JPS627939B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は黒色農業用被覆材に関する。更に詳し
くは、一般に黒色マルチフイルムと呼ばれている
黒色農業用被覆材に関する。 マルチ栽培においては、主として地温上昇効果
を求め、同時に土壤水分保持効果、土壤固結防止
効果、養分流亡防止効果および雑草繁茂防止効果
などの実現を目指して、従来から透明な低密度ポ
リエチレンフイルムがマルチフイルムとして用い
られている。このように、従来のフイルムマルチ
は地温の上昇を主たる目的としているので、光線
をよく透過する透明フイルムが主体であり、雑草
防除を兼ねる場合には黒色フイルムが用いられて
いる。 黒色フイルムは、フイルム自体が光線を吸収し
て昇温し、その熱伝導で地温も透明フイルムの場
合程ではないが高まる。外気温が低い場合にはそ
れでよいが、夏場になつて光線が強くなると透明
フイルムでも黒色フイルムでも地温が高くなりす
ぎて、ホウレン草やレタスの成育が阻害される。
従つて、夏場には、地温の上昇を阻止するような
フイルムマルチが要望され、これに応えてアルミ
ニウムが真空蒸着されたフイルムが開発されてい
るが、経済性の上での難点を否定することができ
ない。 こうした事情の下にあつて、実際には地温上昇
阻止用としてカーボンブラツクで黒色に着色した
低密度ポリエチレンマルチフイルムが用いられて
いるが、マルチ裁培で求められる効果を実現させ
る上で必要な一般的な要求、即ちマルチフイルム
を施工する際に損傷などが発生し難いこと、使用
時にフイルムの熱溶融などによる損傷がみられな
いこと、土壤との密着性がよく地中温度（地温）
の上昇阻止が十分に達成されることなどの要求
を、黒色低密度ポリエチレンフイルムは十分に満
足させていないことが指摘されている。 更に、低密度ポリエチレンマルチフイルムにあ
つては、約20μ程度の厚さのものが用いられてい
るが、これはフイルム自体の性質、殊に耐熱温度
や引張強度、剛さなどの物理的強度が比較的劣つ
ていることに原因していると考えることができ、
これらの性質を補うために比較的厚手のフイルム
が用いられているのである。それにも拘らず、実
際に穴あきマルチフイルムとして用いられた場合
には、太陽熱や張つたときの張力などによつて植
物を植える定植穴の大きさが次第に拡大してゆ
き、その結果として地温の上昇阻止が妨げられ、
また水分の蒸散防止を不可能とさせて次第に乾燥
してくるので、土壤の固化や成育の阻害などを招
き、雑草の繁茂を許すことになる。 黒色マルチフイルムの厚さは、地温上昇阻止効
果や雑草繁茂防止効果につながる遮光性とも関連
している。このような効果を十分に得るために
は、フイルムの遮光性を高めることが重要な要件
となつてくるが、フイルムの厚さを薄くすると遮
光性が低下するのを避けることができない。 また、マルチフイルムの一般的な被覆作業は、
手作業かあるいはマルチヤーなどの自動被覆機の
車輪でフイルムの両側端部を押えながら、その部
分に土盛りしつつ施工する方法がとられている。
従つて、このような施工法では、機械の車輪の荷
重に耐え得ると共に、被覆後においてもフイルム
面上で行われる農作業にも耐え得る縦方向
（MD）および横方向（TD）のバランスのよくと
れたフイルム、特に引裂強度や衝撃強度の高いフ
イルムが用いられることが好ましい。 本発明者らは、黒色マルチフイルムに求められ
るこれら多くの要求を同時に満足させる農業用被
覆材について種々検討の結果、密度0.94〜0.97
ｇ／cm³、メルト・インデツクス0.01〜1.0ｇ／10
分（190℃）の高密度ポリエチレン70〜98重量
部、これと相溶性を有するオレフイン系ゴム30〜
２重量部およびカーボンブラツク0.5〜10重量部
の組成物またはそれに更に５重量部以下の酸化チ
タンを配合した組成物から成形された黒色フイル
ムがきわめて好適であることをここに見出した。 しかも、この黒色フイルムは、黒色低密度ポリ
エチレンマルチフイルムよりも薄く、約５〜15
μ、好ましくは約５〜12μ、一般には約10μ程度
の厚さでも十分に所期の効果を奏する。フイルム
の厚さが約15μをこえると、フイルムのヤング率
が高まつてゴワゴワした感じのものとなり、畝な
どの土壤表面に密着し難くなつてそこに空気層を
形成し易くなる。その結果、かえつて雑草が繁茂
し易くなり、また風雨によるフイルムのバタツキ
で成育物を痛めるなどの不都合を生じる。 従つて、本発明の目的は、地温上昇阻止効果や
雑草繁茂防止効果を奏する黒色マルチフイルムと
しての農業用被覆材を提供することにある。本発
明の他の目的は、これらの効果を低下させること
なくフイルムの極薄化を達成せしめた黒色マルチ
フイルムを提供することにある。本発明の更に他
の目的は、カーボンブラツクと共に酸化チタンを
併用することにより、なお一層の遮光性にすぐれ
た黒色マルチフイルムを提供することにある。更
にはまた、耐熱温度や引裂強度、衝撃強度などの
物理的強度の点ですぐれており、施工時や使用時
に損傷を生じ難いマルチフイルムを提供せんとす
るものである。 従来この種の黒色マルチフイルムに遮光性を付
与する経済的な方法として、カーボンブラツクの
如き顔料による着色が一般に施されており、本発
明の黒色農業用被覆材の着色もそれによつている
が、カーボンブラツクには吸湿性がみられ、製膜
中に吸湿するので、フイルム成形時の正常な操業
を維持するためには、最終混合率において10％前
後が限度となる。従つて、本発明においては、こ
のような製膜時のトラブルを回避しつつ必要な遮
光性をフイルムに与え、かつマルチフイルムの実
用的強度を損わないという観点から、カーボンブ
ラツクの配合割合として高密度ポリエチレンとオ
レフイン系ゴムとの合計100重量部当り0.5〜10重
量部、好ましくは２〜５重量部という範囲が選択
される。カーボンブラツクと共に酸化チタンを５
重量部以下の割合で配合すると、均一な遮へい効
果がもたらされ、黒色フイルムの遮光性は更に一
段と高められる。 本発明で用いられる高密度ポリエチレンは、密
度0.94〜0.97ｇ／cm³およびメルト・インデツクス
0.01〜1.0ｇ／10分、好ましくは0.01〜0.2ｇ／10
分（190℃）のものが用いられる。メルト・イン
デツクスが0.01以下のものではフイルム成形性が
劣り、一方1.0以上のものでは延伸配向が不能と
なり、縦横各方向の強度のバランスのとれたフイ
ルムを得ることができず、農業用被覆材として不
適当となる。そして、特に0.01〜0.2の範囲のも
のは、延伸配向特性のすぐれたフイルムが得ら
れ、縦横各方向の強度のバランスのとれたフイル
ムとなる。 このような物性値を有するものであれば、高密
度ポリエチレンとしてエチレンの単独重合体のみ
ならず、少量、例えば10モル％以下のプロピレ
ン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１
−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ペン
テン、４−メチル−１−ペンテンなどのα−オレ
フインを共重合させた共重合体を用いることもで
きる。 このような高密度ポリエチレンとブレンドされ
るオレフイン系ゴムとしては、エチレン含有率60
〜95モル％のエチレン−α−オレフインランダム
共重合体ゴム（少量のジエンとの３元共重合体ゴ
ムを含む）が好んで用いられる。物性面からみる
と、エチレン−α−オレフインランダム共重合体
ゴムをブレンドする目的は、フイルムの柔軟性お
よび衝撃強度を改良することにあり、このような
目的からみて好ましい共重合体ゴムというのは、
柔軟性の点からみて結晶化度の低いものであり、
またの衝撃強度の点から極限粘度の高いものであ
る。従つて、エチレン−α−オレフインランダム
共重合体の中でも、これら２つの点からみてエチ
レン−プロピレンランダム共重合体ゴムが好まし
く、エチレン−１−ブテンランダム共重合体ゴム
を用いる場合には、後記のブレンド割合の範囲内
で、その割合をより多くする必要がある。エチレ
ン−α−オレフインランダム共重合体以外には、
ポリイソブチレン、ブチルゴム、プロピレン−１
−ブテン共重合体ゴム、アタクチツクポリプロピ
レンおよびこれらのハロゲン化物などの、高密度
ポリエチレンと相溶性を有するものがオレフイン
系ゴムとして用いられる。 高密度ポリエチレンとオレフイン系ゴムとは、
前者が70〜98重量部、好ましくは80〜95重量部に
対し後者が30〜２重量部、好ましくは20〜５重量
部の割合でブレンドして用いられる。オレフイン
系ゴムの割合が２重量部以下では、本発明の目的
とする所期の効果が得られず、一方30重量部以上
の割合では機械的強度などが損われることにな
る。 エチレン−α−オレフインランダム共重合体ゴ
ムなどのオレフイン系ゴムがペレツト状の場合に
は、ヘンシエルミキサー、タンブラーなどを用い
るドライブレンド法を直ちに適用して組成物を調
製することもできるが、カーボンブラツクや酸化
チタンを組成物中に均一に分散させるためには、
予めそれらを例えばそれぞれ５〜40重量％、好ま
しくは30〜40重量％および０〜15重量％の割合で
オレフイン系ゴム中に混合したマスターバツチを
用意しておき、使用に際して重合体各成分とドラ
イブレンドして規定量迄希釈し、製膜に供するこ
とが望ましい。また、バンバリーミキサーや押出
機などを用いるメルトブレンド法なども適用する
ことができる。 フイルムの製造は、このようにしてブレンドさ
れた組成物に、必要に応じて抗酸化剤、紫外線吸
収剤、滑剤、スリツプ剤、抗ブロツキング剤、流
滴剤、帯電防止剤などを加えて、Ｔ−ダイ法ある
いはインフレーシヨン法などによつて行われる。 このようにして成形された本発明のマルチフイ
ルムの２、３の代表的な物性値の例を黒色低密度
ポリエチレンマルチフイルム（）、黒色高密度
ポリエチレンマルチフイルム（〜）のそれら
の値と対比しながら、後記の表に示す。高密度ポ
リエチレンフイルムは、低密度ポリエチレンフイ
ルムにみられる耐熱温度や引張強度、剛さなどの
機械的強度についての欠点は補うものの、今度は
引裂強度や衝撃強度の点でかえつて劣るようにな
り、マルチフイルムとして望ましい性質をこれら
の点で満足させない。 しかるに、本発明に係るマルチフイルム（〜
）は、低密度ポリエチレンマルチフイルムの半
分の厚さであつても、衝撃強度や引裂強度を含め
た物理的諸強度の向上によつてフイルム施工時の
損傷がみられず、また耐熱性の向上によつて使用
時の熱溶融によるフイルムの損傷もなく、それに
伴う定植穴の拡大なども有効に防止される。

【表】 本発明に係る黒色農業用被覆材は、これらの物
理的諸性質の向上によつてもたらされる効果ばか
りではなく、地温の上昇阻止という黒色マルチフ
イルムにとつて最も要求される効果を有効に達成
させる。 グラフには、黒色マルチフイルムを用いない場
合の地中10cm下の温度曲線１および黒色マルチフ
イルムとして黒色低密度ポリエチレンフイルム
（前記表のマルチフイルム）または本発明に係
る黒色マルチフイルム（前記表のマルチフイルム
）をそれぞれ用いた場合の地中５cm下の温度曲
線２〜３によつて示される地温が図示されてい
る。測定は、昭和54年12月６日静岡県浜松市にお
いて夜半から行われたが、午前９時以前において
は各温度曲線間の温度差はごく僅かであり、従つ
てその時間帯におけるグラフは省略されている。
なお、主要時間における外気温および相対湿度
は、次の如くである：

【表】 グラフに示された結果は、午前９時以前におい
ては、各種の黒色マルチフイルムを用いてもそれ
を用いない場合とほぼ同様に推移するが、本発明
の黒色マルチフイルムを用いた場合には、太陽熱
を受け始める９時すぎから16時頃迄黒色低密度ポ
リエチレンマルチフイルムが地温より高くなるの
とに対照的に地温より１℃程度低く推移し、この
ような地温上昇阻止傾向はその後のくり返し実験
によつても確認されている。 黒色マルチ栽培の主要な目的は、一般に夏場な
どにおける地温の上昇を阻止すると共に雑草を防
除することなどにあるが、地温の高い時期におい
ても地温の上昇を阻止するばかりではなく、例え
１℃程度でも地温を下げることができれば、野菜
類などの夏場作物の栽培にとつてきわめて好結果
をもたらすことは明らかである。また、特に夏場
には温度の上昇の問題と共に日射による土壤の乾
燥の問題も重要であるが、実際に使用されている
本発明の黒色マルチフイルムの状態を観察する
と、フイルムの裏面には土壤中から蒸発した水分
が細かな水滴として、あたかも均一な厚さの水膜
に近い状態で付着しており、これは土壤水分の蒸
散防止が有効に行われていることの一つのあらわ
れとみることができるばかりではなく、遮熱によ
る地温の上昇阻止にも有効に作用しているものと
考えられる。 従つて、本発明に係る黒色農業用被覆材は、主
として地温の上昇阻止効果などが求められる黒色
マルチフイルムとして、露地栽培、トンネル栽
培、ハウス栽培などにそれぞれ有効に使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、黒色マルチフイルムを用いない場合お
よび黒色マルチフイルムとして黒色低密度ポリエ
チレンフイルムまたは本発明の黒色フイルムをそ
れぞれ用いた場合の地温の温度曲線１〜３をそれ
ぞれ示したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密度0.94〜0.97ｇ／cm³、メルト・インデツク
   ス0.01〜1.0ｇ／10分（190℃）の高密度ポリエチ
   レン70〜98重量部、これと相溶性を有するオレフ
   イン系ゴム30〜２重量部およびカーボンブラツク
   0.5〜10重量部の組成物から成形されたフイルム
   からなる黒色農業用被覆材。 ２ 組成物に更に５重量部以下の酸化チタンが配
   合されて用いられた特許請求の範囲第１項記載の
   黒色農業用被覆材。 ３ オレフイン系ゴムとしてエチレン含有率60〜
   95モル％のエチレン−α−オレフインランダム共
   重合体ゴムを用いた特許請求の範囲第１項記載の
   黒色農業用被覆材。 ４ エチレン−α−オレフインランダム共重合体
   ゴムとしてエチレン−プロピレンランダム共重合
   体ゴムを用いた特許請求の範囲第２項記載の黒色
   農業用被覆材。 ５ フイルムが約５〜15μの厚さを有する特許請
   求の範囲第１項記載の黒色農業用被覆材。