JP3776350B2

JP3776350B2 - 農業用フィルム

Info

Publication number: JP3776350B2
Application number: JP2001398221A
Authority: JP
Inventors: 邦彦角田; 正之江上; 和代稲葉
Original assignee: みかど化工株式会社
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003191392A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作物栽培時に地面を覆い作物の生育に好適な環境を構築するマルチと称される農業用フィルムに関し、詳しくは高温期に畑地を覆い、地温の上昇を抑制し、作物に好適な栽培環境にする農業用フィルムに関する。
【０００２】
さらに、高温期以外でも果樹の株元の全面又は部分的に敷設することで、その強力な反射光で果実の着色を増進させたり、根への雨水の浸入を防止し、果実糖度をコントロールしたりする農業フイルムに関する。以下の説明は地温を抑制するマルチフイルムにつき説明するが、用途はこれに限定するものではない。
【０００３】
【従来の技術】
一般に多くの農作物（米、麦、トウモロコシを始め、野菜、花卉、果樹等）の栽培に、農業用マルチフィルムが用いられている。
【０００４】
かかるマルチフィルムを用いたマルチ栽培によって、土中水分保持、土壌膨軟性の保持、肥料流亡防止、地温の上昇と抑制、初期成育の促進、初期収量の増加、生産の多収安定化等の諸効果が達成される。
【０００５】
かかるマルチフィルムとしては、従来、二酸化チタンやアルミ微粒子をフィルムに配合して太陽光線を反射させて地温の上昇を防ぐ反射フィルムが知られている。
【０００６】
しかし、かかるマルチフィルムでは、地温の低下がせいぜい裸地程度であり、不十分である。地温の抑制効果が低いと、たとえ１℃程度の上昇でも根の活動に影響し、積算すると植物の生育を大幅に遅らせたりあるいは枯死させるという植物栽培に致命的な問題がある。
【０００７】
そこで、本発明者は、地温を裸地温度以下にすることが出来、栽培の難しい高温期の栽培に使用することにより、作物を良い栽培環境で育て、生育促進させ病害も低減することが出来る農業フィルムを先に提案した（特願平１１−２２０５１３号参照）。この農業フィルムは、ポリオレフィン系樹脂からなる多層フィルムであり、一方の面が黒色層で他方の面が白色層であり、白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μm）の数値の積が５００以上であり、フィルム面に実質的に均等に孔径１ｍｍ以下の孔を設け、かつ該孔の全面積がフィルム１ｍ²当たり１０００ｍｍ²以上であることを特徴とする。
【０００８】
本発明者は、更に研究を進め、上記農業フィルムを用いて地温測定及び栽培テストを実施し、次の知見を得た。
【０００９】
上記農業用フィルムは、高反射フィルムで、二酸化チタン粉末（白色顔料）を多量に含むフィルムである（以下、先行高反射フィルムという。）。
【００１０】
かかる先行高反射フィルムは白色層表面の汚れがひどいことがわかった。かかるフィルム汚れのため、白色層の反射率が低下し、地温上昇抑制効果が低下していく。即ち、先行高反射フィルムの効果が経時に併ない悪い方向に変化して行ってしまう。
【００１１】
先行高反射フィルムは高反射性を付与するために、成形上、また強度や耐候性等の面で、品質上可能なレベルまで、白色顔料の濃度をアップし、またフィルム厚みも厚くしてあり、従来のマルチフィルムに比較すると、はるかにコストアップしている（約２〜３倍）。
【００１２】
一方、フィルムの使用期間は夏期高温期が中心であり、一日の使用では償却できないし、またフィルム強度も十分なので、省資源化という面からすると２〜３回使用することが好ましい。
【００１３】
この場合、上記のように汚れがひどいと、フィルム性能が低下し、１作目の地温低下効果は十分発揮されたのに、２作目には効果が発揮されないことになる。
【００１４】
しかも、このフィルムに付着する汚れは、従来のマルチフィルムに比較して除去するのが難しい。即ち、従来のマルチフィルムなら、降雨や簡単な水洗いで除去できたが、先行高反射フィルムでは、この程度の対処では除去できず、一部の汚れは残ってしまう問題がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、フィルム表面の汚れを防止し、地温上昇抑制効果を低下させない農業用フィルムを提供することにある。
【００１６】
また本発明の他の課題は、フィルム表面が汚れてもその汚れを簡単に落とせる農業用フィルムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１記載の農業用フィルムは、ベース樹脂がポリオレフィン系樹脂である多層フィルムであり、少なくとも黒色層、白色層及び透明層の３層からなり、黒色層／白色層／透明層の順に層構成され、白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μｍ）の数値の積が５００以上であることを特徴とする。
【００１８】
本発明において、白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μm）の数値の積は８００以上が好ましく、１０００以上がより好ましい。
【００１９】
また本発明において、ベース樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)やメタロセンポリエチレンであることが好ましい。
【００２０】
白色層と黒色層の２層からなる先行高反射フィルムにおいて、汚れの原因や汚れが落ちにくい原因について検討した結果、本発明者は、高フィラー含有により白層表面の凹凸が増し、また一部フィラーは表面に露出し、またはそれに近い状態となり、汚れが付着し易く、しかも除去し難いことを見出した。
【００２１】
またTiO₂粉末のような無機フィラーは極性が強く、これをフィルムに練込み添加すると、フィルムが帯電し易くなり、ホコリ微粉体を付着し易く、しかも除去し難い。また、ホコリと同じく、微生物（菌類、藻類、地衣類等）の胞子類も付着し易く、付着表面で繁殖し易い傾向もある。これも汚れを引き起こし、しかも簡単に除去できない種類の原因ともなることがわかった。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
多層フィルムの層構成は、黒色層、白色層、透明層の少なくとも３層構成であればよい。この多層フィルムはベース樹脂としてポリオレフィン系樹脂を用いた軟質の多層フィルムである。
【００２４】
ポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセンポリエチレン、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等が挙げられ、その他軟質材料であればよい。軟質材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メチルメタクリレート共重合体、アイオノマー共重合体等が挙げられる。
【００２５】
この発明において、ポリオレフィン系樹脂として好ましいのは、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセンポリエチレンであり、より好ましいのは、強度、柔軟性、耐候性、光反射性、耐汚染性、あるいはある程度の耐熱性を発揮する観点から、エチレン−ブテン１共重合体、エチレン−４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−デセン共重合体等のエチレン−α−オレフィン共重合体からなる直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)や、これらをシングルサイト触媒を用いて重合したメタロセンポリエチレンで、最も好ましいのはメタロセンポリエチレンである。
【００２６】
黒色層は、ベース樹脂にカーボンブラックを添加して得られる。かかるカーボンブラックの添加量は、特に限定されないが、１〜１０ｗｔ％の範囲が好ましい。
【００２７】
黒色層は、厚みが２〜２８μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは、５〜２０μmの範囲である。
【００２８】
この厚みはフィルム断面の光学顕微鏡観察によって測定することが出来る。
【００２９】
白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μm）の数値の積は５００以上である。かかる要件を満足するには、二酸化チタン濃度の数値を上げるか、あるいは白色層の厚みを増すか、あるいは二酸化チタン濃度の数値を上げると共に白色層の厚みを増す方法がある。
【００３０】
白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μm）の数値の積が８００以上であることが好ましく、その積が１０００以上であることがより好ましい。
【００３１】
白色層の厚みはフィルム断面の光学顕微鏡観察によって測定することが出来る。
【００３２】
透明層は、ベース樹脂だけでもよいが、添加剤を含有してもよい。添加剤としては、酸化防止剤、耐候安定剤、滑剤、アンチブロッキング剤等が挙げられる。
【００３３】
また実質的に透明な各種添加剤（例えば保温剤、低含量の二酸化チタンなど）を含有していてもよい。
【００３４】
透明層の厚みは１〜５０μｍが好ましく、より好ましくは３〜３０μｍの範囲である。
【００３５】
本発明の多層フイルムを製造する方法としては、例えば▲１▼インフレ共押出成形、▲２▼Tダイ共押出成形、▲３▼多層カレンダー、▲４▼多層２軸延伸、などの成形方法により、３層を同時に形成することができるが、黒色層と白色層を上記方法により一体成形し、透明層を貼り合わせてもよい。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、かかる実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００３７】
実施例１
（１）フィルム試料の作成
表１に示すフィルム試料１〜１０を作成した。
【００３８】
▲１▼ベース樹脂
LLDPE（直鎖状低密度ポリエチレン）とメタロセンＰＥ（メタロセンポリエチレン）の２種類を用いた。
LLDPE：比重０．９２０、メルトフロレート１
メタロセンＰＥ：比重０．９１５、メルトフロレート２
【００３９】
▲２▼透明層組成物
ベース樹脂に以下の添加物を添加した。
シリカ：ベース樹脂に対して０．１重量％
ヒンダードアミン：ベース樹脂に対して０．１重量％
【００４０】
▲３▼白色層組成物
ベース樹脂に二酸化チタンを混入した。二酸化チタンの濃度は、各試料により二酸化チタン濃度（ｗｔ％）と厚み（μｍ）の積が表１に示す値になるようにして決定した。
【００４１】
▲４▼黒色層組成物
ベース樹脂９７重量部にカーボンブラックを３重量部混入した。
【００４２】
▲５▼製法
上記▲２▼から▲４▼の組成物を、それぞれ別々の押出機で１６０℃の温度で溶融混練し、１台のインフレーション成形ダイに供給してダイ内で溶融フィルム同士を接着させ、次いでチューブ状に押し出した後ブローアップして冷却し成形して多層フィルム試料１〜１０を得た。
各層の厚みは表１に示す。
【００４３】
（試験）
上述の多層フィルム試料１〜１０を用いて、みかど化工株式会社の試験農場においてマルチ敷設試験を行った。
【００４４】
試験農場に畦巾６０cm×畦長３ｍの畦１１本の試験列を作成し、該畦面上に各々の農業用フィルムを敷設した。
なお、参考試験としてフィルムを敷設しない畦を１本設けた。
【００４５】
フィルム展張は５月２３日に行い、７月２３日（晴天）外気温３７℃において実施した。
さらに７月２１日に同じ試験列を作成して各々の新しい試験フイルムを同様に敷設し、７月２３日に測定を実施した。
【００４６】
〔日中最高地温〕
日中最高地温は熱電対温度計を使用してフィルム被覆下７ｃｍの位置で測定した。その結果を表１に示した。
【００４７】
〔裸地温との差〕
参考試験として設けたフイルムを敷設しない畦にフイルムを敷設した畦と同じ７ｃｍの深さに設置した熱電対温度計を使用して、他の畦と同時に温度を記録してその差を読みとった。その結果を表１に示した。
【００４８】
〔表層汚れの評価〕
マルチ敷設後２ヶ月のフイルムを採取して紫外可視分光光度計で４２０ｎｍの反射率を求め、敷設前のフイルムの反射率と比較して反射率の低下から汚れの程度を評価した。その結果を表１に示した。
【００４９】
【表１】

【００５０】
以上の表１にも明らかなように、本発明のフイルムは高い光反射率を維持しており、実際の農業用途に使用して長期間地温を低下させることが出来る。
【００５１】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、フィルム表面の汚れを防止し、地温上昇抑制効果を低下させない農業用フィルム、フィルム表面が汚れてもその汚れを簡単に落とせる農業用フィルムを提供することができる。

Claims

ベース樹脂がポリオレフィン系樹脂である多層フィルムであり、少なくとも黒色層、白色層及び透明層の３層からなり、黒色層／白色層／透明層の順に層構成され、白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μｍ）の数値の積が５００以上であることを特徴とする農業用フィルム。
白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μm）の数値の積が８００以上である請求項１記載の農業用フィルム。
白色層の二酸化チタン濃度（ｗｔ％）の数値と厚さ（μm）の数値の積が１０００以上である請求項１記載の農業用フィルム。
ベース樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の農業用フィルム。
ベース樹脂がメタロセンポリエチレンであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の農業用フィルム。