系樹脂エマルジョン；酸価１０；固形分３０％；樹脂平均粒径１μｍ；分子量２０万以上

＊６：塗膜の状態については、以下の測定により評価した。
遮光塗布液を塗布し、塗膜を形成させ乾燥した後、塗膜表面を指で擦り、塗膜の剥げ状態を目視により以下の基準で判定した。
◎：全く変化がない。
○：若干剥げ落ちるが、問題ない。
□：若干剥げ落ちる。
△：かなり剥げ落ちる。
×：すべて剥げ落ちる。

＊７：耐水性は、遮光塗布液を農業用フィルムに吹付け乾燥後、水に１２時間浸漬させた後取り出し、塗膜表面を指で擦り、塗膜の剥げ状態を目視により以下の基準で判定した。
◎：全く変化がない。
○：若干剥げ落ちるが、問題ない。
□：若干剥げ落ちる。
△：かなり剥げ落ちる。
×：すべて剥げ落ちる。

＊８：除去性は、遮光塗布液を農業用フィルムに吹付け乾燥後、除去液として、水１００重量部、水酸化ナトリウム０．５重量部、ベンジルアルコール１０重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２重量部からなる除去液をフィルムに吹付け、吹付け５分後にさらに水を吹付けた時の塗膜の落とし易さを、目視により以下の基準で判定した。
◎：すべて落ちる。
○：若干残るが問題ない。
□：少し残る。
△：多く残る。
×：全く落ちない。

比較例１〜７：
上記実施例と同様に、下記表２に記載の処方（重量部）により、比較例の遮光塗布液を得た。得られた遮光塗布液を農業用ビニルハウスフィルムにスプレー塗工し、その塗膜の状態、塗膜の耐水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中に示した。

表中の＊１〜＊８は表１と同様である。

以上の実施例１〜８および比較例１〜７の結果からも明らかなように、本発明の遮光塗布液は、農業用フィルムへの塗布することで、良好な遮光性が得られ、吹付けされた塗膜の状態も良好であり、耐水性とその除去性に優れたものであることが理解される。

以上記載したように、本発明のハウス栽培あるいはトンネル栽培に使用する農業用フィルムに適用する遮光塗布液は、樹脂エマルジョン、平均粒子径の異なる２種類の無機物、水性溶媒である水を使用し、さらに樹脂分と無機物の比を固形分比で特定の範囲内になるようにしたものであるが、そのなかでも特に平均粒子径の異なる無機物を一定の比率で使用することにより、得られる遮光塗布膜に耐水性が付与されている。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、有機溶媒を多量に使用することなく、アルカリ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 (2)

1. 炭酸カルシウム、アクリル系樹脂エマルジョン、水性溶媒として水からなる遮光塗布液であって、アクリル系樹脂分と炭酸カルシウムの比が固形分比で１：０．３〜１：１５であり、炭酸カルシウムとして平均粒子径１μｍ未満の炭酸カルシウムおよび平均粒子径１μｍ以上の炭酸カルシウムである２種類の炭酸カルシウムを使用すると共に、平均粒子径１μｍ未満の炭酸カルシウム：平均粒子径１μｍ以上の炭酸カルシウムの比が、１：０．５〜２の範囲内であって、農業用フィルムに遮光塗膜を形成することを特徴とする遮光塗布液。
2. アクリル系樹脂エマルジョンとして、樹脂分が酸価３０以上のアクリル系樹脂エマルジョンであり、樹脂平均粒子径が０．０１〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の遮光塗布液。