JPH07298791A - 農業用防滴性フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 合成樹脂フイルムの片面に、コロイド状シリ
カ粒子を含有する水性アクリル変性ウレタン樹脂塗膜層
を設けたことを特徴とする農業用防滴性フイルムであ
る。 【効果】 防滴性及びその持続性に優れるとともに、冬
期におけるフイルム内面凍結後の防滴性も良好であり、
温室ハウス栽培やトンネル栽培用の被覆材として好適に
用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な農業用防滴性フイ
ルム、さらに詳しくは、合成樹脂フイルム表面に、優れ
た防滴性とその持続性を有し、かつ密着性及び透明性の
良好な塗膜を設けて成る農業用防滴性フイルムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、農業用フイルムを用いたハウス栽
培やトンネル栽培が盛んに行われるようになってきた。
このような栽培においては、農業用フイルムを展張使用
する際、内面に水滴付着による曇りを防止する方法とし
て、一般に展張後に、防滴剤（防曇剤）をスプレー塗布
する方法が用いられてきた。しかしながら、この際に使
用される防滴剤においては、防滴持続性を欠き、通常１
年程度で防滴効果が失われるという欠点がある。そし
て、防滴効果が失われた場合には、再塗布を行わねばな
らず、この間は農作業ができないという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、優れた防滴性及びその持続性を有し、か
つ冬期におけるフイルム内面凍結後の防滴性も良好な農
業用防滴性フイルムを提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、改良され
た性質を有する農業用防滴性フイルムを開発すべく鋭意
研究を重ねた結果、合成樹脂フイルムの片面に、コロイ
ド状シリカ粒子を含有する水性アクリル変性ウレタン樹
脂塗膜層を設けたものが、優れた防滴性及びその持続性
を有し、かつ冬期におけるフイルム内面凍結後の防滴性
も良好であること、そして該塗膜層は密着性及び透明性
に優れていることを見出し、この知見に基づいて本発明
を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、合成樹脂フイルムの
片面に、コロイド状シリカ粒子を含有する水性アクリル
変性ウレタン樹脂塗膜層を設けたこと特徴とする農業用
防滴性フイルムを提供するものである。

【０００６】本発明の農業用防滴性フイルムにおいて、
基材として用いられる合成樹脂フイルムについては特に
制限はなく、従来農業用フイルムとして慣用されている
もの、例えばポリエチレンテレフタレートフイルム、ポ
リ塩化ビニルフイルム、ポリオレフィン系フイルムなど
の中から、任意のものを選択して用いることができる。

【０００７】本発明においては、これらの合成樹脂フイ
ルムの片面に、防滴性塗膜、すなわちコロイド状シリカ
粒子を含有する水性アクリル変性ウレタン樹脂塗膜層を
形成させることが必要である。この防滴性塗膜に用いら
れる水性アクリル変性ウレタン樹脂としては、ポリエス
テル系アニオン性のものが好ましいが、このようなポリ
エステル系アニオン性の水性アクリル変性ウレタン樹脂
は、例えば（Ａ）ポリエステル系アニオン性の水性ウレ
タン樹脂の存在下に、（Ｂ）ヒドロキシル基含有アクリ
ル系化合物を重合させたのち、（Ｃ）活性イソシアネー
ト化合物を反応させることにより製造することができ
る。

【０００８】前記（Ａ）成分のポリエステル系アニオン
性の水性ウレタン樹脂の製造方法については特に制限は
なく、従来公知の方法、例えば（１）アニオン性基を有
する鎖延長剤を用いる方法、（２）イソシアネート基を
ブロック化し、再生時に鎖延長する方法、（３）プレポ
リマー混合法、（４）アニオン性基を有するプレポリマ
ーを鎖延長する方法などの中から任意の方法を選択して
用いることができる。

【０００９】前記（１）のアニオン性基を有する鎖延長
剤を用いる方法においては、まず二官能末端ヒドロキシ
ル基含有ポリエステルジオールとジイソシアネート化合
物とを公知の方法により反応させてウレタンプレポリマ
ーを生成させる。

【００１０】この際用いられるポリエステルジオールと
しては、例えばアジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘ
キサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸などの脂環
式ジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などの二塩
基酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルジオールなどのジオールとの反応に
より得られるものや、ポリバレロラクトンジオール、ポ
リカプロラクトンジオールなどが挙げられる。このポリ
エステルジオールは分子量が５００〜３０００の範囲に
あるものが好適である。

【００１１】一方、ジイソシアネート化合物としては例
えばトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレ
ンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート化合
物、イソホロンジイソシアネート、水素添加キシリレン
ジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ノルボルネンジイソシアネートなどの脂環式
ジイソシアネート化合物、ヘキサメチレンジイソシアネ
ートなどの脂肪族ジイソシアネート化合物、さらにはカ
プロラクタム、フェノール、低級アルコールなどでマス
クされたこれらのジイソシアネート化合物などが挙げら
れる。

【００１２】次に、前記ウレタンプレポリマーにアニオ
ン性基を有する鎖延長剤を、有機溶媒中で反応させたの
ち、水を加え、該有機溶媒を留去させるか、あるいは水
性媒体中で反応させることにより、アニオン性ポリウレ
タンエマルションを製造する。

【００１３】この際用いられるアニオン性基を有する鎖
延長剤としては、例えば遊離若しくは塩型のカルボキシ
ル基やスルホン酸基などを有するジオール及びジアミン
が挙げられる。このようなジオール及びジアミンの具体
例としては、２‐カルボキシ‐２‐メチルプロパン‐
１，３‐ジオール、２‐スルホブタン‐１，４‐ジオー
ル、１‐カルボキシペンタメチレンジアミン、Ｎ‐（２
‐カルボキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ‐（２‐ス
ルホエチル）エチレンジアミン、Ｎ‐（３‐スルホプロ
ピル）エチレンジアミン、２‐カルボキシフェニル‐
１，４‐ジアミン及びこれらのカルボン酸塩やスルホン
酸塩などが挙げられる。

【００１４】前記（２）のイソシアネート基をブロック
化し、再生時に鎖延長する方法においては、まず前記
（１）の場合と同様にしてウレタンプレポリマーを作製
したのち、例えば亜硫酸水素ナトリウムを用い、該プレ
ポリマーの両末端イソシアネート基をブロックして親水
基のカルバモイルスルホネート基に誘導する。次いで、
水性媒体中において、このブロック化ウレタンプレポリ
マーを再生させると同時に、前記（１）で例示した鎖延
長剤と反応させて、アニオン性ポリウレタンエマルショ
ンを製造する。

【００１５】前記（３）のプレポリマー混合法において
は、まず、前記（１）と同様にしてウレタンプレポリマ
ーを調製したのち、カルボキシル基を有するジオールと
反応させてトリエタノールアミンを加え、アイオノマー
を形成させる。次に、このものを水性媒体に加えてエマ
ルションとしたのち、さらにジアミンやジオールを加え
て鎖延長を行い、アニオン性ポリウレタンエマルション
を製造する。

【００１６】この際、鎖延長剤として用いられるジアミ
ンとしては、例えばイソホロンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、キシリレンジアミンなどが挙げられ、ま
た、ジオールとしては、例えばエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジ
オール、ヘキサンジオールなどが挙げられる。

【００１７】前記（４）のアニオン性基を有するプレポ
リマーを鎖延長する方法においては、まず、アニオン性
基を有するプレポリマーを生成させ、このプレポリマー
に前記（３）で例示したジアミンやジオールの鎖延長剤
を、有機溶媒中で反応させたのち、水を加えて該有機溶
媒を留去させるか、あるいは水性媒体中で反応させるこ
とにより、アニオン性ポリウレタンエマルションを製造
する。

【００１８】該アニオン性基を有するプレポリマーとし
ては、例えばポリエステルジオールと芳香族ジイソシア
ネート化合物とから得られたウレタンプレポリマーの芳
香環をスルホン化して成るスルホン酸基又は塩型スルホ
ン酸基を有するプレポリマー、ポリエステルジオールや
ポリカーボネートジオールとスルホン酸基又は塩型スル
ホン酸基を有する芳香族ジイソシアネート化合物とから
得られたプレポリマー、無水トリメリット酸などの三官
能性カルボン酸とジオールとを反応させて成るカルボキ
シル基又は塩型カルボキシル基を有するポリエステルジ
オールとジイソシアネート化合物とから得られたプレポ
リマーなどが挙げられる。

【００１９】この（Ａ）成分のポリエステル系アニオン
性の水性ウレタン樹脂は１種用いてもよいし、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。また、（Ｂ）成分のヒド
ロキシル基含有アクリル系化合物としては、例えばヒド
ロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリ
レート、及び多価アルコールとアクリル酸又はアクリル
酸エステル、メタクリル酸又はメタクリル酸エステルと
の縮合物などが挙げられる。多価アルコールの具体例と
しては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，
４‐ブチレングリコール、１，３‐ブチレングリコー
ル、１，６‐ヘキサメチレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、グリセリン、ポリエステルポリオールなど
が挙げられる。アクリル酸エステル及びメタクリル酸エ
ステルの具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸‐ｎ‐ブチル、アクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸‐ｎ‐ブチル、メタクリル酸イソプロピルな
どが挙げられる。

【００２０】（Ｂ）成分のヒドロキシル基含有アクリル
系化合物は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わ
せて用いてもよい。また、ヒドロキシル基を含有しない
ラジカル重合性モノマーと併用してもよい。このラジカ
ル重合性モノマーとしては、例えば各種アクリル酸エス
テル、各種メタクリル酸エステル、スチレン、酢酸ビニ
ル、アクリロニトリルなどが挙げられる。

【００２１】本発明において、好ましく用いられるポリ
エステル系アニオン性の水性アクリル変性ウレタン樹脂
は、前記（Ａ）成分のポリエステル系アニオン性の水性
ウレタン樹脂の存在下に、前記（Ｂ）成分のヒドロキシ
ル基含有アクリル系化合物をラジカル重合開始剤を用い
て重合させたのち、（Ｃ）成分の活性イソシアネート化
合物を反応させることにより得ることができる。この際
用いられる（Ｃ）成分の活性イソシアネート化合物とし
ては、例えば前記ジイソシアネート化合物に、トリメチ
ロールプロパン、グリセリン、１，３‐ブタンジオー
ル、エチレングリコール、ポリエーテルポリオール、ポ
リエステルポリオール、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコールなどを反応させて得られる末端イソシ
アネート基のアダクトタイプの化合物、ジイソシアネー
ト化合物の環状三量化によって得られる末端イソシアネ
ート基の化合物、ジイソシアネート化合物と水との反応
によって得られるビューレット型の末端イソシアネート
基の化合物などと、エチレングリコールやそのエチレン
オキシド付加物などのグリコール類とを、公知の方法に
より反応させたものを好ましく挙げることができる。こ
の（Ｃ）成分の活性イソシアネート化合物は１種用いて
もよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００２２】本発明においては、合成樹脂フイルムの片
面に、コロイド状シリカ粒子を含有する前記水性アクリ
ル変性ウレタン樹脂の塗膜層を形成させるが、この塗膜
層の形成には、次に示す方法を用いるのが好ましい。

【００２３】まず、前記水性アクリル変性ウレタン樹脂
とコロイド状シリカ粒子とを、重量比３：７ないし７：
３程度の割合で含有し、かつ所望によりポリエーテル変
性シリコーン系界面活性剤０．１〜５重量％程度を含有
する水性エマルション組成物を調製する。該コロイド状
シリカ粒子は平均粒子径が５〜２００ｎｍの範囲にある
ものが好ましく、この平均粒子径が前記範囲を逸脱する
と本発明の効果が十分に発揮されない。また、水性アク
リル変性ウレタン樹脂とコロイド状シリカ粒子との重量
比が、前記範囲を逸脱しても本発明の効果が十分に発揮
されない。

【００２４】さらに、水性アクリル変性ウレタン樹脂と
コロイド状シリカ粒子は、その合計含有量が組成物全量
に対して、１０〜４０重量％になるように用いるのが望
ましい。また、所望により用いられるポリエーテル変性
シリコーン系界面活性剤は、防滴性（防曇性）及びその
持続性をさらに向上させる作用を有し、その量が組成物
全量に対し、０．１重量％未満では防滴性やその持続性
の向上効果が十分に発揮されないし、５重量％を超える
と使用量の割には効果の向上は認められず、経済的に不
利となる。

【００２５】該組成物には、本発明の目的がそこなわれ
ない範囲で、従来知られている他の防曇剤、分散剤、安
定剤、架橋剤などの各種添加成分を含有させることがで
きる。さらに、塗膜の耐候性を高めるためにヒンダード
アミン系の光安定剤や紫外線吸収剤などを含有させるこ
とができる。架橋剤は特に塗膜の耐水性を向上させるた
めに使用され、例えばエポキシ系やアジリジン系のもの
が挙げられる。

【００２６】この塗膜を形成させるには、浸せき法、あ
るいはグラビアコーター、リバースロールコーター、エ
アナイフコーターなどによるコーティング法などを用い
て、該組成物を合成樹脂フイルムの片面に塗布したの
ち、５０〜１５０℃程度の温度で熱風乾燥して、膜厚
０．２〜５μｍ、好ましくは０．５〜２μｍ程度の塗膜
を形成させればよい。本発明の農業用防滴性フイルムの
外面には、所望に応じ、防塵処理などの慣用の処理を施
すことができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の農業用防滴性フイルムは、その
表面に密着性及び透明性の良好な防滴塗膜層が設けられ
たものであって、防滴性及びその持続性に優れるととも
に、冬期におけるフイルム内面凍結後の防滴性も良好で
あり、温室ハウス栽培やトンネル栽培用の被覆材として
好適に用いられる。

【００２８】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、防滴性フイルムの性能は次のよ
うにして求めた。

【００２９】（１）透明性 スガ試験機製、ヘイズメーターにてヘイズ値を測定して
評価した。 ○（良好）：０〜３％、△（やや劣る）：３％超〜５
％、×（劣る）：５％超

【００３０】（２）密着性 セロテープによる剥離テスト ○：はがれない、△：一部はがれ、×：全面はがれ

【００３１】（３）初期防滴性及び持続性 水温４０℃、外気温５〜１０℃の水槽の上に傾斜３０°
でフイルムを展張し、初期防滴性及び持続性を次の基準
に従って評価した。 初期防滴性；○：展張後３０分未満に水滴の付着なく流
れる、△：展張後３０分〜６０分に水滴の付着なく流れ
る、×：展張後６０分を超え９０分以内に水滴の付着な
く流れる 持続性；○：フイルムの全面が水滴の付着なく流れる、
△：フイルムの約５０％が水滴の付着なく流れる、×：
フイルムのほぼ全面に水滴が付着する

【００３２】（４）凍結後防滴性 埼玉県上尾市の実験ほ場において、フイルムを間口１
ｍ、高さ８０ｃｍのトンネル型ハウスに展張し、冬期
（平成６年１〜２月）の早朝時フイルム内面が凍結した
後の防滴性を評価した。 ○：全面が良好に流れる、△：約２０％の面積に水滴付
着、×：約５０％以上に水滴付着

【００３３】実施例 アニオン性アクリル変性ポリウレタン系エマルション
［ボンタイタ−ＨＵＸ−４０１：旭電化工業（株）製、
商品名］４０重量部、コロイダルシリカ［スノーテック
ス２０：日産化学工業（株）製、商品名、平均粒径１５
ｎｍ、水分散］６０重量部及びポリエーテル変性シリコ
ーン系界面活性剤［Ｌ−７７：日本ユニカー（株）製、
商品名］０．５重量部から成る防滴性塗膜形成用組成物
を調製した。

【００３４】次いで、厚さ０．１６５ｍｍのポリエチレ
ンテレフタレートフイルムの片面に、前記組成物をグラ
ビアコーター（グラビアロール：１６０メッシュ）によ
り塗布し、１２０℃で乾燥して塗膜を形成させ農業用防
滴性フイルムを作成し、その性能を評価した。結果を表
１に示す。

【００３５】比較例１〜４ 実施例において、アニオン性アクリル変性ポリウレタン
系エマルションの代わりに、下記に示すアニオン性ポリ
ウレタン系エマルションを用いた以外は、実施例と同様
にして防滴性塗膜形成用組成物を調製し、農業用防滴性
フイルムを作成した。その性能を表１に示す。

【００３６】アニオン性ポリウレタン系エマルション 比較例１ ネオタンＵＥ−１４０２［東亜合成化学工業
（株）製、商品名］ 比較例２ ネオタンＵＥ−２１０３［東亜合成化学工業
（株）製、商品名］ 比較例３ ボンタイタ−ＨＵＸ−３２０［旭電化工業
（株）製、商品名］ 比較例４ スーパーフレックス１０７［第一工業製薬
（株）製、商品名］

【００３７】

【表１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂フイルムの片面に、コロイド状
   シリカ粒子を含有する水性アクリル変性ウレタン樹脂塗
   膜層を設けたことを特徴とする農業用防滴性フイルム。
2. 【請求項２】 塗膜層が、水性アクリル変性ウレタン樹
   脂とコロイド状シリカ粒子とを、重量比３：７ないし
   ７：３の割合で含有し、かつポリエーテル変性シリコー
   ン系界面活性剤０．１〜５重量％を含有する水性エマル
   ション組成物を塗布し、乾燥して得られたものである請
   求項１記載の農業用防滴性フイルム。
3. 【請求項３】 水性アクリル変性ウレタン樹脂がポリエ
   ステル系アニオン性のものである請求項１又は２記載の
   農業用防滴性フイルム。
4. 【請求項４】 水性アクリル変性ウレタン樹脂が、
   （Ａ）ポリエステル系アニオン性の水性ウレタン樹脂の
   存在下に、（Ｂ）ヒドロキシル基含有アクリレート系化
   合物を重合させたのち（Ｃ）活性イソシアネート化合物
   を反応させて成るものである請求項３記載の農業用防滴
   性フイルム。
5. 【請求項５】 コロイド状シリカ粒子が平均粒子径５〜
   ２００ｎｍのものである請求項１ないし４のいずれかに
   記載の農業用防滴性フイルム。