(57)【要約】【課題】光の利用性と保温性を兼備した農業用マルチフィルムを提供する。【解決手段】合成樹脂１００重量部に対し、下記一般式（１）で表され、ＭｇＸＡｌ２（ＯＨ）２Ｘ＋４（ＣＯ３）・ｍＨ２Ｏ      （１）（上記式のＸは４．０＜Ｘ≦６．５の範囲にあり、ｍは０または正数を表す。）Ｘ線回折法による（１１０）面の２θより求められるモル比Ｒ１と化学分析より求められるモル比Ｒ２が｜Ｒ１−Ｒ２｜≦０．７を満たすハイドロタルサイト類化合物を含有させることにより農業用マルチフィルムに透明性と保温性を兼備させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂１００重量部に対し、下記一般式（１）で表され、
ＭｇＸＡｌ２（ＯＨ）２Ｘ＋４（ＣＯ３）・ｍＨ２Ｏ      （１）
（上記式のＸは４．０＜Ｘ≦６．５の範囲にあり、ｍは０または正数を表す。）
Ｘ線回折法による（１１０）面の２θより求められるモル比Ｒ１と化学分析より求められるモル比Ｒ２が｜Ｒ１−Ｒ２｜≦０．７を満たすハイドロタルサイト類化合物を１〜２０重量部含有する透明なフィルムからなる農業用マルチフィルム。
但しモル比とはＭｇ／Ａｌ２比の値である。
【請求項２】
植物を植えるための定植穴を設けた請求項１に記載の農業用マルチフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの保温性と透明性を利用した農業用マルチフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
農業用マルチフィルムは地面を直接被覆して、地中温度の維持、水分蒸発の防止、土壌浸食の防止のために使用される。中でも透明なマルチフィルムは太陽光を透過させることから地温上昇効果が主な利用目的となっている。しかし、透明マルチフィルムは着色されたマルチフィルムに比べて昼間の温度上昇効果に優れていても、夜間の放熱作用が強く保温効果が十分に得られないという課題があった。
これまでに、農業フィルム用樹脂に含有させる農業フィルム用保温剤として、粒子表面にオキシシリケート化合物及び／又はリン酸化合物で被覆したハイドロタルサイト（特許文献１）が提案されているが、依然として、保温性が十分でなく、一層の保温性の向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３１７７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、透明性と保温性を兼備するフィルムを利用することにより、昼間の地温上昇効果と夜間の保温効果を兼備した農業用マルチフィルムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
合成樹脂１００重量部に対し、下記一般式（１）で表され、
ＭｇＸＡｌ２（ＯＨ）２Ｘ＋４（ＣＯ３）・ｍＨ２Ｏ      （１）
（上記式のＸは４．０＜Ｘ≦６．５の範囲にあり、ｍは０または正数を表す。）
Ｘ線回折法による（１１０）面の２θより求められるモル比Ｒ１と化学分析より求められるモル比Ｒ２が｜Ｒ１−Ｒ２｜≦０．７を満たすハイドロタルサイト類化合物を１〜２０重量部含有する透明なフィルムからなる農業用マルチフィルム。
但しモル比とはＭｇ／Ａｌ２比の値である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、保温性と透明性を兼備した農業用マルチフィルムが提供される。特に植物の発芽や育苗を目的として使用する場合には、生育に必要かつ十分な温度と光量を保つことに寄与する。
【０００７】
さらには、安定的な温度や光条件を提供するばかりでなく、季節的な生育段階を早めることや、寒冷な地域において暖かい地域の植物等を育成することも可能となる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明において使用される保温剤は、下記式（１）であらわされ、
ＭｇＸＡｌ２（ＯＨ）２Ｘ＋４（ＣＯ３）・ｍＨ２Ｏ      （１）
（上記式のＸは４．０＜Ｘ≦６．５の範囲にあり、ｍは０または正数を表す。）
Ｘは４．０＜Ｘ≦６．５の範囲、好ましくは４．３≦Ｘ≦６．３、より好ましくは４．５≦Ｘ≦６．０の範囲にある。ｍは０または正数を表す。ｍは好ましくは０〜５、より好ましくは０〜４である。
【０００９】
ハイドロタルサイト類化合物はブルーサイトの８面体構造の一部がＡｌの様な３価の金属イオンの組み合わせにより構成されている。このＸ線回折ピークパターンの（１１０）面より求められる単位格子ａ０は８面体構造の金属元素半径により変化し、このａ０の距離を求めることでハイドロタルサイトのモル比を計算することが出来る。このＭｇ−Ａｌで構成されるハイドロタルサイトの場合、次式（２）であらわす事ができる。
３．１４７−ａ０＝０．３３５４３ｙ          （２）
ａ０：ＸＲＤより求められる単位格子距離
ｙ＝Ａｌ／（Ａｌ＋Ｍｇ）
上記式（２）を用いることでＸ線回折角度より計算されたａ０よりｙを求める事が出来、ｙからモル比を求めることができる。
【００１０】
本発明者は、上記式（１）で表されるハイドロタルサイト類化合物でＸ線回折法による（１１０）面の２θより求めるモル比Ｒ１と化学分析より求められるモル比Ｒ２が０．０５≦｜Ｒ１−Ｒ２｜≦０．７を満たすことが、合成樹脂に配合し、フィルムとした時にフィルムの保温性及び透明性を高めることを見出した。すなわち、モル比の差が０．０５≦｜Ｒ１−Ｒ２｜≦０．７、好ましくは０．０５≦｜Ｒ１−Ｒ２｜≦０．５、さらに好ましくは０．０５≦｜Ｒ１−Ｒ２｜≦０．４であり、０．７より高い場合は、所望の透明性を得られない。
【００１１】
本発明のフィルムは、樹脂１００重量部に対し保温剤として１〜２０重量部、好ましくは１〜１５重量部のハイドロタルサイト類化合物を含有する。保温剤の含有量が、１重量部より少ない場合は保温剤としての効果は少なく、２０重量部より多い場合は、透明性が悪く、フィルムの物性も低下する。
【００１２】
本発明に用いるハイドロタルサイト類化合物粒子の平均二次粒子径は、好ましくは０．１〜３．０μｍ、より好ましくは０．２〜１．５μｍである。保温材のＢＥＴ法比表面積は、好ましくは５〜５０ｍ２／ｇ、より好ましくは５〜３０ｍ２／ｇである。平均二次粒子径が０．１μｍより小さい場合や比表面積が５０ｍ２／ｇより大きい場合は、樹脂への分散が困難になる場合があり、平均二次粒子径が３．０μｍより大きい場合は樹脂へ練り込んだ際、フィルムの透明性が悪くなる場合がある。
【００１３】
本発明者は、ハイドロタルサイト類化合物をＬＥＤＰ樹脂に１０重量％練り込んだ際にカイザー面積より求めた保温指数が６０以上で、ヘイズ値が保温剤を含有しないフィルムより３５％以上は高くならないものが優れた合成樹脂フィルムであることを見出し、さらにその目的に達する保温剤は、上記条件を満たしたハイドロタルサイト類化合物であることを見出した。
【００１４】
本発明に用いる保温剤は、ハイドロタルサイト類化合物粒子を２００〜３５０℃で焼成し、脱結晶水をしたハイドロタルサイト類化合物粒子を使用してもよい。
【００１５】
本発明に用いるハイドロタルサイト類化合物粒子を配合する樹脂は、フィルムとして使用されるものであればよく、その例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／プロピレン共重合体、ポリブデン、ポリ・４−メチルペンテン−１等の如きＣ２〜Ｃ８オレフィン（α−オレフィン）の重合体もしくは共重合体、これらオレフィンとジエンとの共重合体類、エチレン−アクリレート共重合体、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、エチレン／塩ビ共重合樹脂、エチレン酢ビコポリマー樹脂、エチレン−塩ビ−酢ビグラフト重合樹脂、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩ビプロピレン共重合体、酢酸ビニル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メタクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が例示できる。
【００１６】
これらの熱可塑性樹脂のうち好ましい例としては、ポリオレフィンまたはその共重合体であり、具体的には、ポリプロピレンホモポリマー、エチレンプロピレン共重合体の様なポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）、ＥＥＡ（エチレンエチルアクリレート樹脂）、ＥＭＡ（エチレンアクリル酸メチル共重合樹脂）、ＥＡＡ（エチレンアクリル酸共重合樹脂）、超高分子量ポリエチレンの様なポリエチレン系樹脂、およびポリブテン、ポリ４−メチルペンテン−１等のＣ２〜Ｃ６のオレフィン（α−エチレン）の重合体もしくは共重合体である。
【００１７】
ハイドロタルサイト類化合物粒子は表面処理をすることが好ましい。表面処理剤として、高級脂肪酸類、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル類、カップリング剤（シラン系、チタネート系、アルミニウム系）および多価アルコールと脂肪酸のエステル類、アクリルポリマー、シリコーン処理剤等からなる群から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。
【００１８】
高級脂肪酸として、ステアリン酸、エルカ酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ベヘニン酸等の炭素数１０以上の高級脂肪酸類が挙げられる。また前記高級脂肪酸のアルカリ金属塩が挙げられる。アニオン系界面活性剤として、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の高級アルコールの硫酸エステル塩、ポリエチレングリコールエーテルの硫酸エステル塩、アミド結合硫酸エステル塩、エステル結合硫酸エステル塩、エステル結合スルホネート、アミド結合スルホン酸塩、エーテル結合スルホン酸塩、エーテル結合アルキルアリールスルホン酸塩、エステル結合アルキルアリールスルホン酸塩、アミド結合アルキルアリールスルホン酸塩等が挙げられる。リン酸エステル類として、オルトリン酸とオレイルアルコール、ステアリルアルコール等のモノまたはジエステルまたは両者の混合物であって、それらの酸型またはアルカリ金属塩またはアミン塩等が挙げられる。シラン系カップリング剤として、ビニルエトキシシラン、ビニル−トリス（２−メトキシ−エトキシ）シラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ベーター（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。チタネート系カップリング剤として、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロフォスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート等が挙げられる。多価アルコールと脂肪酸のエステルとして、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤類、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレエート等が挙げられる。
【００１９】
表面処理剤を使用して、ハイドロタルサイト類化合物粒子の表面コーティング処理をするには、それ自体公知の湿式または乾式法により実施できる。例えば湿式法としては、ハイドロタルサイトのスラリーに表面処理剤を液状またはエマルジョン状で加え、約１００℃までの温度で機械的に十分混合すればよい。乾式法としては、ハイドロタルサイトの粉末をヘンシェルミキサー等の混合機により、十分攪拌下で表面処理剤を液状、エマルジョン状、固形状で加え、加熱または非加熱下で十分に混合すればよい。表面処理剤の添加量は、適宜選択できるが、本発明に使用の保温剤の重量に基づいて、約１０重量％以下とするのが好ましい。
【００２０】
保温剤の耐酸性を上げるために、ハイドロタルサイト類化合物粒子の表面に耐酸性を有する無機化合物により表面被覆を行う事が出来る。耐酸性を有する無機化合物としては、例えばケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニア、亜鉛、ホウ素の群から選ばれる１種以上の元素の酸化物か水酸化物である。これらの耐酸性被覆剤は保温剤に対し、２重量％以下が好ましい。
この表面被覆された本発明の保温剤の表面を、必要に応じ、上記表面処理剤の１種以上で表面処理をすることが出来る。
【００２１】
表面処理をした保温剤は、必要により、例えば水洗、脱水、造粒、乾燥、粉砕、分級等の手段を適宜選択して用いることができる。
【００２２】
本発明の農業用マルチフィルムの透明性は、後述の測定方法に従って測定したヘイズ値で評価される。ヘイズ値は、７．０以下が好ましく、より好ましくは６．０以下である。
【００２３】
本発明の農業用マルチフィルムの保温指数は、後述する測定法に従って測定した保温性指数で評価される。保温指数は、６０以上が好ましく、より好ましくは６５以上である。
【００２４】
本発明の農業用マルチフィルムは、複数の植え付け用の穴を設けてもよい。植え付け用の穴の大きさおよび穴と穴との間隔は、利用対象とする植物体の大きさや占有面積に合わせることが望ましい。
【００２５】
以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。実施例中、ハイドロタルサイト類化合物粒子の（ａ）平均二次粒子径、（ｂ）ＢＥＴ法比表面積、（ｃ）化学分析によるモル比、（ｄ）Ｘ線回折法によるモル比、及び農業用マルチフィルムの（ｅ）保温指数、（ｆ）ヘイズ値、は以下に記載する方法によって測定した。
（ａ）平均二次粒子径：ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ粒度分析計（ＮＩＫＫＩＳＯ社製、ＭＴ３０００ＩＩシリーズ）を用いて測定した。試料粉末７００ｍｇを７０ｍＬの水に加えて、超音波（ＮＩＳＳＥＩ社製、ＭＯＤＥＬ ＵＳ‐３００、電流２８０μＡ）で３分間分散処理した後、その分散液の２〜４ｍＬを採って、２５０ｍＬの脱気水を収容した上記粒度分析計の試料室に加え、分析計を作動させて２分間その懸濁液を循環した後、粒度分布を測定した。合計２回の測定を行い、それぞれの測定について得られた５０％累積二次粒子径の算術平均値を算出して、試料の平均二次粒子径とした。
（ｂ）ＢＥＴ法比表面積：窒素吸着法により測定した。
（ｃ）化学分析によるモル比：試料を酸に溶解し、溶液中のＭｇ、Ａｌ含量をキレート滴定にて測定した。
（ｄ）Ｘ線回折法によるモル比：ハイドロタルサイトのＸＲＤパターンより（１１０）面の角度を読み取り、２θよりハイドロタルサイトのモル比を算出した。
（ｅ）保温指数：１００μｍ厚のフィルムを作成し、ＦＴ−ＩＲで吸収パターンを測定し、２０００ｃｍ‐１から４００ｃｍ‐１までの吸収強度より算出した。
（ｆ）ヘイズ値：日本電色製ヘイズメータを用い、１００μｍ厚のフィルムのヘイズを測定した。
【００２６】
（合成例１）
塩化マグネシウム１．５ｍｏｌ／Ｌ水溶液２４０ｍＬと液体塩化アルミニウム１ｍｏｌ／Ｌ水溶液１２０ｍＬをガラスビーカーに準備し、それらが同時になくなるように、また水酸化ナトリウム８ｍｏｌ／Ｌ水溶液１２０ｍＬと炭酸ナトリウム１ｍｏｌ／Ｌ水溶液６０ｍＬを混合した混合溶液を、あらかじめ少量の水を張っている１Ｌ容積の反応槽の中に撹拌下ｐＨ９．５になるように同時注加して反応物を得た。得られた反応物７００ｍＬを１３０℃で６時間水熱処理した。冷却後全量取り出し８０℃に加熱し予め用意していたステアリン酸ナトリウム１．５５ｇの８０℃水溶液を撹拌下に徐々に加え３０分間維持した。その後ヌッチェにより固液分離しイオン交換水８００ｍＬ で水洗し得られたケーキを１０５℃で１８時間乾燥した。得られた乾燥物をハンマーミルで粉砕し１５０ミクロンのフィルターで篩過した。得られたハイドロタルサイト類化合物の化学式はＭｇ５．９Ａｌ２（ＣＯ３）（ＯＨ）１５．９・４．０Ｈ２Ｏであった。
【００２７】
このハイドロタルサイト類化合物の平均二次粒子径は０．２６μｍであり、ＢＥＴ法比表面積は１７ｍ２／ｇであった。さらに、この物質のＸ線回折法による（１１０）面の２θより求めるモル比は６．０３であり、化学分析によるモル比は５．９３であったことから、これらの差は０．１０であった。
【００２８】
ここで得られたハイドロタルサイト類化合物粒子４ｇと住友化学製ＬＤＰＥ３６ｇを、ブラベンダー社製プラストミルを用いて１３０℃で混練りした後、油圧式圧縮成型機を用い１６０℃で製膜した。その結果、得られたフィルムの保温指数は６９．３３及びヘイズ値は５．７であった。
【実施例１】
【００２９】
幅１５０ｃｍ、長さ１５０ｃｍ、厚み０．０２ｍｍの合成例１で得られたフィルムの中央部に直径５ｃｍの定植穴を設けた農業用マルチフィルムを作製した。
【００３０】
（比較合成例１）
塩化マグネシウム１．５ｍｏｌ／Ｌ水溶液１５４ｍＬと液体塩化アルミニウム１ｍｏｌ／Ｌ水溶液１２０ｍＬをガラスビーカーに準備し、それらが同時になくなるように、また水酸化ナトリウム８ｍｏｌ／Ｌ水溶液８８ｍＬと炭酸ナトリウム１ｍｏｌ／Ｌ水溶液６０ｍＬを混合した混合溶液を、あらかじめ少量の水を張っている１Ｌ容積の反応槽の中に撹拌下ｐＨ９．５になるように同時注加して反応物を得た。得られた反応物７００ｍＬを１７０℃で６時間水熱処理した。冷却後全量取り出し８０℃に加熱し予め用意していたステアリン酸ナトリウム０．５５ｇの８０℃水溶液を撹拌下に徐々に加え３０分間維持した。その後ヌッチェにより固液分離しイオン交換水８００ｍＬで水洗し得られたケーキを１０５℃で１８時間乾燥した。得られた乾燥物をハンマーミルで粉砕し１５０ミクロンのフィルターで篩過した。得られたハイドロタルサイト類化合物の化学式はＭｇ３．９Ａｌ２（ＣＯ３）（ＯＨ）１１．７・２．９Ｈ２Ｏであった。
【００３１】
このハイドロタルサイト類化合物の平均二次粒径は０．８５μｍであり、ＢＥＴ法比表面積は１１ｍ２／ｇであった。さらに、この物質のＸ線回折法による（１１０）面の２θより求めるモル比は４．７４であり、化学分析によるモル比は３．８５であったことから、これらの差は０．８９であった。
【００３２】
ここで得られたハイドロタルサイト類化合物粒子４ｇと住友化学製ＬＤＰＥ３６ｇをブラベンダー社製プラストミルによって１３０℃で混練りした後、油圧式圧縮成型機を用い１６０℃でフィルム化した。その結果、保温指数は６３．８２、及びヘイズ値は１０．１であった。
【００３３】
（比較例１）
幅１５０ｃｍ、長さ１５０ｃｍ、厚み０．０２ｍｍの比較合成例１で得られたフィルムの中央部に直径５ｃｍの植え付け用の穴を設けた農業用マルチフィルムを作製した。
【００３４】
実施例１で作製した農業用マルチフィルムまたは比較例１で作製した農業用マルチフィルムを、２０１４年５月９日に香川県坂出市林田町協和化学工業株式会社敷地内の屋外環境にてフィルムの裾３０ｃｍが土中に埋まるように地面を覆って設置し、それぞれのフィルム内の地表より５ｃｍの深さの地温を２０１４年５月１０日０時から２４時まで１時間間隔で測定した。
【００３５】
その結果、実施例１で作製した農業用フィルムで覆われた地温は、比較例１で作製した農業用フィルムで覆われた地温と比べて常に同等かそれ以上であった（表１）。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
以上本発明の代表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例に示した構造のみに限定されるものではない。例えば、本発明の農業用マルチフィルムに設ける植え付け用の穴の大きさ、配置および数は、利用対象とする植物体の大きさおよび占有面積ならびに引張時の耐久強度などを考慮して、任意に変更して実施することが可能である。