JP3069776B2 - 遮光資材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に夏期等の高温
期の遮光栽培に於いて、ハウス内カーテン、露地トンネ
ル資材、露地ベタ掛け資材等に使用し好適な農業用被覆
材に関し、更に詳しくは、低遮光率であり採光性が高
く、且つ遮熱性の高い農業用被覆材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来遮光栽培に使用される農業用被覆材
（以下、遮光資材と略す。）としては、塩化ビニル系合
成樹脂、ポリオレフィン系合成樹脂等の各種合成樹脂か
らなる、フィルム又はシート状物が使用されてきた。

【０００３】これらの合成樹脂はそれ自体が遮光性を有
する物ではなく、遮光性顔料を添加する、あるいは、コ
ーティングする等の複合手段によって遮光性を付与され
ている。通常は、アルミニウムパウダーを混練してシー
トにしたもの、シートにバインダーを介してアルミニウ
ムパウダーをコーティング加工したものや、シートとア
ルミ箔とのラミネート加工、あるいはシートにアルミニ
ウムを蒸着加工した金属化フィルム等が用いられる。ま
た、カーボンブラック等の黒色顔料を混練してシートと
したもの、シートにコーティング加工して得られた着色
フィルムまたはシートが使用されてきた。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】ところが、遮光栽培に於いては、夏期等の
特に太陽光線強度の強い時期に、対象作物に対して適正
な太陽光線強度に補正し、対象作物に好適な栽培環境を
人為的に創造する為に遮光資材を使用する事から、遮光
資材に要求される性能としては、適正な遮光性及び遮熱
性が要求される。

【０００５】ここで、顔料については、アルミニウムパ
ウダーは光線の遮蔽効果に比べて赤外線（熱線）の反射
率が低いことから、太陽光が照射されることによって資
材温度が上昇し、被覆系内への赤外線の再放射が起こ
り、被覆系内の温度が上がるため、充分な遮熱性が得ら
れなかった。さらに、前述のことから、アルミニウムを
利用した資材においては、適度な採光が必要な場合、例
えば遮光率を６０％以下の低い値に抑えたい場合、アル
ミニウムパウダーは少量添加しただけで遮光率が高くな
るため、添加量が制限され、そのため、赤外線（熱線）
を充分に遮断、反射できず遮熱性が低下し、低遮光率と
高遮熱性とを両立させることができないという問題があ
った。また、アルミニウムの欠点として、水分，温度に
よって酸化されやすく、変色，変質の発生を完全に防止
できない事から、長期の使用によって遮光率の低下を生
じるという問題をあった。

【０００６】また、カーボンブラック等の黒色顔料に於
いても、アルミニウムパウダーと同様に顔料が赤外線を
吸収することから、被覆系内へ赤外線を再放射してしま
い充分な遮熱性を得ることができなかった。

【０００７】又、遮光要素にアルミニウム等の金属、カ
ーボンブラック等の黒色顔料を使用した場合、遮断され
なかった光線が透過光となることから、透過光の多くが
直達光であり散乱光に乏しく被覆系内に影ができやす
く、作物の生育の不均一、果実等の着色不足等の問題が
起きやすかった。

【０００８】又、シート素材については、従来使用され
ていた合成樹脂は素材自体の吸・透湿性に乏しく、夜間
の温度低下に伴う湿度の上昇に対応できず、被覆系内が
過湿状態となるのみならず、余剰水蒸気の結露が発生
し、灰色カビ病等の病害発生の起因となっていた。

【０００９】そこで、過湿状態下での病害の発生を抑制
する為に、高い吸・透湿性を有するポリビニルアルコー
ル系（ＰＶＡ系）合成樹脂フィルムを、延伸、スプリッ
ト、熱処理して得られる網状ウェブを、経緯に複数枚積
層・接着して得られる割繊維不織布の少なくとも片面に
アルミニウム加工を施した遮光資材（特開昭６１−２６
０８１７号報等）が知られている。

【００１０】しかしながら、該遮光資材に於いて遮光要
素としてアルミニウムを使用している事から、前述の問
題を生じていた。

【００１１】更に、ＰＶＡ系合成樹脂よりなる割繊維不
織布の遮熱性を高める為に、割繊維不織布表面に、アル
ミニウム層又は黒雲母層及び２酸化チタン層を順次設け
てなる遮熱（遮光）資材およびその製造方法（特開平５
−１５３１６８号報）が知られている。しかしながら、
該資材においても、アルミニウム層または黒雲母層が遮
熱要素として使用されている事から遮光率が高く、低遮
光率、言い換えれば採光が必要な作物の栽培には不向き
であり、更に又、アルミニウム層または黒雲母層が入射
光を遮蔽する為に、被覆系内に透過する散乱光に乏し
く、被覆系内に影ができやすいという問題があった。

【００１２】また、２酸化チタンは、光酸化触媒として
良く知られており、光エネルギー（紫外線）によって高
分子を酸化，切断することから、資材の耐候性を著しく
低下させるという問題があった。このため、２酸化チタ
ンの使用に際しては、紫外線吸収剤の添加が不可欠であ
るが、紫外線吸収剤によって被覆系内への紫外線の透過
を遮蔽すると、作物によっては、生育不良が生じる、あ
るいは紫外線を利用して活動を行うマルハナバチによる
害虫除去が出来なくなるといった問題が生じていた。

【００１３】本発明は、かかる問題を解決する為になさ
れた物であり、適度な遮光性を有し、豊富な散乱光を被
覆系内に透過させると共に、高い遮熱性を有し、且つ灰
色カビ病等の病害の発生を抑制する遮光資材を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る請求項１の発明は、親水性合成樹脂フィ
ルムを、延伸、スプリット、熱処理して得られる網状ウ
ェブを、延伸方向が経緯に直交するように複数枚を積
層、接着して得られる割繊維不織布の少なくとも片面
に、屈折率の高い白色顔料を分散した親水性合成樹脂バ
インダーをコーティング、乾燥して得られる遮光資材で
あって、上記親水性合成樹脂フィルムがポリビニルアル
コール系合成樹脂フィルムで、かつ、上記屈折率の高い
白色顔料が２酸化チタンで、かつ、上記親水性合成樹脂
バインダーがポリビニルアルコール系合成樹脂水溶液で
あることを特徴とする遮光資材である。

【００１５】また、請求項２の発明は、遮光資材の散乱
光比率が０．５１以上である請求項１記載の遮光資材で
ある。

【発明の実施の形態】

【００１６】以下、上述した本発明の遮光資材の一実施
形態について説明する。

【００１７】本発明に使用される不織布としては、白色
顔料をコーティングするのに加工の容易な割繊維不織布
ごとき薄く扁平な繊維を有した不織布を使用する。素材
としては資材の吸・透湿性を向上させる為に親水性合成
樹脂を使用する。

【００１８】本発明に於いて割繊維不織布は、合成樹脂
フィルムを、延伸、スプリット、熱処理して得られる網
状ウェブを、延伸方向が経緯に直交するように複数枚を
積層、接着して得られる。合成樹脂フィルムを延伸する
方法としては、既知のあらゆる方法による事ができる
が、好適には合成樹脂フィルムのガラス転移温度以上、
融解温度以下の適当な温度でロール間速度差によって延
伸する自由幅１軸延伸を行うのが良く、分子配向が延伸
方向に整列し、次のスプリット加工が容易となる。ま
た、スプリット加工はカミソリスプリッター、ニードル
スプリッター等の既知のスプリッターを適宜使用し得る
ことができる。

【００１９】本発明に使用される親水性合成樹脂として
は、吸・透湿性が高く、耐候性の良いＰＶＡ系合成樹脂
を使用する。

【００２０】本発明に使用される白色顔料としては、特
に屈折率の高い２酸化チタンを用いる。２酸化チタンと
しては、ルチル型、アナターゼ型の何れのタイプも使用
できるが、白亜化しにくく、比較的屈折率の高いルチル
型を使用するのが好適である。

【００２１】本発明に使用される、白色顔料を分散する
親水性合成樹脂バインダーとしては、基材となる不織布
と親和性が良く耐候性の良いもので、また、不織布がＰ
ＶＡ系合成樹脂によって構成されている場合には、親水
性合成樹脂バインダーとしてＰＶＡ系合成樹脂水溶液を
使用する。白色顔料のＰＶＡ系合成樹脂水溶液への配合
比は、ＰＶＡ系合成樹脂固形分量／顔料重量＝１以上で
あるのが、顔料を不織布表面に固着する点で好ましい。

【００２２】さらに、白色顔料として２酸化チタンを使
用する場合、親水性バインダーとしてＰＶＡ系合成樹脂
水溶液を使用する。

【００２３】これは、２酸化チタンは光酸化触媒であ
り、通常顔料として添加した場合、資材の耐候性を著し
く低下させる。これは、２酸化チタンに接触する酸素が
光エネルギー（紫外線）によって活性酸素に変換され、
該活性酸素が資材を構成する高分子を酸化，切断するた
めである。

【００２４】これに対し、ＰＶＡは分子構造内に水素結
合を有し結合エネルギーが高いことにより、紫外線によ
る劣化が少ない資材であることが良く知られているが、
加えて、結晶化度の高い結晶性高分子であり、ＰＶＡの
乾燥皮膜はガスバリヤー性に優れ酸素透過率が小さいと
いう特性を有する。

【００２５】本願発明においては、ＰＶＡ系合成樹脂水
溶液中に２酸化チタンを分散し、不織布にコーティング
し乾燥させていることにより、２酸化チタンの粒子が酸
素透過率の低いＰＶＡ皮膜で被覆されており、よって、
活性酸素の発生が抑制されることから、資材の耐候性を
低下させることが無い。また、紫外線吸収剤を使用する
必要がないことから、被覆系内に充分に紫外線を透過さ
せることができる。

【００２６】本発明によって得られる遮光資材は、赤外
線領域での反射率が高い白色顔料を遮光要素として使用
していることから、赤外線を資材が吸収することによっ
て資材温度が上昇し、被覆系内に向かって再放射（輻
射）する事が抑えられ、高い遮熱性を有したものであ
る。

【００２７】又、高い屈折率を有する顔料を使用するこ
とから、豊富な散乱光を被覆系内へ透過する事より、被
覆系内に影が出来難く作物の均一な成長、果実・花卉類
等の着色の均一化が促進されると共に、顔料の光線遮蔽
効果が低くなる事から添加量と比較して遮光率が抑えら
れ、低遮光率が必要な場合に於いても資材全面を充分な
厚みの遮光層でコーティングする事が可能であり、例え
ば３０％程度の低遮光率の場合であっても顔料を充分添
加する事ができ、高い遮熱性を付与される。これに対
し、屈折率の低いアルミパウダーを顔料として使用した
場合には、顔料の遮光効果が大きい為添加量を抑える必
要があることから、外観上もほぼ透明であり、充分な遮
熱性を付与する事は不可能である。

【００２８】加えて、顔料がルチル型２酸化チタンであ
る場合、２酸化チタンは比較的安定であり、アルミパウ
ダーの様に、水分，温度によって酸化されることがな
く、長期に亘って安定した遮光率および遮熱性を持続す
ることが可能となる。

【００２９】本発明によって得られる遮光資材は、通気
性のある不織布の少なくとも片面に、白色顔料を分散し
た親水性合成樹脂バインダーをコーティングした、２層
以上の複合構造となっていることから、資材を構成する
素材に吸湿性・透湿性があり、夜間に温度が低下した場
合等湿度が上昇し、過湿状態さらには結露が発生するの
を抑制する事ができ、灰色カビ病等の病害を抑制する事
が可能となる。

【００３０】白色顔料として２酸化チタンを使用する場
合、２酸化チタンは光酸化触媒であることから通常資材
耐久性を低下させるものであるが、親水性合成樹脂バイ
ンダーにＰＶＡ系合成樹脂水溶液を使用し、ガスバリヤ
ー性の高いＰＶＡ系合成樹脂皮膜で顔料をコーティング
する事によって資材耐候性の劣化を防止する事が可能で
ある。（２酸化チタンは光エネルギー（紫外線等）によ
って酸素から活性酸素を生成し、該活性酸素によって酸
化反応（高分子においては分子鎖の切断）が進行する
が、ＰＶＡは酸素透過率が低いことから活性酸素の生成
を抑制することができる。）

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００３２】（実施例１） 平均重合度１７００、鹸化度９９．９％のＰＶＡフィル
ムを１９０℃で６倍に延伸し、カミソリスプリッターを
用いて分子の配向（延伸）方向に、１mm幅の微細なスリ
ットを施与せしめた後、２０５℃で３０秒間熱処理を行
って、フィビリル化していない安定したＰＶＡ１軸延伸
・熱処理フィルムを巻き取った。次いでこのスリットし
て拡幅していない延伸フィルム経反として、２倍に拡幅
した延伸フィルムを緯反として、平均重合度１４００、
鹸化度９９．９％のＰＶＡ５％水溶液をロールコーター
法にて経反に塗布した後、延伸方向がほぼ直交するよう
に緯反を積層、接着し割繊維不織布を得た。

【００３３】次いで平均重合度１４００、鹸化度９９．
９％のＰＶＡ９％水溶液（固形分重量１１％）に対して
１０重量部のルチル型２酸化チタン顔料を分散したバイ
ンダーを浸漬法にて割繊維不織布表面にコーティング、
乾燥させ得られた白色の割繊維不織布に、長さ方向に約
１０％収縮するようシボ付け加工を行い、遮光率５０％
の遮光資材（本発明品１）を得た。図１に、本発明品１
の断面図を示す。

【００３４】（比較例１） 実施例１と同様の方法で、２酸化チタンに変えてアルミ
ニウムパウダーを３重量部分散したバインダーを使用し
て、遮光率５０％の遮光資材（比較品１）を得た。

【００３５】以上のようにして得られた実施例１及び比
較例１の遮光資材について、図２に本発明品１と比較品
１とをトンネル資材として使用した場合の地上２０ｃｍ
での気温推移の測定結果を示す。

【００３６】図２の結果から、実施例１の方が、比較例
１に比べて、遮熱効果が高いことがわかる。作物は積算
温度によってその生育が規定されるものであり、日中の
１〜２℃の温度低下は大きな効果として発現する。ま
た、本発明品１は比較品１よりも遮光率が低いことか
ら、被覆系内に多くの光を透過し、且つ遮熱性にも優れ
ることがわかる。

【００３７】つぎに、表１に本発明品１と比較品１を透
過する散乱光比率の測定結果を示す。散乱光比率は次の
測定方法によって測定を行った。直径２０cm、高さ２０
cmの筒の内壁を黒色に塗装し、一方の端部を照度計のセ
ンサー部分を装着した黒色の板に貼着し直達光測定用の
治具を作成した。入射光が直接センサー部分に当たるよ
う光源との位置関係を調節し、他方の端部（開口部）に
サンプルを装着した。これにより、サンプルを透過した
散乱光は筒内壁面に吸収され、直達光がセンサーにて測
定される（透過光１）。次いで同様のサンプルを使用
し、治具を使用せず直接照度計のセンサーを被覆し、直
達光と散乱光を同時に測定した（透過光２）。光源は太
陽光で、明るさは９００００ＬＸ であった。

【００３８】よって散乱光比率は次式にて計算される。 ［散乱光比率］＝（［透光率２］−［透過光１］）／
［透過光２］

【００３９】

【表１】

【００４０】表１の結果より、本発明品の方が比較品１
よりも散乱光比率が高い事から、本発明品は散乱光が豊
富であり、被覆系内に影ができにくく、より均一に被覆
系内の作物に太陽光線を照射する事が可能となることが
わかった。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によって得
られる遮光資材は、従来使用されてきたアルミ利用遮光
資材、またはカーボンブラック等の黒色の遮光資材と比
較し、低遮光率でも充分な遮熱性を有し、散乱光が豊富
であると共に、高い吸・透湿性を有している事から灰色
カビ病等の病害を抑制することが可能であり、作物の遮
光栽培に使用して極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態たる遮光資材の断面拡大図
である。

【図２】遮光資材の遮熱性を比較するための温度測定グ
ラフである。

【図３】透光率１の測定方法の説明図である。

【図４】透光率２の測定方法の説明図である。

【符号の簡単な説明】

１ 横延伸反 ２ 縦延伸反 ３ ２酸化チタン含有白色被膜 ２１ 光源 ２２ サンプル ２３ 内壁を黒色に塗装した筒 ２４ センサー受光部 ３１ 光源 ３２ サンプル ３３ センサー受光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01G 13/02 A01G 9/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】親水性合成樹脂フィルムを、延伸、スプリ
   ット、熱処理して得られる網状ウェブを、延伸方向が経
   緯に直交するように複数枚を積層、接着して得られる割
   繊維不織布の少なくとも片面に、屈折率の高い白色顔料
   を分散した親水性合成樹脂バインダーをコーティング、
   乾燥して得られる遮光資材であって、 上記親水性合成樹脂フィルムがポリビニルアルコール系
   合成樹脂フィルムで、かつ、上記屈折率の高い白色顔料
   が２酸化チタンで、かつ、上記親水性合成樹脂バインダ
   ーがポリビニルアルコール系合成樹脂水溶液であること
   を特徴とする遮光資材。
2. 【請求項２】遮光資材の散乱光比率が０．５１以上であ
   る請求項１記載の遮光資材。