JP6640790B2 - 農業用フィルム - Google Patents
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Description
本発明は、農業用フィルムに関し、より詳しくは、高度な無影化環境を好適に実現できる農業用フィルムに関する。
散光フィルムは、フィルム内に透過する太陽光線を散光させて柔らかな光にするのみならず、散光させることで、通常、影となって太陽光線が行き届かないような場所にも光を届けることができる（特許文献１）。
従来の散光フィルムでは、太陽光線を散光させてもなお、影となってしまう部分が発生することがあり、いわゆる無影化環境の提供には改善の余地があった。
そこで、本発明の課題は、高度な無影化環境を好適に実現できる農業用フィルムを提供することにある。
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、以下の各発明によって解決される。
（請求項１）
透明樹脂フィルム層の片面に、透明樹脂に平均粒径の異なる大散光剤及び小散光剤が分散された散光剤分散フィルム層が積層され、
前記大散光剤は、粒径が１μｍ〜１０μｍの範囲であり、且つ前記散光剤分散フィルム層の全体の重量に対する配合量が３ｗｔ％〜１５ｗｔ％の範囲である粘土鉱物であり、
前記小散光剤は、粒径が０．１μｍ〜０．９μｍの範囲であり、且つ前記散光剤分散フィルム層の全体の重量に対する配合量が０．３ｗｔ％〜２ｗｔ％の範囲であるハイドロタルサイト類であり、
前記散光剤分散フィルム層の表面に、第１の散乱光を生じさせる前記大散光剤による大凸面が形成されると共に、
該大凸面を形成する大散光剤の周囲に、前記第１の散乱光を更に散光して第２の散乱光を生じさせる小散光剤による小凸面が形成される、
ことを特徴とする農業用フィルム。
（請求項２）
前記大散光剤に対する前記小散光剤の配合数量比が６０倍〜１００倍であることを特徴とする請求項１記載の農業用フィルム。
（請求項３）
前記粘土鉱物が、霞石又は霞石閃長岩（ネフェリン閃長岩）からなるアルカリ正長石であることを特徴とする請求項１又は２記載の農業用フィルム。
透明樹脂フィルム層の片面に、透明樹脂に平均粒径の異なる大散光剤及び小散光剤が分散された散光剤分散フィルム層が積層され、
前記大散光剤は、粒径が１μｍ〜１０μｍの範囲であり、且つ前記散光剤分散フィルム層の全体の重量に対する配合量が３ｗｔ％〜１５ｗｔ％の範囲である粘土鉱物であり、
前記小散光剤は、粒径が０．１μｍ〜０．９μｍの範囲であり、且つ前記散光剤分散フィルム層の全体の重量に対する配合量が０．３ｗｔ％〜２ｗｔ％の範囲であるハイドロタルサイト類であり、
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該大凸面を形成する大散光剤の周囲に、前記第１の散乱光を更に散光して第２の散乱光を生じさせる小散光剤による小凸面が形成される、
ことを特徴とする農業用フィルム。
（請求項２）
前記大散光剤に対する前記小散光剤の配合数量比が６０倍〜１００倍であることを特徴とする請求項１記載の農業用フィルム。
（請求項３）
前記粘土鉱物が、霞石又は霞石閃長岩（ネフェリン閃長岩）からなるアルカリ正長石であることを特徴とする請求項１又は２記載の農業用フィルム。
本発明によれば、高度な無影化環境を好適に実現できる農業用フィルムを提供できる効果が得られる。
以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明の農業用フィルムの層構成を概念的に説明する図である。
農業用フィルム１は、透明樹脂フィルム層２と散光剤分散フィルム層３とからなる。
農業用フィルム１は、透明樹脂フィルム層２と散光剤分散フィルム層３とからなる。
透明樹脂フィルム層２および散光剤分散フィルム層３に使用される透明樹脂としては、エチレン系重合体、プロピレン系重合体等のポリオレフィンおよび塩化ビニル等を用いることができる。中でも防汚性、耐久性等の面から低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体が好ましい。
本発明において、透明、不透明あるいは半透明とは、日光が散乱せずフィルムを通して直進するか否かを意味するものであって、日光が透過するか否かを意味するものではない。
透明樹脂フィルム層２を形成する樹脂と散光剤分散フィルム層３を形成する樹脂は、それぞれ異なる樹脂であってもよいが、両層の接着性を得るためには同じ化学組成の樹脂を使用することも好ましい。
散光剤分散フィルム層３には、大散光剤３０及び小散光剤３１が分散されている。大散光剤３０は図示では１個の粒子が示されており、その大散光剤３０の周囲あるいは近傍に小散光剤３１が分散している。
大散光剤３０は、粒径が１μｍ〜１０μｍ、好ましくは２μｍ〜４μｍであり、散光剤分散フィルム層３の全体の重量に対する配合量が３ｗｔ％〜１５ｗｔ％、好ましくは５ｗｔ％〜１０ｗｔ％である。
小散光剤３１は、粒径が０．１μｍ〜０．９μｍ、好ましくは０．２μｍ〜０．６μｍであり、散光剤分散フィルム層３の全体の重量に対する配合量が０．３ｗｔ％〜２ｗｔ％、好ましくは０．５ｗｔ％〜１．２ｗｔ％である。
小散光剤３１の配合量は、重量で見ると、大散光剤３０よりも少ない。しかし、小散光剤３１の体積（粒径の３乗に比例）は大散光剤３０よりも大幅に小さくなり、このとき比重に大差はないため、大散光剤３０に対する小散光剤３１の配合数量比は大幅に大きいものになる。
本発明において、大散光剤３０に対する小散光剤３１の配合数量比は６０倍〜１００倍であることが好ましい。これにより、散光剤分散フィルム層３の表面には、大散光剤３０に由来する大凸面が形成されると共に、大凸面の表面に小散光剤３１による小凸面が更に形成される。
次に、図２を参酌して、農業用フィルム１による散光を概念的に説明する。図２は、図１において点線で囲まれた領域Ａを拡大して示している。
図２中、図示しない透明樹脂フィルム層２を透過して散光剤分散フィルム層３に入射した光は、まず、大散光剤３０によって第１の散乱光に変換され、次いで、第１の散乱光は、小散光剤３１によって、更に多方向に散乱された第２の散乱光を生じる。これにより、散光剤分散フィルム層３の表面（内面）から多方向に散乱光が放出され、高度な無影化環境が形成される。
大散光剤３０としては、アルカリ正長石、酸化珪素、各種天然または合成の珪酸塩類などが挙げられるが、中でも霞石又は霞石閃長岩（ネフェリン閃長岩）からなるアルカリ正長石を好ましく用いることができる。市販品としては、ユニミン社製「ミネックス（ＭＩＮＥＸ）７」を用いることができる。
小散光剤３１としては、ハイドロタルサイト類を用いる。ハイドロタルサイト類は、式Ｍ２＋ １−ｘＡｌ３＋ ｘ（ＯＨ−）２（Ａ１ ｎ−）ｘ／ｎ・ｍＨ２Ｏで表される化合物である。上記式において、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｃａ２＋及びＺｎ２＋からなる群から選ばれた２価の金属イオンを表しし、Ａ１ ｎ−はｎ価のアニオン、ｘは、０＜ｘ＜０．５の範囲にある数、ｍは、０≦ｍ≦２の範囲にある数、ｎは、１≦ｎ≦３の範囲にある数を示す。ハイドロタルサイト類としては、例えばＤＨＴ（協和化学株式会社製）等を好ましく使用することができる。
かかる農業用フィルムを用いたトマト栽培例では、枯れ落ちた葉はあまり確認されなかった。また枯れ落ちた葉の体積は、生育した葉の体積と比較すると１割未満であった。また、梅雨明け以降になっても、焼けたトマトは確認されなかった。
さらに、ハウス内部の全体の株の高さもほぼ一定で揃っていたことが確認された。これも無影化環境による効果である。影が生じてしまうと、そこに存在する葉は枯れ落とされ、光合成が可能なところに葉をつけようと、茎が伸びる。そうすると、背が高い株が生じる。
本発明のフィルムでは、このような高い株がなかったことから、全ての株で同様の生育がなされた。上記の結果、栄養成長を抑え、生殖成長にエネルギーが費やされたため、トマトの収穫量を増加できる。
透明樹脂フィルム層２の膜厚は、任意に設定することができるが、５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、一般には、１０〜１５０μｍとされる。膜厚が５μｍより薄い場合は、膜面を平滑にすることが難しくなり透明性が低下する。散光剤分散フィルム層３の膜厚は、任意に設定することができるが、一般には、５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍとされる。
すなわち、農業用フィルム１の全膜厚は、１５〜３００μｍが好ましく、より好ましくは５０〜２００μｍとすることができる。
透明樹脂フィルム層２と散光剤分散フィルム層３の積層方法は、格別限定されない。例えば、予め、散光剤分散フィルム層３を形成し、これに透明樹脂フィルム層２を押出ラミによって積層してもよく、予め、透明樹脂フィルム層２を形成し、これに散光剤分散フィルム層３を押出ラミによって積層してもよい。また、インフレーション成形によって、両層の樹脂組成物を同時に押出し、ダイ内あるいはダイから押し出された直後に積層することもできる。
散光剤分散フィルム層３は、農作物側（内側）に配向されることが好ましい。散光剤分散フィルム層３を内側にして用いることによって、透明樹脂フィルム層２がフィルム外層となるため、フィルム外表面は平滑面となり、散光剤分散フィルム層３がフィルム内層となる。これによって、微小な凹凸のある梨地面がフィルム内表面に形成され、無影化を好適に実現できる。
また、散光剤分散フィルム層３の表面は、防曇性を付与してもよい。防曇性の付与方法としては、界面活性剤等の親水性基を有する化合物を散光剤分散フィルム層３に混練する方法を採用することができ、また、散光剤分散フィルム層３の表面に防曇剤を塗布することもできる。
散光剤分散フィルム層３に混練する場合の防曇性付与剤としては、非イオン系、アニオン系あるいはカチオン系の界面活性剤が使用できる。これらの化合物としては、ポリオキシアルキレンエーテル、多価アルコールの部分エステル、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の部分エステル、高級アルコール硫酸エステルアルカリ金属塩、アルキルアリールスルホネート、四級アンモニウム、脂肪酸アミン誘導体が挙げられる。中でも炭素数１４〜２２の脂肪酸とソルビタン、ソルビトール、グリセリン、プロピレングリコール等の多価アルコールとのエステルあるいはそのアルキレンオキサイド付加物を主成分とする非イオン系界面活性剤等が好ましい。
散光剤分散フィルム層３に塗布して防曇性を付与する防曇剤としては、無機の微粒子と界面活性剤を含有するものが望ましく、無機の微粒子としては、粒径５〜１００ｎｍ程度の無機親水性コロイド物質を用いることができる。具体的には、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状の水酸化鉄、水酸化錫、酸化チタン、硫酸バリウム、リチウムシリケート等を用いることができる。
防曇剤の塗布は、トンネル用骨材、栽培ハウス用骨組みに張設する前に塗布してもよく、また、これらに張設した後必要に応じた時期に塗布してもよい。
こうして得られた農業用フィルム１は、乾燥状態では不透明ないし半透明となり、散光剤分散フィルム層３面が湿潤したときは透明となる。
なお、本発明の農業用フィルム１においては、透明樹脂フィルム層２は単層であってもよく、また、積層フィルム層であってもよい。従って、本発明の農業用フィルム１は、３層以上の構造とすることもできる。
そして、各層には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種の紫外線吸収剤、光安定剤（耐候性改良）、保温剤、赤外線吸収剤等を適宜添加し、各種機能を付与することもできる。
本発明の農業用フィルム１を使用するときは、散光剤分散フィルム層３面が、フィルム内面（トンネルあるいはハウス等の内側）となるように張設する他は従来と同様に使用され、構築されたトンネルあるいはハウスの骨組みに張設され、その内部で作物が栽培される。
農業用フィルム１を用いて栽培するときは、冬場等の保温を要するときはハウスあるいはトンネルを閉鎖した状態で栽培が行われる。ハウスあるいはトンネルを閉鎖して栽培するときは、保温され栽培温度を高くすることができると共に、内部の湿度が上昇しその水分が農業用フィルム１の散光剤分散フィルム層３面に付着する。付着した水は、防曇剤の作用によって散光剤分散フィルム層３の面で水膜となる。その結果、農業用フィルム１は透明となって、直射日光が作物に照射される。
一方、春期の４〜５月以降、特に夏場の気温が高く、太陽光線が強い時期には、農業用フィルム１を部分的に引上げて換気をさせて栽培を行う。トンネルあるいはハウス内が換気されると内部が乾燥し、農業用フィルム１の内面の水膜が消失する。その結果、農業用フィルム１は不透明ないし半透明となって、直射日光が分散して柔らかい光となって作物に照射される。従って、作物に焼け等の高温障害が発生することを防止することができ、野菜、果実作物、花卉等多くの作物の栽培に使用することができる。
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はかかる実施例により限定されない。
１．フィルムの作製
インフレーション成形法によって、下記各構成の透明樹脂フィルム層と散光剤分散フィルム層とを有する農業用フィルム（積層フィルム）を作製した。
透明樹脂フィルム層は及び散光剤分散フィルム層は、それぞれ単層とした。
インフレーション成形法によって、下記各構成の透明樹脂フィルム層と散光剤分散フィルム層とを有する農業用フィルム（積層フィルム）を作製した。
透明樹脂フィルム層は及び散光剤分散フィルム層は、それぞれ単層とした。
＜透明樹脂フィルム層＞
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＭＩ：０．５、酢ビ含量１５％）１００重量部で形成した。厚さ１００μｍであった。
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＭＩ：０．５、酢ビ含量１５％）１００重量部で形成した。厚さ１００μｍであった。
＜散光剤分散フィルム層＞
透明樹脂であるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＭＩ：０．５、酢ビ含量１５％）１００重量部に対して、下記大散光剤７重量部と、下記小散光剤０．８重量部を配合し、混合した。散光剤分散フィルム層の厚さは３０μｍである。
大散光剤：霞石閃長岩（ネフェリン閃長岩）（ユニミン社製「ミネックス（ＭＩＮＥＸ）７」）、粒径３．５μｍ
小散光剤：ハイドロタルサイト（協和化学工業社製「ＤＨＴ−４Ａ」）、粒径０．４μｍ
透明樹脂であるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＭＩ：０．５、酢ビ含量１５％）１００重量部に対して、下記大散光剤７重量部と、下記小散光剤０．８重量部を配合し、混合した。散光剤分散フィルム層の厚さは３０μｍである。
大散光剤：霞石閃長岩（ネフェリン閃長岩）（ユニミン社製「ミネックス（ＭＩＮＥＸ）７」）、粒径３．５μｍ
小散光剤：ハイドロタルサイト（協和化学工業社製「ＤＨＴ−４Ａ」）、粒径０．４μｍ
２．栽培試験
図３に示すように、得られたフィルム１を、みかど化工株式会社誉田実験農場に設けたハウス（高さ３．６ｍ）に展張し、フィルム１から５０ｃｍ下（Ｐ１）、１ｍ下（Ｐ２）、２ｍ下（Ｐ３）、３ｍ下（Ｐ４）、ハウス内地面（Ｐ５）、及び、ハウス外地面（Ｐ６）の各位置への散光到達量を、時間帯毎の平均照度として測定した。結果を図４に示す。
図３に示すように、得られたフィルム１を、みかど化工株式会社誉田実験農場に設けたハウス（高さ３．６ｍ）に展張し、フィルム１から５０ｃｍ下（Ｐ１）、１ｍ下（Ｐ２）、２ｍ下（Ｐ３）、３ｍ下（Ｐ４）、ハウス内地面（Ｐ５）、及び、ハウス外地面（Ｐ６）の各位置への散光到達量を、時間帯毎の平均照度として測定した。結果を図４に示す。
＜評価＞
まず、図４（ａ）に点線で示すように、大散光剤及び小散光剤を含まない透明フィルム（比較）では、通常、フィルムからハウス内地面に向かうに連れて、照度が低下する。
まず、図４（ａ）に点線で示すように、大散光剤及び小散光剤を含まない透明フィルム（比較）では、通常、フィルムからハウス内地面に向かうに連れて、照度が低下する。
これに対して、本発明のフィルムでは、図４（ａ）の棒グラフに示されるように、１０時〜１１時の時間帯において、フィルムから１ｍ下〜ハウス内地面にかけての領域で、透明フィルム（比較）よりも大きい照度が測定されることがわかる。
特に、フィルム直下（フィルムから５０ｃｍ下）よりも、フィルムから１ｍ下〜２ｍ下にかけての領域の方が、照度が大きくなっていることがわかる。これらのことから、本発明のフィルムによれば、高度な無影化環境を好適に実現できることがわかる。
また、図４（ｂ）の棒グラフに示されるように、１２時〜１３時の時間帯においては、フィルムから１ｍ下〜３ｍ下にかけての領域の照度が若干低下することがわかる。そのため、本発明のフィルムによれば、上述した無影化の効果に加えて、太陽の仰角が大きい時間帯にハウス内の植物に過剰な光が照射されることを防止する効果も得られる。
更にまた、図４（ｃ）の棒グラフに示されるように、１４時〜１３時の時間帯においては、フィルム直下（フィルムから５０ｃｍ下）よりも、フィルムから１ｍ下〜３ｍ下にかけての領域で照度が大きくなり、高度な無影化環境を好適に実現できることがわかる。
１：農業用フィルム
２：透明樹脂フィルム層
３：散光剤分散フィルム層
３０：大散光剤
３１：小散光剤
２：透明樹脂フィルム層
３：散光剤分散フィルム層
３０：大散光剤
３１：小散光剤
Claims (3)
- 透明樹脂フィルム層の片面に、透明樹脂に平均粒径の異なる大散光剤及び小散光剤が分散された散光剤分散フィルム層が積層され、
前記大散光剤は、粒径が１μｍ〜１０μｍの範囲であり、且つ前記散光剤分散フィルム層の全体の重量に対する配合量が３ｗｔ％〜１５ｗｔ％の範囲である粘土鉱物であり、
前記小散光剤は、粒径が０．１μｍ〜０．９μｍの範囲であり、且つ前記散光剤分散フィルム層の全体の重量に対する配合量が０．３ｗｔ％〜２ｗｔ％の範囲であるハイドロタルサイト類であり、
前記散光剤分散フィルム層の表面に、第１の散乱光を生じさせる前記大散光剤による大凸面が形成されると共に、
該大凸面を形成する大散光剤の周囲に、前記第１の散乱光を更に散光して第２の散乱光を生じさせる小散光剤による小凸面が形成される、
ことを特徴とする農業用フィルム。 - 前記大散光剤に対する前記小散光剤の配合数量比が６０倍〜１００倍であることを特徴とする請求項１記載の農業用フィルム。
- 前記粘土鉱物が、霞石又は霞石閃長岩（ネフェリン閃長岩）からなるアルカリ正長石であることを特徴とする請求項１又は２記載の農業用フィルム。
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