JP2014176347A - 農業用多層マルチフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光線の反射を最適に制御して地温上昇抑制と害虫飛来防止に優れた農業用多層マルチフィルムを提供する。
【解決手段】一方の面がカーボンブラックを含有する光吸収層10で、他方の面が二酸化チタンと金属微粒子を含有する光反射層11である農業用マルチフィルムにおいて、全層の厚みが１０〜４０μｍの範囲にあり、さらに光反射層10の厚みが５〜３０μｍの範囲にあり、二酸化チタンの含有濃度Ｃ_１は１０〜２５ｗt％の範囲であり、光反射層11の反射率が波長３６０ｎｍで１０％以上、波長４５０ｎｍで６０〜８０％であることを特徴とする農業用多層マルチフィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、農業用多層マルチフィルムに関し、詳しくは、地温を抑制し病害虫を忌避する農業用多層マルチフィルムに関する。

一般に、多くの農作物(落花生、トウモロコシ、ニンジン、大根を始め各種野菜、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。

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。

かかるマルチフィルムの一種として、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（特許文献１）。

二酸化チタンを配合したフィルムは、地温の上昇は抑制できるが、害虫が飛来する欠点があり、またアルミ微粒子を配合したフィルムは害虫の飛来を防止できるが、地温の抑制は不十分であった。

特許文献１では、三層構造で、黒層の上に、二酸化チタン層とアルミ微粒子層を順番に重ねたフィルムが提案されたが、構造が複雑になり、実用化困難であった。

実開昭５８−３３２２６号公報

地温の抑制と害虫の飛来防止のために、二酸化チタンとアルミ微粒子を混合して配合した層を黒層の上に重ねる手法が考えられるが、二酸化チタンとアルミ微粒子が互いに干渉して濁った灰色になり、太陽光線の反射率が低下する問題がある。反射率が低下すると、地温の抑制と害虫の飛来防止に効果が無くなる問題がある。

そこで、本発明は、太陽光線の反射を最適に制御して地温上昇抑制と害虫飛来防止に優れた農業用多層マルチフィルムを提供することを課題とする。

また、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、以下の発明によって解決される。

１．
一方の面がカーボンブラックを含有する光吸収層で、他方の面が二酸化チタンと金属微粒子を含有する光反射層である農業用マルチフィルムにおいて、
全層の厚みが１０〜４０μｍの範囲にあり、
さらに前記光反射層の厚みが５〜３０μｍの範囲にあり、
前記二酸化チタンの含有濃度Ｃ_１は１０〜２５ｗt％の範囲であり、
該光反射層の反射率が波長３６０ｎｍで１０％以上、波長４５０ｎｍで６０〜８０％であることを特徴とする農業用多層マルチフィルム。

２．
金属微粒子の含有濃度Ｃ_２は０．０５〜０．２ｗt％であることを特徴とする前記１記載の農業用多層マルチフィルム。

３．
金属微粒子が、アルミ微粒子である前記１または２記載の農業用多層マルチフィルム。

本発明によれば、太陽光線の反射を最適に制御して地温上昇抑制と害虫飛来防止に優れた農業用多層マルチフィルムを提供することができる。

本発明の農業用多層マルチフィルムの一例を示す断面図

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の農業用多層マルチフィルムの一例を示す断面図である。

同図において、１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マルチフィルムであり、１０は光反射層（白銀層ともいう）、１１は光吸収層（黒色層ともいう）である。

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)、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)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、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、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、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。

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）、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）であり、より好ましいのは、強度、柔軟性、耐候性、あるいはある程度の耐熱性を発揮する観点から、直鎖状低密度ポリエチレン(ＬＬＤＰＥ)である。

フィルムの全層の厚みは、フィルムの反射性能と強度の観点から、１０〜４０μｍの範囲であり、望ましくは１５〜３０μｍの範囲である。

光反射層１０は、二酸化チタン(Ｔｉ０_２)と金属微粒子（たとえば、アルミ微粒子）を含有する層である。

光反射層１０の厚みは、５〜３０μｍの範囲であり、好ましくは１０〜２５μｍの範囲である。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できる。

二酸化チタンの含有濃度Ｃ_１は１０〜２５ｗt％の範囲である。

光反射層（白銀色層）に含有される二酸化チタンは、粉末として含有することが好ましい。粉末の粒径は、太陽光を効率よく乱反射させるため、可視光波長、即ち波長０．４〜０．８μの光を乱反射するべく、平均粒径は０．１〜１．０μｍの範囲が好ましい。ここで平均粒径とは、電子顕微鏡写真に基づく算術的平均値である。

光反射層の反射率は、波長３６０ｎｍで１０％以上、波長４５０ｎｍで６０〜８０％である。かかる反射率であると、太陽光線の反射を最適に制御して地温上昇抑制と害虫飛来防止に優れた多層マルチフィルムを提供可能となる。

また、金属微粒子の含有濃度Ｃ_２は０．０５〜０．２ｗt％が好ましい。

この範囲内であると、二酸化チタンと金属微粒子（アルミ微粒子）の互いの干渉により、本発明の目的である地温上昇抑制と害虫飛来防止の効果が発揮され易く、好ましい。

本発明において、金属微粒子は、アルミ微粒子であることが好ましい。

二酸化チタンの結晶型は、ルチルとアナタースの２型があるが、アナタースはフィルム耐候性を大きく低下させるので、通常はルチル型を用いる。

二酸化チタンは、紫外線光を吸収し、活性酸素を発生する特性があり、このためフィルム耐候性を低下させるので、本発明で用いる二酸化チタンは、ＴｉＯ_２粒子表面をＡｌ、Ｓｉなどの金属酸化膜でコート処理することが好ましい。

金属微粒子として含有されるアルミ微粒子は、鱗片状粉末として含有することが好ましい。粉末の粒径は、紫外線を効率よく乱反射させるため、アスペクト比は１０〜１００００の範囲が好ましい。

更に光反射層（白銀色層）には、二酸化チタンやアルミ微粒子以外に本発明の目的を損なわない範囲で、耐候安定剤、酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、無滴剤等の農業用フィルムに使われる添加剤を含有することもできる。

光吸収層（黒色層）１１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。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できる。なお、白色層の厚みも同様にして測定することができる。

黒色層には、カーボンブラックが含有される。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、１〜１５ｗｔ％の範囲が好ましい。

本発明の農業用多層マルチフィルムに含有できる添加剤としては、耐侯安定剤、酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、無滴剤等農業用多層マルチフィルムに使われる各種添加剤を使用することができる。

次に、本発明の多層マルチフィルム、具体的には、二層マルチフィルムを製造する方法について以下に説明する。

本発明の二層マルチフィルムを製造するには、インフレーション成形法又はＴダイ成形法が好ましく採用される。

例えば、光反射層（白銀色層）と光吸収層（黒色層）の２層構造を形成するダイラミ成形で成膜する。

前述した各層の条件を満たすように配合された熱可塑性樹脂配合物を、それぞれ別々の押出機で溶融混合して同一の多層ダイに供給して、ダイ内またはダイ外で各層を溶融状態で積層して、次いで冷却して成形する。

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。

（フィルム試料の作成）
１）本発明のフィルム１
＜光反射層の配合＞
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（ＭＩ：１．０、密度０．９２０）に、アルミ微粉末（アスペクト比：５０）を０．１ｗt％、二酸化チタン粉末（平均粒径：０．３μｍ）を１５ｗt％配合した。

＜光吸収層の配合＞
光吸収層は光反射層と同じ直鎖状低密度ポリエチレンに、カーボンブラックを５ｗt％配合した。

＜フィルム成形＞
上記の配合条件のもと、ダイラミ成形法で、光反射層を１５μｍ、光吸収層を１０μｍの厚さに成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム１を得た。

２）本発明のフィルム２
上記本発明のフィルム１の製造において、アルミ微粉末を０．０５ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム２を得た。

３）本発明のフィルム３
上記本発明のフィルム１の製造において、アルミ微粉末を０．１５ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム３を得た。

４）本発明のフィルム４
上記本発明のフィルム１の製造において、アルミ微粉末を０．２ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム４を得た。

５）本発明のフィルム５
上記本発明のフィルム１の製造において、二酸化チタン粉末を１０ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム５を得た。

６）本発明のフィルム６
上記本発明のフィルム１の製造において、二酸化チタン粉末を２０ｗt％に、アルミ微粉末を０．０５ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム６を得た。

７）本発明のフィルム７
上記本発明のフィルム１の製造において、二酸化チタン粉末を２０ｗt％に、アルミ微粉末を０．２ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム７を得た。

８）本発明のフィルム８
上記本発明のフィルム１の製造において、二酸化チタン粉末を２５ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの本発明のフィルム８を得た。

９）比較フィルム１
上記本発明のフィルム１の製造において、アルミ微粉末を０．４ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの比較フィルム１を得た。

１０）比較フィルム２
上記本発明のフィルム１の製造において、アルミ微粉末を０．０１ｗt％にした他は同様に成形し、厚さ２５μｍの比較フィルム２を得た。

１１）比較フィルム３
上記本発明のフィルム１の製造において、アルミ微粉末を加えずに同様に成形し、厚さ２５μｍの比較フィルム３を得た。

１２）比較フィルム４
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（ＭＩ：１．０、密度０．９２０）にアルミ微粉末を０．５ｗｔ％配合し、これを単層成形法で成形して、厚さ２５μｍの比較フィルム４を得た。

（実験）
それぞれのフィルムを、巾ｌｍ長さ２ｍの畝に展張して、畝の中央に黄色水盤を置き、飛来して来る有翅アブラムシの数を測定し、各フィルムの害虫忌避効果を調べ、その結果を表１に示した。

また測定期間中の畝頂部１０ｃｍ地点の地温をＴａｎｄＤ社製「おんどとり」を用いて測定した。測定開始から５日間測定した測定値の平均値を表１に示した。

さらに、各フィルム試料について、波長３６０ｎｍ、４５０ｎｍの反射率を、日立分光光度計を用いて測定・算出した。その結果を表１に示した。

（評価）
以上の試験より、一方の面がカーボンブラックを含有する光吸収層で、他方の面が二酸化チタンと金属微粒子を含有する光反射層である農業用マルチフィルムにおいて、二酸化チタンの含有濃度Ｃ_１が１０〜２５ｗt％の範囲であり、光反射層の反射率が波長３６０ｎｍで１０％以上、波長４５０ｎｍで６０〜８０％であるときに、飛来して来る有翅アブラムシの数は１０匹未満となり、害虫飛来防止に優れていることが立証された。

また、実施例１〜８と比較フィルム１、４を比較すると、光反射層の反射率が波長４５０ｎｍで６０〜８０％の範囲内であるときに、地温上昇が抑制されていることがわかった。

さらに、金属微粒子の含有濃度Ｃ_２が０．０５〜０．２ｗt％である際に、二酸化チタンと金属微粒子（アルミ微粒子）の互いの干渉により、本発明の目的である地温上昇抑制と害虫飛来防止の効果が発揮され易いことが確認できた。

１：多層マルチフィルム
１０：光反射層
１１：光吸収層

Claims (3)

1. 一方の面がカーボンブラックを含有する光吸収層で、他方の面が二酸化チタンと金属微粒子を含有する光反射層である農業用マルチフィルムにおいて、
   全層の厚みが１０〜４０μｍの範囲にあり、
   さらに前記光反射層の厚みが５〜３０μｍの範囲にあり、
   前記二酸化チタンの含有濃度Ｃ_１は１０〜２５ｗt％の範囲であり、
   該光反射層の反射率が波長３６０ｎｍで１０％以上、波長４５０ｎｍで６０〜８０％であることを特徴とする農業用多層マルチフィルム。
2. 前記金属微粒子の含有濃度Ｃ_２は０．０５〜０．２ｗt％であることを特徴とする請求項１記載の農業用多層マルチフィルム。
3. 前記金属微粒子が、アルミ微粒子である請求項１または２記載の農業用多層マルチフィルム。
   
   

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