JP2005312443A - 農業用フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 熱可塑性樹脂フィルムに、棘状突起を有するニードルにより孔空け加工を行い得られた微細孔を複数有することを特徴とする農業用フィルム、又は微細孔を複数有する熱可塑性樹脂フィルムであって、該微細孔の形状が棘部を有する有棘形状であることを特徴とする農業用フィルム、好ましくは該微細孔を複数有するフィルムの555nmにおける全光線透過率が70%以上であることを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
このようなハウス栽培、トンネル栽培等において、ハウス又はトンネル内の温度、湿度等は作物の成長に大きな影響を与えるため、気候に応じた調整が必要である。
特に近年大型化したハウス栽培では、ハウス骨組みに固定展張する外張り用農業フィルムのほかに、ハウス内に、いわゆるカーテン材として、又は作物を更に被覆する形のベタがけ材として、内張り用農業フィルムを用いる方法が行われてきている。
特にこの内張り用農業フィルムにおいては、透湿性(通気性)が低いと、暖かい空気中の水蒸気がフィルム内にこもり、作物に多湿障害を与える恐れがある。また、水蒸気はフィルム内面に付着して水滴を形成し、その結果フィルムの透明性が低下する現象も課題での一つであり、透湿性(通気性)や防曇性が必要とされている。
従来、内張り用農業フィルムにおいて、通気性を有する農業用資材としては、不織布が使用されている。しかしながら不織布は通気性に優れる反面、白色の不透明な素材であって、光線透過率が低いという欠点があり、成長に際して日光照射を十分に必要とする作物に対しては、この素材を使用できないという問題があった。
しかしながら、従来の孔あけフィルムでは、防水及び保温性を図るためには孔の大きさを小さくする必要があるが、その反面十分な通気が行われないという欠点があり、通気性を確保するために通気孔の大きさを大きくすると、今度は防水防虫効果や、保温効果が低下するという矛盾した問題があった。
本発明の農業用フィルム(透湿性フィルム、防曇性フィルム)は、熱可塑性樹脂フィルムに微細な孔を複数設けた有孔樹脂フィルムである。
熱可塑性樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、フッ素樹脂などの、従来農業用フィルム、透湿性フィルム、防曇性フィルムの材料として知られている任意の公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。好ましくは、軟質である、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
メタロセン系ポリエチレン樹脂としては、更に以下の物性を示すものを用いるのが好ましい。JIS−K7210により測定されたMFRが0.01〜10g/10分、好ましくは0.1〜5g/10分の値を示し、JIS−K7112により測定された密度が0.880〜0.930g/cm3、好ましくは0.880〜0.920g/cm3の値を示し、ゲルパーミュレーションクロマトグラフィー(GPC)によって求められる分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)は1.5〜3.5、好ましくは1.5〜3.0の値を示すメタロセン系ポリエチレン樹脂。
ここでいう外層とは、農業用フィルムとして使用時に外側となる層を意味し、内層とは使用時に内側となる層を意味する。
多層構成の樹脂フィルムの製造方法としては、特に限定されずに公知の製造方法を使用することができ、多層構成の層厚さ比は特に限定されないが、例えば3層構成の場合には、成形性や透明性及び強度の点から1/0.5/1〜1/5/1の範囲が好ましく、1/2/1〜1/4/1の範囲がより好ましい。また、外層と内層の比率としては、特に規定されるものではないが、得られるフィルムのカール性から同程度の比率とするのが好ましい。
本発明に用いる熱可塑性樹脂フィルムには、その他、その用途に応じた任意の公知の添加剤を配合することが可能である。例えば、可塑剤、紫外線防止剤、光安定剤、保温剤、滑剤その他種々の添加剤が挙げられる。
具体的には、図1に概略図を示すように、ニードル(針)の外周部に1以上の微少な棘1cを有する特殊形状のニードル1を熱可塑性樹脂フィルムに突き刺すことにより得られる。
図1は、ニードル1の拡大図であり、図1aは正面図、図1bは側面図を示す。ニードル1は、基部1aから先端部に向けて、尖っており、その先端部には微少幅(W)の切刃1bがある。この先端部の微少幅は、樹脂フィルムに形成される孔の基本部分の大きさに関係するため、好ましくは、10μm〜300μm、更に好ましくは30μm〜150μmであると良い。
また、本発明に用いる特殊なニードル1は、先端近くのニードル外周の一部に、微少な棘1cを1以上、好ましくは2以上設けている。棘は、ニードルの軸に対し略直角の方向に突き出しており、棘の形状も基から先端に向けて尖った形をしていればよく、棘1cは、例えばニードルの先端部から300〜1000μmの位置に一つと、800〜2000μmの位置に設けられることが好ましい。棘1c自体の長さは、1μm〜300μmの範囲が好ましい。
これらの棘を有するニードル1は、図2に示すように、好ましくはロール体2に複数取付けられたニードルロール2を形成し、平面上若しくは、他のロール体に巻きつけられた被加工用の熱可塑性樹脂フィルム3に対し、そのニードルロールを押付け回転することにより、複数の微細孔を熱可塑性樹脂フィルムに形成することが可能となる。なお、必要な微細孔の数や間隔に応じて、樹脂フィルム3に対して複数のニードルロールによる加工を行ったり、樹脂フィルムを複数回ニードルロールに押し当て加工する方法を採用してもよい。なお、本発明の好ましい態様の1つとしては、後述するように、樹脂フィルムに対して、両面側から孔空け加工を行う方法が、フィルムのカール性を軽減する上で好ましく挙げられる。この場合、両面加工は同時に行ってもよいが、通常、片方の面ごとに孔空け加工を行う方法の方が簡便である。
該微細孔の直径は、基本孔4aの最大直径が少なくとも500μm以下、好ましくは200μm以下、また最小直径が10μm以上、好ましくは20μm以上であることが好ましい。更に棘状切欠き部4bの長さは好ましくは50μm以下〜0.05μm以上、更に好ましくは20μm以下〜0.1μm以上あるとよい。
図5には、本願発明の微細孔を複数設けたフィルムの概念図を示している。
すなわち、本発明のフィルムに設けられた微細孔の横断面図の概略イメージ図を図4に示すが、樹脂フィルム3のうち、微細孔の棘状切欠き部4bの周囲の一部切片4cは、ニードル1を突き刺した方向に若干突出した形状を有する。
その結果、本発明の微細孔を有するフィルムは、ニードルを突き刺した側のフィルム表面(図4中P)の表面粗さRa1が、反対側のフィルム表面(図4中Q)粗さRa2に比べて、Ra1<Ra2という関係を有する。この場合Ra1は、元のフィルムに由来する表面粗さに近い。また、表面粗さRa2は、フィルム厚さによっても異なるが、フィルム厚さ(Ha)に対し、ニードルを突き刺した方向へのフィルム表面の突出高さ(Hc)が、Hc/Ha=0.4〜2、好ましくは0.5〜1程度となる程度の表面粗さである。
本発明の農業用フィルムを用いる際に、基本的にはこのフィルムのどちらの面を内側にして利用してもよいが、好ましい使用方法としては、防曇性を有する面側、又は多湿側に、表面粗さが粗い面(Ra2)を配すると好ましい効果が得られる。
(1)基体フィルムの調整
フィルム2:外層樹脂及び内層樹脂として、メタロセン触媒により製造されたポリエチレン樹脂(MePE)を主成分(90重量%)とするポリエチレン樹脂、中間層樹脂として酢酸ビニル含有量15重量%の酢酸ビニル系樹脂を用い、各種添加剤として、保温剤(ハイドロタルサイト)、紫外線吸収剤、光安定剤を適量含有したフィルムを基体フィルムとして用いた。
上記基体フィルム1に対し、図2に示すようなロール上に複数付けられた図1に示す形状のニードルプリッカー針による穿孔法により、実施例として1平方インチ当たり1200本(実施例1)、2030本(実施例2)、4060本(実施例3)、6190本(実施例4)の孔を形成できるように、穿孔処理を施したフィルムを用意した。
同様に、上記基体フィルム2に対し、上記と同じ特殊なニードルプリッカー針による穿孔法により、実施例として1平方インチ当たり2030本(実施例5)、4060本(実施例6)の孔を形成できるように、基体フィルムに対して両面側から同条件にて、特殊なニードルプリッカー針による穿孔処理を施したフィルムを用意した。
また比較例として、熱可塑性樹脂フィルムにニードルプリッカ−による穿孔を行わなかったフィルム1(比較例1)、従来より内張用農業用資材として市販されている不織布(三井化学プラテック社製:商品名「無天露」:比較例2)、熱可塑性樹脂フィルムに通常の熱溶融針を用いて、2mm径の孔を、10cm×20cmに1つの間隔でスポット的に穿孔したフィルム(比較例3)、ニードルプリッカーによる穿孔を行わなかったフィルム2(比較例4)を用意した。
得られた各フィルムについて、次のような評価試験を行った。その結果を表1に示す。
1.透明性試験
実施例又は比較例で得られたフィルムの、555ミリミクロンにおける全光線透過率を分光光度計(日立製作所U−2000型)によって測定し、その値を示した。
2.防曇性試験
三重県一志郡の圃場に、簡易パイプハウスを構築し、上記得られたフィルムを被覆した。なお本発明で得られたフィルムは、表面粗さが粗い面を内側にして被覆した。
評価方法は、展張中のフィルム内面に、水滴の付着する状況を、経時的に肉眼で観察した。評価基準は次のとおりである。
◎・・・フィルム内面に水滴付着がない、又は水滴同士が合体して薄膜状に広がるもの
○・・・フィルム表面に付着した水滴同士の合体は認められるが、その面積がフィルム表面の2/3未満、1/2以上のもの
○×・・フィルム表面に付着した水滴同士の合体は認められるが、その面積がフィルム表面の1/2未満のもの
△・・・フィルム表面に付着した水滴同士の合体は認められるが、薄膜状部分の形状が認められないもの
×・・・フィルム表面に付着した水滴同士の合体は認められないもの
三重県一志郡の圃場に構築した、間口16m、棟高8m、奥行き21mの屋根型ハウス内に、内張り水平カーテンとして、実施例又は比較例で得られたフィルムを被覆し、フィルム上部に水滴の蓄積する状況を、経時的に肉眼で観察した。評価基準は、次の通りである。
◎・・・内張り上部に全く水滴がない、又は乾燥
○・・・内張り上部に水分あり。但し、内張りに緩み生じず
○×・・内張り上部に水分あり。内張りに緩み発生。水抜き不要。
△・・・内張り上部に水分あり。内張りに緩み発生。水抜き必要。
×・・・内張り上部に水分多く、その重量によってフィルムの破れ発生。
実施例又は比較例で得られたフィルムの、MD方向の引裂強度を測定温度0℃におけるエレメンドルフ引裂強度(g)としてJIS−K6732法に準拠して測定し、その値を示した。
5.得られた微細孔形状
実施例1〜6で得られた微細孔の形状(正面図)は、図3に示すように、略円形の基本孔4aの周囲に棘状切欠き部4bを複数(2〜4程度)有するものであった。基本孔4aの直径は約80μm、棘状切欠き部4bを含めた直径が約85〜110μmであった。
また、微細孔の横断面図の形状は図4に概略を示すようなものであり、フィルム厚さHa(=50μm)に対し、突出高さHcを加えた厚み(Ha+Hc)が80μm〜90μmであった。
また、フィルム触感において、ニードルを突刺した側のフィルム面の表面粗さ(Ra1)は荒れていたが、一方、他方の面(Ra2)は、元のフィルム表面と同等の平滑性を有していた。従って、Ra1<Ra2であることが確認された。
一方、フィルムの両面側からプリッカー加工を行った実施例5、6においては、フィルムが丸まってしまうカール現象が起こらないという利点を有していた。
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂フィルムに、棘状突起を有するニードルにより孔空け加工を行い得られた微細孔を複数有することを特徴とする農業用フィルム。
- 微細孔を複数有する熱可塑性樹脂フィルムであって、該微細孔の形状が棘部を有する有棘形状であることを特徴とする農業用フィルム。
- ニードル穿孔による微細孔を複数有する熱可塑性樹脂フィルムであって、フィルムの一方の面の表面粗さRa1と、フィルムの他方の面の表面粗さRa2が、Ra1<Ra2であり、Ra2の面が、ハウス又はトンネル展張時に内側となる内面側であることを特徴とする農業用フィルム。
- 熱可塑性樹脂フィルムの両面側から、棘状突起を有するニードルにより孔空け加工を行い得られた微細孔を複数有することを特徴とする請求項1又は2記載の農業用フィルム。
- ニードル穿孔による微細孔を複数有する熱可塑性樹脂フィルムであって、フィルムの両面に微小突起を有することを特徴とする請求項1又は2記載の農業用フィルム。
- 該微細孔を複数有するフィルムの555nmにおける全光線透過率が70%以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の農業用フィルム。
- 該熱可塑性樹脂フィルムを構成する樹脂が、塩化ビニル系樹脂又はオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載の農業用フィルム。
- 該熱可塑性樹脂フィルムが、少なくとも外層、中間層、内層を有する三層以上の多層構成からなる樹脂フィルムであり、外層及び/又は内層を構成する樹脂が、メタロセン系ポリエチレン樹脂を少なくとも含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載の農業用フィルム。
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