(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶三層構造で無制限層膨脹型クレー粘土鉱物と、酸基含有ビニル単量体１〜１０重量％と、水酸基含有ビニル単量体５〜３０重量％とを含有したガラス転移温度４０℃〜７５℃の（メタ）アクリル酸エステル共重合体及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの３成分を主成分とした防曇剤であって、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルを前記アクリル系樹脂１００重量部に対して２重量部以上１０重量部以下含有することを特徴とした防曇組成物。
【請求項２】
無制限層膨脹型クレー粘土は径が２０〜３０ｎｍで厚さ０．５〜２ｎｍのタブレット形状である請求項１記載の防曇組成物。
【請求項３】
請求項１記載の防曇組成物を熱可塑性樹脂フィルムへ塗布してなる農業用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は合成樹脂からなる基材フィルムに塗布して防曇性を付与する防曇剤組成物に関し、特に該防曇剤を塗布した農業用合成樹脂フィルムの防曇性の持続性を向上せしめた防曇剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、農作物の短期育成または季節外育成を目的として農業用合成樹脂フィルムなどの農業用フィルムの被覆下で有用作物を栽培するいわゆる“ハウス栽培”や“トンネル栽培”が広く行なわれている。
これらに使用される合成樹脂フィルムとして、軟質塩化ビニールフィルムは光線透過性、保温性、防曇性に優れている為、広く使用されていたが、近年、塩化ビニール樹脂／アクリル樹脂、或いはポリエチレン／エチレン・酢酸ビニル共重合体／ポリエチレンのような二層あるいは三層に積層した多層フィルムも使用されるようになった。
しかし、軟質塩化ビニールフィルムや多層フィルムは、何れも本来疎水性であるため被覆した地表面や農作物より蒸発した水蒸気の一部がフィルム表面で凝縮して水滴を生じ、これによって太陽光線の透過が妨げられ、農作物の成育を悪くし、またフィルム表面に生じた水滴が落下して農作物の幼芽を痛め、病害の原因となる等の問題点があった。
【０００３】
この問題点を解決するため、フィルム原料に防曇剤を練り込んだり、或いはフィルム表面に防曇剤を塗布してフィルム表面の曇りを防止することが行われている。
しかしながら、フィルム原料に防曇剤を練り込んだ場合、練り込んだ防曇剤が表面へふき出し、水滴により流出する為、長期間にわたってフィルムに防曇性を付与する事は出来ない。
【０００４】
フィルムの表面に防曇剤を塗布する場合、その防曇剤組成物として種々のものが提案されている。たとえば、特公昭６４−５０７８号公報にはアルミナゾルとシリカゾルとが混合された無機質コロイドゾルと非イオン系界面活性剤と水からなる防曇剤組成物が記載されているが、この組成物では基材に対するぬれ性及び初期の防曇性はすぐれているものの、基材との密着性が弱く防曇性の持続に問題がある。また、密着性を改良するため、例えば、特公昭６４−２１５８では水酸基含有ビニル単量体を主成分とし、酸基含有ビニル単量体を少量含有する共重合体と、アルミナゾルとシリカゾルとが混合された無機質コロイドゾル、及び、非イオン系界面活性剤とからなる防曇剤組成物について記載されている。この防曇剤は酸基含有ビニル単量体（例えばアクリル酸）を重合成分中に含有されているため密着性は向上したものの共重合体の主成分が水酸基含有ビニル単量体であるため、耐水性が劣り十分な防曇性を持続出来ない。さらに、特公平６−４７６６８では疎水性アクリル樹脂エマルジョンとシリカゾル又はアルミナゾルからなる防曇剤組成が提案されているが、この組成の液では基材に対するぬれ性が悪く、工業的塗布する場合作業性が悪く、機械の選択・条件が非常に困難である。さらに、防曇性そのものも十分でない。そして、この防曇組成物に界面活性剤を配合した場合、フィルムの透明性、防曇性の持続が低下する不都合が生じた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上記の欠点を解決し、基材フィルムへのぬれ性、塗膜の密着性、耐水性を改良し、長期の防曇性を付与する防曇組成物を提供する為、種々検討した結果、本発明を完成したもので、本発明は、基材フィルムに長期間にわたり防曇性を付与し、また、基材フィルムに対して良好な密着性を有する塗膜を形成する防曇組成物を提供することを目的とするのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明の要旨は、結晶三層構造で無制限層膨脹型クレー粘土鉱物と、酸基含有ビニル単量体１〜１０重量％と、水酸基含有ビニル単量体５〜３０重量％とを含有したガラス転移温度４０℃〜７５℃の（メタ）アクリル酸エステル共重合体及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの３成分を主成分とした防曇剤であって、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルを前記アクリル系樹脂１００重量部に対して２重量部以上１０重量部以下含有することを特徴とした防曇組成物である。
即ち、本願発明では無機質コロイドゾルとして結晶三層構造で膨脹する格子を持つ無制限層膨脹型クレー粘土を使用することによって従来から知られているコロイド状シリカ、コロイド状アルミナに比べ、基材との密着性に優れているばかりでなく、界面活性剤との相溶性が良いので防曇剤塗布液中で沈降しにくく、更に、樹脂成分としてガラス転移温度４０℃〜７５℃のアクリル樹脂を使用することによって加水分解されにくい塗膜を形成することができる。
【０００７】
次に本願発明について詳細に述べる。
本発明における結晶三層構造で膨脹格子をもつ無制限層膨脂型クレー粘土鉱物にはトリオクタヘドラルやジオクタヘドラル等が属し、スメクタイトとも称され、具体的にはモンモリロナイト鉱物群がこれに属する。この鉱物群に属するものとしては、次のようなものがある。
モンモリロナイト  (OH)4Si3(Al3・34Mg0・66)O20・Na0・66
バイデライト      (OH)4(Si6・34Al1・66)Al4・34O20・Na0・66
ノントロナイト    (OH)4(Si1・34Al0・66)Fe4O20・Na0・66
ヘクトライト      (OH)4Si8(Mg5・34Li0・66)O20・Na0・66
サボナイト        (OH)4(Si7・34Al0・66)Mg6O20・Na0・66
本発明ではこの結晶三層構造で膨脹格子をもつ無制限層膨脂型クレー粘土鉱物の径が２０〜３０ｎｍで厚さ０．５〜２ｎｍのタブレット状（薄板状）の粒子として使用するのが好ましい。即ちこのような薄板状とすることにより球状のような乱反射しないので透明性を有し、その結果アクリル系重合体溶液に添加しうる量を増加することができる。無制限層膨脂型クレー粘土粒子の配合量はアクリル系樹脂固形分１００重量部に対して１００〜４００重量部であって、特に１５０〜２５０重量部程度が好ましい。アクリル系樹脂固形分１００重量部に対し１００重量未満では合成樹脂フィルムに付与する防曇性が充分でなく、また、４００重量部以上を使用すると防曇性は向上するが、合成樹脂フィルムの透明性が低下して好ましくない。
【０００８】
本発明で使用する（メタ）アクリル系樹脂は、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルモノマーのそれぞれの単独重合物、もしくはこれらの共重合物、或いはアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合物である。アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルモノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のアクリレート類があげられる。また、これらのモノマーは他の共重合可能なビニル系モノマーと共重合することが好ましく、他の共重合可能なビニル系モノマーとしては、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸などの酸基含有ビニル単量体、或いは、２−ヒドロキシメタクリレート等の水酸基含有ビニル単量体、或いは、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル等を挙げることができる。そして、特にアクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸などの酸基含有ビニル単量体及び２−ヒドロキシメタクリレート等の水酸基含有ビニル単量体を共重合体成分として使用する場合が好ましく、更に、該共重合体において、酸基含有ビニル単量体が１〜１０重量％、水酸基含有ビニル単量体が５〜３０重量％の場合が更に好ましい。
本発明で使用するアクリル系樹脂のガラス転移温度Ｔｇが４０℃〜７５℃であることが好ましい。即ち、Ｔｇが４０℃未満のアクリル系樹脂は、密着性は優れているものの耐久性が劣り、経時とともに、防曇性が低下し、Ｔｇが７５℃を超えるものは、密着性に劣り、又、防曇性そのものにも悪影響をあたえるので、Ｔｇが４０℃〜７５℃であることが好ましいが、必ずしもこの要件を具備しなくても十分目的を達成することができる。
【０００９】
本発明におけるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類は、防曇剤組成物の分散性向上及び表面処理時のぬれ性の向上、処理後の防曇性の向上等の効果をもたらす。ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類の添加量は、アクリル樹脂１００重量部に対して、２重量部以上、１０重量部以下が好ましく、２重量部以下では防曇剤組成物の基材に対するぬれ性、防曇性が悪く、また、１０重量部以上では塗膜成型後の塗膜強度が低下し、その結果、防曇性が持続できない。
また、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類と水との混合比は水１００重量部に対し０．５重量部以下の割合となる量で使用することが好ましい。
【００１０】
本発明においては、組成物へ架橋剤を配合することが好ましい。つまり、架橋剤を配合する事により、アクリル系樹脂の架橋が進み、耐水性を向上させる事ができる。架橋剤としてはイソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤が使用できる。その他、必要に応じて顔料、分散剤、消泡剤等の慣用の添加剤を添加しても良い。
上記の成分を主成分とする防曇剤組成物は液体分散体として合成樹脂フィルムに塗布、適用する。
本発明の防曇剤組成物の液体分散体として調製する方法は、特に規定されるものは無く、任意の順序で、或いは同時に水又は／及びアルコール系溶剤からなる分散液中に添加すれば良い。
【００１１】
本発明の防曇剤組成物を塗布する基材としては、ＥＶＡ、ポリエチレン、ポリプロピレ等の熱可塑性樹脂の単層フィルムあるいはこれらの熱可塑性樹脂フィルムを積層した多層フィルムの何れでも良く、特に、近年農業用の分野で広く使用されているエチレン・酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとからなる多層フィルムに対して好適に使用される。
基材に防曇組成物を塗布する場合、コロナ放電による処理、或いはプラズマ処理等の予備処理を行うことが非常に好ましい。
【００１２】
本発明にかかる防曇剤組成物を基材に塗布する場合は、グラビアコート、ロールコート、スプレーコート、バーコート、ナイフコート等いかなる方法でもよく、塗布後の付着量は０．１〜３ｇ／ｍ2が好ましい。
塗布後の乾燥は、熱風乾燥が一般的であるが、基材展張後日光による自然乾燥等も可能である。熱風乾燥の場合は、５０℃〜１２０℃の温度範囲の温度が好ましい。
本発明の防曇組成物を塗布、熱風乾燥後形成された塗膜は、疎水性を示し、加水分解しにくい。
【００１３】
【実施例】
次に実施例をもって本発明を説明する。
本実施例及び比較例で使用するアクリル系樹脂組成物（ＡＣ−１〜ＡＣ−９）を表１に示す。表１における名前の略称は次の通りである。
ＭＭＡ      メチルメタアクリレート
ＢＭＡ      ブチルメタクアリレート
ＥＨＡ      ２−エチルヘキシルアクリレート
ＨＥＭＡ    ２−ヒドロキシメタクリレート
ＡＡ        アクリル酸
ＭＡＡ      メタクリル酸
Ｔｇ        アクリル酸系樹脂のガラス転移温度
ＩＰＡ      イソプロピルアルコール
【００１４】
【表１】
0004020443.tif 000002
【００１５】
実施例１〜１２
表１に示したアクリル系樹脂を使用して、表２に示す割合の防曇剤組成物を作成した。表２において結晶三層構造で無制限層膨脹型クレー粘土鉱物としてヘクトライトの４％分散液を使用し、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルを使用した。尚、表２中のヘクトライト４％分散液は、径が２０〜３０ｎｍで厚さ０．５〜２ｎｍのタブレット状のヘクトライト４重量部をイソプロパノール４８重量部及び水４８重量部との分散媒中に分散させたものである。
この防曇剤組成物をコロナ放電処理したポリエチレンフィルムにスプレーコート法により固型分で０．８ｇ／ｍ2塗布し、熱風９０℃で５分間乾燥した。ポリエチレンフィルムは図１に示すようなビニルハウス模型上に張り時間経過による防曇性を調査した。その結果を表２に示す。
防曇性の試験結果は目視により次の基準によって評価した。
ａ    防曇性良好
ｂ    防曇性やや良好
ｃ    防曇性不良
【００１６】
【表２】
0004020443.tif 000003
【００１７】
比較例１及び実施例１３〜１７
表１に示したＡＣ−１のアクリル系樹脂組成物溶液と各種の結晶三層構造で無制限層膨脹型クレー粘土鉱物分散液及び界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルを使用して防曇剤組成物を作成し、先の実施例と同様な方法によって防曇性を測定し、同時に透明性をも測定した。その結果を表３に示した。なお、比較例として三層構造で無制限層膨脹型クレー粘土鉱物分散液の代わりに分散液を用いた場合を併記した。表３中のモンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、サボナイトの４％分散液は、先の実施例の場合と同様に、径が２０〜３０ｎｍで厚さ０．５〜２ｎｍのタブレット状の各クレー粘土鉱物４重量部をイソプロパノール４８重量部及び水４８重量部との分散媒中に分散させたものである。そして、タルクの粒径は２０〜３０ｎｍである。
【００１８】
【表３】
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【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明では結晶三層構造で無制限層膨脹型クレー粘土と、ガラス転移温度４０℃〜７５℃のアクリル樹脂、及び、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類の３成分を主成分とした防曇組成物を基材フィルムに塗布した結果、表２に示されるように基材フィルムに対して良好な持続性のある防曇性を有する塗膜を生じる防曇剤組成物を得ることができた。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防曇剤組成物を塗布したフィルムの防曇性を調べるために使用したハウス模型の斜視図である。
【図１】
0004020443.tif 000005