JP3610107B2

JP3610107B2 - 多機能性マルチングフィルム

Info

Publication number: JP3610107B2
Application number: JP02074495A
Authority: JP
Inventors: 良平谷口; 住典田中
Original assignee: Okura Kogyo KK
Current assignee: Okura Kogyo KK
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JPH08214714A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、農作物の栽培効率を向上させるために畝等に敷くマルチングフィルム、更に詳しくはフィルムの所定位置に長手方向に対して帯状に、異なる性能を有する多機能性マルチングフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、農作物の栽培を効率よく行うためにさまざまな機能を有するマルチングフィルムが提案されている。例えば、地温を上昇させる効果のある透明のマルチングフィルム、雑草の繁茂を防止する黒色マルチングフィルム、害虫忌避効果を有するシルバーのマルチングフィルム、また夏場に地温を抑制する場合に用いる白色のマルチングフィルムなどがある。
【０００３】
しかしながら、単一構成のマルチングフィルムでは要求される多様な機能を充足するには限界があるため、一枚のフィルム中であっても部位によって機能が異なる、いわゆる配色マルチングフィルムが注目されつつある。例えば、フィルムを上面から見た場合、長手方向に対して帯状に両側が乳白色に、中央が黒色又は銀色に着色された農業用マルチングフィルム（実開平６−３８４８４号公報）や、配色がそれとは逆転して、両側が黒色もしくは銀色で中央部が乳白色の農業用マルチフィルム（実開平６−３８４８５号公報）などが提案されている。
【０００４】
これらのフィルムは、播種又は植え付け時から成長期にかけては、作物の毛根がマルチングフィルムの中央部で被覆している土中に位置し、作物がかなり成育した時期にはマルチングフィルムの両側で被覆している土中に位置するという点に着目して提案されたもので、前者は中央部が黒色の場合は成育初期に地温上昇が必要でその後は地温抑制が必要な作物（例えば、春に植え付けして夏に収穫する作物）に適しており、後者は同じく両側が黒色の場合、前述したマルチングフィルムとは逆の、成育初期に地温抑制が必要でその後は地温上昇が必要な作物（例えば、夏に植え付けして秋から冬にかけて収穫する作物）に適している。
【０００５】
このように地温上昇や雑草防止、害虫忌避、地温抑制等の機能のうちいくつかを合わせ持つマルチングフィルムはすでにいくつか報告されているが、これらの機能と作物の成育促進機能を兼備するマルチングフィルムは、未だ報告されていない。
【０００６】
又、本発明者らは先に特願平６−１９４０９６号として、雑草防止機能と作物の成育促進に優れ、さらに耐候性に優れたマルチングフィルムとして、粒状マグネタイト粒子とカーボンブラックを特定量含有する熱可塑性樹脂からなるマルチングフィルムを提案したが、単一構成のマルチングフィルムであるので作物の種類やマルチングフィルムの使用時期に応じて新たな機能を付与することが困難であり、またコスト高につながることがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、フィルム面内の一部が雑草防止と作物の成育促進効果に優れ、さらに目的に応じて異なる機能の付与された多機能性マルチングフィルムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として本発明では、粒状マグネタイト粒子を１〜１０ｗｔ％と、カーボンブラックを０．５〜４．０ｗｔ％含有する熱可塑性樹脂からなる部分が、フィルムの長さ方向に対して帯状に形成されていることを特徴とする多機能性マルチングフィルムが提供され、
さらに、前記多機能性マルチングフィルムが少なくとも一方の最外層に透明層を有する多層フィルムであることを特徴とする前記多機能性マルチングフィルムが提供され、
さらにまた、前記透明層に害虫忌避剤が混入されていることを特徴とする前記多機能性マルチングフィルムが提供され、
さらにまた、粒状マグネタイト粒子を１〜１０ｗｔ％と、カーボンブラックを０．５〜４．０ｗｔ％含有する熱可塑性樹脂から成る部分が、フィルムの中央にフィルム長手方向に帯状に設けられていることを特徴とする前記多機能性マルチングフィルムが提供される。
【０００９】
すなわち、太陽光線の中の可視光線及び紫外線を吸収して遠赤外線を放射するという特性を持つ（ＦｅＯ _ｘ・Ｆｅ_２Ｏ_３、０＜Ｘ≦１）なる化学式で表される粒状マグネタイト粒子と、該粒状マグネタイト粒子の強い酸化作用によって引き起こされる熱可塑性樹脂の劣化を抑えることのできるカーボンブラックを含有する熱可塑性樹脂からなるフィルムが、成育促進効果及び雑草防止効果を有することに着目し、これらの機能をより効果的に発揮することのできるマルチングフィルムの構成を検討し本発明に至った。
【００１０】
以下図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による多機能性マルチングフィルムの一例を表す断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。本発明の多機能性マルチングフィルムは、そのフィルム構成中に配色層２を有する。配色層２は、粒状マグネタイト粒子を１〜１０ｗｔ％と、カーボンブラックを０．５〜４．０ｗｔ％含有する熱可塑性樹脂からなる部分（以下、成育促進部と称す。）２１とその他の部分（以下、他部と称する。）２２からなる。配色層２中の成育促進部２１の位置は、マルチングフィルムを展張する場所や時期に応じて適宜決定すると良いが、後述する共押出法によって連続的に多機能性マルチングフィルム１を製造する場合は、製造上の都合により成育促進部２１がフィルムの長さ方向に帯状になる。特に図１に示すようにマルチングフィルムの中央に成育促進部２１を設けると、種子の近辺で特に成育促進効果と雑草防止効果が高まるので良い。なおこのときの成育促進部２１の幅は作物の種類や根の張り具合にもよるが、通常１０〜５０ｃｍ程度が好ましく、これよりも狭い幅であると十分な効果が得られず、又これより幅広になっても効果の向上がほとんどないばかりか、コスト高にもつながる。
【００１１】
また、配色層２の成育促進部２１以外の部分である他部２２には、従来よりマルチングフィルムに用いられてきた樹脂を適宜選択して用いることができる。これによって多機能性マルチングフィルム１に、目的に応じた機能を付与するのである。例えば、他部２２をカーボンブラックのみを含有する黒色の熱可塑性樹脂で形成すると、マルチングフィルム全体が被覆する広域にわたって雑草の成育を防止することができ、又他部２２を透明な樹脂で形成するとフィルム内の広域にわたって地温を上昇させることができる。さらにまた、他部２２をシルバー顔料を含有する熱可塑性樹脂で形成すると、害虫忌避効果が高まる。
【００１２】
又、他部２２を５００ｎｍにおける吸光度（Ａ_５００）と８００ｎｍにおける吸光度（Ａ_８００）の比Ａ_５００／Ａ_８００が４．０以上である酸化鉄粒子、及び紫色、青色、又は緑色から選ばれるいずれかの有機系顔料をそれぞれ１．０〜５．０ｗｔ％含有する熱可塑性樹脂で形成すると、広域にわたって雑草防止機能と地温上昇機能を付加することができる。なお、他部２２に顔料や酸化鉄等を添加する場合、その量はフィルムの厚みや熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが、１．０〜５．０ｗｔ％、特に１．５〜３．５ｗｔ％が、コストと機能及び強度の兼ね合いから好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の多機能性マルチングフィルム１は配色層２のみからなる単層フィルムであっても特に問題ないが、配色層２の少なくとも一方に透明層３を設けると、配色層２の継ぎ目２３の強度が向上するため好ましい。更に、この透明層３に害虫忌避剤を混入すると害虫の飛来を防止することができるので特に好ましい。このとき混入する忌避剤としては、ピレトリン、アレスリン等のピレスロイド系や、ホキシム、ピリダフェンチオン、テトラクロルビンホス等の有機リン系の殺虫剤、また天然樹皮等から抽出されたオバクノン、ノミリン、リモニン、デオキシリモニン、更には３，６−ジクロロピリタジンとパラクロロメタキシレノールの混合剤等が例示される。
【００１４】
本発明の多機能性マルチングフィルムに用いられる熱可塑性樹脂としては、通常の押出成形法やカレンダー成形に適する熱可塑性樹脂であれば特に制限なく使用でき、例えば低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体等のポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂あるいはポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらの中でも使用後の焼却処分が可能であり、安価に入手できるポリエチレン系樹脂を使用することが好ましく、特に直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。また、従来の黒色マルチングフィルムに使用されていた再生原料ももちろん使用可能である。
【００１５】
本発明の多機能性マルチングフィルム１の成育促進部２１に含有されるマグネタイト（ＦｅＯ _Ｘ・Ｆｅ_２Ｏ_３、０＜Ｘ≦１）粒子は、球形、八面体、多面体、不定形等のほぼ等方形状を呈するいわゆる粒状マグネタイト粒子であり、ＢＥＴ比表面積が２〜３０ｍ^２／ｇ、平均粒子径が０．０３〜１．００μｍのものが好ましい。ＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇより大きいか、平均粒子径が０．０３μｍ未満では熱可塑性樹脂との混練性が悪くなる。一方、ＢＥＴ比表面積が２ｍ^２／ｇ未満か、平均粒子径が１．００μｍより大きい場合は遠赤外線の放射効率が低下する。
【００１６】
なお、マグネタイト粒子は成育促進部２１を形成する熱可塑性樹脂中に１〜１０ｗｔ％程度含有させることが好ましく、特に２〜５ｗｔ％程度が好ましい。１ｗｔ％未満では遠赤外線放射量が少なく作物の成育促進効果が不十分であり、１０ｗｔ％を越えると樹脂の劣化が進みフィルムの強度が弱くなってマルチングフィルムとしての使用に耐えられなくなってしまう。
【００１７】
一方、成育促進部２１にマグネタイト粒子と共に添加するカーボンブラックとは、従来公知の農業用マルチングフィルムに用いられているカーボンブラック、例えばファーネスブラックやチャンネルブラック、アセチレンブラックであり、その平均粒径は０．０１〜１．００μｍのものが好ましい。
【００１８】
なお、カーボンブラックは成育促進部２１を形成する熱可塑性樹脂中に０．５〜４．０ｗｔ％程度含有させることが好ましい。０．５ｗｔ％未満の場合は、粒状マグネタイト粒子によって促進される熱可塑性樹脂の劣化、すなわちフィルムの耐候性の悪化を抑える効果が乏しくなるのに対し、カーボンブラックの含有量が４．０ｗｔ％を越えるとフィルム中への紫外光、可視光の入射量が少なくなるため、粒状マグネタイト粒子の遠赤外線の放射量が少なくなり、作物の成育促進効果が乏しくなる。
【００１９】
さらに、本発明においては粒状マグネタイト粒子、有機顔料、害虫忌避剤の他に、従来公知の界面活性剤、カップリング材、滑材、ブロッキング防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、安定剤等を添加することももちろん可能である。
【００２０】
本発明の多機能性マルチングフィルム１の製造方法であるが、例えば成育促進部２１となるフィルムと他部２２となるフィルムをあらかじめ別々に製膜しておき、これらを所望の形状に貼り合わせることによって得られる。又、連続的に大量生産できる工業的な製法としては、複数の押出機を用いた押出成形法を例示することができ、例えば配色層２のみからなる単層のフィルムを形成する場合は、二つの押出機に成育促進部２１用樹脂と他部２２用樹脂を供給して、インフレーション押出成形法もしくはＴダイ押出成形法にて、これらの樹脂を縞状に製膜し、所望の幅にカットすると良い。また、耐候性向上や害虫忌避の目的で本発明の多機能性マルチングフィルム１は少なくとも一方の層に透明層３を有する多層フィルムであることが好ましく、前記配色層２を挟むように透明層３を両外層に有する多層フィルムであることが更に好ましい。この場合少なくとも三つの押出機を用い、上記樹脂以外に透明層３用の樹脂も供給して共押出成形を行うと良い。なお、多機能性マルチングフィルム１の厚みは利用用途によっても異なるが、概ね１５〜６０μｍ程度とするのが一般的である。
【００２１】
【作用】
次に、本発明の多機能性マルチングフィルム中の成育促進部２１が有する成育促進機能及びに雑草防止機能について説明する。
【００２２】
成育促進部２１に含有される粒状マグネタイト粒子は、その色味が黒色系で、紫外線はもちろん光合成に必要な可視光線の多くを吸収するため、通常のカーボンブラック同様雑草の繁茂を防止する機能に優れる。また、該粒状マグネタイトは光半導体としての特性も有しており、紫外線及び可視光線領域の光線を吸収すると励起されて導体となり、その状態から基底状態に戻る時に電磁波である遠赤外線を放射し、これが作物の成育促進に有効に作用する。
【００２３】
なお、遠赤外線による作物の成育促進効果については、土壌の温度上昇や浸透圧の向上作用、あるいは酸素の溶解度や肥料の溶解度の向上作用によるものとみるのが一般的であるが、本発明者らはむしろ第３回遠赤外線技術シンポジウム予稿集（平成５年３月２日社団法人遠赤外線協会発行）第３１〜３４頁の「植物の成長に対する遠赤外線による促進効果の予察」（東京理科大学助教授井上康則著）に見られるように、遠赤外線の吸収による作物の温度上昇作用が大きく働いているものと考えている。
【００２４】
また、該成育促進部２１は、かかる粒状マグネタイト粒子に特定量のカーボンブラックを併用することで、粒状マグネタイト粒子の強い酸化作用に基づく熱可塑性樹脂の劣化が抑えられ、耐候性が大幅に改善された。このカーボンブラックの併用による耐候性の改善効果はおそらく熱可塑性樹脂の劣化にかかわる光線の遮蔽剤としての作用とラジカル補足剤としての作用の相乗作用よるものと推察される。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例によって更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本発明において行った物性の測定方法及び評価方法は次の通りである。
（１）耐候性（単位：％）
サンシャインウエザーメーターを用い、２００時間照射後の引っ張り強度の維持率で耐候性の良否を判定した。
（２）作物の成育度（単位：ｃｍ）
熊本県鹿本地区の圃場で、タバコの栽培テストを行い評価した。作期は、２月２７日定植、４月２日にタバコの苗丈を測定して成育度の判定基準とした。
（３）雑草防止効果
上記タバコの栽培テストにおいて、雑草の繁茂が見られなかったものを（○）、雑草が少し繁茂したものを（×）とした。なお、フィルムによっては中央と両側で効果が異なるので、それぞれ別に評価した。
【００２６】
実施例１〜４、比較例１〜７
表１に示すように配合した樹脂を押出機に供給し、インフレーション押出成形法により厚さ２０μｍのマルチングフィルムＡ〜Ｋを製造した。実施例１〜４、及び比較例１〜５のフィルムＡ〜Ｉは、フィルムの中央部と両側部では異なった原料樹脂を用いており、いわゆる配色マルチングフィルムの構成をとる。また比較例６、７のフィルムＪ、Ｋは、フィルム全体が単一の原料樹脂から成るマルチングフィルムである。さらにまた、実施例４のフィルムＤのみ配色層の上下に透明層を有する３層フィルムで、残りのフィルムは単層フィルムである。
【００２７】
なお、実施例及び比較例で使用した粒状マグネタイト粒子はＢＥＴ比表面積が５．４ｍ^２／ｇのものである。また表中のＬＤＰＥとは低密度ポリエチレンを意味する。
【００２８】
【表１】

【００２９】
これらのフィルムＡ〜Ｋの耐候性、作物の成育度、雑草防止効果について測定を行った結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
実施例１、２及び比較例１、２より明らかなように粒状マグネタイト粒子の添加量が少ないと、成育促進効果ならびに雑草防止効果が悪化し、また多すぎるとフィルムの耐候性が悪くなる。さらに実施例３、及び比較例３、４から、カーボンブラックの添加によってフィルムの耐候性が向上すること、また多量に添加しすぎると作物の成育促進効果を妨げることが分かる。
【００３２】
また、実施例１〜４、及び比較例１〜７より本発明による多機能性マルチングフィルムは、耐候性、作物の成育促進効果、雑草防止効果、すべてを兼ね備えていることがわかる。
【００３３】
【効果】
本発明の多機能性マルチングフィルムは、特定量の粒状マグネタイト粒子とカーボンブラック粒子を含有した熱可塑性樹脂からなる部分を有しているので、該部分は雑草防止効果に優れるほか、作物の成育促進効果を有している。
【００３４】
また、フィルム全体が単一の樹脂からなるのではなく、フィルムの長手方向に対して帯状に一部が成育促進効果と雑草防止効果に優れる部分で、残る部分が他の機能を有する部分であるので、更に複雑な機能をフィルムに付加することができる。
【００３５】
更に、フィルムの少なくとも一方の最外層に害虫忌避剤が添加された透明層を設けると害虫の飛来を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多機能性マルチングフィルムの一実施例を表す（Ａ）断面図と、（Ｂ）平面図である。
【符号の簡単な説明】
１多機能性マルチングフィルム
２配色層
２１成育促進層
２２他部
２３継ぎ目部
３透明層

Claims

粒状マグネタイト粒子を１〜１０ｗｔ％と、カーボンブラックを０．５〜４．０ｗｔ％含有する熱可塑性樹脂からなる部分が、フィルムの長手方向に対して帯状に形成されていることを特徴とする多機能性マルチングフィルム。
前記多機能性マルチングフィルムが少なくとも一方の最外層に透明層を有する多層フィルムであることを特徴とする請求項１記載の多機能性マルチングフィルム。
前記透明層に害虫忌避剤が混入されていることを特徴とする請求項２記載の多機能性マルチングフィルム。
粒状マグネタイト粒子を１〜１０ｗｔ％と、カーボンブラックを０．５〜４．０ｗｔ％含有する熱可塑性樹脂から成る部分が、フィルムの中央にフィルムの長手方向に対して帯状に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の多機能性マルチングフィルム。