(57)【要約】【課題】植物の根元に敷いて、日中に日射や暖房などにより蓄熱した熱を、夜間など環境温度が低下したときに長時間に亘って徐々に放出して根を保護することができ、また土壌を汚染するおそれのない植物用温床シートを提供する。【解決手段】ノルマルパラフィン３２を殻材３１に内包したマイクロカプセル３が容積比で１０〜６０％混入された熱可塑性樹脂２を、フィルム状または布帛、筵、網などのよう編んで網目状に成型してなる植物用温床シート１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノルマルパラフィンを内包したマイクロカプセルが容積比で１０〜６０％混入された熱可塑性樹脂を、フィルム状または網目状に成型してなる植物用温床シート。
【請求項２】
前記ノルマルパラフィンの化学式が、ＣｎＨ２ｎ＋２、１４≦ｎ≦２８であることを特徴とする請求項１に記載の植物用温床シート。
【請求項３】
１平方メートルあたりの潜熱量が１ｋＪ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の植物用温床シート。
【請求項４】
前記マイクロカプセルの殻材がメラミン樹脂からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の植物用温床シート。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の植物用温床シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、栽培植物の保護を行うための保護シートに関し、特に寒冷期において植物の根元を保温し、寒冷な環境から保護するための植物用温床シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
栽培植物を寒冷期における降霜、降雪、低温障害から保護する伝統的な手法としては、稲藁を厚く敷き込むことが行われてきたが、大量の稲藁を確保するのが困難になってきたことと作業負荷の軽減などのために、近年、これに代わる植物用の保護シートが種々提案され、実用化されている。このようなシートは多くがプラスチック樹脂フィルムを主体としたシートであり、マルチングシートと呼ばれ、植物の根元の土壌を覆い、土壌の保温、保湿、雑草の防止などの効果があるとされて広く利用されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ポリオレフィン樹脂系の多層のフィルムであって、防滴剤および吸水性樹脂を含む防滴層、赤外線吸収性の無機フィラーを含む保温層を有する農業用フィルムが開示されている。しかし特許文献１の農業用フィルムは特殊なフィルムの積層体であるため高コストであり、また保温層の無機フィラーは赤外線を吸収するが、外気や土壌などの外部温度が低下したときには比較的短時間のうちに熱を放出してしまい、保温性が十分とはいえなかった。
【０００４】
十分な保温性が得られるものとして、例えば特許文献２には、潜熱蓄熱体と断熱材を組み合わせて、長茎植物の根元付近に筒状に装着し、日中に吸収・蓄熱された熱を夜間などに放出することで植物の根元を保温する株元保温器が開示されている。しかしながらこの株元保温器は、長茎植物にしか適用できず、また植物がある程度の大きさに育った後に装着しなければならず、手間がかかるという問題があった。
【０００５】
また特許文献３には、土壌中に一定の割合でカプセル状の蓄熱材を混入して、温室栽培での夜間の暖房に必要なランニングコストを削減できる蓄熱土壌が開示されている。しかしながら、カプセル状の蓄熱材を混入した土壌から使用後にカプセルを分離回収するのが難しく、廃棄処分の際に問題が生じてしまう。また、土壌内部は地熱により保温されるが、放射冷却により土壌表面が低温となることから、土壌表面の保温が必要とされることが多いが、そのような場合には本技術はあまり効果が無いという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−４２８６１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９８０００号公報
【特許文献３】特開平２−２００１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術に鑑みなされたもので、植物の根元に敷いて、日中に日射や暖房などにより蓄熱した熱を、夜間など環境温度が低下したときに比較的長時間に亘って徐々に放出して根を保護することができ、また土壌を汚染するおそれのない植物用温床シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、
ノルマルパラフィンを内包したマイクロカプセルが容積比で１０〜６０％混入された熱可塑性樹脂を、フィルム状または網目状に成型してなる植物用温床シートである。
【０００９】
また請求項２に係る発明は、
前記ノルマルパラフィンの化学式が、ＣｎＨ２ｎ＋２、１４≦ｎ≦２８であることを特徴とする請求項１に記載の植物用温床シートである。
【００１０】
また請求項３に係る発明は、
１平方メートルあたりの潜熱量が１ｋＪ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の植物用温床シートである。
【００１１】
また請求項４に係る発明は、
前記マイクロカプセルの殻材がメラミン樹脂からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の植物用温床シートである。
【００１２】
また請求項５に係る発明は、
前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の植物用温床シートである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、熱可塑樹脂中に、ノルマルパラフィンが内包されたマイクロカプセルを、容積比で１０〜６０％の高比率で含有することで、土壌表面を比較的長時間に亘って保温するのに十分な蓄熱効果のある植物用温床シートが得られる。また、熱可塑性樹脂をフィルム状または網目状に成型することで、土壌表面を覆って設置しやすく、かつ、植物のサイズに合わせて穴あけ加工することもでき、フィルム上に水が溜まることも回避可能である。
【００１４】
また請求項２に記載の発明によれば、化学式ＣｎＨ２ｎ＋２で表されるノルマルパラフィンの炭素数ｎを１４≦ｎ≦２８の範囲とすることで、ノルマルパラフィンの相転移温度が６〜６１℃となり、植物を生育するのに適した温度を保持することができる。また、このときｎを偶数とすると、蓄熱性能のばらつきが少なく、安定させることができるため、より好ましい。
【００１５】
また請求項３に記載の発明によれば、１平方メートルあたりの潜熱量を１ｋＪ以上とすることで、土壌表面を保温するのに十分な蓄熱効果を得ることができる。
【００１６】
また請求項４に記載の発明によれば、マイクロカプセルの殻材を耐熱性の高いメラミン樹脂とすることで、熱可塑性樹脂に内添したときに破壊され難く、またシート成型時に溶融押出しで成型することが可能となり、より効率的にシート成型を行うことができる。
【００１７】
また請求項５に記載の発明によれば、熱可塑性樹脂をポリオレフィン樹脂とすることで、耐水性、耐寒衝撃性が高く、加工適性に優れた熱可塑性樹脂とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の植物用温床シートの一実施形態の断面模式図である。
【図２】本発明の植物用温床シートを土壌に敷いて植物を植えた態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の植物用温床シートの一実施形態の断面模式図である。熱可塑性樹脂２中に、メラミン樹脂からなる殻材３１にノルマルパラフィン３２が内包されたマイクロカプセル３が、容積比で約５０％含有されている。なお容積比は１０から６０％とすると、十分な蓄熱効果が得られる。ノルマルパラフィンは一般に炭素数に応じて融点が異なり、小刻みに融点の設定が可能であり、また異なる炭素数のものを混ぜ合わせることで融点や潜熱の放出特性を調整することが可能であり、適用する植物の性質に合わせた特性の設定が可能であることから、好適に用いることができる。
【００２１】
なお植物は種類により、発芽や生育に適した温度が異なり、比較的高温を好む種類、比較的低温を好む種類など様々であるが、温度範囲としては概ね、発芽適温としては１０℃〜３５℃、生育適温としては１０℃〜３０℃の範囲にあることが知られている。そこで本発明の植物用温床シートでは、内包するノルマルパラフィンの炭素数ｎを１４≦ｎ≦２８の範囲とすることで、ノルマルパラフィンの相転移温度が６〜６１℃となり、植物の発芽や生育に適した温度範囲を充分カバーできるものとなる。
【００２２】
また、内包するノルマルパラフィンの炭素数ｎが奇数の場合は、ＤＳＣによる融点測定でメインピーク以外にサブピークを有しており、吸熱特性が不安定になる傾向が見られるのに対し、ｎを偶数とすると特性がより安定するためより好ましい。
【００２３】
マイクロカプセル３の製法は化学的方法、物理化学的方法、機械的方法など様々なものが知られており、いずれの方法によるかは特に限定するものではないが、量産性に優れた製法としては化学的方法の一つである界面重合法が好適に適用できる。また殻材３１としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂なども用いられるが、メラミン樹脂は１８０℃２４時間の耐熱性を有していることから、熱可塑性樹脂中に内添するのに適しており、また耐熱性と共に強度が高いため、シート化する際に効率的な方法である加熱溶融押出し法によってもマイクロカプセルが破壊されることが少なく、内包されたノルマルパラフィンが漏出することがなく、より好ましい。
【００２４】
また、１平方メートルあたりの潜熱量を１ｋＪ以上とすると、土壌表面を保温するのに十分な蓄熱効果を得ることができる。
【００２５】
熱可塑性樹脂２としては、耐水性、耐寒衝撃性が高く、加工適性に優れるポリオレフィン樹脂がより好ましく、例えば低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ブチレン共重合体などを使用することができる。
【００２６】
また本発明の植物用温床シートは単なるシート状として、土壌を覆う際に栽培する植物の大きさに合わせて適宜穴をあけ、植物を植える様にしても良く、また図２に例示した植物用温床シート１´の様にあらかじめ植物５を配置するための穴４を適宜配した穴あきシート状に加工して、穴４の部分に植物の苗や種を容易に配置できるようにしても良く、また細いスレッド状として布帛、筵、網のように編みこんだ網目状の態様としても良い。
【００２７】
以上説明したように、本発明の植物用温床シートによれば、植物の根元近辺と直接接触することが可能であり、日中、暖房や日射等により蓄熱され、夜間、日射がなくなり暖房が切れて環境温度が低下すると、放熱を開始し、根の凍結による成長不良を抑制することが可能である。また、蓄熱材を耐熱性に優れた樹脂殻材で覆ったマイクロカプセル化し、さらに熱可塑性樹脂に内添することにより、蓄熱材の融解／凝固サイクルが多数回繰り返されても、蓄熱材の滲み出しを確実に防ぐことができ、土壌汚染を回避することができる植物用温床シートが得られる。
【実施例】
【００２８】
＜実施例１＞
・メラミン樹脂を殻材としてノルマルパラフィンＣ１８Ｈ３８（融点２８．２℃）を包含する平均粒径２μｍのマイクロカプセルを含有したスラリーを界面重合法により作製した。
・上記のスラリーをスプレードライヤーで乾燥させ、ノルマルパラフィン７５％を含有したマイクロカプセル粉末を作製した。(三木理研工業社製、蓄熱蓄冷マイクロカプセル「リケレジンＰＭＣＤ−２８」)
・このカプセル粉末と、ポリエチレン樹脂（プライムポリマー社製、エボリューＳＰ１０７１Ｃ）を容積比で５０：５０となるように混合してマスターバッチを作製した。
・これをＴダイ溶融押出加工により、厚み３００μｍのフィルムを得た。
・得られたフィルムの潜熱量は２４ｋＪ／ｍ２であった。
【００２９】
＜実施例２＞
・実施例１と同様のマイクロカプセル粉末とポリエチレン樹脂を、容積比で１０：９０とし、厚みを１００μｍとした以外は実施例１と同様のフィルムを作成した。
・得られたフィルムの潜熱量は１．６ｋＪ／ｍ２であった。
【００３０】
＜比較例＞
・マイクロカプセルを内添しない以外は実施例１と同じ加工を行い、ポリエチレン樹脂フィルムを得た。
【００３１】
＜評価試験＞
・得られたフィルムに穴あけ加工を施し、気温３０℃に加温したビニールハウス内の土壌表面に設置した後、穴あけ箇所に植物（ミニトマト）の苗を植えた。
・７時から２３時までは暖房温度３０℃、２３時以降は暖房を切り、最低温度が５℃まで下がる環境下としてミニトマトの開花数を比較した。
・実施例１の場合：比較例と比べて植物の開花数が３０％多くなった。
・実施例２の場合：比較例と比べて植物の開花数が５％多くなった。
・いずれの実施例でも保温効果が高いことが確認できた。なお、ミニトマトの生育適正温度は２１〜２６℃である。
【符号の説明】
【００３２】
１、１´・・・植物用温床シート
２・・・熱可塑性樹脂
３・・・マイクロカプセル
３１・・・殻材
３２・・・ノルマルパラフィン
４・・・穴
５・・・植物
【図１】
2019050783.tif 000003
【図２】
2019050783.tif 000004