| 【発明の名称】 |
農業用マルチフィルム |
| 【発明者】 |
【氏名】角田 邦彦
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| 【要約】 |
【課題】同じく光合成により活発化する藻類と雑草とのうち、一方の藻類の繁殖を促進させながら他方の雑草の生育を抑制するという相反する問題点を解決するもので、フィルム内面を親水化する藻類の繁殖効果が大きく、尚且つフィルム下の雑草の生育を抑制することのできる、着色された農業用マルチフィルムを提供すること。
【解決手段】熱可塑性樹脂に湿式法酸化第二鉄１〜１０重量％を配合したことを特徴とする農業用マルチフィルムであり、湿式法酸化第二鉄が、平均粒径０．１４μｍ〜０．２１μｍの球状形であり、ｐＨが５．０〜７．５、酸化第二鉄の純度が９５．０％以上であるα−Ｆe2O3であることが好ましい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】熱可塑性樹脂に湿式法酸化第二鉄１〜１０重量％を配合したことを特徴とする農業用マルチフィルム。
【請求項２】湿式法酸化第二鉄が、平均粒径０．１４μｍ〜０．２１μｍの球状形であり、ｐＨが５．０〜７．５、酸化第二鉄の純度が９５．０％以上であるα−Ｆe2O3であることを特徴とする請求項１記載の農業用マルチフィルム。
【請求項３】熱可塑性樹脂に湿式法酸化第二鉄１〜１０重量％を配合し、分光透過特性が５５０ｎｍでは２０〜４０％であり、５５０ｎｍから４５０ｎｍの間は直線的に上昇し、４５０ｎｍ／５５０ｎｍ比が１．０１〜１．０５であることを特徴とする農業用マルチフィルム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、秋口から春先にかけて地面を覆うことで雑草の生育抑制と地温の上昇による農作物の生育促進とを図る農業用マルチフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、秋口から春先にかけては、雑草の生育を抑制すると共に地表を保温して地温を上昇させることにより農作物の生育の促進を図る目的で、地面を透明或いは黒色のマルチフィルムで覆って農作物を栽培することが一般に行われている。
【０００３】ところが、透明タイプのマルチフィルムは地温上昇に必要な太陽光の透過率が良いため、地温が上昇し易く農作物の生育促進には有利であるものの、太陽光の透過は同時に雑草の生育をも促進させてしまい、フィルム下の雑草が繁茂し易いという問題があり、一方、黒色タイプのマルチフィルムは、太陽光を遮蔽するためフィルム下の雑草の繁茂は防止できるものの、地温を上昇させる効果が十分でなく、農作物の生育促進が満足に図れないという問題があった。
【０００４】このため、地温の上昇機能と雑草の繁茂防止機能を兼ね備えた、緑色顔料を配色した緑色タイプのマルチフィルムが提案されている（特公昭５１−１３６８８号公報）。この緑色タイプのマルチフィルムは、太陽光の可視光のうちで光合成に強く関係する青色と赤色の波長の光を吸収するため、フィルム下の雑草の光合成を阻害してその繁茂を防止すると共に、地温を上昇させるに必要な近赤外部の波長の光を透過させることにより地温の上昇を図るようにしたものである。
【０００５】しかしながら、現実には、かかる緑色タイプを地面にマルチングして使用すると地温上昇の点で次のような問題があった。
【０００６】すなわち、地面にフィルムをマルチングすると、フィルム内面には地表面から蒸発してきた水蒸気が付着する。黒色タイプのマルチフィルムでは、フィルム自体が太陽光を吸収することによって昇温しているため、フィルム内面に付着した水蒸気は蒸発してしまい結露するような事態は生じないが、前記透明タイプのマルチフィルムや緑色タイプのマルチフィルムでは、フィルム内面に地表面から蒸発してきた水蒸気が結露し、これが水滴となって付着してしまう。このフィルム内面に結露した水滴は、太陽光を乱反射させ、地表面に入射することにより地温を上昇さすべき太陽光のフィルムの透過量を減少させ、地温上昇を妨げる結果となる。ところが、透明タイプのマルチフィルムでは、マルチング後２〜３週間でフィルム内面に付着していた結露水が水膜化して水滴が消え、太陽光の乱反射がなくなり、透明タイプ本来の地温上昇効果が完全に発揮されるようになるのに対し、緑色タイプのマルチフィルムでは、フィルム内面に付着している水滴はいつまでも消えず、緑色タイプ本来の地温の上昇効果が十分に達成できない。
【０００７】本発明者はこの透明タイプのマルチフィルム内面の水滴の水膜化の原因を鋭意検討した結果、透明タイプのマルチフィルムではフィルム内面が親水化されていることを突き止めた。この点について更に検討したところ、透明タイプのマルチフィルムの内面には緑藻、藍藻等の藻類が繁殖しており、その藻類を中心にして各種共生微生物や代謝物質がフィルム内面を親水化しているのに対し、緑色タイプのマルチフィルムの内面にはこれら藻類の繁殖がほとんど見られないために、フィルム内面の親水化が生じないことが判明した。
【０００８】上記透明タイプのマルチフィルム内面を親水化している緑藻、藍藻等の藻類は、空気中や畑地に常在しており、それが水に浸った状態に置かれると光合成により繁殖する。この光合成は、前述の通り太陽光の可視光のうちで青色と赤色の波長の光により活発化するが、緑色タイプのマルチフィルムでは、フィルム下の雑草の生育を阻害するために、この光合成に強く関係する青色と赤色の波長の光を吸収するようにしているため、フィルムを透過する光にはこれら青色と赤色の波長の光が少なく、この結果、フィルム内面に付着する結露水中での藻類の光合成を抑制してしまい、それら藻類の繁殖をも阻害してしまう。
【０００９】さらに、緑色タイプのマルチフイルムにおいては、用いる緑色顔料（主にフタロシアニン系）がベース樹脂の耐候劣化を促進し、フィルム耐候性を低下させるという欠点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の通り、同じく光合成により活発化する藻類と雑草とのうち、一方の藻類の繁殖を促進させながら他方の雑草の生育を抑制するという相反する問題点を解決するもので、フィルム内面を親水化する藻類の繁殖効果が大きく、尚且つフィルム下の雑草の生育を抑制することのできる、着色された農業用マルチフィルムを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、農業用マルチフィルムに含有させる着色顔料として、フィルム内面での藻類の繁殖効果が大きく、尚且つフィルム下の雑草の生育を抑制することのできる条件を満足する着色顔料を見出し、本発明に至ったものであり、すなわち、請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂に湿式法酸化第二鉄１〜１０重量％を配合したことを特徴とする農業用マルチフィルムである。
【００１２】請求項２に記載の発明は、湿式法酸化第二鉄が、平均粒径０．１４μｍ〜０．２１μｍの球状形であり、ｐＨが５．０〜７．５、酸化第二鉄の純度が９５．０％以上であるα−Ｆe2O3であることを特徴とする請求項１記載の農業用マルチフィルムである。
【００１３】請求項３に記載の発明は、熱可塑性樹脂に湿式法酸化第二鉄１〜１０重量％を配合し、分光透過特性が５５０ｎｍでは２０〜４０％であり、５５０ｎｍから４５０ｎｍの間は直線的に上昇し、４５０ｎｍ／５５０ｎｍ比が１．０１〜１．０５であることを特徴とする農業用マルチフィルムである。
【００１４】本発明に係る農業用マルチフィルムは、フィルム内面を親水化する藻類の繁殖効果が大きく、これによりフィルム内面に付着して太陽光を乱反射させる原因となる水滴が水膜化して短期間に消え、太陽光がフィルムを乱反射することなく透過することにより地温上昇効果が早期に発揮されるようになる。その一方でフィルム下の雑草の生育を抑制してその繁茂を防止することができる。
【００１５】また、本発明に係る農業用マルチフィルムは、顔料の耐光性に優れると共に、フィルムの耐候性を悪化させることもほとんどなく、安価で経済性も良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明において使用される熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、塩化ビニルとその誘導体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。特に、直鎖状低密度ポリエチレン（以下、Ｌ−ＬＤＰＥ）が性能、コストの面で好ましい。
【００１７】この熱可塑性樹脂に含有する着色顔料は、湿式法酸化第二鉄であり、好ましくは平均粒径０．１４μｍ〜０．２１μｍの球状形であり、ｐＨが５．０〜７．５、酸化第二鉄の純度が９５．０％以上であるα−Ｆe2O3である。
【００１８】本発明において、平均粒径とは、電子顕微鏡写真からの算術的平均値である。平均粒径が０．１４μｍ未満では酸化第二鉄の分散性が悪くなり着色力が低下し、雑草の生育抑制効果が著しく低下する。また０．２１μｍを越えると顔料の分散性は良好であるが、着色力が低下し、雑草の生育抑制効果が低下する。
【００１９】また本発明において、酸化第二鉄の純度はＪＩＳＫ 5109-1972に準じて測定した値であり、純度が９５．０％未満になると、不純物により製品化されたフィルムの耐候性が低下し、フィルムの使用期間まで機械物性を保持できなくなる。
【００２０】ｐＨが５．０〜７．５の範囲外になると、平均粒径０．１４μｍ〜０．２１μｍの球状形の酸化第二鉄が得られす、またフィルム製造に使用する着色剤を製造する際、製造機のロール、押出機を腐食させることがある。なお、pHの測定はJIS K 5101の24．A法に拠る。
【００２１】本発明において、かかる酸化鉄の熱可塑性樹脂に対する添加量は、熱可塑性樹脂に湿式法酸化第二鉄１〜１０重量％の範囲であり、好ましくは１〜５重量％の範囲である。添加量が１０重量％を超えると、太陽光線の透過率が低下し、地温の上昇が抑制される。また、１重量％未満では雑草の生育抑制効果が低下する。更に、本発明においては、従来公知の界面活性剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤等を添加することもできる。
【００２２】本発明の農業用マルチフィルムの製造法としては、通常の方法で熱可塑性樹脂と本発明の酸化第二鉄を配合し、フィルムを製造する。例えば、バンバリミキサー、ロール或いは押出機等を使用して熱可塑性樹脂と前記酸化鉄とを溶融混練して着色剤マスターバッチを製造し、次いでマスターバッチとベースとなる熱可塑性樹脂を配合し、インフレーション加工、Ｔダイ加工等の通常の成形方法でフィルム状に成形する。
【００２３】また、この場合、押出機を複数台使用して共押出することにより多層の農業用マルチフィルムを製造することもできる。例えば２層フィルムとする場合、１層は前記着色顔料を含有する橙色のフィルム層とし、他の１層は透明のフィルム層としたり、適当な色濃度の黒色系や銀色系等の着色フィルム層としてもよい。
【００２４】また、このような２層フィルムは、そのいずれの層が地表面側に配される態様で使用されてもよい。例えば銀色面を外面側にして展張使用すれば、太陽光を反射することで各種害虫の飛来を抑制する効果がある。
【００２５】なお、かかる農業用マルチフィルムの厚みは、利用用途によっても異なり、また透過率とも密接な関係があるので慎重に選択する必要があるが、概ね５〜６０μｍ程度とすることが好ましい。
【００２６】更に、本発明に係る農業用マルチフィルムは、酸化第二鉄を配合し橙色を呈している。かかる農業用マルチフィルムは、その分光透過特性が、５５０ｎｍでは２０〜４０％であり、５５０ｎｍから４５０ｎｍの間は直線的に上昇し、４５０ｎｍ／５５０ｎｍ比が１．０１〜１．０５であることが好ましい。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２８】フィルム１（本発明）の製造日本ポリケム（株）製のリニヤー低密度ポリエチレン（ＭＦＲ１．０ 密度０．９２０）に着色顔料α−Ｆe2O3（平均粒径０．２０μｍの球状形、ｐＨが６．０、酸化第二鉄の純度が９７．０％）を２重量％含有するように、着色剤マスターバッチを用いて厚み２０μｍのフィルムを作成した。
【００２９】フィルム１の分光透過特性の評価上記フィルム１の分光透過特性を測定した結果を図１に示す。
【００３０】図１に示す通り、フィルム１は、赤色光（波長６００〜７００ｎｍ）を良く透過しており、青色光（波長４００〜４５０ｎｍ）はやや弱い透過になっている。そして、波長５５０ｎｍから強く、波長４５０ｎｍの間まで透過率は低下しており、このためフィルムは明るい橙色を呈している。
【００３１】一方、地温の上昇効果に大きく関与する太陽光からの熱線である波長７６０〜３０００ｎｍの範囲の透過率が大きい。
【００３２】実施例１前記フィルム１（本発明）をマルチングした後の該フィルム内面の水滴付着状況の経時変化を示す。対照サンプルとして、市販されている透明タイプのマルチフィルム（比較例１）と緑色タイプのマルチフィルム（比較例２）と請求項２を外れた酸化鉄にて着色したフィルム（比較例３）を用いて比較した。それぞれフィルムの厚みは２０μｍのＬ−ＬＤＰＥフィルムである。
【００３３】比較例３フィルムの製造日本ポリケム製のリニヤー低密度ポリエチレン（ＭＦＲ１．０、密度０．９２０）に着色顔料として酸化鉄（平均粒径０．１μｍ、pH４．０、純度９７％）を２重量％含有するように着色剤マスターバッチを用いて厚み２０μｍのフィルムを作成した。
【００３４】テスト方法及び結果千葉県市原市のみかど化工（株）試験圃場において、畦巾６０ｃｍ×長さ４ｍ×各３区に上記各フィルムをマルチングした。テスト期間は１９９７年３月１５日から同年５月３１日までで、この間でフィルム内面に付着した水滴が消えて水膜化するまでの日数を肉眼で判定した。また、期間中４月１０日時点でのフィルム下の雑草の発生状況について肉眼で判定した。判定結果は共に３区の平均であり、結果は次の通りであった。
【００３５】
水膜化までに要した日数 雑 草 本発明 １０日 少 比較例１ １６日 極多 比較例２ ５７日 少 比較例３ ３２日 多 裸 地 − 極多以上の結果に示す通り、橙色に着色された本発明に係るフィルムはフィルム内面に付着した水滴が短期間で水膜化しており、日中昇温効果が早期に発揮可能であることを示している。すなわち、本発明に係るフィルムはその内面に藻類が繁殖し易く、これがフィルム内面を親水化して早期に水滴の水膜化を促しているものと考えられる。特に本発明は比較例１の透明タイプのマルチフィルムよりも短期間で水膜化しており、尚且つ比較例２に示す緑色タイプのマルチフィルムと同様に雑草の発生も少ない。このように同じ光合成により活発化するものでありながら、藻類の繁殖効果が大きい一方で雑草の生育を抑制することができるのは、前記分光透過特性で明らかにしたように、本発明に係るフィルムを透過した太陽光の光質（青色光と赤色光との強度バランス）が大きく影響しているものと考えられる。また、本発明から外れる比較例３に示すマルチフィルムでは、雑草の発生が多く、さらに水膜化するまでの日数も多く要する。
【００３６】実施例２日本ポリケム製のリニヤー低密度ポリエチレン（ＭＦＲ１．０ 密度０．９２０）を使用して、α−Ｆe2O3（平均粒径０．２０μｍの球状形、ｐＨが６．０、酸化第二鉄の純度が９７．０％）を３重量％含有するように着色剤マスターバッチを用いて、温度１８０〜２２０℃に設定したインフレーション成形機にて、厚み２０μｍのフィルムを作成した。
【００３７】比較として着色剤をα−Ｆe2O3 に代えて、赤系着色顔料である溶性モノアゾレッド、不溶性モノアゾレッド、ポリアゾレッド、ペリレンレッドを用い、その各々について上記と同様の工程にてそれぞれ厚み２０μｍのフィルムを作成した。
【００３８】顔料の種類と耐候性の結果は次に示す通りであり、価格的にも耐候性の結果からも板状酸化鉄が最も優れている。
【００３９】
顔料名 分 類 価 格 添加量（％） 耐候性 実施例２のα−Ｆe2O3 無機系 ○ ３ 褪色なし 溶性モノアゾレッド 有機系 △ ０．５ 褪色激しい 不溶性モノアゾレッド 有機系 △ ０．５ 褪色激しい ポリアゾレッド 有機系 × ０．５ 褪色する ペリレンレッド 有機系 × ０．５ 褪色する ※耐候性：サンシャインウエザーメーター試験で７００時間は屋外天暴で約１年余に相当する。
【００４０】
※価格：○ 安価、△ 高価、× 極めて高価。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、フィルム内面を親水化する藻類の繁殖効果が大きく、尚且つフィルム下の雑草の生育を抑制することのできる、着色された農業用マルチフィルムを提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１００４５８
【氏名又は名称】みかど化工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年８月２７日（１９９８．８．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０１３４０
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 英一
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| 【公開番号】 |
特開２０００−６９８６１（Ｐ２０００−６９８６１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月７日（２０００．３．７） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２５７５６５ |
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