(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直鎖状低密度ポリエチレンに２．０ｗｔ％添加混合して作製した厚さ２０μｍのフィルムの５００ｎｍにおける吸光度（Ａ500 ）と８００ｎｍにおける吸光度（Ａ800 ）の比Ａ500 ／Ａ800 が４．０以上である酸化鉄粒子、及び紫色、青色、また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から成る雑草防止・地温上昇部が、フィルムの長手方向に対して帯状に形成されており、該雑草防止・地温上昇部の４００〜７００ｎｍの平均透過率が２５％未満で、かつ、９００〜１５００ｎｍの平均透過率が６０％以上であることを特徴とする多機能性マルチフィルム。
【請求項２】
前記多機能性マルチフィルムが、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フィルム。
【請求項３】
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フィルム。
【請求項４】
前記雑草防止・地温上昇部が、フィルムの幅方向のほぼ中央に設けら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フィルム。
【発明の詳細な説明】
【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フィルム、雑草の繁茂を防止する黒色フィルム、害虫忌避効果を有するシルバーのマルチフィルム、また夏場に地温を抑制する場合に用いる白色のマルチフィルムなどである。
【０００３】
しかしながら、単一構成のマルチ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、中央部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フィルムの両側で被覆している土中に存在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、後者は同じく両側部が黒色の場合、前述したマルチフィルムとは逆の、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】
しかしながら、これらのマルチフィルムは太陽光線の透過しにくい有色フィルムとすることによって雑草防止機能を付与したために、透明フィルムほどの地温の上昇効果は得られなかった。
【０００６】
又、本発明者らは先に特願平６−２１３４５０号として、特定の酸化鉄粒子と有機系顔料を添加した熱可塑性樹脂からなる農業用マルチフィルムを提案した。
しかしながら、このフィルムは単一構成であるので作物の種類やマルチ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、そのうえコスト高になるという問題を有していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、雑草の繁茂を防止すると共に透明マルチフィルムとほぼ同等の地温上昇機能を有し、さらに多機能で低コストの多機能性マルチフィルムの提供を技術的課題とする。
【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、５００ｎｍにおける吸光度（Ａ500 ）と８００ｎｍにおける吸光度（Ａ800 ）の比Ａ500 ／Ａ800 が４．０以上である酸化鉄粒子、及び紫色、青色、また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から成る雑草防止・地温上昇部が、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フィルムが提供され、
さらに前記多機能性マルチフィルムが、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フィルムが提供され、
さらにまた、前記雑草防止・地温上昇部が、フィルムの幅方向のほぼ中央に設けらていることを特徴とする前記多機能性マルチフィルム。
【０００９】
すなわち、本発明者等は特定吸光度を有する酸化鉄と特定の色相の有色系顔料を含有する熱可塑性樹脂から成るフィルムが、雑草の光合成に必要な４００〜７００ｎｍの領域の光線を良く遮断するが、雑草の繁茂には寄与せず地温の上昇に効果的な７００ｎｍを越える領域の光線は良く透過させることを見いだし、さらにこのような機能をより効率よく発揮することのできるマルチフィルムの構造を鋭意研究した結果、本発明に至ったのである。
【００１０】
以下に、本発明について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は雑草防止・地温上昇部（以下、地温上昇部と称する。）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中の地温上昇部２１の位置は、マルチフィルムを張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フィルムを製造する場合は、製造上の都合により地温上昇部２１はフィルムの長手方向に対して帯状になる。特に図１に示すようにマルチフィルムの中央に地温上昇部２１を設けると種子の近くの土地が効率よくあたためられ、又、種子近辺の雑草防止もできるので好ましい。なおこのときの地温上昇部２１の幅は作物の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の地温上昇部２１以外の部分である他部２２には、従来よりマルチ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。例えば、他部２２をカーボンブラック等を含有する黒色の熱可塑性樹脂から形成すると、マルチフィルム内の広域にわたって雑草の繁茂を防止することができ、また他部２２を透明な樹脂から形成すると、マルチフィルムが被覆する全域の地温上昇機能が望める。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から形成すると、害虫忌避効果が高まる。
【００１２】
また、粒状マグネタイト粒子は５００ｎｍにおける吸光度（Ａ500 ）と８００ｎｍにおける吸光度（Ａ800 ）の比Ａ500 ／Ａ800 が４．０未満の酸化鉄であるが、特有の光半導体性によって、紫外線を吸収して作物の成育促進を促す遠赤外線を放出する。この性質を利用して、粒状マグネタイト粒子と、粒状マグネタイト粒子による樹脂の劣化を防ぐカーボンブラックを熱可塑性樹脂に添加して他部２２を形成すると、多機能性マルチフィルム１は遠赤外線がもたらす成育促進効果も兼備することになる。なお、このときの粒状マグネタイト粒子やカーボンブラックの添加量であるが、粒状マグネタイト粒子は１〜１０ｗｔ％、カーボンブラックは０．５〜４．０ｗｔ％程度が好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の多機能性マルチフィルム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。さらに、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、又天然樹皮等から抽出されたオバクノン、ノミリン、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を例示することができる。
【００１４】
本発明の多機能性マルチ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適用でき、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対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。
【００１５】
本発明の地温上昇部２１に含有される酸化鉄粒子としては、上述した熱可塑性樹脂に酸化鉄粒子を添加混合して得られたフィルムの５００ｎｍにおける吸光度（Ａ500 ）と８００ｎｍにおける吸光度（Ａ800 ）の比であるＡ500 ／Ａ800 が４．０以上を示すものであれば特に制限はなく、このような条件を満足する酸化鉄粒子としては例えば平均粒子径が８０〜１５０ｎｍのヘマタイト（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）粒子が挙げられる。平均粒子径が８０ｎｍ未満あるいは１５０ｎｍを越える場合はＡ800 は一定もしくは低下するがＡ500 が大きく低下するのでＡ500 ／Ａ800 の値が４．０未満となる。Ａ500 ／Ａ800 の値が４．０未満となるということは、雑草の繁茂を防止する効果、もしくは地温上昇効果が低下していることを意味し、好ましくない。
【００１６】
粒子形状は紡錘状、針状、板状、そして球状、六面体、八面体、多面体、不定形状等のほぼ等方形状を呈するいわゆる粒状のいずれであっても良いが、雑草の光合成に必要な４００〜７００ｎｍの領域の光線を透過し難い粒状が好ましい。
【００１７】
また、地温上昇部２１に酸化鉄粒子と一緒に含有する有機顔料としては、紫色、青色又は緑色から選ばれるいずれかの有機顔料が使用できる。このような有機顔料として、例えばジオキサジンバイオレット、フタロシアニンブルー、ダイアモンドグリーンレーキ、ピグメントグリーンＢ、グリーンゴールド、フタロシアニングリーン、等が挙げられる。特に、フタロシアニンブルーは波長が５００〜７００ｎｍの範囲で光線の透過率が低く９００ｎｍ以上ではかなり高い透過率を示すので好ましい。
【００１８】
なお、地温上昇部２１における熱可塑性樹脂に対する酸化鉄粒子及び有機顔料の添加量は、多機能性マルチフィルム１の厚み、使用する酸化鉄粒子あるいは有機顔料の種類、あるいはそれぞれ併用する酸化鉄粒子や有機顔料の添加量にもよるがそれぞれ１．０〜５．０ｗｔ％、特に好ましくは１．５〜３．５ｗｔ％である。酸化鉄粒子や有機顔料をそれぞれ５．０ｗｔ％を越えて添加した場合は、全体的に太陽光線の透過率が低くなって地温を上昇させる効果が低下するばかりか、コストも高くなるので好ましくない。一方１．０ｗｔ％未満では特に波長が５５０〜７００ｎｍ付近の透過率が高くなって雑草の繁茂防止効果が低下するので好ましくない。又、酸化鉄粒子と有機顔料の合計添加量は添加剤の効果やフィルム強度等の点で２．５〜８．０ｗｔ％にすることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明においては酸化鉄粒子、有機顔料、害虫忌避剤の他に、従来公知の海面活性剤、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フィルム１の製造方法であるが、例えば地温上昇部２１になるフィルムと他部２２に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のみから成る単層のフィルムを成形する場合は、二つの押出機に地温上昇部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よい。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、多機能性マルチフィルム１の厚みは利用用途によっても異なり、又光線透過率とも密接な関係があるので慎重に選択する必要があるが、概ね１５〜６０μｍ程度とするのが一般的である。
【００２１】
【作用】
一般的に、マルチフィルムが十分な雑草防止機能を得るためには雑草の光合成に必要な４００〜７００ｎｍの領域の光線を遮断することが必要であり、また地温を効率よく上昇させるためには７００ｎｍを越える領域の光線を透過させることが必要であると言われている。具体的には、（１）４００〜７００ｎｍの領域における透過率が２５％を越えないこと、及び（２）９００〜１，５００ｎｍの領域における平均透過率が６０％以上であること、の双方を満足することである。
【００２２】
ところで、本発明の多機能性マルチフィルムに用いる酸化鉄粒子は酸化チタン、酸化亜鉛等と同様に紫外線領域の光線を吸収するので短波長の光線透過率が低く、可視光線、近赤外線領域と長波長になるにしたがって光線透過率が高くなる性質を有している。しかしながら、酸化鉄粒子は酸化チタンや酸化亜鉛等に比べて多様な結晶構造、色調を有しているため、酸化鉄粒子の種類や結晶形状、粒子径を適宜選択することにより主に５５０ｎｍ以下の領域の光線の透過率をある程度コントロールして遮断することができる。図２に、表１に示す酸化鉄粒子（戸田工業株式会社製）２．０ｗｔ％を、直鎖状低密度ポリエチレンに添加混合して作製した厚さ２０μｍのフィルムの分光透過率曲線（日立製作所製、Ｕ３５００の分光光度計により測定。）を示す。また酸化鉄粒子のＡ500 ／Ａ800 は、５００ｎｍ及び８００ｎｍにおける透過率（％Ｔ）により、次式により求めた吸光度Ａを用いて計算した。
Ａ＝ｌｏｇ（１００／％Ｔ）
【００２３】
【表１】
0003698450.tif 000002
【００２４】
また、フタロシアニンブルー（住化カラー株式会社製、商品名：ブルーＳＰＥＭ−５０３）５．５ｗｔ％を、直鎖状低密度ポリエチレンに添加混合して作製した厚さ２０μｍのフィルムの分光透過率曲線を図３に示す。一般に紫色、青色、緑色を呈するフィルムは５５０〜８００ｎｍの可視光線の透過率が低く、８００ｎｍ以上の領域で透過率が急激に高くなる。
【００２５】
したがって５００ｎｍと８００ｎｍにおける吸光度の比Ａ500 ／Ａ800 が４．０以上、すなわち、５００ｎｍから８００ｎｍにかけて急激に透過率が高くなる分光透過率特性を有する酸化鉄粒子と５５０〜８００ｎｍの可視光線の透過率が低く８００ｎｍ以上の領域で透過率が急激に高くなる紫色、青色、緑色から選ばれた有機顔料を組み合わせて使用すればそれらの相乗効果によって４００〜７００ｎｍの領域での透過率が最高値でも２５％であり、９００〜１，５００ｎｍの近赤外線領域の透過率平均で６０％を越えるような特性をマルチフィルムに付与することができる。図４に、表２に示す組成の樹脂原料を用いて得られたフィルム（すべて厚さ２０μｍ）の分光線透過率曲線を示す。但し、表中のＬＤＰＥとは直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を意味する。
【００２６】
【表２】
0003698450.tif 000003
【００２７】
このようにして得られたフィルムはいずれも４００〜７００ｎｍの平均透過率が２５％未満で、９００〜１５００ｎｍの平均透過率が６０％以上であるので雑草の繁茂防止、及び地温上昇に効果がある。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって説明する。なお、本発明のマルチフィルムの性能評価は以下の方法によって行った。
【００２９】
＜雑草防止効果＞
香川県丸亀市内の農地で平成６年４月１６日に各種マルチフィルムを敷設し、３０日後の雑草の繁茂状況によって評価した。
○・・・雑草の繁茂なし
△・・・雑草が少量繁茂
×・・・雑草が多量に繁茂
＜地温測定＞
香川県丸亀市内の農地で平成６年５月８日から５月１６日までの間、各種マルチフィルムを敷設し、一日のうち午前５時、午後２時、午後６時における被覆した５ｃｍの土中の温度の平均値で評価した。
【００３０】
本実施例及び比較例においては、一部表２に示した樹脂を使用した。また黒色顔料としてカーボンブラックマスターバッチ（東京インキ株式会社製、商品名：ＰＥＸ３５００Ｃ）を、シルバー顔料としてはアルミニウム箔片練り込みマスターバッチ（住化カラー株式会社製、商品名：８Ｋ２４０ＡＬ）を使用した。
【００３１】
実施例１〜５、比較例１〜５
直鎖状低密度ポリエチレン（住友化学工業株式会社製、商品名：スミカセンＬＦＲ１４４Ｅ、ＭＩ＝０．８ｇ／１０分、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3 ）に表３に示すごとく所定配合して押出機に供給し、インフレーション成形法によりマルチフィルムＡ〜Ｊを製造した。なお、表中の樹脂記号ａ、ｃ、ｅはそれぞれ表２の樹脂記号に対応し、またＬＤＰＥは直鎖状低密度ポリエチレンを意味する。製造条件は加工温度２００℃、押出量２０ｋｇ／ｈｒ、ブロー比３．０、引き取り速度１２ｍ／ｍｉｎであった。
【００３２】
なお、Ａ〜Ｄ、Ｆ〜Ｊは、それぞれ厚さ２０μｍ、幅１，５００ｍｍの単層フィルムであるが、Ｅのフィルムのみ両外層に直鎖状低密度ポリエチレンからなる透明層を有した多層マルチフィルムである。該多層マルチフィルムも厚さ２０μｍ、幅１，５００ｍｍである。また、Ａ〜Ｆは、フィルムの長手方向に両側と中央に分けることができるいわゆる配色マルチフィルムである。
【００３３】
【表３】
0003698450.tif 000004
【００３４】
さらに、これらＡ〜Ｊのマルチフィルムの雑草の繁茂防止効果、及び地温上昇効果を実際に農地に敷設して評価した結果を表４に示す。
【００３５】
【表４】
0003698450.tif 000005
【００３６】
表３及び表４からも明らかなように、実施例１〜５の多機能性マルチフィルムＡ〜Ｅはフィルムの中央部近辺で、十分な地温上昇機能と雑草防止機能を発揮している。さらに、実施例１〜３のように両側部にＬＤＰＥ樹脂のみからなる透明樹脂部を設けると、フィルム全面にわたって地温を上昇する効果が得られることが分かる。また実施例５のように両側部にカーボンブラックを含有する黒色の部分を設けると、多機能性マルチフィルムの被覆する全面にわたって雑草の繁茂が防止される。また、実施例４のように両側部をシルバーにすると害虫忌避効果も見られる。
【００３７】
【効果】
本発明による多機能性マルチフィルムは、４００〜７００ｎｍの領域の光線の透過が小さく、７００ｎｍを越えた領域の光線透過が良い地温上昇部を有しているので、雑草防止機能と地温上昇機能を兼備している。
【００３８】
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、一部が地温上昇部、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させることができる。又、高価格の添加剤を含む地温上昇部が必要以上に高面積となることを防げ、製造コストの上昇も抑えることができる。
【００３９】
さらにまた、フィルムの少なくとも一方の最外層に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フィルムの一実施例を表す（Ａ）断面図と（Ｂ）平面図である。
【図２】表１に示す酸化鉄α〜δを直鎖状低密度ポリエチレンに添加した樹脂から得られるフィルムの分光線透過率曲線である。
【図３】フタロシアニンブルーを直鎖状低密度ポリエチレンに添加した樹脂から得られるフィルムの分光線透過率曲線である。
【図４】表２に示す組成の樹脂原料を用いて得られたフィルムの分光線透過率曲線である。
【符号の簡単な説明】
１      多機能性マルチフィルム
２      配色層
２１    雑草防止・地温上昇部
２２    他部
２３    継ぎ目
３      透明層
【図１】
0003698450.tif 000006
【図２】
0003698450.tif 000007
【図３】
0003698450.tif 000008
【図４】
0003698450.tif 000009