JP2020182409A - 農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】ハウス骨材影や植物の影を薄くすることにより、植物の生育を促進して、背の高い作物においても生産性を向上することができる農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１は、太陽光が入射する側とは反対側の内層３が、樹脂成分としてエチレン−酢酸ビニル共重合体と低密度ポリエチレンとを含み、全光線透過率が８０％以上であり、ゴニオフォトメーターで測定した入射光角度が４５°の場合の透過光量をＡ［％］、入射光角度が０°の場合の透過光量をＢ［％］とした場合に、０％＜Ａ＜２０％であるとともに、１．７≦Ｂ／Ａの関係が成立する。【選択図】図１
Description
本発明は、農業用ハウス、農業用トンネル等の農業用施設に用いられる農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムおよびその製造方法に関する。
梨地状農業用フィルムとしては、例えば、農業用塩化ビニル樹脂フィルムの場合、カレンダー法やＴダイ法でフィルムが製造され、エンボスロールにより表面が梨地状に形成されたものが製造されている。このようなフィルムは、光の透過性が高く、しかも光拡散性も高いため、農業用として使用された場合、太陽光線の直射による葉焼け現象を防止し、農業用ハウスやトンネル内の光の拡散が必要な用途に用いられている。
一方、近年、オレフィン系樹脂からなる農業用フィルムが改良され、利用がすすんでいる。例えば、上述のエンボスの代わりに、相容性の低い２種類以上の異なる樹脂からなる組成物を用いる方法が提案されている。より具体的には、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、及び変性ポリオレフィン樹脂からなる組成物から成形されるもの（特許文献１参照）や、エチレン−酢酸ビニル共重合体層の両面に特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及びアイオノマーからなる樹脂層を積層した農業用梨地フィルム（特許文献２参照）が提案されている。
しかし、上記特許文献１〜２に記載の農業用光散乱フィルムでは、散乱光の散乱角が小さく、ハウス内に影が残ってしまうため、背の高い作物（トマト、ナス、キュウリ、ピーマン等）を栽培する際に、作物が成長するに従い、下葉の方へは光が行き渡らなくなり、群落で栽培している場合であっても、１個体の光合成の効率も悪くなるという不都合があった。
また、散乱性を上げるために無機物を添加する方法も考えられるが、この方法では、全光線透過率が下がるため、成形加工時にヤケが生じやすくなるとともに、ゲルが発生し、不良品となる欠点があった。また、無機物の添加量を増やした場合は、フィルム成型加工時に無機物の脱落が多発し、増やした効果が得られないという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、ハウス骨材影や植物の影を薄くすることにより、植物の生育を促進して、背の高い作物においても生産性を向上することができる農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムは、太陽光が入射する側とは反対側の層が、樹脂成分としてエチレン−酢酸ビニル共重合体と低密度ポリエチレンとを含み、全光線透過率が８０％以上であり、ゴニオフォトメーターで測定した入射光角度が４５°の場合の透過光量をＡ［％］、入射光角度が０°の場合の透過光量をＢ［％］とした場合に、０％＜Ａ＜２０％であるとともに、１．７≦Ｂ／Ａの関係が成立することを特徴とする。
本発明によれは、ハウス骨材影や植物の影を薄くすることが可能になるため、植物の生育を促進して、背の高い作物においても生産性を向上することが可能になる。
以下、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムについて具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して適用することができる。
＜農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム＞
図１に示すように、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１は、太陽光が入射する側の層である外層２と、太陽光が入射する側とは反対側の層である内層３と、外層２と内層３の間に設けられた中間層４とを備え、これらの各層が積層された多層構造からなるものである。
図１に示すように、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１は、太陽光が入射する側の層である外層２と、太陽光が入射する側とは反対側の層である内層３と、外層２と内層３の間に設けられた中間層４とを備え、これらの各層が積層された多層構造からなるものである。
＜外層＞
外層２は、農業用施設に展設された際には、施設の外側に面する最外層となる。この外層２は、各種顔料が多量に配合され、かつ樹脂材料を発泡させているために強度が不足している中間層３を補強する層であり、かつインフレーション法にて農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１を製造する際に、チューブ状の溶融樹脂を膨張させるための空気が内側から抜けないようにする層であることから、非発泡の層にする。
外層２は、農業用施設に展設された際には、施設の外側に面する最外層となる。この外層２は、各種顔料が多量に配合され、かつ樹脂材料を発泡させているために強度が不足している中間層３を補強する層であり、かつインフレーション法にて農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１を製造する際に、チューブ状の溶融樹脂を膨張させるための空気が内側から抜けないようにする層であることから、非発泡の層にする。
また、外層２は、中間層４の機能（反射、遮光等）を妨げることなく、中間層４の各種顔料が劣化しないように保護する層であることから、光透過性を有する層にする。
この外層２は、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料からなる層であり、ポリオレフィン系樹脂としては、成型加工が容易であるとの観点から、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。また、強度の点から、メタロセン系触媒またはチグラー触媒を用いて製造された線状低密度ポリエチレンが好ましい。
また、外層２としては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とし、従成分としてメルトマスフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜２．０ｇ／１０分程度異なる高圧法低密度ポリエチレンを配合する組成物を用いることができる。メルトマスフローレートが０．５〜２．０ｇ／１０分程度異なる樹脂を配合することによって、多層フィルムの梨地度を更に高めることができる。
なお、上記のメルトマスフローレートは、ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９の規定に準拠して測定することで得られる。
また、樹脂材料は、強度および光透過性等を損なわない範囲で、他のポリオレフィン系樹脂や公知の添加剤等を含んでいてもよい。
また、外層２の厚みは、１０〜４０μｍが好ましく、１５〜３０μｍであれば、更に好ましい。厚みが１０μｍ以上であれば、防塵効果が十分され、４０μｍ以下であれば光透過性が良好になる。
＜内層＞
内層３は、農業用施設に展設された際には、施設の内側に面する最内層となる。この内層３は、上述の外層２と同様に、中間層３を補強する層であり、非発泡かつ光透過性を有する層にする。
内層３は、農業用施設に展設された際には、施設の内側に面する最内層となる。この内層３は、上述の外層２と同様に、中間層３を補強する層であり、非発泡かつ光透過性を有する層にする。
この内層３は、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料からなる層であり、ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体と低密度ポリエチレンとを含む樹脂が使用される。
エチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル含有量が５〜３０質量％のものが好ましく、更に１０〜２５質量％であることがより好ましい。酢酸ビニル含有量が５質量％以上であれば、後述の防曇性塗膜との密着性が良好になる。また、３０質量％以下であると得られるフィルムの強度が十分になり、透明性も良好になる。
また、エチレン−酢酸ビニル共重合体としては、メルトマスフローレートが１．２〜１０ｇ／１０分のものを使用することが好ましい。メルトマスフローレートが１．２ｇ／１０分以上であれば、低密度ポリエチレンとしてメルトマスフローレートの高いものを使用することができ、また、成形速度を上げることができるため、フィルムを効率よく生産することが可能になる。一方、メルトマスフローレートが１０ｇ／１０分を超えると、フィルムの形状維持が困難になり、製膜性が悪くなってしまう。
また、内層３の樹脂成分を１００質量部とした場合に、エチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量が６０質量部以上であることが好ましく、７０質量部以上であることがより好ましく、８０質量部以上が更に好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量が６０質量部以上であれば、内層３の表面に凹凸が形成され易くなるため、光散乱性が向上する。
低密度ポリエチレンとしては、例えば、密度が０．９３５ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ３のものを用いることができる。また、線状低密度ポリエチレンは、例えば、メタロセン触媒、シングルサイト触媒で製造され、エチレンとα−オレフィン、例えば、プロピレン、ブテン−１、３−メチルブテン−１、ペンテン−１、３−メチルペンテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１等とのランダム共重合体やブロック共重合体を用いることができる。なお、α−オレフィンは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、低密度ポリエチレンとしては、メルトマスフローレートが０．２ｇ／１０分以上のものを使用することが好ましい。メルトマスフローレートが０．２ｇ／１０分以上であれば、押出機内における過負荷がなく、問題なく押し出しすることが可能である。
また、柔軟性、透明性等を損なわない範囲で、他のポリオレフィン系樹脂や、他の公知の添加剤等を含んでいてもよい。
例えば、散乱性を向上させるとの観点から、無機物を添加することができるが、光線透過率の低下を抑制するとの観点から、無機物として、炭酸カルシウム、白雲母、金雲母、黒雲母等の天然雲母もしくは合成雲母等を使用することが好ましい。
なお、内層３の樹脂成分を１００質量部とした場合に、無機物の含有量が５質量部以下であることが好ましい。これは、５質量部を超えると、一般に成形加工時にヤケ、ゲルが発生する、またはフィルムの引裂等の強度が低下するという不都合が生じる場合があるためである。
また、略球形状を有する無機物を使用する場合、平均粒子径が１μｍ以上であることが好ましい。これは、１μｍ未満の場合は、光散乱性が下がるという不都合が生じる場合があるためである。
なお、ここで言う「平均粒子径」とは、５０％粒径（Ｄ５０）を指し、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置（日機装（株）製、マイクロトラック（登録商標）粒度分布測定装置ＭＴ３２００）等により体積平均粒子径として測定できる。
また、内層３を形成する樹脂材料は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に防曇性を付与するために、防曇剤を含んでいてもよい。防曇剤としては、多価アルコール（ソルビタン系、グリセリン系、ジグリセリン系等）と脂肪酸との部分エステル、またはこれらとアルキレングリコールとの縮合物等が挙げられる。
なお、防曇剤の配合量は、ポリオレフィン系樹脂の１００質量部に対して、１〜５質量部が好ましく、１．２〜３質量部がより好ましい。
また、内層３の厚みは、１０〜４０μｍが好ましく、１５〜３０μｍであれば、更に好ましい。
＜中間層＞
中間層４は、外層２側から順に、第１中間層５と、第２中間層６と、第３中間層７とを有する。
中間層４は、外層２側から順に、第１中間層５と、第２中間層６と、第３中間層７とを有する。
（第１中間層）
第１中間層５は、農業用施設に展設された際には、施設の外側からの太陽光を反射する層となる。第１中間層５は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に保温性、断熱性を付与する層であることから、発泡層にする。
第１中間層５は、農業用施設に展設された際には、施設の外側からの太陽光を反射する層となる。第１中間層５は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に保温性、断熱性を付与する層であることから、発泡層にする。
第１中間層５は、ポリオレフィン系樹脂および酸化チタン顔料を含む樹脂材料を発泡剤で発泡させてなる層である。ポリオレフィン系樹脂としては、強度の点から、メタロセン系触媒またはチグラー触媒を用いて製造された線状低密度ポリエチレンが好ましい。
また、酸化チタン顔料の配合量は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して、２５〜８０質量部が好ましく、３０〜５０質量部がより好ましい。
樹脂材料は、強度および光透過性を損なわない範囲で、他のポリオレフィン系樹脂、公知の他の添加剤等を含んでいてもよい。
（第２中間層）
第２中間層６は、農業用施設に展設された際には、施設の外側からの太陽光を遮蔽する層となる。第２中間層６は、第１中間層５と同様に、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に保温性、断熱性を付与する層であることから、発泡層にする。
第２中間層６は、農業用施設に展設された際には、施設の外側からの太陽光を遮蔽する層となる。第２中間層６は、第１中間層５と同様に、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に保温性、断熱性を付与する層であることから、発泡層にする。
第２中間層６は、ポリオレフィン系樹脂、酸化チタン顔料およびカーボンブラック顔料を含む樹脂材料を発泡剤で発泡させてなる層である。ポリオレフィン系樹脂としては、強度の点から、メタロセン系触媒またはチグラー触媒を用いて製造された線状低密度ポリエチレンが好ましい。
また、酸化チタン顔料の配合量は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して、３〜３０質量部が好ましく、４〜１５質量部がより好ましい。
カーボンブラック顔料の配合量は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して、３〜３０質量部が好ましく、４〜１５質量部がより好ましい。
樹脂材料は、強度および光透過性を損なわない範囲で、他のポリオレフィン系樹脂、公知の他の添加剤等を含んでいてもよい。
（第３中間層）
第３中間層７は、農業用施設に展設された際には、施設の内側からの照明光を反射する層となる。第３中間層７は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に保温性、断熱性を付与する層であることから、発泡層にする。
第３中間層７は、農業用施設に展設された際には、施設の内側からの照明光を反射する層となる。第３中間層７は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に保温性、断熱性を付与する層であることから、発泡層にする。
第３中間層７は、ポリオレフィン系樹脂と、アルミニウム顔料または酸化チタン顔料とを含む樹脂材料を発泡剤で発泡させてなる層である。ポリオレフィン系樹脂としては、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に柔軟性を付与して展張作業を容易にする点、安定した防曇性を付与する点、および顔料の分散が良好である点から、酢酸ビニル単位の割合が５〜２８質量％であるオレフィン−酢酸ビニル共重合体が好ましく、エチレン−酢酸ビニル共重合体がより好ましい。
アルミニウム顔料の配合量は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して、３〜２０質量部が好ましく、４〜１５質量部がより好ましい。
また、酸化チタン顔料の配合量は、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して、２５〜８０質量部が好ましく、３０〜５０質量部がより好ましい。
また、第３中間体７を形成する樹脂材料は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に防曇性を付与するために、上述の防曇剤を含んでいてもよい。防曇剤の配合量は、ポリオレフィン系樹脂の１００質量部に対して、１〜５質量部が好ましく、１．２〜３質量部がより好ましい。
また、樹脂材料は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１に防霧性を付与するために、防曇剤とともに、フッ素系界面活性剤またはシリコーン系界面活性剤を含んでいてもよい。
樹脂材料は、柔軟性、防曇性を損なわない範囲で、他のポリオレフィン系樹脂（低密度ポリエチレン等）、公知の他の添加剤等を含んでいてもよい。
ここで、本発明者らは、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１において、高い全光線透過率を維持した状態でハウス内に光が行き渡る条件を検討したところ、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１を通過した透過光の散乱角度分布を測定できるゴニオフォトメーター（変角光度計）で測定した所定の入射光角度における透過光量を制御することにより、ハウス骨材影や植物の影を薄くして、植物の生育を促進することができることを見出した。
より具体的には、ハウス内への農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１の透過光量を評価する手段として、サンプル（農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１）の角度を変更できる装置を備えたゴニオフォトメーターを用いて、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１の入射面に対して、入射光角度が０°の場合と４５°の場合における透過光量を測定する。
なお、ここでいう「透過光量」とは、サンプルを設置しない状態（ブランク）での光量の最大値を１００％とした場合の、設置したサンプルを透過した入射光の直進方向における光量の割合のことをいう。
そして、本発明においては、入射光角度が４５°の場合の透過光量をＡ［％］とした場合に、０％＜Ａ＜２０％である点に特徴がある。透過光量Ａが０％＜Ａ＜２０％であることにより、直射光成分の割合が少なく散乱光の割合が大きくなるため、植物や構造物の影の半影の割合が大きくなり、影を薄くすることが可能になる。なお、透過光量Ａの範囲は、６％以上１６％以下が好ましい。
また、本発明においては、入射光角度が０°の場合の透過光量をＢ［％］とした場合に、１．７≦Ｂ／Ａの関係が成立する点に特徴がある。そして、１．７≦Ｂ／Ａであることにより、特に、Ｂ／Ａが大きいほど散乱特性がフィルム入射角度によって異なるため、フィルムを展張したハウスの各部位の散乱特性が異なることで、より多方向からの光が植物に当たり、影を薄くすることが可能になる。なお、Ｂ／Ａの範囲は、２．１以上２．７以下が好ましい。
また、フィルムに対して０°で入射した、特に強い直射光を小さくして、葉ヤケ等の障害を防止するとの観点から、透過光量Ｂは３５％未満であることが好ましい。
このように、本発明においては、入射光角度が４５°の場合の透過光量Ａと、入射光角度が０°の場合の透過光量Ｂとを上記範囲に設定することにより、ハウス骨材影や植物の影を薄くすることが可能になるため、植物の生育を促進して、背の高い作物においても生産性を向上することが可能になる。
なお、ハウス内へ光をたくさん取り入れるとの観点から、本発明においては、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１の全光線透過率は８０％以上に設定される。
なお、ここでいう「全光線透過率」とは、平行入射光束に対する透過光束の割合であり、拡散成分を含む光線透過率のことをいう。
＜製造方法＞
本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１は、インフレーション法によって製造することが好ましい。
本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１は、インフレーション法によって製造することが好ましい。
具体的には、外層２、内層３、及び中間層４を形成する溶融状態の各樹脂材料をダイからチューブ状に共押出し、空気の圧力によって内側から膨張させた後、冷却することによって、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１を製造することができる。
各層を構成する溶融樹脂の共押出の方法としては、各溶融樹脂をダイの手前で接触させるダイ前積層法、ダイの内部で接触させるダイ内積層法、およびダイの同心円状の複数のリップから吐出した後に接触させるダイ外積層法が挙げられる。
＜他の形態＞
なお、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムは、図示例のものに限定はされない。例えば、上記実施形態における農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１においては、中間層４を３層としたが、中間層４は１層以上であればよく、２層であってもよいし、４層以上であってもよい。
なお、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムは、図示例のものに限定はされない。例えば、上記実施形態における農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１においては、中間層４を３層としたが、中間層４は１層以上であればよく、２層であってもよいし、４層以上であってもよい。
また、例えば、中間層４が２層以上の場合、少なくとも１層が発泡層であればよい。なお、保温性、断熱性の点からは、中間層４の全部が発泡層であることが好ましい。なお、中間層４は、遮光性が必要な場合は各種顔料を含むことが好ましいが、遮光性が必要とされない場合は各種顔料を含まなくてもよい。
また、上記実施形態における農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１においては、中間層４を発泡層としたが、外層２、内層３と同様に非発泡層としてもよい。
また、本発明の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム１においては、図２に示すように、内層３の表面（太陽光が入射する側とは反対側の表面）３ａに、熱可塑性樹脂バインダーと無機質コロイドゾル等の防曇剤とからなる防曇性塗膜８を設けてもよい。このような防曇性塗膜８を設けることにより、フィルムの表面状態を維持（すなわち、曇り（水分）による平滑化を防止）し、散乱性能を維持することが可能になる。
防曇性塗膜８に用いられる熱可塑性樹脂バインダーとしては、内層３との間で良好な接着性を示す熱可塑性樹脂であればよく、それ以外の制限は特にない。例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。なお、これらの熱可塑性樹脂バインダーは、通常水又は水とアルコールなどの水性溶剤に分散させた、水系エマルションとして用いられる。
熱可塑性樹脂バインダーの中では、水性ウレタン樹脂、特に水性アクリル変性ウレタン樹脂が好ましい。この水性アクリル変性ウレタン樹脂としては、ポリエステル系アニオン性のものが好ましく、例えば、（イ）ポリエステル系アニオン性の水性ウレタン樹脂の存在下に、（ロ）ヒドロキシ基含有アクリル系化合物を重合させたのち、（ハ）活性イソシアネート化合物を反応させることにより、製造することができる。
一方、防曇性塗膜８の他の成分として用いられる無機質コロイドゾルとしては、例えば、コロイド状シリカ粒子やコロイド状アルミナ粒子などが挙げられる。コロイド状シリカ粒子は、球状でもアスペクト比の大きなもの、たとえば細長い形状のものでもよい。球状のコロイド状シリカ粒子としては、平均粒径５〜９０ｎｍ、好ましくは２０〜８０ｎｍのコロイド状シリカ粒子を用いることができる。また、細長い形状のコロイド状シリカ粒子としては、動的光散乱法による測定粒子径（Ｄ１ミリミクロン）と窒素ガス吸着法による測定粒子径（Ｄ２ミリミクロン）の比Ｄ１／Ｄ２が５以上であって、Ｄ１が４０〜５００ｎｍ、電子顕微鏡観察による短径５〜４０ｎｍのものを使用することが可能である。このような細長い形状のコロイド状シリカ粒子は公知であり（特開平４−６５３１４号公報）、市販品として入手することができる。
また、上記のほか、コロイド状リチウムシリケート粒子などを用いることができる。一方、コロイド状アルミナ粒子としては、平均粒径が５〜７０ｎｍ、好ましくは２０〜６０ｎｍのものが好適である。これらの無機質コロイドゾルは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、熱可塑性樹脂バインダーと無機質コロイドゾルとの割合は、固形分重量比で１：９〜７：３の範囲にあることが好ましい。熱可塑性樹脂バインダーと無機質コロイドゾルとの割合が、この範囲であれば、防曇性塗膜８と内層との接着力が十分得られ、良好な防曇性を発揮することができる。
内層３の表面に防曇性塗膜８を形成するには、次に示す方法を用いるのが好ましい。まず、熱可塑性樹脂バインダーと無機質コロイドゾルとを所定の割合で含有する水性エマルション組成物を調製し、グラビアコーター、リバースロールコーター、エアナイフコーターなどによるコーティング法を用いて、該組成物を内層３の表面３ａに塗布する。その後、５０〜１５０℃程度の温度で熱風乾燥して、膜厚が０．２〜５μｍ、好ましくは０．５〜２μｍ程度の塗膜を形成させればよい。膜厚が０．２μｍ以上であれば、防曇性の効果が十分に発揮され、また５μｍ以下であれば光透過性が良好である。
なお、塗膜形成の際、水性エマルション組成物には、所望に応じ塗布性を向上させる目的でシリコーン系界面活性剤やフッ素系界面活性剤を含有させることができる。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル変性シリコーンオイルが好ましく、またフッ素系界面活性剤としては、例えば、フルオロアルキル基やフルオロアルケニル基を含有する界面活性剤が用いられる。これらの界面活性剤の配合量は、通常水性エマルション組成物全量に対し、０．０１〜１質量％の範囲で選ばれる。
また、本発明の目的が損なわれない範囲で、従来、慣用されている乳化剤、分散剤、安定剤、架橋剤などの各種添加成分を含有させることができる。さらに、塗膜の耐候性を高めるためにヒンダードアミン系の光安定剤や紫外線吸収剤などを含有させることができる。架橋剤を配合すれば、特に塗膜の耐水性を向上させる効果が得られる。架橋剤としてはエポキシ系やアジリジン系のものが例示される。
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの作製に使用した材料を以下に示す。
（１）ＥＶＡ１５：酢酸ビニル単位含有量１５質量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体、ＭＦＲ１．１ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＮＵＣ−８４５２Ｄ）
（２）ＥＶＡ１８：酢酸ビニル単位含有量１８重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体、ＭＦＲ０．９ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＮＵＣ−３７６５）
（３）ＬＤＰＥ−１：高圧法低密度ポリエチレン、密度０．９２２ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ０．２ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＤＦＤＪ−６７７６）
（４）ＬＤＰＥ−２：高圧法低密度ポリエチレン、密度０．９２３ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ０．８ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＮＵＣ−８５０５）
（５）ＬＬ：直鎖状低密度ポリエチレン、密度０．９１５ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分（プライムポリマー社製、商品名：ＳＰ２０２０）
（６）雲母：株式会社レプコ製、商品名：Ｍ−ＸＦ
（７）炭酸カルシウム：丸尾カルシウム社製、（平均粒径２．２μｍ）
（８）カラー剤：日弘ビックス社製、商品名：ＰＯ−０１０７ホワイト
（９）発泡剤：永和化成工業社製、商品名：セルボン
（１０）防曇剤：非イオン系界面活性剤（ポリオキシエチレンエーテル）
（１）ＥＶＡ１５：酢酸ビニル単位含有量１５質量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体、ＭＦＲ１．１ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＮＵＣ−８４５２Ｄ）
（２）ＥＶＡ１８：酢酸ビニル単位含有量１８重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体、ＭＦＲ０．９ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＮＵＣ−３７６５）
（３）ＬＤＰＥ−１：高圧法低密度ポリエチレン、密度０．９２２ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ０．２ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＤＦＤＪ−６７７６）
（４）ＬＤＰＥ−２：高圧法低密度ポリエチレン、密度０．９２３ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ０．８ｇ／１０分（ＮＵＣ社製、商品名：ＮＵＣ−８５０５）
（５）ＬＬ：直鎖状低密度ポリエチレン、密度０．９１５ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分（プライムポリマー社製、商品名：ＳＰ２０２０）
（６）雲母：株式会社レプコ製、商品名：Ｍ−ＸＦ
（７）炭酸カルシウム：丸尾カルシウム社製、（平均粒径２．２μｍ）
（８）カラー剤：日弘ビックス社製、商品名：ＰＯ−０１０７ホワイト
（９）発泡剤：永和化成工業社製、商品名：セルボン
（１０）防曇剤：非イオン系界面活性剤（ポリオキシエチレンエーテル）
（実施例１）
＜単層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの作製＞
まず、表１に示す各材料を配合して、表１に示す組成（質量部）を有する実施例１の樹脂材料を用意した。次に、インフレーション装置を用いて、ダイのリップから樹脂材料を溶融状態にて押出し、空気の圧力によって内側から膨張させた後、冷却し、巻き取ることにより、厚みが１００μｍの農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
＜単層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの作製＞
まず、表１に示す各材料を配合して、表１に示す組成（質量部）を有する実施例１の樹脂材料を用意した。次に、インフレーション装置を用いて、ダイのリップから樹脂材料を溶融状態にて押出し、空気の圧力によって内側から膨張させた後、冷却し、巻き取ることにより、厚みが１００μｍの農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
＜全光線透過率の測定＞
分光光度計（日本電色工業株式会社製、商品名：ＮＤＨ−２０００型）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１に準拠して、作製したフィルムの全光線透過率（％）を測定した。以上の結果を表１に示す。
分光光度計（日本電色工業株式会社製、商品名：ＮＤＨ−２０００型）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１に準拠して、作製したフィルムの全光線透過率（％）を測定した。以上の結果を表１に示す。
＜透過光量の測定＞
市販のゴニオフォトメーターＧＰ２００（村上色彩研究所製、三次元変角光度測定機）のサンプルホルダーに作製したフィルムを設置し、作製したフィルムの面に対して入射光角度が０°の場合と入射光角度が４５°の場合の透過光量を測定した。なお、作製したフィルムを設置しない状態（ブランク）での光量の最大値を１００％とした場合の、設置したフィルムを透過した入射光の直進方向における光量の割合を透過光量とした。また、ゴニオフォトメーターの測定光はフィルター（ＮＤ１＋ＮＤ１０）を使用して減光した。以上の結果を表１に示す。
市販のゴニオフォトメーターＧＰ２００（村上色彩研究所製、三次元変角光度測定機）のサンプルホルダーに作製したフィルムを設置し、作製したフィルムの面に対して入射光角度が０°の場合と入射光角度が４５°の場合の透過光量を測定した。なお、作製したフィルムを設置しない状態（ブランク）での光量の最大値を１００％とした場合の、設置したフィルムを透過した入射光の直進方向における光量の割合を透過光量とした。また、ゴニオフォトメーターの測定光はフィルター（ＮＤ１＋ＮＤ１０）を使用して減光した。以上の結果を表１に示す。
＜光合成有効光量子束密度による評価＞
まず、長さ３０ｃｍの鉄材を用いて、図３に示す縦、横、及び高さが３０ｃｍである立方体形状を有する枠体１０を作製した。次に、図３に示すように、この枠体１０の上面の中心線上に、径が２５ｃｍ、長さが３０ｃｍの円柱形状を有する棒状体１１をテープで固定した。なお、棒状体１１は、当該棒状体１１の長手方向が、太陽がある方向に対して平行になるように、かつ地面に対して水平となるように固定した。
まず、長さ３０ｃｍの鉄材を用いて、図３に示す縦、横、及び高さが３０ｃｍである立方体形状を有する枠体１０を作製した。次に、図３に示すように、この枠体１０の上面の中心線上に、径が２５ｃｍ、長さが３０ｃｍの円柱形状を有する棒状体１１をテープで固定した。なお、棒状体１１は、当該棒状体１１の長手方向が、太陽がある方向に対して平行になるように、かつ地面に対して水平となるように固定した。
次に、滋賀県湖南市において、この枠体１０を、２０１８年１０月９日の午後１３時から午後１４時の間、屋外に設置し、図３に示すように、枠体１０に固定された棒状体１１の影の中央部分Ｃの光合成有効光量子束密度を、光量子計（株式会社藤原製作所製、商品名：ＭＱ２００）を用いて測定した。また、この枠体１０に、作製した農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを展張したものを用意して、屋外に設置し、同様の条件下において、枠体１０に固定された棒状体１１の影の中央部分Ｃの光合成有効光量子束密度を測定した。
なお、ここでいう「光合成有効光量子束密度」とは、単位時間に単位面積を通過する光量子のうち、光合成に有効な４００ｎｍから７００ｎｍまでの波長域の光量子の数のことをいう。
そして、フィルムが展張されていない枠体における影の中央部分Ｃの光合成有効光量子束密度をＤ１［μｍｏｌ・ｍ−２ｓ−１］、フィルムを展張した枠体における影の中央部分Ｃの光合成有効光量子束密度をＤ２［μｍｏｌ・ｍ−２ｓ−１）］とした場合に、Ｄ２／Ｄ１が２．００以上のものを影が薄く、作物栽培の生産性を向上させることができるものと判断した。以上の結果を表１に示す。
（実施例２〜５、比較例１〜５）
樹脂成分の組成を表１に示す組成（質量部）に変更したこと以外は、上述の実施例１と同様にして、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
樹脂成分の組成を表１に示す組成（質量部）に変更したこと以外は、上述の実施例１と同様にして、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
そして、上述の実施例１と同様にして、全光線透過率の測定、透過光量の測定、及び光合成有効光量子束密度による評価を行った。以上の結果を表１に示す。
（実施例６）
まず、表２に示す各材料を配合して、表２に示す組成（質量部）を有する実施例５の樹脂材料を用意した。次に、３種３層のインフレーション装置を用いて、外側から内層の樹脂材料、中間層の樹脂材料、及び外層の樹脂材料となるように、ダイの同心円状の複数のリップから樹脂材料を溶融状態にて共押出し、空気の圧力によって内側から膨張させた後、冷却し、巻き取ることにより、外層の厚みが２０μｍ、中間層の厚みが６５μｍ、及び内層の厚みが１５μｍである、３種３層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
まず、表２に示す各材料を配合して、表２に示す組成（質量部）を有する実施例５の樹脂材料を用意した。次に、３種３層のインフレーション装置を用いて、外側から内層の樹脂材料、中間層の樹脂材料、及び外層の樹脂材料となるように、ダイの同心円状の複数のリップから樹脂材料を溶融状態にて共押出し、空気の圧力によって内側から膨張させた後、冷却し、巻き取ることにより、外層の厚みが２０μｍ、中間層の厚みが６５μｍ、及び内層の厚みが１５μｍである、３種３層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
次に、アクリル樹脂系エマルション５０質量部、アルミナゾル５０質量部及びポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤０．５質量部からなる防曇性塗膜形成用塗工液を調製し、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの外表面（すなわち内層の表面）に、グラビアコーター（グラビアロール：１６０メッシュ）により塗工し、１２０℃で乾燥して、厚さ２μｍの防曇性塗膜を形成させた。
そして、上述の実施例１と同様にして、全光線透過率の測定、透過光量の測定、及び光合成有効光量子束密度による評価を行った。以上の結果を表２示す。
（比較例６）
樹脂成分の組成を表２示す組成（質量部）に変更したこと以外は、上述の実施例５と同様にして、３種３層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
樹脂成分の組成を表２示す組成（質量部）に変更したこと以外は、上述の実施例５と同様にして、３種３層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
そして、上述の実施例１と同様にして、全光線透過率の測定、透過光量の測定、及び光合成有効光量子束密度による評価を行った。以上の結果を表２示す。
（比較例７）
樹脂成分の組成を表２に示す組成（質量部）に変更したこと以外は、上述の実施例５と同様にして、３種３層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
樹脂成分の組成を表２に示す組成（質量部）に変更したこと以外は、上述の実施例５と同様にして、３種３層の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを作製した。
次に、アクリル樹脂系エマルション５０質量部、アルミナゾル５０質量部及びポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤０．５質量部からなる防曇性塗膜形成用塗工液を調製し、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの外表面（すなわち内層の表面）に、グラビアコーター（グラビアロール：１６０メッシュ）により塗工し、１２０℃で乾燥して、厚さ２μｍの防曇性塗膜を形成させた。
そして、上述の実施例１と同様にして、全光線透過率の測定、透過光量の測定、及び光合成有効光量子束密度による評価を行った。以上の結果を表２示す。
＜作物の生育状態による評価＞
滋賀県甲賀郡石部町の試験場にて、上述の実施例６のフィルムをハウス（長さ９．０ｍ×間口３．８ｍ×高さ２．５ｍ）に展張し、２０１８年７月〜１２月までの間、背の高い作物としてミニトマトを試験栽培した。以上の結果を表３に示す。
滋賀県甲賀郡石部町の試験場にて、上述の実施例６のフィルムをハウス（長さ９．０ｍ×間口３．８ｍ×高さ２．５ｍ）に展張し、２０１８年７月〜１２月までの間、背の高い作物としてミニトマトを試験栽培した。以上の結果を表３に示す。
表１に示すように、実施例１〜実施例５のフィルムにおいては、Ｄ２／Ｄ１が２．００以上となっており、これらのフィルムを展張した枠体１０の内部においては、棒状体１１の影が薄く、光合成に有効な４００ｎｍから７００ｎｍまでの波長域の光量子が多いため、作物栽培の生産性を向上させることができることが分かる。
また、同様に、表２に示すように、実施例６のフィルムにおいては、Ｄ２／Ｄ１が２．００以上となっており、表３に示すように、実施例５のフィルムを展張したハウスで生育したミニトマトの収量は非常に多く、実施例６のフィルムはトマトの生産性を向上させることができることが分かる。
以上説明したように、本発明は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムに適している。
１ 農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム
２ 外層
３ 内層（農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム）
４ 中間層
５ 第１中間層
６ 第２中間層
７ 第３中間層
８ 防曇性塗膜
１０ 枠体
１１ 棒状体
Ｃ 棒状体の影の中央部分
２ 外層
３ 内層（農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム）
４ 中間層
５ 第１中間層
６ 第２中間層
７ 第３中間層
８ 防曇性塗膜
１０ 枠体
１１ 棒状体
Ｃ 棒状体の影の中央部分
Claims (7)
- 太陽光が入射する側とは反対側の層が、樹脂成分としてエチレン−酢酸ビニル共重合体と低密度ポリエチレンとを含む農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムであって、
全光線透過率が８０％以上であり、
ゴニオフォトメーターで測定した入射光角度が４５°の場合の透過光量をＡ［％］、入射光角度が０°の場合の透過光量をＢ［％］とした場合に、０％＜Ａ＜２０％であるとともに、１．７≦Ｂ／Ａの関係が成立することを特徴とする農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム。 - 前記透過光量Ｂが３５％未満であることを特徴とする請求項１に記載の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム。
- 前記層の樹脂成分を１００質量部とした場合に、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量が６０質量部以上であることを特徴とする請求項１に記載の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム。
- 前記層の樹脂成分が、平均粒子径が１μｍ以上である無機物を含有し、前記層の樹脂成分を１００質量部とした場合に、前記無機物の含有量が５質量部以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム。
- 前記層に積層され、ポリオレフィン系樹脂を含む他の樹脂材料からなる他の層を更に有する多層構造からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム。
- 前記層の、太陽光が入射する側とは反対側の表面に、熱可塑性樹脂バインダーと防曇剤とからなる防曇性塗膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム。
- 樹脂成分としてエチレン−酢酸ビニル共重合体と低密度ポリエチレンとを含む農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムであって、
全光線透過率が８０％以上であり、
ゴニオフォトメーターで測定した入射光角度が４５°の場合の透過光量をＡ［％］、入射光角度が０°の場合の透過光量をＢ［％］とした場合に、０％＜Ａ＜２０％であるとともに、１．５≦Ｂ／Ａの関係が成立することを特徴とする農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム。
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| JP2010081813A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Sekisui Film Kk | 農業用フィルム |
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-
2019
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