JP2006149338A - 農業用マルチフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】特定の密度と厚みで且つ無機添加剤又は着色顔料を含有してなる低密度ポリエチレン系フィルムにレーザービームを照射することにより、マルチ展張時に裂けることがなく、栽培中に引き裂いて作業でき、更に巻きコブを発生させない農業用マルチフィルムを提供すること。
【解決手段】低密度ポリエチレン系フィルムにレーザー照射によるミシン目２加工を施してなる農業用マルチフィルムであって、該低密度ポリエチレン系フィルムが、密度０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ³、厚さ１０μｍ〜３０μｍで、且つ無機添加剤及び又は着色顔料５を含有してなることを特徴とする農業用マルチフィルム１。
【選択図】 図２

Description

本発明は、農業用マルチフィルムに関し、詳しくはマルチ展張時に裂けることがなく、栽培中に引き裂いて作業できる農業用マルチフィルムに関する。

従来、ミシン目加工を施した農業用マルチフィルムは、特許文献１、２に記載のものが知られている。

かかる従来のミシン目は、刃物で不連続にカットしたり、熱刃でミシン目状に溶断する方法が採用されていた。
実用新案登録第３０５８４３４号公報 実開平２−１４９４４号公報

しかし、刃物で不連続にカットする手法は、マルチ展張時に切れ目から裂けてしまう問題がある。特に植穴を通過するミシン目は裂けやすく実用的でない問題が有った。

また熱刃でミシン目状に溶断する手法では、上記のように裂ける問題が解消されるが、溶融部が盛り上がり、巻き取り時にコブになりやすい欠点があった。

そこで、本発明者は、マルチ展張時に裂けることがなく、栽培中に引き裂いて作業できる農業用マルチフィルムを検討した結果、以下の知見を得た。

即ち、ミシン目加工手段としてレーザービーム照射に着目し、マルチフィルムとして広く普及している低密度ポリエチレン系フィルムにレーザー照射したところ、フィルム密度が一定値以下では引き裂き性が悪く、栽培時ミシン目を破る作業がし難いことがわかった。また厚さ条件も引き裂き性に大きく影響することがわかった。さらに無機添加剤又は着色顔料を含有してなるマルチフィルムの場合に良好なミシン目を形成できることがわかった。さらにレーザースキャン速度も良好なミシン目形成に影響することを見出した。

そこで、本発明は、特定の密度と厚みで且つ無機添加剤又は着色顔料を含有してなる低密度ポリエチレン系フィルムにレーザービームを照射することにより、マルチ展張時に裂けることがなく、栽培中に引き裂いて作業でき、更に巻きコブを発生させない農業用マルチフィルムを提供することを課題とする。

更に、本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

（請求項１）
低密度ポリエチレン系フィルムにレーザー照射によるミシン目加工を施してなる農業用マルチフィルムであって、
該低密度ポリエチレン系フィルムが、密度０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ³、厚さ１０μｍ〜３０μｍで、且つ無機添加剤及び又は着色顔料を含有してなることを特徴とする農業用マルチフィルム。

（請求項２）
レーザーが、出力１０〜１００ｗの炭酸ガスレーザーであり、フィルム加工速度が１００〜１０００ｍｍ／sec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）
ミシン目加工によるスリット幅が、１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２記載の農業用マルチフィルム。

（請求項４）
低密度ポリエチレン系フィルムが、低密度ポリエチレン （ＬＤＰＥ）、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン（マルチサイト触媒を使用して重合したポリマ−、ＬＬＤＰＥ）、メタロセン触媒（シングルサイト触媒）を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の何れかから選択されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の農業用マルチフィルム。

本発明によれば、特定の密度と厚みで且つ無機添加剤又は着色顔料を含有してなる低密度ポリエチレン系フィルムにレーザービームを照射することにより、マルチ展張時に裂けることがなく、栽培中に引き裂いて除去でき、更に巻きコブを発生させない農業用マルチフィルムを提供することができる。

本発明の農業用マルチフィルムは、低密度ポリエチレン系フィルムにレーザー照射によるミシン目加工を施してなる農業用マルチフィルムであって、該低密度ポリエチレン系フィルムが、密度０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ³、厚さ１０μｍ〜３０μｍで、且つ無機添加剤又は着色顔料を含有してなることを特徴とするものである。

本発明に用いる低密度ポリエチレン系フィルムは、低密度ポリエチレン （ＬＤＰＥ）、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン（マルチサイト触媒を使用して重合したポリマ−、ＬＬＤＰＥ）、メタロセン触媒（シングルサイト触媒）を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体（メタロセンＰＥ）の何れかから選択されることが好ましい。中でも好ましいのは、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン（マルチサイト触媒を使用して重合したポリマ−、ＬＬＤＰＥ）、メタロセン触媒（シングルサイト触媒）を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体（メタロセンＰＥ）である。

メタロセン触媒 により共重合して得られるエチレン−α−オレフィン共重合体樹脂は、通常メタロセンポリエチレンといわれているものであり、エチレンと１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン等、炭素原子数４〜１０のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。

低密度ポリエチレン系フィルムの密度は０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ³の範囲であり、好ましくは０．９１５〜０．９３０ｇ／ｃｍ³である。

フィルム密度が０．９１０ｇ／ｃｍ³未満では引き裂き性が悪く、栽培時除去しがたい問題がある。またフィルム密度が０．９３５ｇ／ｃｍ³を越えると引き裂き性はよいが、展張時に破れてしまう問題がある。

なお、メタロセンポリエチレンの密度（ＪＩＳ−Ｋ６７６０）は、一般に、０．８６０ｇ／ｃｍ³から０．９５０ｇ／ｃｍ³以上の広い範囲に渡っているが、本発明では、密度０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ³の範囲のものを用いている点で特徴がある。

低密度ポリエチレン系フィルムの厚さは、１０μｍ〜３０μｍの範囲であり、好ましくは１５〜２５μｍである。１０μｍ未満では引き裂け易すぎる問題があり、３０μｍを越えると引き裂き除去しがたい欠点がある。

フィルムに添加される無機添加剤としては、シリカ、アルミナ、ハイドロタルサイト、ネフェリン等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合使用できる。また着色顔料としてはカーボンブラック、酸化チタン、アルミ粉、ベンガラ、フタロシアニンなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合使用できる。

本発明では、無機添加剤と着色顔料を併用することもできる。

無機添加剤の添加量は、フィルムのベース樹脂原料１００重量部に対して１〜１００重量部の範囲であり、好ましくは２〜５０重量部の範囲である。

着色顔料の添加量は、フィルムのベース樹脂原料１００重量部に対して１〜１００重量部の範囲であり、好ましくは２〜５０重量部の範囲である。

無機添加剤と着色顔料の粒径は、レーザーとの感応性を考慮して０．０５〜１０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．１〜５μｍの範囲である。

フィルム中に添加できる他の成分としては、滑剤、耐候安定剤、可塑剤等が挙げられる。

ミシン目加工に用いるレーザーは、炭酸ガスレーザー,アルゴンレーザー,ＹＡＧレーザー等が挙げられるが、炭酸ガスレーザーは高エネルギーを得易い等の点から、本発明のミシン目加工の形成に好適である。

次に、レーザービーム照射によるミシン目の形成について説明する。

図１に示すようなミシン目を形成する場合、フィルム表面の微小領域にレーザービームを照射すると、その領域は瞬時に溶解又は蒸発してミシン目状のスリットが形成される。図１において、１はマルチフィルム、２はミシン目、３は栽培作物、４は植生孔である。

具体的には、出力１０〜１００ｗの炭酸ガスレーザーで、フィルム表面の所定位置をレーザースキャンする。

レーザーによるフィルム加工速度は、遅いと断面が波打ち、また早すぎると切れが不良になるので、１００〜１０００ｍｍ／secの範囲が好ましい。

ここで、レーザーによるフィルム加工速度とは、固定されたレーザービーム照射装置から照射されるレーザービームが焦点を結ぶ位置をフィルムが通過し加工される速度を言う。

かかるスキャンにより、スリット状のミシン目加工が可能となる。スリット幅は、１ｍｍ未満であることが好ましい。

本発明においては、フィルム特性が特定され、しかも無機添加剤や着色顔料を含有しているので、無機添加剤や着色顔料の微粒子とレーザーとの感応性を効果的に発揮し、精度のよいミシン目を形成できる。

図２には、通常の透明マルチフィルムのレーザー照射の例と、本発明のマルチフィルムのレーザー照射の例を示している。本発明マルチでは、無機添加剤や着色顔料の微粒子５とレーザーとの感応性を効果的に発揮し、精度のよいミシン目を形成していることがわかる。

本発明のレーザーミシン目加工によって形成されるミシン目の形状は特に限定されない。

例えば、直線状、波状、ジグザグ状、鎖目状、筋状、階段状、水玉状、小判状、うろこ状、渦巻状、星状、十字状等々目的の場所で引裂け易い形状であれば良い。

以上説明した本発明の農業マルチフィルムは、苗を定植し、その後、苗が活着してからマルチフィルムを苗上に被せ、フィルムに加工したミシン目を破り、苗をフィルム上に引き出すようにする栽培法や、これとは逆に、ミシン目付きマルチフィルムを先に展張し、その後、ミシン目よりフィルムに開口を形成し、その開口に苗や種子を定植・播種する一般作物栽培にも当然使用可能である。

本発明の農業マルチフィルムは、例えば、イチゴやスィートコーン、レタス等の葉物、スイカやメロン等々の栽培に効果的に適用できる。

以下、実施例により本発明の効果を例証する。

実施例１
（マルチフィルムの製造）
表１に示すLLDPEまたはメタロセンPEをベースに、表１に示す添加剤（無機添加剤や着色顔料）を配合して、インフレーション成形法で、幅950mmのフィルム（NO.１−NO.７）を作り、レーザーでミシン目加工を行った。

（ミシン目加工）
処方１：炭酸ガスレーザー装置
出力３０Ｗ
フィルム加工速度 600mm／sec
スリット幅：0.3mm

（ミシン目形状）
図３に示すように、植え穴位置に十字型を連続したミシン目を作る。長さｘ＝8cm、
間隔ｙ＝5cmとした。

（栽培試験）
みかど化工（株）の試験圃場（千葉県市原市）に、ハウス２棟を用意し、その各々のハウス内に畦４列を作った。

各畦に、イチゴ苗を、９月５日に定植し、その後、９月１５日にハウスＡ棟の４列畦には、実施例マルチフィルムを、ハウスＢ棟の４列畦には比較マルチフィルムを被覆し、それぞれ苗茎葉の位置でミシン目を破り茎葉をマルチ上に引き出した。

ここで被覆時や茎葉の引出し作業時に不良のものは使用を止め、他のものと交換した。

その後、通常の栽培管理を行い、翌年５月３日にマルチフィルムを除去し、栽培を終了した。

＜ハウス仕様＞
ハウスの大きさ：間口４．５ｍ、棟高２．５ｍ、長さ２０ｍ、
ハウスフィルム：みかど化工社製「農ＰＯフィルム」
商品名「スーパーソーラー」
（「農ＰＯフィルム」、「スーパーソーラー」はいずれも登録商標）

＜畦仕様＞
幅： ６０ｃｍ
高さ：１０ｃｍ
長さ：１８ｍ
列数：４列／１ハウス当り

＜栽培＞
栽培条件：肥料、薬散、潅水、加温等は通常のイチゴ栽培条件に従った。
イチゴ品種：「さちのか」
定植：２条植、株間２０ｃｍ
本数：１畦当り１８０株（７２０株／１ハウス）

（評価及び試験結果）
評価項目
１ ミシン目加工精度（レーザー感応性）：精度が悪いとミシン目がうまく出来ず、さらには巻き瘤が出来る。
評価基準
○：良好
△：普通
×：不良

２ マルチ展張作業性：展張時ミシン目から引き裂き破れるか否かを以下の基準で評価した。
○：良好
△：普通
×：不良

３ ミシン目破り容易性：イチゴの茎葉を容易に引き出せるか否かを以下の基準で評価した。
○：極めて容易に引き出せる
△：容易に引き出せる
×：引き出し困難

評価結果
表１に示す。

実施例２
実施例１において、ミシン目加工処方を以下のように変えた以外は、同様に試験を行った。

処方２：炭酸ガスレーザー装置
出力３０Ｗ
フィルム加工速度 300mm／sec
スリット幅：0.7mm
処方３：炭酸ガスレーザー装置
出力３０Ｗ
フィルム加工速度 50mm／sec
スリット幅：1.5mm

その結果、ミシン目加工処方２は、ミシン目加工処方１と同様の結果が得られたが、ミシン目加工処方３で行ったマルチフィルムは、栽培期間中にミシン目から雑草が生えてイチゴの栽培を阻害した。

レーザービーム照射によるミシン目の形成例を示す図 通常の透明マルチフィルムのレーザー照射の例と、本発明のマルチフィルムのレーザー照射の例を示す図 ミシン目形状の他のを示す図

符号の説明

１：マルチフィルム
２：ミシン目
３：栽培作物
４：植生孔
５：微粒子

Claims (4)

1. 低密度ポリエチレン系フィルムにレーザー照射によるミシン目加工を施してなる農業用マルチフィルムであって、
   該低密度ポリエチレン系フィルムが、密度０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ³、厚さ１０μｍ〜３０μｍで、且つ無機添加剤及び又は着色顔料を含有してなることを特徴とする農業用マルチフィルム。
2. レーザーが、出力１０〜１００ｗの炭酸ガスレーザーであり、フィルム加工速度が１００〜１０００ｍｍ／sec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。
3. ミシン目加工によるスリット幅が、１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２記載の農業用マルチフィルム。
4. 低密度ポリエチレン系フィルムが、低密度ポリエチレン （ＬＤＰＥ）、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン（マルチサイト触媒を使用して重合したポリマ−、ＬＬＤＰＥ）、メタロセン触媒（シングルサイト触媒）を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の何れかから選択されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の農業用マルチフィルム。

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