| 【発明の名称】 |
農業用マルチングフィルム |
| 【発明者】 |
【氏名】須藤 清麿
【住所又は居所】三重県四日市市東邦町１番地 日本ポリケム株式会社材料開発センター内
【氏名】木村 直悦
【住所又は居所】茨城県筑波郡谷和原村筒戸１１１４番地 丸井加工株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】地温上昇の抑制と雑草の繁茂を効果的に抑制する、高原レタスや白菜等の農作物の夏場の栽培に使用される優れたマルチングフィルムを提供する。
【解決手段】酸化チタン２０〜４０重量％を含有する表面層、カーボンブラック０．４〜１．８重量％を含有する中間層及び酸化チタン１２〜２４重量％または酸化チタン６〜１２重量％とアルミニウム金属粉末０．７〜３．０重量％を含有する裏面層で構成される積層合成樹脂フィルムからなる農業用マルチングフィルム。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面層（ａ）／中間層（ｂ）／裏面層（ｃ）で構成される合成樹脂積層フィルムであって、表面層（ａ）が酸化チタン２０〜４０重量％を含有し、中間層（ｂ）がカーボンブラック０．４〜１．８重量％を含有し、裏面層（ｃ）が酸化チタン１２〜２４重量％または、酸化チタン６〜１２重量％とアルミニウム金属粉末０．７〜３．０重量％を含有することを特徴とする農業用マルチングフィルム。
【請求項２】
全光線透過率が５％以下である請求項１に記載の農業用マルチングフィルム。
【請求項３】
用いられる合成樹脂が直鎖状低密度ポリエチレンである請求項１又は２記載の農業用マルチングフィルム。
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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、地温上昇を防ぎ、畝の雑草の繁茂を抑制することを特徴とする、農業用マルチングフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、種々の農業用マルチングフィルムが開発され、販売、使用されている。マルチングフィルムは農作物の根の保護、地温の制御、管理、土壌水分の蒸発防止、土壌肥料の流亡、雑草の繁茂抑制等の目的で畝など地表を覆うフィルムである。
なかでも、極力地温の上昇を抑制し、また雑草の繁茂を防止したい場合、シルバー（銀）マルチフィルム、銀黒マルチフィルム、白黒マルチフィルムなどが使用される。特に、高原レタス等の農作物の栽培に代表される夏場に使用されるマルチフィルムに於いて、その効果の高さから白黒マルチフィルムが使用される場合が多い。この白黒マルチフィルムは、光線反射特性（地温上昇抑制効果）を白色層で付与し、遮光性（雑草繁茂防止効果）を黒色層で付与させるものである。例えば、地温を裸地温度以下にすることができ、高温期における農作物の栽培に使用できる農業フィルムとして、ポリオレフィン系樹脂からなる多層フィルムであって、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と厚さが特定の関係にあり、かつフィルム面に多数の微細孔を設けた農業用フィルムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。該提案によれば、地温上昇抑制効果は認められるものの、微細孔からの日光漏れ込みにより雑草繁茂防止効果は充分とはいえなかった。微細孔を少なくすると地温上昇抑制効果が低下してしまい、地温上昇抑制効果と雑草繁茂防止効果を両立させることは非常に困難であった。また、雑草繁茂防止効果をより高めるために黒色濃度を高めると黒色層の熱光線吸収により地温の上昇抑制効果が低下すると言う問題があり、このような方法によっても地温上昇抑制効果と雑草繁茂防止効果双方を最大限発揮させることは困難である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４５８８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、前記事情に鑑み、光線透過率制御の観点から、地温上昇抑制効果と雑草繁茂防止効果が向上したマルチングフィルムを提供することを目的とした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記事情に鑑み、種々検討を行った結果、特定の着色層を特定の順序で組合せ積層とすることにより地温上昇抑制効果と雑草繁茂防止効果をより高めるられることを見出し本発明のマルチングフィルムを完成した。
本発明は、酸化チタン２０〜４０重量％を含有する白色表面層（ａ）／カーボンブラック０．４〜１．８重量％を含有する黒色中間層（ｂ）／酸化チタン１２〜２４重量％または、酸化チタン６〜１２重量％とアルミニウム金属粉末０．７〜３．０重量％を含有する白色裏面層（ｃ）で構成される合成樹脂積層マルチングフィルムを要旨とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において表面層とは日光が直接当たる層を指し、裏面層とは土壌に対向する層を指す。また中間層とは表面層と裏面層に挟まれた層を指す。
白色表面層（ａ）は酸化チタンを含有する合成樹脂で形成される。先ず酸化チタンとしては一般的に合成樹脂フィルムに着色剤、遮光隠蔽剤として用いられる酸化チタンが使用できる。具体的には、一酸化チタン、三酸化二チタン、二酸化チタン等が挙げられる。隠蔽性の点で二酸化チタンが好ましい。二酸化チタンの構造は板チタン石型、鋭錐石型、ルチル型が一般的であるが、耐候性能の点でルチル型酸化チタンを用いるのが好ましい。
【０００７】
酸化チタンの粒径は０．０５〜１μｍが好ましい。
酸化チタンの合成樹脂への配合量は、表面層（ａ）の含有量が２０〜４０重量％、好ましくは２４〜３６重量％、より好ましくは２８〜３２重量％となるような量である。含有量が２０重量％より少ないと光線反射率が低下し地温上昇抑制効果が悪くなる傾向がある。また、４０重量％を越えると地温上昇抑制効果が飽和状態になることに加え、フィルムの機械的強度も低下しまた、経済的にも好ましくない。
【０００８】
用いられる合成樹脂としてはフィルム状に成形可能な合成樹脂であれば制限なく使用できるが、経済性や廃棄処理の容易さの点でポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、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、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などが挙げられる。中でも強度、耐候性の点で直鎖状低密度ポリエチレンが好ましく、特にメタロセン触媒を用いて製造された直鎖状低密度ポリエチレンは強度が非常に高く好ましい。
【０００９】
合成樹脂への酸化チタンの配合方法は、所定量の合成樹脂と酸化チタンとを溶融混練して得る方法、予めベース樹脂等へ高濃度で混練配合された酸化チタンマスターバッチを合成樹脂と混合する方法が採用できる。配合割合の調整や取扱いの容易さの点で予めベース樹脂等へ高濃度で混練配合された酸化チタンマスターバッチを合成樹脂と混合して適宜希釈して所望濃度に調整する方法が便利であり好ましい。
【００１０】
黒色中間層（ｂ）はカーボンブラックを含有する合成樹脂で形成される。カーボンブラックは、一般的にポリオレフィンフィルムに使用されるファーネスカーボンブラックが使用でき、隠蔽力の大きさから粒径は４０ｎｍ以下のカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックの合成樹脂への配合量は中間層（ｂ）の含有量が０．４〜１．８重量％、好ましくは０．６〜１．６重量％となるような量である。含有量が０．４重量％より少ないと遮光性が低下し雑草繁茂防止効果が悪くなる傾向がある。また、１．８重量％を越えると遮光性は向上するものの熱線の吸収が大きくなり地温の上昇を招きやすい。本黒色中間層には、フィルム強度の低下しない範囲で酸化チタン粉末を加えても良く、その場合更なる雑草繁茂防止効果が期待できる。
【００１１】
用いられる合成樹脂は、前記白色表面層（ａ）に同じである。
添加方法は前述の白色表面層（ａ）と同じく、予め高濃度で混練配合されたマスターバッチ品を利用するのが便利である。
白色裏面層（ｃ）は、酸化チタンを１２〜２４重量％、好ましくは１５〜２１重量％含有する。酸化チタン粉末の含有量が１２重量％より少ないと遮光性が低下し雑草繁茂防止効果が悪くなる事に加え、中間層からの黒体放射の遮蔽効果も低下し地温上昇抑制効果が悪くなる。また、２４重量％を越えると前記の効果が飽和状態になることに加えフィルム強度も低下し経済的にも好ましくない。
【００１２】
白色裏面層（ｃ）には、酸化チタンに加えアルミニウム金属粉末を添加することができる。アルミニウム金属粉末を添加する場合には、酸化チタン粉末６〜１２重量％、好ましくは８〜１０重量％とアルミニウム金属粉末０．７〜３重量％、好ましくは１．２〜２．４重量％である。酸化チタン含有量及びアルミニウム金属粉末含有量のいずれか一方又は両方が下限を下回ると遮光性が低下し雑草繁茂防止効果が悪くなる事に加え、中間層からの黒体放射の遮蔽効果も低下し地温上昇抑制効果が悪くなる。一方酸化チタン含有量及びアルミニウム金属粉末含有量のいずれか一方又は両方が上限を上回ると遮蔽効果、地温上昇抑制効果が飽和状態になることに加えフィルム強度も低下し経済的にも好ましくない。
【００１３】
アルミニウム金属粉末は、平均粒径が１〜５０μｍ、好ましくは３〜２０μｍのものが用いられる。それらの形状は、鱗片状、フレーク状、針状のものの単独あるいはその混合物が用いられる。
用いられる合成樹脂は、前記白色表面層（ａ）に同じである。
用いられる酸化チタンは、表面層に用いることができる酸化チタンと同じである。製造の容易さや経済性の点で同種の酸化チタンを使用することが好ましい。
【００１４】
裏面層の酸化チタン含有量は、表面層の酸化チタン含有量より少ないことが好ましい。こうすることによって効率的かつ経済的に地温上昇抑制の効果が期待できる。
フィルムの厚さは三層合せて１５〜３５μｍ、各層の厚みは５〜１５μｍの範囲が、光線反射透過率の制御特性に優れ、展張時の破断が少なく、展張が容易である等のマルチング機械適性を有し、経済性の点で好適である。
【００１５】
本発明に係る農業用マルチングフィルムは、白色表面層による太陽光線反射効果により地温の上昇を抑制し、また、黒色中間層により太陽光線を遮光し雑草繁茂を防止する。更には白色裏面層により、黒色中間層からの遮熱を行い、地温の上昇抑制効果を更に高められることから、レタス、白菜、大根等夏場に栽培される農作物に使用される地温上昇抑制栽培用のマルチングフィルムに好適である。
【００１６】
なお、本発明のマルチングフィルムは、対象植物、使用時期、反射あるいは透過光線の制御等をきめ細かに選択、調整することにより、更により大きな効果を上げることが期待されるフィルムである。
各層を構成する合成樹脂には必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、スリップ剤、熱安定剤その他核剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺菌剤、除草剤、肥料等を加えることができる。
【００１７】
本発明のマルチングフィルムは、空冷多層インフレーションフィルム成形法、Ｔダイ多層フィルム成形法あるいは、水冷多層インフレーションフィルム成形法等の公知の積層フィルムの成形方法を用いて積層成膜することにより製造することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に沿って、更に本発明を具体的に説明する。
実施例１
表面層（ａ）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（日本ポリケム社製ノバテックＵＡ４２１）４５重量部と、酸化チタン６０重量％のマスターバッチ（東京インキ社製ＰＥＸ６８３０ＷＡＬ）５５重量部を混合したものを用い、中間層（ｂ）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）９７重量部と、カーボンブラック４０重量％のマスターバッチ（大日本インキ社製ペオニーブラック３０９４０）３重量部を混合したものを用い、裏面層（ｃ）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）７０重量部と、酸化チタン６０重量％のマスターバッチ（ＰＥＸ６８３０ＷＡＬ）３０重量部を混合したものを用い、三菱化学エンジニアリング（株）製多層インフレーションフィルム成形機にて外層部へ表面層（ａ）樹脂組成物、中間層部へ中間層（ｂ）樹脂組成物、内層部へ裏面層（ｃ）樹脂組成物をそれぞれ供給し、設定温度２００℃で成膜を実施、白色／黒色／白色の３層からなる、各層の厚みが５μｍ／１０μｍ／５μｍの積層フィルムを製造した。
【００１９】
実施例２
裏面層（ｃ）を、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）８０重量部と、酸化チタン６０重量％のマスターバッチ（ＰＥＸ６８３０ＷＡＬ）１５重量部と、アルミニウム粉末３０重量％のマスターバッチ（大日精化社製ＰＥ−Ｍ５８１ＭＫシルバー）５重量部とした以外は実施例１と同様に成膜を実施し、白色／黒色／白銀色の３層からなる、各層の厚みが５μｍ／１０μｍ／５μｍの積層フィルムを製造した。
【００２０】
比較例１
表面層（ａ）及び、中間層（ｂ）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）４５重量部と、酸化チタン６０重量％のマスターバッチ（東京インキ社製ＰＥＸ６８３０ＷＡＬ）５５重量部を混合したものを用い、裏面層（ｃ）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）９７重量部と、カーボンブラック４０重量％のマスターバッチ（ペオニーブラック３０９４０）３重量部を混合したものを用い、表面層、中間層、裏面層の押出比を１：１：２となる様に成膜を実施し、白色／白色／黒色の３層からなる、各層の厚みが５μｍ／５μｍ／１０μｍである実質的に白色／黒色の二層となるフィルムを製造した。
【００２１】
比較例２
裏面層（ｃ）を直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）９０重量部と、カーボンブラック４０重量％のマスターバッチ（ペオニーブラック３０９４０）１０重量部を混合したものを用いた以外、比較例１と同様に成膜を実施し、白色／白色／黒色の３層からなる、各層の厚みが５μｍ／５μｍ／１０μｍである実質的に白色／黒色の二層となるフィルムを製造した。
【００２２】
比較例３
表面層（ａ）、中間層（ｂ）、裏面層（ｃ）共に比較例１と同様配合の樹脂を用い、表面層、中間層、裏面層の押出比が１：１：６となる様に成膜を実施し、白色／白色／黒色の３層からなる、各層の厚みが２．５μｍ／２．５μｍ／１５μｍである実質的に白色／黒色の二層となるフィルムを製造した。
【００２３】
比較例４
表面層（ａ）、中間層（ｂ）、裏面層（ｃ）共に比較例１と同様配合の樹脂を用い、表面層、中間層、裏面層の押出比が１．５：１．５：１となる様に成膜を実施し、白色／白色／黒色の３層からなる、各層の厚みが７．５μｍ／７．５μｍ／５μｍである実質的に白色／黒色の二層となるフィルムを製造した
【００２４】。
比較例５
表面層（ａ）及び、中間層（ｂ）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）２５重量部と、酸化チタン６０重量％のマスターバッチ（東京インキ社製ＰＥＸ６８３０ＷＡＬ）７５重量部を混合したものを用い、裏面層（ｃ）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）９０重量部と、カーボンブラック４０重量％のマスターバッチ（ペオニーブラック３０９４０）１０重量部を混合したものを用い、表面層、中間層、裏面層の押出比を１：１：２となる様に成膜を実施し、白色／白色／黒色の３層からなる、各層の厚みが５μｍ／５μｍ／１０μｍである実質的に白色／黒色の二層となるフィルムを製造した。
【００２５】
比較例６
裏面層（ｃ）を直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）９０重量部と、カーボンブラック４０重量％のマスターバッチ（ペオニーブラック３０９４０）１０重量部を混合したものを用いた以外、比較例１と同様配合の樹脂を用い、表面層、中間層、裏面層の押出比が１．５：１．５：１となる様に成膜を実施し、白色／白色／黒色の３層からなる、各層の厚みが７．５μｍ／７．５μｍ／５μｍである実質的に白色／黒色の二層となるフィルムを製造した。
【００２６】
比較例７
裏面層（ｃ）を直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＵＡ４２１）４５重量部と、酸化チタン６０重量％のマスターバッチ（ＰＥＸ６８３０ＷＡＬ）５５重量部を混合したものを用いた以外、実施例１と同様に成膜を行い、白色／黒色／白色の３層からなる、各層の厚みが５μｍ／１０μｍ／５μｍの積層フィルムを製造した。
【００２７】
比較例８
表面層（ａ）及び、中間層（ｂ）を、直鎖状低密度ポリエチレン（ノバテックＵＡ４２１）９０重量部と、アルミニウム粉末３０重量％のマスターバッチ（ＰＥ−Ｍ５８１ＭＫシルバー）１０重量部とした以外は比較例１と同様に成膜を実施し、銀色／銀色／黒色の３層からなる、各層の厚みが５μｍ／５μｍ／１０μｍである実質的に銀色／黒色の二層となるフィルムを製造した。
比較例９
【００２８】
直鎖状低密度ポリエチレン（ノバテックＵＡ４２１）９５重量部と、アルミニウム粉末３０重量％のマスターバッチ（ＰＥ−Ｍ５８１ＭＫシルバー）５重量部を混合したものを、外層部、中間層部、内層部それぞれに供給し実施例１と同様に成膜を行い、実質的に単層となる銀色の２０μｍのフィルムを製造した。
【００２９】
〈フィルムの性能テスト〉
実施例１、２及び、比較例１〜９により得られたフィルムにつき以下の性能比較テストを実施した。
結果を表１及び、表２に示す。
【００３０】
（１）全光線透過率
直読ヘイズメーター（東洋精機製作所製）を用い、ＪＩＳ―Ｋ７１０５に準拠する方法により測定を行った。この数値が低いもの程遮光性に優れ、雑草繁茂防止効果が高い。
（２）光線反射率
分光光度計（グレタグマクベス製ＣＥ−３１００）を用いて、上記作成フィルムの４００〜７００ｎｍにおける反射率（％）を測定した。この時の最大ピーク反射率を読みとり、そのフィルムの反射率値とした。この数値が高い程、地温上昇抑制には有利である。
【００３１】
（３）打抜き衝撃強度試験
ＪＩＳ−Ｐ８１３４に準じて以下のものを備えた試験機を用い、貫通破壊エネルギーを測定した。
・先端に貫通部を取り付けることのできる９０°弧状の腕をもち、自由に振動することができる振子
・貫通部は、２５．４ｍｍφの半球型の金属製を標準とし、表面は鏡面光沢をもち確実に振子の弧状の腕の先端に取り付けできるもの。
・試験片を水平均一に締め付けるクランプ、このクランプの内径は、５０ｍｍφを標準とする。
【００３２】
（４）遮熱特性２５０ｍｍＷ×４２０ｍｍＬ×１５０ｍｍＨの樹脂製容器の蓋部分に各試験フィルムを張り屋外に設置、午前１１時、午後２時時点の容器内の温度を測定した。（平成１４年７月の晴天日５日間の平均値を取った。）
【００３３】
（５）雑草繁茂状況調査
各作成フィルムを茨城県筑波郡に在る丸井加工株式会社の試験圃場においてマルチング展張を実施し、平成１４年４月から７月までの雑草繁茂状況を目視にて確認し、以下の規準で評価した。
○：雑草繁茂見られず
△：雑草少量繁茂
×：雑草多量に繁茂
【００３４】
（６）地温測定（参考）
長野県松本市の畑においてマルチ展張実施し（実施例１、比較例１の代表例のみ）、平成１４年７月１２〜１７日、７月２４〜２９日の計１２日間、地下７ｃｍの地温の連続測定を行い、各日の最高地温を求めた。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【発明の効果】
本発明のマルチングフィルムは、表面層の光線反射特性、中間層の遮光特性及び、裏面層の遮熱特性がバランス良く働き、従来のマルチングフィルムでは得られなかった、地温上昇抑制性能と雑草の繁茂抑制性能を兼ね備えた優れた資材であり、マルチング栽培に益するところ大である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９６１３３４８５
【氏名又は名称】日本ポリプロ株式会社
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目３３番８号
【識別番号】５０２２２３６２２
【氏名又は名称】丸井加工株式会社
【住所又は居所】茨城県筑波郡谷和原村筒戸１１１４番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１１月１８日（２００２．１１．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７０６００
【弁理士】
【氏名又は名称】横倉 康男
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| 【公開番号】 |
特開２００４−１６６５４１（Ｐ２００４−１６６５４１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年６月１７日（２００４．６．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−３３４１５８（Ｐ２００２−３３４１５８） |
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