JP2015073525A

JP2015073525A - 農業用外張り被覆フィルム

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Publication number: JP2015073525A
Application number: JP2013214160A
Authority: JP
Inventors: 和代稲葉; Kazuyo Inaba; 一浩元吉; Kazuhiro Motoyoshi; 和美牛場; Kazumi Ushiba; 稔一米原; Toshiichi Yonehara; 江上　正之; Masayuki Egami; 正之江上
Original assignee: Mikado Chemical MFG Co
Current assignee: Mikado Chemical MFG Co
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: JP5927166B2

Abstract

【課題】被覆内部の気温の変化を抑制し、農作物の栽培環境や、農業従事者の作業環境を向上すると共に、農作物の病害を抑制できる農業用外張り被覆フィルムを提供すること。
【解決手段】孔の直径が２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満の小孔２を有し、小孔２の個数が、フィルム表面積１００ｃｍ^２当たり５〜２００個であり、かつフィルム内面または外面の少なくとも一面に、小孔の内部の少なくとも一部または全部を濡らす親水膜３を形成してなり、親水膜３が、無機親水性コロイド物質と親水性有機化合物を主成分とする親水性塗布液を塗布することによって形成された塗膜である農業用外張り被覆フィルム１。
【選択図】図２

Description

本発明は農業用外張り被覆フィルムに関し、詳しくは、被覆内部の気温の変化を抑制し、農作物の栽培環境や、農業従事者の作業環境を向上すると共に、農作物の病害を抑制できる農業用外張り被覆フィルムに関する。

農業用被覆フィルムは昭和２０年代にポリ塩化ビニルフィルムが米国より輸入され、農業用施設被覆に用いられてから普及し、年間を通じて新鮮な農作物の生産に役立っている。

この農業用ハウス栽培方法は冬場の保温から周年にわたって使われるようになり、夏場ハウスの中の温度上昇で、作物の生育不適や作業者のいわゆる熱中症を引き起こし、対策が求められていた。

これらの問題に対し、過度の温度上昇を抑制するため、外気を入れるために換気口や換気扇を設ける、日照りを和らげるために遮光フィルムを被せるなど、様々な工夫がなされている（特許文献１、特許文献２）。

特開２００４−３５７５５６号公報特開２００５−１３０７８４号公報

しかし、換気口や換気扇を設ける手段では、外部から雨が入ったり、虫が入って作物に害を与える問題があり、遮光フィルムを被せる手段では、光量不足で生育に障害を起こす問題があることがあった。

そこで、本発明は、被覆内部の気温の変化を抑制し、農作物の栽培環境や、農業従事者の作業環境を向上すると共に、農作物の病害を抑制できる農業用外張り被覆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、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は以下の各発明によって解決される。

１．孔の直径が２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満の小孔を有し、
該小孔の個数が、フィルム表面積１００ｃｍ^２当たり５〜２００個であり、
かつ該フィルム内面または外面の少なくとも一面に、該小孔の内部の少なくとも一部または全部を濡らす親水膜を形成してなり、該親水膜が、無機親水性コロイド物質と親水性有機化合物を主成分とする親水性塗布液を塗布することによって形成された塗膜である農業用外張り被覆フィルム。

２．前記小孔が、フィルムの全面にわたって形成されていることを特徴とする前記１記載の農業用外張り被覆フィルム。

３．前記フィルム表面積１００ｃｍ^２に対する前記小孔の全面積の比率を開口率としたときに、該開口率が１〜６％の範囲であることを特徴とする前記１又は２記載の農業用外張り被覆フィルム。

本発明によれば、被覆内部の気温の変化を抑制し、農作物の栽培環境や、農業従事者の作業環境を向上すると共に、農作物の病害を抑制できる農業用外張り被覆フィルムを提供することができる。

特に、本発明によれば、被覆内部の気温が上昇しすぎてしまうことを抑制し、ハウス内気温や湿度を適正に保ち、雨水を適度に透過させることができる。

本発明の農業用外張り被覆フィルムの一例を示す斜視図親水膜の態様を示す断面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は本発明の農業用外張り被覆フィルムの一例を示す斜視図であり、図１において、１は農業用外張り被覆フィルムである。通常、外張りのハウスフィルムと称されるものであり、内張り被覆材であるカーテンとは異なる。

２はフィルム１に形成された複数の小孔である。本発明において、小孔の径は２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満であり、好ましくは２．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。径が２．０ｍｍより小さいと換気不良となり、また５．０ｍｍ以上であると、雨や虫の侵入が多くなり、病害や虫害を起こしてしまう。

本発明において、小孔の径は丸孔である場合、その直径を意味し、丸孔以外の場合には、孔の最大長さと最小長さの和の１／２を径と定義する。径の測定は拡大写真を撮って計測できる。

本発明において、小孔の個数はフィルム素材表面積１００ｃｍ^２当り５〜２００個であり、好ましくは１０〜１５０個である。５個未満では換気不良となり、また２００個を越えると、フィルムの強度不良、低温時保温不良になる。

また、本発明において、フィルム表面積における小孔の開口率は１〜６％の範囲であることが好ましい。

ここで、開口率とは、フィルム表面積１００ｃｍ^２に対する前記小孔の全面積の比率をいう。例えば、[孔径から求めた小孔面積（小孔半径×小孔半径×３．１４）]×[フィルム表面積１００ｃｍ^２中の小孔の個数]／[フィルム表面積１００ｃｍ^２]によって求められる割合である。

小孔の開口率が１％未満であると換気不良となり、６％を越えると低温時保温不良となるため好ましくない。

小孔２を形成する方法としては、例えばフィルム１の製造時にパンチング、穿刺し、加熱した針等で溶開するなどが挙げられる。

小孔２はフィルム１の製造過程で形成されてもよいし、後述の親水性塗布液を塗布する前の任意の時期に形成できるが、塗布後に形成してもよい。

本発明に用いられるフィルム１としては、樹脂フィルムであれば特に限定されず、例えば塩化ビニル系樹脂フィルムやポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなポリオレフィン系樹脂フィルム等の不透水性の各種熱可塑性合成樹脂製のフィルムを用いることができる。

中でも本発明において、好ましいのは、ポリオレフィン系樹脂であり、ポリオレフィン系樹脂としては、α−オレフィンの単独重合体、α−オレフィンを主成分とする異種単量体との共重合体であり、例えばポリエチレン、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−酢酸ビニル共重合体、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などが挙げられる。これらの樹脂は単独又はブレンド使用することができる。本発明では、多層ポリエチレン系樹脂が好ましい。

本発明のフィルムの厚みは、低密度ポリエチレン樹脂製の場合にはコスト、強度、柔軟性、作業性等を考慮して、２０〜２００μｍが好ましく、より好ましくは５０〜１５０μｍである。

次に、図２に基づき、親水塗膜の態様について説明する。

３は親水膜であり、該親水膜３は、小孔２の内部の少なくとも一部または全部を濡らす機能を有する。該親水膜３は、フィルム１の内面または外面の少なくとも一面に形成される。

本発明において、親水膜は、無機親水性コロイド物質と親水性有機化合物を主成分とする親水性塗布液を塗布することによって形成される。

本発明の農業用外張り被覆フィルムによると、親水膜が雨滴をフィルム表面で拡散することによって、特定箇所に集中してボタ落ちすることを防ぐことができる。

本発明の農業用外張り被覆フィルムの親水膜は、フィルム内面または外面の少なくとも一面に形成されるが、雨水のハウス内耕作地への侵入や、ボタ落ちを防ぐ点においては、フィルム外面に親水膜が形成されることが好ましく、さらに好ましくは、フィルム両面に親水膜を形成することである。

また、フィルム孔径が２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満であっても、親水膜により大きな水滴の落下がない。

さらに、降水量が多くても、水がハウス壁面に集中するため、被覆フィルム内側の作物への落下は少なくなる。

そのため、農作物の病害を、農薬を多く使用することなく抑制できる。

無機親水性コロイド物質の例としては、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状のFe(OH)₂、コロイド状のSn(OH)₄、コロイド状のTiO₂、コロイド状のBaSO₄およびコロイド状のリチウムシリケート等を挙げることができる。特に好ましい物質はコロイダルシリカ及びコロイダルアルミナである。

親水性有機化合物の例としては、各種の界面活性剤（ノニオン系、アニオン系、カチオン系）や水酸基含有ビニル単量体成分を主成分とし、酸基含有ビニル単量体成分を０．１〜４０％含有する共重合体またはその部分もしくは完全中和物およびスルホン酸基含有ポリエステル樹脂等を挙げることができる。

親水性塗布液に添加できる他の成分としては、紫外線吸収剤、着色剤、農薬、肥料等が挙げられる。

上記親水性塗布液は、フィルム素材の内面または外面の少なくとも一面、小孔部分を被覆するように塗布され、更に小孔の内部にまで濡らすように塗布されればよい。小孔の内部にまで濡らすように親水性塗布液を塗布すると、水分の移動をより効果的に行うことができる。

さらに、親水性塗布液は、個々の小孔周辺にのみ部分塗布してもよいし、あるいは小孔列に沿って塗布してもよいが、フィルム素材全面に塗布することが好ましい。フィルム素材全面に親水性塗布液を塗布することで、水滴が速やかに拡がり表面を移動し、ハウス内部への滴下を防ぐことができ、好ましい。

親水性塗布液を塗布する方法としては、スプレー塗布、はけ塗り、スタンプ等が挙げられる。親水性塗布液は、施設農業用フィルムとして使用している最中に再度重ね塗りすることも可能である。

本発明の実施例について説明する。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。

＜農業用被覆材の作成＞
１．農業用外張り被覆フィルム１の作成
厚み５０μｍの市販の施設農業用フィルム素材（ポリエチレン系樹脂製、製品名：みかど長寿）に、直径が３ｍｍの小孔を１００ｃｍ^２当たりに２８個パンチング突き刺しによって設け、該フィルム素材の外面側（ハウスに設置した際にハウス外面になる側）全面に下記のように調製した塗布液を塗布し、本発明の農業用外張り被覆フィルム１とした。

（塗布液の調製）
コロイダルシリカ１５重量％及び界面活性剤１重量％から成る原液を水で１００倍に希釈して使用する。

２．農業用外張り被覆フィルム２の作成
農業用外張り被覆フィルム１の作成において、塗布液を該フィルム素材の両面全面に塗布したこと以外は農業用外張り被覆フィルム１と同様に農業用外張り被覆フィルム２を作成した。

３．農業用外張り被覆フィルム３の作成
農業用外張り被覆フィルム１の作成において、塗布液をフィルム素材の内面側（ハウスに設置した際にハウス内面になる側）全面に塗布したこと以外は農業用外張り被覆フィルム１と同様に農業用外張り被覆フィルム３を作成した。

４．農業用被覆材Ａの作成
比較例として、塗布液を塗布しないこと以外は農業用外張り被覆フィルム１と同様に農業用外張り被覆フィルムＡを作成した。

＜農業用ハウスの作成＞
得られた農業用外張り被覆フィルム１〜３、Ａを、それぞれハウス枠組みに設置し、農業用ハウス１〜３、Ａとした。

＜実験１＞被覆内部環境試験
（試験対象農業用ハウス）
（１）本発明の農業用外張り被覆フィルム１を用いた農業用ハウス１
（２）換気口、換気孔などの空気口を一切有しない、従来型密封フィルムを用いた比較ハウス１
（３）人為的に開閉できる換気口を有する、従来型開閉換気口を有する比較ハウス２
（４）換気孔の径が４３ｍｍであり、換気孔の個数が該フィルム表面積２０００ｃｍ^２当たり３個であり（開口率２％）、換気孔は親水膜を形成していないフィルムを用いた、従来型換気孔を有するフィルムを用いた比較ハウスＢ

７月に作付けした２５株のトマトが植えられた上記した農業用ハウスについて、８月の気温が３０℃の正午、下記（１）〜（５）の項目に対して試験を行なった。

（１）内部気温
各ハウス内の気温を測定した。ハウス外の気温は３０℃であった。
（２）湿度
各ハウス内の湿度を測定した。ハウス外の湿度は７０％ＲＨであった。
（３）作物障害
各ハウスにおける生育中のトマトに、葉焼け等の生育障害があった場合を作物障害あり、葉焼け等の生育障害がなく正常に育っている場合を作物障害なしとして評価した。
（４）虫害
生育中のトマト２５株中１０株に虫害があった場合を虫害あり、５株以下であった場合に虫害なしとして評価した。
（５）内部作業員の熱中症症状
各農業用ハウス内で、午前１０時００分〜午前１１時００分までの１時間、内部作業員６人に同じ農作業を行なってもらい、１人以上に、筋肉のこむらがえり、めまい・立ちくらみ、失神、頭痛、吐き気、気分が悪くなる、全身の倦怠感や脱力、体温が高くなる、異常な発汗（または汗が出なくなる）などの何れかの熱中症症状があらわれ作業を中止した場合は、熱中症症状のあり、熱中症症状が一人も出なかった場合は熱中症症状なしとして評価した。

以上の結果を、表１に示す。

＜実験２＞雨水透過試験
大雨の際に、農業用ハウス１〜３、Ａ内に縦２０ｃｍ、横３０ｃｍ、深さ５ｃｍのトレイ５個をハウス正面入り口から見て左右の中心から右一列に配置し、１２時間後、各トレイに溜まった水量を測定し、平均値を求めた。

以上の結果を表２に示す。この際、農業用ハウスの外に同時間設置したトレイには、２５００ｃｃの水量が溜まっていた。

同様に、小雨の際に、農業用ハウス１〜３、Ａ内トレイに溜まった水量を測定した。その結果を表２に示す。この際、農業用ハウスの外に同時間設置したトレイには、６５０ｃｃの水量が溜まっていた。

＜評価＞
表１、表２に基づく評価を以下に記載する。

本発明の農業用被覆フィルムを用いた農業用ハウスで作物を栽培したところ、作物障害や虫害はなかった（表１参照）。これは、農業用被覆フィルムに、小孔を設ける際に親水膜を形成していることにより、ハウス内耕作地への雨水の進入を抑制していることや、雨滴のぼた落ちが抑えられていること（表２参照）、小孔を３ｍｍの大きさにしていることによって虫がハウス内に侵入できなかったこと（表１参照）によると考えられる。

表２の結果によると、農業用ハウスＡに対して本発明の農業用被覆フィルムを用いた農業用ハウス３はハウス内耕作地への雨水の浸入が半分となっている。
また、本発明の農業用被覆フィルムを用いた農業用ハウス１〜３を比較すると、農業用被覆フィルム内面に親水膜を形成した農業用ハウス３よりも、農業用被覆フィルム外面に親水膜を形成した農業用ハウス１の方が、ハウス内耕作地への雨水の浸入を効果的に防いでおり、さらに農業用被覆フィルム両面に親水膜を形成した農業用ハウス２の方がより効果的に雨水の浸入を防いでいることがわかる。

また、表１の結果によると、本発明の農業用被覆フィルムを用いた農業用ハウスは、従来型の農業用ハウスと比べて、内部環境は極めて良好であり、真夏であっても外気温とほとんど変わらず、また、換気が良好であるため湿度を抑えることができた。そのため、内部作業者も、熱中症などを起こすことなく作業ができることが確認できた。

さらに、以下の項目を実験により確認した。

（１）一時間当たりの降水量が５０ｍｍ程度の大雨であっても、本発明の農業用被覆フィルムを用いた農業用ハウス内に入る雨水は１０分の１以下に抑えることができることが確認できた。

（２）小孔の径が２．０ｍｍよりも小さいと、フィルム表面積１００ｃｍ^２当たり１８０個小孔を設けても、換気不良になり、気温や湿度が高くなってしまった。また、小孔の径が５．０ｍｍを越えると、雨や虫が多く入ってしまうことが確認できた。

（３）小孔の径を４．５ｍｍとしても、小孔の個数をフィルム素材表面積１００ｃｍ^２当り４個とすると、換気不良となり、気温や湿度が高くなってしまった。また、小孔の個数をフィルム素材表面積１００ｃｍ^２当り２５０個としたところ、気温が３０℃程度の暖かい日は換気良好でハウス内環境も良好であったが、気温が１０℃の低温時はハウス内の温度も１５℃となり、保温効果が認められなかった。

１：農業用外張り被覆フィルム
２：小孔
３：親水膜

Claims

孔の直径が２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満の小孔を有し、
該小孔の個数が、フィルム表面積１００ｃｍ^２当たり５〜２００個であり、
かつ該フィルム内面または外面の少なくとも一面に、該小孔の内部の少なくとも一部または全部を濡らす親水膜を形成してなり、該親水膜が、無機親水性コロイド物質と親水性有機化合物を主成分とする親水性塗布液を塗布することによって形成された塗膜である農業用外張り被覆フィルム。
前記小孔が、フィルムの全面にわたって形成されていることを特徴とする請求項１記載の農業用外張り被覆フィルム。
前記フィルム表面積１００ｃｍ^２に対する前記小孔の全面積の比率を開口率としたときに、該開口率が１〜６％の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載の農業用外張り被覆フィルム。