JP2862968B2 - 農業用合成樹脂被覆材および防曇防霧剤 - Google Patents

農業用合成樹脂被覆材および防曇防霧剤

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は農業用合成樹脂被覆材用防曇防霧剤に関す
る。詳しくは、単独で防曇性および防霜性を付与する化
合物に関する。
[従来の技術] 近年、農園芸作物の促成栽培や、季節外栽培を目的と
して、ハウスやトンネル内での作物育成が広く行なわれ
ている。これらの施設に用いられる被覆材料としてはポ
リエチレン系フィルム、ポリ塩化ビニル系フィルムなど
のプラスチックフィルムがあり、特に後者は光線透過
率、保温性、耐候性などに優れることから主に使用され
ている。
しかし、ポリ塩化ビニル系樹脂フィルムは、その表面
が疎水性であるため、展張した際に水蒸気がフィルム上
で結露し、表面を覆い曇りを生ずる。このため、太陽光
線の透過率を低減させるのみならず、水滴の落下による
作物の損傷といったトラブル発生の原因ともなる。
従来このようなトラブルの解決方法として、塩化ビニ
ル系樹脂に防曇剤(例えばソルビタン脂肪酸エステル、
グリセリン脂肪酸エステル)を添加し、親水性を付与す
る方法がとられている。これにより結露した水滴はフィ
ルム表面に拡散され、フィルムを一様に濡らして流下す
ることになるため、表面を透明な状態に保持できる。
しかしこのような防曇剤を含む被覆材の被覆下では、
被覆材内外での温度差が大きくなるため、被覆材内表面
付近において霧が発生するという現象がしばしば観察さ
れる。晩秋から冬季にかけて多くみられるこの霧発生現
象の原因は明らかにはなっていないが、ハウスまたはト
ンネル内の気温、湿度、ハウスまたはトンネル内土壌の
温度、含水量、ハウスまたはトンネル内への日射量、被
覆材内面の親水性の程度などが微妙に影響しあって、ハ
ウスまたはトンネル内の湿気が温度変化によって被覆材
表面に付着し流化するという減少が順調におこらおず、
一部の湿気が被覆材内表面付近で霧状になることによる
と推定される。
このような霧発生現象を抑制するため、特開昭55−91
663号公報記載の有機シロキサン系界面活性剤や特開昭5
7−14648号公報記載のフッ素系界面活性剤をフィルム中
に添加する方法などの提案があるが、いずれも霧の発生
を抑制するには不充分であったり、また防霧効果はあっ
ても他の防曇剤との併用でなければ防曇効果が発揮され
ない欠点がある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、農業用ハウス内の霧の発生を防止(防霧
性)し、ビニルフィルムの曇りを防止(防曇性)する効
果を単独の化合物で併有する農業用合成樹脂被覆材用防
曇防霧剤、および該防曇防霧剤が添加された合成樹脂材
料からなる農業用合成樹脂被覆材の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、前述のように単独の化合物を添加する
ことで防曇性、防霧性の両方の性質を持つ農業用合成樹
脂被覆材を提供することを目的として検討を行なってき
た結果、従来提案されてきたものとは全く構造が異なる
特殊な含フッ素化合物がきわめて有効であることを見い
だし、本発明の完成に至った。
すなわち本発明は、下記一般式[1]または[2]で
表わされる含フッ素ポリヒドロキシ化合物のうち少なく
とも1種を有効成分とすることを特徴とする農業用合成
樹脂被覆剤用防曇防霧剤、および該防曇防霧剤が添加さ
れた合成樹脂材料からなる農業用合成樹脂被覆材を提供
する。下記一般式[1]または[2]で表わされる含フ
ッ素ポリヒドロキシ化合物のうち少なくとも1種を添加
することにより、従来の防曇剤を併用せずに農業用合成
樹脂被覆材に防曇性、防霧性を付与することが可能にな
った。
ただし、Rfは、炭素数3〜21のポリフルオロアルキル
基、 Xは、水酸基を有する連結基、または、水酸基とエー
テル性酸素原子とを有する連結基、 R1、R2は、水酸基を有していてもよい炭素数1〜10の
アルキレン基、 R3、R4は、水素原子、または、水酸基を有していても
よい炭素数1〜10のアルキル基、 R5は、水酸基を有していてもよい炭素数1〜10のアル
キレン基、である。
一般式[1]または[2]で表わされる含フッ素ポリ
ヒドロキシ化合物としては以下のようなものが例示でき
る。
RfCH2CH(OH)CH2N(C2H4OH)2) RfCH2CH(OH)CH2NHCH2CH(OH)CH2OH RfCH2CH(OH)CH2N(CH2CH(OH)CH2OH)2) RfC2H4OCH2CH(OH)CH2N(C2H4OH)2 RfC2H4OCH2CH(OH)CH2NHC(CH2OH)3 一般式[1]または[2]で表わされる化合物の合成
方法は何ら限定されないが、以下のように製造可能であ
る。
すなわち、式[3]、式[4]または式[5]に例示
するようなポリフルオロアルキル基を有するエポキシ化
合物と、第1級アミンまたは第2級アミンであるヒドロ
キシアミンとをトルエン等の溶媒中で反応させることに
より得られる。
また、第2級アミンである含フッ素ヒドロキシ化合物
とClCH2CH(OH)CH2OH(グリセロール−α−モノクロロ
ヒドリン)等の塩素含有ヒドロキン化合物をジオキサン
中アルカリ触媒で脱塩化水素反応させることにより第3
級アミンである含フッ素ポリヒドロキシ化合物を得るこ
とができる。
上記で得た含フッ素ポリヒドロキシ化合物は1種のみ
でも、または2種以上併用しても目的とする防曇性、防
霧性を発現しうる。
本発明の農業用合成樹脂被覆材を構成する合成樹脂材
料としては、一般にフィルム形成性の熱可塑性合成樹脂
が挙げられる。具体的には、塩化ビニル、エチレン、プ
ロピレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
などの単量体の単独重合体もしくはこれら相互の共重合
体、またはこれら単量体の少なくとも1種と共に共重合
可能な単量体(例えば酢酸ビニル、塩化ビニリデンな
ど)との共重合体、含フッ素樹脂、ポリエステル、ポリ
アミドなど、またはこれら重合体のブレンド物が上げら
れる。これらのうちでは、耐候性、光透過性、経済性、
強度の観点から、塩化ビニル系樹脂およびエチレン系樹
脂が好適であり、最も有利にはポリ塩化ビニルである。
本発明における含フッ素ポリヒドロキシ化合物の合成
樹脂材料(以下、基体合成樹脂ともいう)への配合量
は、配合する含フッ素ポリヒドロキシ化合物の種類、基
体合成樹脂の種類などに応じて広範囲に変えうる。一般
的には、基体合成樹脂100重量部(ただし可塑剤、防曇
剤、安定剤等の配合剤は含めない。以下同じ。)当り、
少なくとも0.01重量部とすることができ、また、配合量
の上限は厳密に制約されるものではないが、あまり多量
に配合するとブリードアウトや白濁を生ずるおそれがあ
るので、通常は2.0重量部以下で充分である。配合量の
好適範囲は基体合成樹脂100重量部当り0.02〜1.0重量部
である。
本発明の農業用合成樹脂被覆材を構成する基体合成樹
脂には、必要に応じて、通常の各種添加物、例えば可塑
剤、滑剤、熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、顔
料、染料などを、通常の量で含ませうる。
例えば、本発明において好適な軟質塩化ビニル系樹脂
についていえば、重合度が1000〜2000のポリ塩化ビニル
100重量部に対して、可塑剤を30〜70重量部で配合でき
る。
用いうる好適な可塑剤としては、ジ−n−オクチルフ
タレート、ビス−2−エチルヘキシルフタレート、ジベ
ンジルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジドデシ
ルフタレート、ジウンデシルフタレートなどのフタル酸
誘導体、ジ−n−ブチルアジペート、ジオクチルアジペ
ートなどのアジピン酸誘導体、ジ−n−ブチルマレート
などのマレイン酸誘導体、トリ−n−ブチルシトレート
などのクエン酸誘導体、モノブチルイタコネートなどの
イタコン酸誘導体、ブチルオレートなどのオレイン酸誘
導体、その他トリクレジルホスフェート、エポキシ化大
豆油、エポキシ樹脂系可塑剤などが挙げられる。
また合成樹脂基材に含ませうる滑剤、熱安定剤として
は、例えばポリエチレンワックス、ビスアマイド、ステ
アリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、
ステアリン酸カルシウム、リシノール酸バリウムなどが
挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリ
アゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、シア
ノアクリレート系、フェニルサリシレート系などの紫外
線吸収剤が挙げられる。また、顔料および染料として
は、例えば酸化チタン、シリカ、群青、フタロシアニン
ブルー等が挙げられる。
これら樹脂添加物は、通常の含有量、例えば前記合成
樹脂基材100重量部当り5重量部以下の少量で含ませう
る。
基体合成樹脂に、含フッ素ポリヒドロキシ化合物およ
び必要に応じて各種樹脂添加物を含ませるには、通常の
配合技術、混合技術、例えばリボンブレンダー、バンバ
リーミキサー、スーパーミキサー、その他の配合機、混
合機によって混合した後、フィルム化することにより可
能である。合成樹脂をフィルム化するには、それ自体公
知の方法、例えば溶融押出法、溶液流延法、カレンダー
法などを採用すればよい。
本発明の農業用合成樹脂被覆材の厚さは、あまり薄い
と強度が不充分で好ましくなく、逆にあまり厚すぎると
フィルム化作業、その後の取り扱い(フィルムを切って
ハウス型に接合する作業、ハウスに展張する作業等を含
む)などの不便をきたすので、0.01〜0.5mmの範囲とす
るのがよい。
[実施例] <製造例1:C8F17CH2CH(OH)CH2N(C2H4OH)2の合成> 還流冷却器、適下ロート、攪拌機を備えた300mlの4
っ口フラスコに、式[3]においてRfがC8F17であるエ
ポキシ化合物23.8g(0.05モル)とトルエン100gを入
れ、室温で攪拌溶解した。30分かけてジエタノールアミ
ン5.5g(0.053モル)を滴下後、トルエンの還流温度に
昇温し、8時間反応を続けた。原料のエポキシ化合物の
転化率が98%以上となったことを確認後、110℃、1mmHg
でトルエンおよび残存ジエタノールアミン、エポキシ化
合物の留去を行なった。得られた黄色固体の重量は27.6
g(収率94%)であった。
<製造例2:C8F17C2H4OCH2CH(OH)CH2NHC(CH2OH)3
合成> 還流冷却器、適下ロート、攪拌機を備えた500mlの4
っ口フラスコに、式[5]においてRfがC8F17であるエ
ポキシ化合物23.8g(0.05モル)、H2NC(CH2OH)3(2
−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオ
ール)6.4g(0.053モル)、メタノール250gを入れ、攪
拌溶解後、メタノールの還流下で8時間反応を行なっ
た。エポキシ化合物の転化率が98%以上となったことを
確認後、110℃、1mmHgでメタノールおよび残存エポキシ
化合物を留去した。留去後の白色固体中に残存する過剰
のH2NC(CH2OH)3は水洗により除去した。濾過後乾燥し
て得た白色固体は30.4g(収率95%)であった。
<製造例3:RfC2H4OCH2CH(OH)CH2N(CH2CHOH)CH2O
H)2の合成> 還流冷却器、適下ロート、攪拌機を備えた500mlの4
っ口フラスコに、式[5]のエポキシ化合物(平均分子
両543)27.2g(0.05モル)、トルエン200gを入れ攪拌溶
解した。30分かけてH2NCH2CH(OH)CH2OH(3−アミノ
−1,2−プロパンジオール)4.8g(0.053モル)を滴下後
トルエンの還流温度に昇温し、8時間反応を続けた。原
料のエポキシ化合物の転化率が98%以上となったことを
確認後、110℃、1mmHgでトルエンおよび残存エポキシ化
合物を留去した。
留去後の反応物全量とClCH2CH(OH)CH2OH(グリセロ
ール−α−モノクロルヒドリン)16.6g(0.15モル)を
1,4−ジオキサン200gに溶解し、60℃で10%NaOH水溶液4
0g(0.1モル)を滴下した後80℃に昇温、8時間反応を
行なった。一晩放置後下層を酢酸エチルに溶解し、分液
ロートで水洗いを行ない酢酸エチル層を硫酸ナトリウム
で乾燥した。酢酸エチルを留去し、淡黄色固体30(収率
80%)を得た。
〈実施例〉 製造例1〜3に示した各製法により合成した防曇防霧
剤および製造例1〜3と同様にして合成した防曇防霧剤
を転化した合成樹脂フィルムを作製し、これを試験用フ
ィルムとして評価を行なった。結果を表1に示す。
フィルム配合組成 ポリ塩化ビニル(重合度1300) 100重量部 ジオクチルフタレート 45重量部 トリクレジルホスフェート 3重量部 Ba−Zn系液状安定剤 2重量部 Ba−Zn系粉末状安定剤 1重量部 防曇防霧剤 0.5重量部 上記組成の混合物を160〜170℃で混練し、約150μm
厚のフィルムを作製した。
◇防曇性評価 25℃の室内で75℃の温水150mlを300mlビーカーに入
れ、前述の試験用フィルムでビーカーの開口部を密閉す
る。5分経過後のフィルム内面の表面状態を観察する。
評価基準は次の5段階とした。
1.水はフィルム表面に膜状に付着する。
2.一部分に大きな水滴が存在する。
3.大小の水滴が存在するが、膜状の部分もある。
4.大小の水滴が存在し、膜状の部分はない。
5.一面に小さな水滴が付着し、ビーカーの底が見えな
い。
◇防霧性評価 四方が木製の板、底面が水槽の水面、天井が傾斜して
試験用フィルムが張られた霧観察用の箱を水温40℃の水
槽上に、室温25℃で48時間放置する。水温を40℃に保持
したまま室温を5℃に下げ、1時間後に水槽側の試験用
フィルム表面付近からの霧発生状況を目視で観察する。
評価基準は次の4段階とした。
A.まったく霧の発生が認められない。
B.きわめて少量霧の発生が認められる。
C.霧の発生が認められる。
D.きわめて多量に霧の発生が認められる。
表1中の化合物〜は以下の構造を有する。ただ
し、は製造例1、は製造例3、は製造例2により
それぞれ製造された化合物である。
C8H17CH(OH)CH2N(C2H4OH)2 C10F21CH(OH)CH2NHCH2CH(OH)CH2OH C6F13CH(OH)CH2− −N(CH2CH(OH)CH2OH)2 C8F17C2H4OCH2CH(OH)CH2N(C2H4OH)2 C8F17C2H4OCH2CH(OH)CH2− −NHCH2CH(OH)CH2OH RfC2H4OCH2CH(OH)CH2− −N(CH2CH(OH)CH2OH)2 C8F17C2H4OCH2CH(OH)CH2NHC(CH2OH)3 [発明の効果] 本発明による防曇防霧剤を配合した農業用合成樹脂被
覆材は次のような顕著な効果を発揮し、その産業上の利
用価値はきわめて大きい。
本発明は従来の添加剤がなし得なかった性能を有す
る。すなわち単独の化合物の添加(汎用の防曇剤の添加
なしに)で優れた防曇性および防霧性を農業用合成樹脂
被覆剤に付与できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09K 3/18 103 C09K 3/18 103 (56)参考文献 特開 昭62−164764(JP,A) 特開 昭63−162760(JP,A) 特開 昭64−14263(JP,A) 特開 平2−69538(JP,A) 特開 平3−215562(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08K 5/00 - 13/08 B01F 17/00 - 17/56 C09K 3/18 A01G 9/14,13/00 - 13/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式[1]または[2]で表わされ
    る含フッ素ポリヒドロキシ化合物のうち少なくとも1種
    を有効成分とすることを特徴とする農業用合成樹脂被覆
    材用防曇防霧剤。 Rf−X−NH−CR3R4−R5OH [2] ただし、Rfは、炭素数3〜21のポリフルオロアルキル
    基、 Xは、水酸基を有する連結基、または、水酸基とエーテ
    ル性酸素原子とを有する連結基、 R1、R2は、水酸基を有していてもよい炭素数1〜10のア
    ルキレン基、 R3、R4は、水素原子、または、水酸基を有していてもよ
    い炭素数1〜10のアルキル基、 R5は、水酸基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキ
    レン基、である。
  2. 【請求項2】請求項1記載の農業用合成樹脂被覆材用防
    曇防霧剤が添加された合成樹脂からなる農業用合成樹脂
    被覆材。
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