JP4507993B2 - Agricultural and horticultural soil covering film - Google Patents
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Description
本発明は、土壌表面を覆うことによって、太陽光などからの植物の生育に必要な白色光を植物側に反射すると同時に、赤外光を吸収して温室内などの雰囲気の気温を上げず且つ土を暖めることができる農園芸用覆土フィルムに関する。 By covering the soil surface, the present invention reflects white light necessary for plant growth from sunlight or the like to the plant side, and at the same time, absorbs infrared light and does not raise the temperature of the atmosphere in the greenhouse and the like. The present invention relates to a soil covering film for agriculture and horticulture that can warm the soil.
植物の成長を促進する方法の一つとして、太陽光などからの植物の生育に必要な白色光を植物側に反射するシートで土壌表面を被覆する方法が知られている。このような白色光反射シートとして、例えば、アルミニウムなどの金属膜を用いた反射シート、酸化チタンなどの白色光反射材料微粒子のコーティング膜を用いた反射シート、これらの反射シート上に更に白色光反射材料をコートした反射シートなどが知られている。 As one of the methods for promoting the growth of plants, a method of covering the soil surface with a sheet that reflects white light necessary for the growth of plants from sunlight or the like to the plant side is known. As such a white light reflecting sheet, for example, a reflecting sheet using a metal film such as aluminum, a reflecting sheet using a coating film of white light reflecting material fine particles such as titanium oxide, and further reflecting white light on these reflecting sheets. A reflective sheet coated with a material is known.
しかし、これらの反射シートでは、白色光を植物側に反射するため植物の成長は促進されるが、地表に到達する太陽光を満遍なく反射するため赤外光も反射してしまう。そのため、赤外光の熱によって土を暖めることができないうえ、温室内などで使用すると室内温度が上昇するという欠点を有している。また、アルミニウムなどの金属膜を用いた反射シートは、一般的にアルミニウム蒸着加工により作製するため、コストアップなどの問題があった。 However, in these reflection sheets, the growth of the plant is promoted because white light is reflected to the plant side, but the infrared light is also reflected because the sunlight reaching the ground surface is uniformly reflected. For this reason, the soil cannot be heated by the heat of infrared light, and the indoor temperature rises when used in a greenhouse. In addition, since a reflective sheet using a metal film such as aluminum is generally manufactured by aluminum vapor deposition, there is a problem of cost increase.
一方、土壌表面を覆って保温するシートとしては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂シートが一般的に知られている。しかしながら、これらの合成樹脂シートは、一般に赤外光の透過率が高いため、土の保温効果が充分ではないという問題があった。この問題を解決するため、赤外光の吸収率を高めることが検討されている。 On the other hand, synthetic resin sheets such as polyethylene and polyvinyl chloride are generally known as sheets for covering and keeping the soil surface warm. However, since these synthetic resin sheets generally have high infrared light transmittance, there has been a problem that the heat retaining effect of the soil is not sufficient. In order to solve this problem, it has been studied to increase the absorption rate of infrared light.
例えば、特開平０９-１０７８１５号公報には、赤外線反射性を有する帯状フィルムと赤外線吸収性を有する帯状フィルムとを、それぞれ経糸あるいは緯糸とした編織物からなり、地面を被覆する保温シートが提案されている。しかし、この保温シートは、赤外線吸収率が十分とは言えないうえ、赤外線反射性を有する帯状フィルムがアルミ蒸着加工を施して作製したものであるためコストが高いという問題があった。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-107815 proposes a heat-insulating sheet that is made of a knitted fabric using warp yarns or weft yarns as a belt-like film having infrared reflectivity and a belt-like film having infrared absorptivity, respectively, and covers the ground. ing. However, this heat-insulating sheet has a problem that the infrared absorptivity is not sufficient and the cost is high because the strip film having infrared reflectivity is produced by performing aluminum vapor deposition.
また、特開昭５５-１２７９４６号公報には、全光線透過率を３０％以上、拡散反射率を４０％以上にした白化フィルムの表面上に、カーボンブラックなどの黒色あるいは青色などの顔料をバインダーに分散して印刷した農作物栽培用フィルムが提案されている。しかし、着色被膜層の面積が１０〜６０％であり、また熱となる近赤外線を効率良く吸収する構成ではないため、土壌を加温する効果が充分ではなかった。 Japanese Patent Laid-Open No. 55-127946 discloses that a black or blue pigment such as carbon black is bonded to the surface of a whitened film having a total light transmittance of 30% or more and a diffuse reflectance of 40% or more. A film for growing crops that has been dispersed and printed on the paper has been proposed. However, since the area of the colored coating layer is 10 to 60% and the structure does not efficiently absorb near-infrared rays that become heat, the effect of heating the soil is not sufficient.
このように、太陽光などからの植物の生育に必要な白色光を植物側に反射する白色光反射シートと、土壌表面を覆って保温する合成樹脂シートは、それぞれ知られている。しかし、これらのシートでは、白色光を植物側に反射すると同時に赤外光を吸収することはできないため、例えば植物の生育を促す場合には白色光反射シートを用い、土を暖めたいときには保温用の合成樹脂シートを用いるなど、必要に応じて使い分けをしなければならなかった。 Thus, a white light reflecting sheet that reflects white light necessary for plant growth from sunlight or the like to the plant side, and a synthetic resin sheet that covers and keeps the soil surface warm are known. However, these sheets cannot reflect infrared light while reflecting white light to the plant side. For example, use a white light reflective sheet to promote the growth of plants, and keep warm when you want to warm the soil. It was necessary to use properly as needed, such as using a synthetic resin sheet.
本発明は、このような従来の事情に鑑み、太陽光などからの白色光を反射して植物の生育に必要な光を植物側に供給すると同時に、赤外光を吸収して土を暖めることができ、温室などで使用するときには温室内の雰囲気温度を上げることがない、農園芸用覆土フィルムを提供することを目的とする。 In view of such conventional circumstances, the present invention supplies white light from sunlight or the like to supply light necessary for plant growth to the plant side and simultaneously absorbs infrared light to warm the soil. An object of the present invention is to provide a soil covering film for agricultural and horticultural use that does not raise the ambient temperature in the greenhouse when used in a greenhouse.
上記目的を達成するため、本発明者らは、鋭意研究の結果、白色光を反射する材料を含有しているだけでなく、赤外光を吸収する材料を同時に含有する農園芸用覆土フィルムを構想するに至った。更に、自由電子を多量に保有する６ホウ化物に着目し、これを超微粒子化することにより、可視光領域に透過率の極大を持ち、且つ近赤外光領域に強い吸収を発現して透過率の極小を持つことを見出し、これを赤外光吸収材料として用いることにより本発明をなしたものである。 In order to achieve the above object, as a result of earnest research, the present inventors have not only included a material that reflects white light, but also an agricultural and horticultural covering film that simultaneously contains a material that absorbs infrared light. I came up with an idea. Furthermore, paying attention to hexaboride that possesses a large amount of free electrons, and by making it ultrafine particles, it has a maximum transmittance in the visible light region and exhibits strong absorption in the near-infrared light region. The present invention has been made by finding that it has a minimum of the rate and using it as an infrared light absorbing material.
即ち、本発明が提供する農園芸用覆土フィルムは、白色光反射材料微粒子と赤外光吸収材料微粒子を含有し、その両方又は片方が基材フィルム内に分散して含有されるか及び／又は基材フィルムの少なくとも片面に設けた層内に含有されていて、該赤外光吸収材料微粒子が６ホウ化物微粒子であることを特徴とする。 That is, the agricultural and horticultural covering film provided by the present invention contains white light-reflecting material fine particles and infrared light-absorbing material fine particles, both or one of them being dispersed in the base film and / or It is contained in a layer provided on at least one side of the base film, and the infrared light absorbing material fine particles are hexaboride fine particles.
上記本発明による農園芸用覆土フィルムの第１の形態は、前記白色光反射材料微粒子又は赤外光吸収材料微粒子が基材フィルム内に分散され、該白色光反射材料微粒子を含有する基材フィルムの片面に赤外光吸収材料微粒子を含有する層を有するか、あるいは該赤外光吸収材料微粒子を含有する基材フィルムの片面に白色光反射材料微粒子を含有する層を有することを特徴とする。 In the first form of the agricultural / horticultural covering film according to the present invention, the white light-reflecting material fine particles or the infrared light-absorbing material fine particles are dispersed in a base film, and the base film contains the white light-reflecting material fine particles. It has a layer containing infrared light absorbing material fine particles on one side, or a layer containing white light reflecting material fine particles on one side of a base film containing the infrared light absorbing material fine particles .
本発明による農園芸用覆土フィルムの第２の形態は、前記白色光反射材料微粒子と赤外光吸収材料微粒子とが共に基材フィルム内に分散して含有されていることを特徴とするものである。 The second form of the agricultural and horticultural covering film according to the present invention is characterized in that both the white light reflecting material fine particles and the infrared light absorbing material fine particles are dispersed and contained in the base film. is there.
本発明による農園芸用覆土フィルムの第３の形態は、前記基材フィルムの片面に白色光反射材料微粒子を含有する層と赤外光吸収材料微粒子を含有する層を積層して有するか、若しくは基材フィルムの片面に白色光反射材料微粒子を含有する層を有し且つ他方の面に赤外光吸収材料微粒子を含有する層を有することを特徴とする。 The third form of the agricultural and horticultural covering film according to the present invention has a layer containing white light reflecting material fine particles and a layer containing infrared light absorbing material fine particles laminated on one side of the base film, or It has a layer containing white light reflecting material fine particles on one side of the base film, and a layer containing infrared light absorbing material fine particles on the other side.
また、上記本発明による農園芸用覆土フィルムにおいては、前記赤外光吸収材料微粒子である６ホウ化物微粒子は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙから選ばれた少なくとも１種の６ホウ化物からなることが好ましい。 Further, in the agricultural and horticultural covering film according to the present invention, the hexaboride fine particles as the infrared light absorbing material fine particles are La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er. , Tm, Yb, Lu, Sr, Ca, Y, and preferably at least one hexaboride.
上記本発明による農園芸用覆土フィルムにおいては、前記赤外光吸収材料微粒子である６ホウ化物微粒子の粒子径が１ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることが好ましい。 In the agricultural and horticultural covering film according to the present invention, the hexaboride fine particles, which are the infrared light absorbing material fine particles, preferably have a particle diameter of 1 nm or more and 800 nm or less.
上記本発明による農園芸用覆土フィルムにおいては、前記赤外光吸収材料微粒子である６ホウ化物微粒子の表面が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌから選ばれた少なくとも１種の元素を含有する酸化物で被覆されていることが好ましい。 In the agricultural and horticultural covering film according to the present invention, the surface of the hexaboride fine particles which are the infrared light absorbing material fine particles contains an oxide containing at least one element selected from Si, Ti, Zr and Al. It is preferable to coat with.
また、上記本発明による農園芸用覆土フィルムにおいては、前記白色光反射材料微粒子が、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＺｎＳ、ＰｂＣＯ３から選ばれた少なくとも１種からなることが好ましい。 In the agricultural and horticultural covering film according to the present invention, the white light reflecting material fine particles are TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZnO, CaCO 3 , BaSO 4 , ZnS, and PbCO 3. It is preferable to consist of at least one selected from
更に、上記本発明による農園芸用覆土フィルムにおいては、前記基材フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラクロロトリフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種からなることが好ましい。 Furthermore, in the agricultural and horticultural covering film according to the present invention, the base film is made of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, poly It is preferably made of at least one selected from chlorotrifluoroethylene, tetrachlorotrifluoroethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene, ethylene vinyl acetate, and polyester resin.
本発明によれば、白色光反射材料微粒子及び赤外光吸収材料微粒子と基材フィルムからなり、コーティング法など簡単な方法を用いて低コストで製造でき、白色光を植物側に反射すると同時に、赤外光を吸収する農園芸用覆土フィルムを提供することができる。しかも、赤外光吸収材料微粒子として６ホウ化物微粒子を用いるため、耐候性が良く、少ない微粒子量で太陽光からの近赤外線を効率良く吸収することができる。 According to the present invention, it consists of white light reflecting material fine particles and infrared light absorbing material fine particles and a base film, and can be manufactured at a low cost using a simple method such as a coating method, while reflecting white light to the plant side, An agricultural and horticultural covering film that absorbs infrared light can be provided. In addition, since hexaboride fine particles are used as the infrared light absorbing material fine particles, the weather resistance is good, and near infrared rays from sunlight can be efficiently absorbed with a small amount of fine particles.
従って、本発明の農園芸用覆土フィルムを用い、植物などを栽培する土壌表面を被覆することによって、植物の生育に必要な可視光波長領域の白色光を反射して植物の成長を促進する効果があるだけでなく、同時に近赤外光波長領域の赤外光を効率良く吸収して土を暖めることができる。また、温室内で用いる場合には、赤外光を吸収するため温室内の雰囲気温度を上げることがなく、温室の温度管理などが面倒になる恐れもない点で有用である。 Accordingly, by using the agricultural and horticultural covering film of the present invention and covering the soil surface where plants are cultivated, the effect of promoting the growth of the plant by reflecting the white light in the visible light wavelength region necessary for the growth of the plant In addition, it can efficiently absorb infrared light in the near-infrared wavelength region and warm the soil at the same time. Further, when used in a greenhouse, it absorbs infrared light, so that it does not raise the atmospheric temperature in the greenhouse and is useful in that there is no risk of troublesome temperature management of the greenhouse.
地表に到達する太陽光線は、一般に約２９０〜２１００ｎｍの波長域であるといわれ、このうち約３８０〜７８０ｎｍの可視光波長領域の光は植物の生育に必要な白色光であり、約７８０〜２１００ｎｍの近赤外光光波長領域の光は熱となる赤外光である。本発明の農園芸用覆土フィルムは、植物の生育に必要な白色光は植物側に反射し、熱となる赤外光だけを選択的に効率よく吸収することによって、吸収された赤外光で土を暖め、且つ温室内の気温を上げないような構成となっている。 The sunlight that reaches the surface of the earth is generally said to be in the wavelength range of about 290 to 2100 nm, of which light in the visible light wavelength range of about 380 to 780 nm is white light necessary for plant growth, and is about 780 to 2100 nm. The light in the near-infrared light wavelength region is infrared light that becomes heat. The soil covering film for agricultural and horticultural use of the present invention reflects white light necessary for plant growth to the plant side, and selectively absorbs only infrared light that becomes heat, thereby absorbing absorbed infrared light. It is configured to warm the soil and not raise the temperature in the greenhouse.
即ち、本発明の農園芸用覆土フィルムは、白色光反射材料微粒子と赤外光吸収材料微粒子を、基材フィルム内に分散して含有するか、同時に／あるいは、基材フィルムの少なくとも片面上に層として含有する構成を有するものであり、その赤外光吸収材料微粒子として６ホウ化物微微粒子を用いている。従って、赤外光が赤外光吸収材料微粒子に吸収されることで、フィルム温度が上昇し、それに伴い輻射熱も増加して、フィルムで被覆された土壌の温度が上昇する。また、可視光線は白色光反射材料により反射されるため、植物に当たる光量が増すことで光合成量が増え、植物の成長が促進される。 That is, the soil covering film for agricultural and horticultural use of the present invention contains white light-reflecting material fine particles and infrared light-absorbing material fine particles dispersed in the base film, and / or at least on one side of the base film. It has a constitution of being contained as a layer, and hexaboride fine particles are used as the infrared light absorbing material fine particles. Therefore, when infrared light is absorbed by the infrared light absorbing material fine particles, the film temperature rises, and accordingly, radiant heat also increases, and the temperature of the soil covered with the film rises. Moreover, since visible light is reflected by the white light reflecting material, the amount of photosynthesis is increased by increasing the amount of light hitting the plant, and the growth of the plant is promoted.
農園芸用覆土フィルムに赤外光吸収材料として用いる６ホウ化物微（ＸＢ６）粒子について詳しく説明する。６ホウ化物微粒子としては、上記一般式ＸＢ６のＸが、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙから選ばれた少なくとも１種の６ホウ化物、具体的には、ＬａＢ６、ＣｅＢ６、ＰｒＢ６、ＮｄＢ６、ＳｍＢ６、ＥｕＢ６、ＧｄＢ６、ＴｂＢ６、ＤｙＢ６、ＨｏＢ６、ＥｒＢ６、ＴｍＢ６、ＹｂＢ６、ＬｕＢ６、ＳｒＢ６、ＣａＢ６、及びＹＢ６が挙げられる。 The hexaboride fine (XB 6 ) particles used as the infrared light absorbing material for the agricultural / horticultural covering film will be described in detail. The hexaboride nanoparticles, X in the general formula XB 6 is, La, Ce, Pr, Nd , Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ca, from Y At least one selected hexaboride, specifically LaB 6 , CeB 6 , PrB 6 , NdB 6 , SmB 6 , EuB 6 , GdB 6 , TbB 6 , DyB 6 , HoB 6 , ErB 6 , TMB 6 , YbB 6 , LuB 6 , SrB 6 , CaB 6 , and YB 6 .
上記６ホウ化物微粒子は、その表面が酸化していないことが好ましいが、通常は僅かに酸化していることが多く、また微粒子の分散工程で表面の酸化が起こることはある程度避けられない。しかし、その場合でも、赤外光吸収効果を発現する有効性に変わりはない。また、これらの６ホウ化物微粒子は、結晶としての完全性が高いほど大きい赤外光吸収効果が得られるが、結晶性が低くＸ線回折でブロードな回折ピークを生じるようなものであっても、微粒子内部の基本的な結合が立方体ＣａＢ６タイプの構造を有するものであるならば、赤外線吸収効果を発現する。 The hexaboride fine particles are preferably not oxidized on the surface, but are usually slightly oxidized, and it is inevitable that oxidation of the surface occurs in the fine particle dispersion step to some extent. However, even in that case, the effectiveness of developing the infrared light absorption effect remains unchanged. Further, these hexaboride fine particles have a higher infrared light absorption effect as the crystal completeness is higher. However, even if the crystallinity is low and X-ray diffraction produces a broad diffraction peak, If the basic bond inside the fine particles has a cubic CaB 6 type structure, an infrared absorption effect is exhibited.
また、６ホウ化物微粒子は、暗い青紫色ないし緑色などを呈し、可視光波長に比べて分散粒子径が十分小さい微粒子を薄膜中に分散した状態においては、可視光透過性が生じるが、赤外光吸収能は十分強く保持できる。その理由は、これら微粒子中の自由電子の量が多く、微粒子内部及び表面の自由電子によるプラズモン吸収並びにバンド間間接遷移の吸収エネルギーが可視〜近赤外の付近にあるため、この波長領域の光が選択的に反射・吸収されるためと考えられる。 In addition, the hexaboride fine particles exhibit dark blue-purple or green color, and in the state where fine particles having a sufficiently small dispersed particle diameter compared with the visible light wavelength are dispersed in the thin film, visible light transmission occurs. The light absorption ability can be kept strong enough. The reason is that the amount of free electrons in these fine particles is large, and the absorption energy of plasmon absorption and indirect band-to-band transition by free electrons inside and on the surface of the particles is in the vicinity of visible to near infrared. This is thought to be due to selective reflection and absorption.
実験によれば、これら６ホウ化物微粒子を十分細かく且つ均一に分散した樹脂膜では、透過率が波長４００〜７００ｎｍの間に極大値をもち、且つ波長７００〜１８００ｎｍの間に極小値をもつことが確認された。従って、可視光波長が３８０〜７８０ｎｍであり、視感度が５５０ｎｍ付近をピークとする釣鐘型であることを考慮すると、このような膜では可視光（白色光）を有効に透過し、それ以外の熱線（赤外光）を有効に吸収することが理解される。 According to the experiment, in the resin film in which these hexaboride fine particles are sufficiently finely and uniformly dispersed, the transmittance has a maximum value between the wavelengths of 400 to 700 nm and the minimum value between the wavelengths of 700 to 1800 nm. Was confirmed. Accordingly, considering that the visible light wavelength is 380 to 780 nm and the visibility is a bell-shaped peak having a peak near 550 nm, such a film effectively transmits visible light (white light), and other than that It is understood that heat rays (infrared light) are effectively absorbed.
また、６ホウ化物微粒子の単位重量当たりの熱線吸収能力は非常に高く、ＩＴＯやＡＴＯと比較して４０〜１００分の１以下の使用量で、その効果を発揮する。具体的には、フィルム内又はその表面の層内における６ホウ化物微粒子の含有量は、０.００１〜３０重量％の範囲で使用されることが好ましい。０.００１重量％未満の含有量では膜厚が厚くても十分な熱線吸収効果を得ることが難しく、３０重量％を超えるとコストが高くなり、またフィルムの物性を損なう可能性があるからである。 In addition, the heat absorption capacity per unit weight of the hexaboride fine particles is very high, and the effect is exhibited at a use amount of 40 to 1/100 or less as compared with ITO or ATO. Specifically, the content of hexaboride fine particles in the film or in the layer on the surface thereof is preferably used in the range of 0.001 to 30% by weight. If the content is less than 0.001% by weight, it is difficult to obtain a sufficient heat ray absorption effect even if the film thickness is large, and if it exceeds 30% by weight, the cost increases and the physical properties of the film may be impaired. is there.
また、透明性を保持したまま近赤外線の効率良い遮蔽を行なうには、６ホウ化物微粒子の粒子径は１ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることが好ましい。尚、６ホウ化物微粒子を樹脂中に分散させた時の平均分散粒子径も、１ｎｍ以上８００ｎｍ以下が好ましい。粒子径が８００ｎｍよりも大きい粒子は、可視光領域の光を遮蔽してしまうため、視認性を保持したまま効率良く近赤外線を遮蔽することが難しくなる。このように視認性を保持する観点からは、６ホウ化物微粒子の粒子径は小さい方が好ましく、粒子径が１ｎｍ以上であれば工業的に容易に製造することが可能である。 In order to efficiently shield near infrared rays while maintaining transparency, the hexaboride fine particles preferably have a particle diameter of 1 nm to 800 nm. The average dispersed particle size when the hexaboride fine particles are dispersed in the resin is also preferably 1 nm or more and 800 nm or less. Particles having a particle diameter larger than 800 nm shield light in the visible light region, so that it is difficult to efficiently shield near infrared rays while maintaining visibility. Thus, from the viewpoint of maintaining visibility, it is preferable that the hexaboride fine particles have a smaller particle diameter. If the particle diameter is 1 nm or more, it can be easily produced industrially.
この６ホウ化物微粒子による散乱の低減を重視する場合、平均分散粒子径は２００ｎｍ以下が好ましい。その理由は、粒子の平均分散粒子径が小さければ、幾何学散乱若しくはミー散乱による４００〜７８０ｎｍの可視光線領域の散乱が低減される結果、膜が曇りガラスのようになって鮮明な透明性が失われるのを回避できるからである。即ち、平均分散粒子径が２００ｎｍ以下になると、上記幾何学散乱若しくはミー散乱が低減し、レイリー散乱領域になる。レイリー散乱領域では、散乱光は粒子径の６乗に反比例して低減するため、粒子径の減少に伴って散乱が低減し、透明性が向上するからである。また、平均分散粒子径が１００ｎｍ以下になると、散乱光は非常に少なくなるため更に好ましい。 When importance is attached to the reduction of scattering by the hexaboride fine particles, the average dispersed particle diameter is preferably 200 nm or less. The reason is that if the average dispersed particle size of the particles is small, the scattering in the visible light region of 400 to 780 nm due to geometrical scattering or Mie scattering is reduced, and as a result, the film becomes like frosted glass and clear transparency is obtained. This is because it can be avoided. That is, when the average dispersed particle size is 200 nm or less, the geometric scattering or Mie scattering is reduced, and a Rayleigh scattering region is obtained. This is because in the Rayleigh scattering region, the scattered light decreases in inverse proportion to the sixth power of the particle diameter, so that the scattering is reduced and the transparency is improved as the particle diameter decreases. Further, it is more preferable that the average dispersed particle diameter is 100 nm or less because scattered light is extremely reduced.
赤外光吸収材料である６ホウ化物微粒子は、その表面をＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌの少なくとも１種を含有する酸化物、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などで被覆することによって、耐候性を向上させることができる。これらの酸化物は基本的に透明であり、添加したことで可視光透過率を低下させることはない。これら酸化物の被覆方法については、特に限定されないが、例えば、６ホウ化物微粒子を分散した溶液中に上記金属のアルコキシドを添加し、加熱処理することにより表面を被覆することが可能である。 The hexaboride fine particles as an infrared light absorbing material are coated with an oxide containing at least one of Si, Ti, Zr, and Al, such as SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , and Al 2 O 3 on the surface. By doing so, weather resistance can be improved. These oxides are basically transparent, and adding them does not reduce the visible light transmittance. The method for coating these oxides is not particularly limited. For example, the surface can be coated by adding the alkoxide of the above metal to a solution in which hexaboride fine particles are dispersed and heating.
また、６ホウ化物微粒子の表面を酸化物で被覆するには、アルミニウムアルコレート化合物及びその重合物、アルミニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコレート化合物及びその重合物、ジルコニウムキレート化合物、チタンアルコレート化合物及びその重合物、チタンキレート化合物から選ばれた少なくとも１種の有機金属化合物で表面処理し、その有機金属化合物の熱分解温度以上で加熱処理することもできる。この表面処理は他の表面処理と組み合わせることが可能であり、好ましくは上記湿式法によるＳｉＯ２被膜と組み合わせて積層することにより、更に優れた耐水性を付与することができる。 Further, in order to coat the surface of hexaboride fine particles with an oxide, an aluminum alcoholate compound and a polymer thereof, an aluminum chelate compound, a zirconium alcoholate compound and a polymer thereof, a zirconium chelate compound, a titanium alcoholate compound and a polymerization thereof It is also possible to carry out a surface treatment with at least one organic metal compound selected from the group consisting of titanium chelate compounds and heat treatment at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature of the organometallic compound. This surface treatment can be combined with other surface treatments, and more excellent water resistance can be imparted by preferably laminating in combination with the above-mentioned wet process SiO 2 coating.
一方、農園芸用覆土フィルムに使用する白色光反射材料微粒子は、従来から同様の目的に使用されているもので良く、例えば、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＺｎＳ、ＰｂＣＯ３から選ばれた少なくとも１種からなることが好ましい。尚、これらの白色光反射材料微粒子、例えばＴｉＯ２などを分散した合成樹脂フィルムは、白色光を反射する反射シートとして従来から知られている。 On the other hand, the white light reflecting material fine particles used for the agricultural and horticultural covering film may be those conventionally used for the same purpose, for example, TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZnO. It is preferably made of at least one selected from CaCO 3 , BaSO 4 , ZnS, and PbCO 3 . Incidentally, these white light reflecting material particles, for example, synthetic resin films obtained by dispersing and TiO 2 is known conventionally as a reflective sheet for reflecting the white light.
また、基材フィルムとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラクロロトリフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種からなることが好ましい。これらの樹脂には、安定剤、安定化助剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤などの添加剤が添加されていてもよい。 Further, the base film is not particularly limited. For example, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, It is preferably made of at least one selected from tetrachlorotrifluoroethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene, ethylene vinyl acetate, and polyester resin. These resins may contain additives such as stabilizers, stabilizing aids, antioxidants, plasticizers, lubricants, ultraviolet absorbers and the like.
次に、本発明の農園芸用覆土フィルムの好ましい形態について説明する。農園芸用覆土フィルムの第１の形態は、白色光反射材料微粒子又は赤外光吸収材料微粒子（６ホウ化物微粒子）が基材フィルム内に分散され、その白色光反射材料微粒子を含有する基材フィルムの片面に赤外光吸収材料微粒子を含有する層を有するか、あるいは赤外光吸収材料微粒子を含有する基材フィルムの片面に白色光反射材料微粒子を含有する層を有するものである。 Next, the preferable form of the agricultural / horticultural covering film of the present invention will be described. The first form of the agricultural and horticultural covering film is a base material in which white light reflecting material fine particles or infrared light absorbing material fine particles (hexaboride fine particles) are dispersed in a base film, and the white light reflecting material fine particles are contained. It has a layer containing infrared light absorbing material fine particles on one side of the film, or a layer containing white light reflecting material fine particles on one side of a base film containing infrared light absorbing material fine particles.
また、農園芸用覆土フィルムの第２の形態は、白色光反射材料微粒子と赤外光吸収材料微粒子とが、共に基材フィルム内に分散して含有されているものである。更に、第３の形態は、基材フィルムの片面に白色光反射材料微粒子を含有する層と赤外光吸収材料微粒子を含有する層を積層して有するか、若しくは基材フィルムの片面に白色光反射材料微粒子を含有する層を有し且つ他方の面に赤外光吸収材料微粒子を含有する層を有するものである。 Moreover, the 2nd form of the soil covering film for agricultural and horticultural use contains both the white light reflecting material fine particles and the infrared light absorbing material fine particles dispersed in the base film. Further, in the third embodiment, a layer containing white light reflecting material fine particles and a layer containing infrared light absorbing material fine particles are laminated on one side of the base film, or white light is put on one side of the base film. It has a layer containing reflective material fine particles and a layer containing infrared light absorbing material fine particles on the other surface.
上記した各形態の農園芸用覆土フィルムを作製する場合、白色光反射材料微粒子又は赤外光吸収材料微粒子（６ホウ化物微粒子）を含む層を基材フィルム上にコーティングすること、あるいは上記微粒子を基材フィルム中に練り込んで分散させることが必要である。これらの適用方法としては通常のコーティング方法や分散方法を用いることができ、従って耐熱温度の低い樹脂材料などからなる基材フィルムへの応用が可能であって、大型の装置を必要とせず安価に実施できるという利点がある。 When the above-described agricultural and horticultural covering film of each form is produced, a layer containing white light reflecting material fine particles or infrared light absorbing material fine particles (hexaboride fine particles) is coated on the base film, or the fine particles are It is necessary to knead and disperse in the base film. As these application methods, ordinary coating methods and dispersion methods can be used. Therefore, it can be applied to a base film made of a resin material having a low heat-resistant temperature, and does not require a large apparatus and is inexpensive. There is an advantage that it can be implemented.
また、赤外光吸収材料微粒子である６ホウ化物微粒子は導電性であるため、微粒子が互いに連接して連続的な膜となっている場合には、携帯電話などの電波を吸収反射して妨害する恐れがある。しかし、通常の方法により６ホウ化物微粒子をマトリックス中に分散した場合には、粒子の一つ一つが孤立した状態で分散されるため、電波透過性を発揮することができ、汎用性を有している。 In addition, since the hexaboride fine particles, which are infrared light absorbing material fine particles, are conductive, when the fine particles are connected to each other to form a continuous film, they absorb and reflect radio waves from a mobile phone or the like. There is a fear. However, when hexaboride fine particles are dispersed in a matrix by a normal method, each of the particles is dispersed in an isolated state, so that radio wave transmission can be exhibited and versatility is achieved. ing.
白色光反射材料微粒子又は赤外光吸収材料微粒子（６ホウ化物微粒子）を含有する層をコーティングにより基材フィルム上に形成する場合は、例えば、赤外光吸収材料微粒子を溶媒中に分散させ、これに樹脂バインダーを添加した後、基材フィルム表面にコーティングし、溶媒を蒸発させ、所定の方法で樹脂を硬化させることにより、赤外光吸収材料微粒子を含む赤外光吸収層を形成することができる。また、赤外光吸収材料微粒子を樹脂バインダー樹脂中に直接分散したものは、基材フィルム表面にコーティングした後、溶媒を蒸発させる必要がないため、環境的にも工業的にも好ましい。 When forming a layer containing white light reflecting material fine particles or infrared light absorbing material fine particles (hexaboride fine particles) on the base film by coating, for example, the infrared light absorbing material fine particles are dispersed in a solvent, After adding a resin binder to this, coating on the surface of the base film, evaporating the solvent, and curing the resin by a predetermined method, thereby forming an infrared light absorbing layer containing infrared light absorbing material fine particles Can do. In addition, those in which the infrared light absorbing material fine particles are directly dispersed in the resin binder resin do not need to evaporate the solvent after coating on the surface of the base film, and therefore are preferable from the environmental and industrial viewpoints.
基材フィルム表面へのコーティング方法としては、均一にコートできれば特に制限はなく、例えば、バーコート法、グラビヤコート法、スプレーコート法、ディップコート法、フローコート法、スピンコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、ブレードコート法などを用いることができる。これらのコーティング方法により形成した赤外光吸収材料微粒子（６ホウ化物微粒子）を含有する層は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法及び化学気相法（ＣＶＤ法）などの乾式法や、スプレー法で作製した場合に比べて、光の干渉効果を用いなくても、特に近赤外線領域の光をより効率良く吸収し、同時に可視光領域の光を透過させることができる。 The coating method on the substrate film surface is not particularly limited as long as it can be uniformly coated, for example, bar coating method, gravure coating method, spray coating method, dip coating method, flow coating method, spin coating method, roll coating method, A screen printing method, a blade coating method, or the like can be used. The layer containing the infrared light absorbing material fine particles (hexaboride fine particles) formed by these coating methods is a dry method such as sputtering, vapor deposition, ion plating, and chemical vapor deposition (CVD), Compared with the case of producing by the spray method, it is possible to absorb light in the near infrared region more efficiently and transmit light in the visible light region at the same time without using the light interference effect.
上記樹脂バインダーとしては、例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、電子線硬化樹脂、常温硬化樹脂、熱可塑性樹脂などを目的に応じて選択することができる。具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂が挙げられる。また、金属アルコキシドを用いたバインダーの利用も可能である。上記金属アルコキシドとしては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒなどのアルコキシドが代表的である。これら金属アルコキシドを用いたバインダーは加水分解して、加熱することで酸化膜を形成することが可能である。 As the resin binder, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, an electron beam curable resin, a room temperature curable resin, a thermoplastic resin, or the like can be selected according to the purpose. Specifically, polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl alcohol resin, polystyrene resin, polypropylene resin, ethylene vinyl acetate copolymer, polyester resin, polyethylene terephthalate resin, fluorine resin, polycarbonate resin, acrylic resin And polyvinyl butyral resin. Also, a binder using a metal alkoxide can be used. Representative examples of the metal alkoxide include alkoxides such as Si, Ti, Al, and Zr. Binders using these metal alkoxides can be hydrolyzed and heated to form an oxide film.
また、赤外光吸収材料微粒子（６ホウ化物微粒子）及び／又は白色光反射材料微粒子を基材フィルムの内部に分散させる場合には、その微粒子を基材フィルム表面から浸透させてもよく、あるいは、基材フィルムを溶融温度以上に加熱して溶融させた後、微粒子を混合してもよい。また、予め原料樹脂中に微粒子を高濃度に分散せしめたマスターバッチを製造し、これを所定の濃度に希釈調製して用いることも可能である。このようにして得られた赤外光吸収材料微粒子及び／又は白色光反射材料微粒子を含有する樹脂は、所定の方法でフィルム状に成形することができる。 Further, when the infrared light absorbing material fine particles (hexaboride fine particles) and / or the white light reflecting material fine particles are dispersed in the base film, the fine particles may be permeated from the surface of the base film, or The base film may be heated to a melting temperature or higher and melted, and then the fine particles may be mixed. It is also possible to manufacture a master batch in which fine particles are dispersed in a raw material resin at a high concentration in advance, and dilute this to a predetermined concentration for use. The resin containing the infrared light absorbing material fine particles and / or the white light reflecting material fine particles thus obtained can be formed into a film by a predetermined method.
上記マスターバッチの製造方法は、特に限定されないが、例えば、６ホウ化物微粒子の分散液と、熱可塑性樹脂の粉粒体又はペレットと、必要に応じて他の添加剤とを、分散媒を除去しながら均一に溶融混合することで、熱可塑性樹脂に微粒子が均一に分散した混合物として調製することができる。その際の混合には、リボブレンダー、タンブラー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、プラネタリーミキサーなどの混合機、あるいは、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、ニーダールーダー、一軸押出機、二軸押出機などの混練機を使用することができる。 The production method of the masterbatch is not particularly limited. For example, the dispersion medium of hexaboride fine particles, thermoplastic resin granules or pellets, and other additives as necessary are removed from the dispersion medium. The mixture can be prepared as a mixture in which fine particles are uniformly dispersed in the thermoplastic resin by uniformly melting and mixing. For mixing, riboblender, tumbler, nauter mixer, Henschel mixer, super mixer, planetary mixer, etc., or Banbury mixer, kneader, roll, kneader ruder, single screw extruder, twin screw extruder A kneader such as can be used.
また、微粒子分散液の分散媒を公知の方法で除去し、得られた微粒子と熱可塑性樹脂の粉粒体又はペレット、及び必要に応じて他の添加剤を均一に溶融混合する方法を用いて、熱可塑性樹脂に微粒子を均一に分散させた混合物を調製することもできる。そのほか、微粒子を熱可塑性樹脂に直接添加し、均一に溶融混合する方法を用いることもできる。微粒子を樹脂に分散させる方法は、特に限定されないが、例えば、超音波分散、媒体撹拌ミル、ボールミル、サンドミルなどを使用することができる。 In addition, the dispersion medium of the fine particle dispersion is removed by a known method, and the obtained fine particles and thermoplastic resin particles or pellets and, if necessary, other additives are uniformly melt-mixed. A mixture in which fine particles are uniformly dispersed in a thermoplastic resin can also be prepared. In addition, a method in which fine particles are directly added to a thermoplastic resin and uniformly melt-mixed can also be used. The method for dispersing the fine particles in the resin is not particularly limited. For example, ultrasonic dispersion, a medium stirring mill, a ball mill, a sand mill, or the like can be used.
上記した微粒子の分散媒は、特に限定されるものではなく、配合する樹脂に合わせて選択することが可能である。例えば、水、あるいは、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、芳香族化合物など、一般的な溶媒の使用が可能である。また、必要に応じて、酸やアルカリを添加してｐＨを調整してもよい。更に、微粒子の分散安定性を一層向上させるために、各種の界面活性剤、カップリング剤などを添加することも可能である。 The fine particle dispersion medium is not particularly limited, and can be selected according to the resin to be blended. For example, water or a general solvent such as alcohol, ether, ester, ketone, and aromatic compound can be used. Moreover, you may adjust pH by adding an acid and an alkali as needed. Furthermore, in order to further improve the dispersion stability of the fine particles, various surfactants, coupling agents and the like can be added.
上記した方法により得られた混合物は、更にペント式一軸若しくは二軸の押出機で混練し、ペレット状に加工することによって、樹脂中に赤外光吸収材料微粒子（６ホウ化物微粒子）及び／又は白色光反射材料微粒子を高濃度に分散させたマスターバッチを得ることができる。 The mixture obtained by the above-described method is further kneaded with a pent type uniaxial or biaxial extruder and processed into a pellet shape, whereby infrared light absorbing material fine particles (hexaboride fine particles) and / or in the resin. A master batch in which white light reflecting material fine particles are dispersed at a high concentration can be obtained.
上記本発明の農園芸用覆土フィルムは、基材フィルム内及び／又は基材フィルム表面に設けた層内に、白色光反射材料微粒子と赤外光吸収材料微粒子である６ホウ化物微粒子を含有しているフィルムであり、簡便な方法で製造できるうえ、耐候性が良く、低コストであり、しかも少ない微粒子量で太陽光からの近赤外線を効率良く吸収し、同時に可視光線を植物側に反射することができる。従って、この農園芸用覆土フィルムを用いて植物などを栽培する土壌表面を覆うことにより、被覆された土壌の温度が上昇して土を暖め、温室内などの雰囲気気温は上昇させない効果があり、且つ植物の生育に必要な可視光波長領域の光を反射して、植物の成長を促進する効果を有するものである。 The covering film for agricultural and horticultural use of the present invention contains white boride fine particles which are white light reflecting material fine particles and infrared light absorbing material fine particles in a base film and / or a layer provided on the base film surface. The film is easy to manufacture, has good weather resistance, is low in cost, and efficiently absorbs near-infrared rays from sunlight with a small amount of fine particles, and simultaneously reflects visible light to the plant side. be able to. Therefore, by covering the soil surface for cultivating plants and the like using this agricultural and horticultural covering film, the temperature of the covered soil rises and warms the soil, and there is an effect that the ambient temperature in the greenhouse does not increase, In addition, it reflects light in the visible light wavelength region necessary for plant growth, and has an effect of promoting plant growth.
［実施例１］
ＬａＢ６微粒子（比表面積３０ｍ２／ｇ）２０重量部と、トルエン７３重量部と、微粒子分散用分散剤７重量部を混合し、媒体撹拌ミルで分散処理を行なって、平均分散粒子径１００ｎｍのＬａＢ６微粒子の分散液を作製した（Ａ液）。このＡ液１０重量部と、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分５０％）１０重量部と、トルエン１００重量部を混合して、赤外光吸収材料微粒子分散液とした。
[Example 1]
20 parts by weight of LaB 6 fine particles (specific surface area 30 m 2 / g), 73 parts by weight of toluene, and 7 parts by weight of a fine particle dispersing agent are mixed and subjected to a dispersion treatment with a medium stirring mill to obtain an average dispersed particle size of 100 nm. A dispersion of LaB 6 fine particles was prepared (A liquid). 10 parts by weight of this A liquid, 10 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 50%), and 100 parts by weight of toluene were mixed to obtain an infrared light absorbing material fine particle dispersion.
この赤外光吸収材料微粒子分散液を、白色光反射材料としてＴｉＯ２微粒子を分散含有しているポリエチレンの基材フィルム上に、バーコーターを用いて塗布し成膜した。このコーティング膜を６０℃で３０秒間乾燥して溶媒のトルエンを蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させることにより、可視光領域の拡散反射率が高い赤外光吸収層を形成した。かくして、ＴｉＯ２微粒子を分散した基材フィルムの片面に、ＬａＢ６微粒子を含有する赤外光吸収層を設けた覆土フィルムを得た。 This infrared light absorbing material fine particle dispersion was applied onto a polyethylene base film containing TiO 2 fine particles dispersedly as a white light reflecting material using a bar coater to form a film. The coating film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate toluene as a solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to form an infrared light absorption layer having a high diffuse reflectance in the visible light region. Thus, a soil covering film was obtained in which an infrared light absorbing layer containing LaB 6 fine particles was provided on one side of a base film in which TiO 2 fine particles were dispersed.
得られた実施例１の覆土フィルムの光学特性を、日立製作所製の分光光度計を用いて波長２００〜２１００ｎｍの光の透過率により測定し、ＪＩＳＡ５７５９に従って可視光透過率、日射透過率、可視光反射率、日射反射率、日射吸収率を算出した。得られた結果を下記表１に示した。尚、上記日射吸収率は、日射吸収率（％）＝１００％−日射透過率（％）−日射反射率（％）から算出した。 The optical properties of the obtained soil covering film of Example 1 were measured by the transmittance of light having a wavelength of 200 to 2100 nm using a spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd., and the visible light transmittance, solar transmittance, and visible light were measured according to JIS A5759. The reflectance, solar reflectance, and solar absorption rate were calculated. The obtained results are shown in Table 1 below. In addition, the said solar radiation absorptivity was computed from solar radiation absorptivity (%) = 100%-solar radiation transmittance | permeability (%)-solar radiation reflectance (%).
［実施例２］
ＣｅＢ６微粒子（比表面積２０ｍ２／ｇ）２０重量部と、トルエン７３重量部と、微粒子分散用分散剤７重量部を混合し、媒体撹拌ミルで分散処理を行なって、平均分散粒子径９０ｎｍのＣｅＢ６微粒子分散液を作製した（Ｂ液）。このＢ液１０重量部と、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分５０％）１０重量部と、トルエン１００重量部を混合して、赤外光吸収材料微粒子分散液とした。
[Example 2]
20 parts by weight of CeB 6 fine particles (specific surface area 20 m 2 / g), 73 parts by weight of toluene, and 7 parts by weight of a dispersing agent for fine particle dispersion were mixed, and dispersion treatment was performed with a medium stirring mill to obtain an average dispersed particle diameter of 90 nm. A CeB 6 fine particle dispersion was prepared (liquid B). 10 parts by weight of this B liquid, 10 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 50%), and 100 parts by weight of toluene were mixed to obtain an infrared light absorbing material fine particle dispersion.
この赤外光吸収材料微粒子分散液を、白色光反射材料としてＴｉＯ２微粒子を分散含有しているポリエチレンの基材フィルム上に、バーコーターを用いて塗布し成膜した。このコーティング膜を６０℃で３０秒間乾燥して溶媒のトルエンを蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させることにより、可視光領域の拡散反射率が高い赤外光吸収層を形成した。 This infrared light absorbing material fine particle dispersion was applied onto a polyethylene base film containing TiO 2 fine particles dispersedly as a white light reflecting material using a bar coater to form a film. The coating film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate toluene as a solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to form an infrared light absorption layer having a high diffuse reflectance in the visible light region.
かくして、ＴｉＯ２微粒子を分散した基材フィルムの片面に、ＣｅＢ６微粒子を含有する赤外光吸収層を設けた覆土フィルムを得た。得られた実施例２の覆土フィルムの光学特性を、上記実施例１と同様に測定評価して、その結果を下記表１に示した。 Thus, a covering film was obtained in which an infrared light absorbing layer containing CeB 6 fine particles was provided on one side of a base film in which TiO 2 fine particles were dispersed. The optical characteristics of the obtained soil covering film of Example 2 were measured and evaluated in the same manner as in Example 1 above, and the results are shown in Table 1 below.
［実施例３］
ＰｒＢ６微粒子（比表面積２０ｍ２／ｇ）２０重量部と、トルエン７３重量部と、微粒子分散用分散剤７重量部を混合し、媒体撹拌ミルで分散処理を行なって、平均分散粒子径９０ｎｍのＰｒＢ６微粒子分散液を作製した（Ｃ液）。このＣ液１０重量部と、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分５０％）１０重量部と、トルエン１００重量部を混合して、赤外光吸収材料微粒子分散液とした。
[Example 3]
20 parts by weight of PrB 6 fine particles (specific surface area 20 m 2 / g), 73 parts by weight of toluene, and 7 parts by weight of a fine particle dispersing agent are mixed, and subjected to dispersion treatment with a medium stirring mill. A PrB 6 fine particle dispersion was prepared (C solution). 10 parts by weight of this C liquid, 10 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 50%), and 100 parts by weight of toluene were mixed to obtain an infrared light absorbing material fine particle dispersion.
この赤外光吸収材料微粒子分散液を、白色光反射材料としてＴｉＯ２微粒子を分散含有しているポリエチレンの基材フィルム上に、バーコーターを用いて塗布し成膜した。このコーティング膜を６０℃で３０秒間乾燥して溶媒のトルエンを蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させることにより、可視光領域の拡散反射率が高い赤外光吸収層を形成した。 This infrared light absorbing material fine particle dispersion was applied onto a polyethylene base film containing TiO 2 fine particles dispersedly as a white light reflecting material using a bar coater to form a film. The coating film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate toluene as a solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to form an infrared light absorption layer having a high diffuse reflectance in the visible light region.
かくして、ＴｉＯ２微粒子を分散した基材フィルムの片面に、ＰｒＢ６微粒子を含有する赤外光吸収層を設けた覆土フィルムを得た。得られた実施例３の覆土フィルムの光学特性を、上記実施例１と同様に測定評価して、その結果を下記表１に示した。 Thus, on one side of the substrate film containing dispersed TiO 2 particles to give a soil covering film provided with the infrared light absorbing layer containing PrB 6 fine particles. The optical properties of the obtained soil covering film of Example 3 were measured and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1 below.
［実施例４］
ＬａＢ６微粒子（比表面積３０ｍ２／ｇ）２０重量部と、トルエン７３重量部と、微粒子分散用分散剤７重量部を混合し、媒体撹拌ミルで分散処理を行なって、平均分散粒子径１００ｎｍのＬａＢ６微粒子分散液を作製した（Ａ液）。このＡ液からスプレードライヤーを用いて溶媒のトルエンを除去し、得られた分散粉をポリエチレン樹脂ペレットに添加し、ブレンダーで均一に混合した後、二軸押出機で溶融混練し、押出されたストランドをペレット状にカットして、ＬａＢ６微粒子を含有するマスターバッチを得た。
[Example 4]
20 parts by weight of LaB 6 fine particles (specific surface area 30 m 2 / g), 73 parts by weight of toluene, and 7 parts by weight of a fine particle dispersing agent are mixed and subjected to a dispersion treatment with a medium stirring mill to obtain an average dispersed particle size of 100 nm. A LaB 6 fine particle dispersion was prepared (liquid A). The solvent toluene is removed from this liquid A using a spray dryer, and the obtained dispersed powder is added to polyethylene resin pellets, mixed uniformly with a blender, melt-kneaded with a twin screw extruder, and extruded strands. Was cut into pellets to obtain a master batch containing LaB 6 fine particles.
同様に、ＴｉＯ２微粒子（比表面積２０ｍ２／ｇ）２０重量部と、トルエン７３重量部と、微粒子分散用分散剤７重量部を混合して、平均分散粒子径１μｍのＴｉＯ２微粒子の分散液を作製した。この液から溶媒のトルエンを除去し、得られた分散粉をポリエチレン樹脂ペレットに添加し、ブレンダーでの混合と二軸押出機での溶融混練の後、押出されたストランドをペレット状にカットして、ＴｉＯ２微粒子を含有するマスターバッチを得た。 Likewise, the TiO 2 fine particles (specific surface area 20m 2 / g) 20 parts by weight of toluene 73 parts by weight, a mixture of fine particles dispersing the dispersant, 7 parts by weight, dispersion of the TiO 2 fine particles having an average dispersed particle diameter 1μm Was made. Solvent toluene is removed from this solution, and the resulting dispersion powder is added to polyethylene resin pellets. After mixing with a blender and melt-kneading with a twin screw extruder, the extruded strand is cut into pellets. A master batch containing TiO 2 fine particles was obtained.
このＬａＢ６微粒子を含有するマスターバッチ１重量部と、ＴｉＯ２微粒子を含有するマスターバッチ５０重量部を、上記と同じ方法で調製した無機微粒子を添加していないマスターバッチ１００重量部と混合した。この混合マスターバッチを押出成形して、厚さ１００μｍのフィルムを形成した。 1 part by weight of the master batch containing LaB 6 fine particles and 50 parts by weight of the master batch containing TiO 2 fine particles were mixed with 100 parts by weight of the master batch to which inorganic fine particles prepared by the same method were not added. This mixed master batch was extruded to form a film having a thickness of 100 μm.
かくして、基材フィルム内にＴｉＯ２微粒子とＬａＢ６微粒子を含有する覆土フィルムを得た。得られた実施例４の覆土フィルムの光学特性を、上記実施例１と同様に測定評価して、その結果を下記表１に示した。 Thus, a covering film containing TiO 2 fine particles and LaB 6 fine particles in the base film was obtained. The optical characteristics of the obtained soil covering film of Example 4 were measured and evaluated in the same manner as in Example 1 above, and the results are shown in Table 1 below.
［実施例５］
ＬａＢ６微粒子（比表面積３０ｍ２／ｇ）２０重量部と、トルエン７３重量部と、微粒子分散用分散剤７重量部を混合し、媒体撹拌ミルで分散処理を行なって、平均分散粒子径１００ｎｍのＬａＢ６微粒子分散液を作製した（Ａ液）。このＡ液１０重量部と、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分５０％）１０重量部と、トルエン１００重量部を混合して、赤外光吸収材料微粒子分散液とした。
[Example 5]
20 parts by weight of LaB 6 fine particles (specific surface area 30 m 2 / g), 73 parts by weight of toluene, and 7 parts by weight of a fine particle dispersing agent are mixed and subjected to a dispersion treatment with a medium stirring mill to obtain an average dispersed particle size of 100 nm. A LaB 6 fine particle dispersion was prepared (liquid A). 10 parts by weight of this A liquid, 10 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 50%), and 100 parts by weight of toluene were mixed to obtain an infrared light absorbing material fine particle dispersion.
同様に、ＴｉＯ２微粒子（比表面積２０ｍ２／ｇ）２０重量部と、トルエン７３重量部と、微粒子分散用分散剤７重量部を混合し、媒体撹拌ミルで分散処理を行なって、平均分散粒子径１μｍのＴｉＯ２微粒子分散液を作製した。この分散液１０重量部と、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分５０％）１０重量部と、トルエン１００重量部を混合して、白色光吸収材料微粒子分散液とした。 Similarly, 20 parts by weight of TiO 2 fine particles (specific surface area 20 m 2 / g), 73 parts by weight of toluene, and 7 parts by weight of a fine particle dispersing agent are mixed and subjected to dispersion treatment with a medium stirring mill to obtain average dispersed particles. A TiO 2 fine particle dispersion having a diameter of 1 μm was prepared. 10 parts by weight of this dispersion, 10 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 50%), and 100 parts by weight of toluene were mixed to obtain a white light absorbing material fine particle dispersion.
上記赤外光吸収材料微粒子分散液を、ポリエチレンの基材フィルム上に、バーコーターを用いて塗布し成膜した。このコーティング膜を６０℃で３０秒間乾燥してトルエンを蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させることにより、可視光領域の拡散反射率が高い赤外光吸収層を形成した。その後、基材フィルムの他方の面に、上記と同様にして、白色光反射材料微粒子分散液を成膜し、硬化させて、可視光領域の拡散反射率が高い白色光反射層を形成した。 The infrared light absorbing material fine particle dispersion was coated on a polyethylene base film using a bar coater to form a film. This coating film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate toluene, and then cured with a high-pressure mercury lamp, thereby forming an infrared light absorption layer having a high diffuse reflectance in the visible light region. Thereafter, a white light reflecting material fine particle dispersion was formed on the other surface of the base film in the same manner as described above, and cured to form a white light reflecting layer having a high diffuse reflectance in the visible light region.
かくして、基材フィルムの片面にＴｉＯ２微粒子を含有する白色光反射層、反対側の面にＬａＢ６微粒子を含有する赤外光吸収層を設けた覆土フィルムを得た。得られた実施例５の覆土フィルムの光学特性を、上記実施例１と同様に測定評価して、その結果を下記表１に示した。 Thus, a covering film was obtained in which a white light reflecting layer containing TiO 2 fine particles was provided on one side of the base film, and an infrared light absorbing layer containing LaB 6 fine particles was provided on the opposite side. The optical properties of the obtained soil covering film of Example 5 were measured and evaluated in the same manner as in Example 1 above, and the results are shown in Table 1 below.
［比較例１］
上記実施例４と同様にして得たＴｉＯ２微粒子を含有するマスターバッチと、無機微粒子を添加していないマスターバッチとを混合し、混合マスターバッチを押出成形して、上記実施例４と同量のＴｉＯ２微粒子を含有する厚さ１００μｍのフィルムを形成した。
[Comparative Example 1]
A master batch containing TiO 2 fine particles obtained in the same manner as in Example 4 and a master batch to which no inorganic fine particles were added were mixed, and the mixed master batch was extruded and the same amount as in Example 4 above. A 100 μm-thick film containing TiO 2 fine particles was formed.
このポリエチレンの基材フィルム内にＴｉＯ２微粒子を含有する比較例１の覆土フィルムについて、光学特性を上記実施例１と同様に測定評価して、その結果を下記表１に示した。 With respect to the soil covering film of Comparative Example 1 containing TiO 2 fine particles in the polyethylene base film, the optical properties were measured and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1 below.
上記の結果から、本発明の実施例１〜５の覆土フィルムは、赤外光吸収材料の６ホウ化物微粒子と白色光反射材料のＴｉＯ２微粒子を基材フィルム内又はその表面に設けた層内に含有するため、可視光の５０〜７０％程度を反射するだけでなく、日射吸収率を３０〜６０％程度まで大幅に高めることができるため、赤外光によるフィルムの蓄熱性に優れていることが分かる。一方、比較例１の覆土フィルムは、従来の反射シートに相当するものであり、可視光反射率は高いが、日射吸収率は極めて低く、赤外光を吸収し得ないことが分かる。
From the above results, the soil covering films of Examples 1 to 5 of the present invention are within the base film or the layer provided with the TiO 2 fine particles of the white light reflecting material in the base film or the surface thereof. In addition to reflecting about 50 to 70% of visible light, the solar absorptance can be greatly increased to about 30 to 60%, so that the film has excellent heat storage by infrared light. I understand that. On the other hand, the soil covering film of Comparative Example 1 corresponds to a conventional reflective sheet, and has a high visible light reflectance, but has a very low solar absorptivity, and cannot absorb infrared light.
Claims (7)
該赤外光吸収材料微粒子が６ホウ化物微粒子であり、該白色光反射材料微粒子がＴｉＯ ２ 、ＺｒＯ ２ 、ＳｉＯ ２ 、Ａｌ ２ Ｏ ３ 、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣａＣＯ ３ 、ＢａＳＯ ４ 、ＺｎＳ、ＰｂＣＯ ３ から選ばれた少なくとも１種であって、
日射透過率が９.０６％〜１４.９６％、可視光反射率が４３.５６％〜７３.８４％、日射吸収率が２９.０３％〜６４.５４％であることを特徴とする農園芸用覆土フィルム。 An agricultural and horticultural covering film containing white light reflecting material fine particles and infrared light absorbing material fine particles , wherein the white light reflecting material fine particles or infrared light absorbing material fine particles are dispersed in a base film, and the white light reflecting It has a layer containing infrared light absorbing material fine particles on one side of a base film containing material fine particles, or white light reflecting material fine particles are contained on one side of a base film containing the infrared light absorbing material fine particles Has a layer,
The infrared light absorbing material fine particles are hexaboride fine particles, and the white light reflecting material fine particles are TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZnO, CaCO 3 , BaSO 4 , ZnS, PbCO 3. At least one selected from
Agriculture characterized by solar radiation transmittance of 9.06% to 14.96%, visible light reflectance of 43.56% to 73.84%, and solar radiation absorption of 29.03% to 64.54% Covering film for gardening.
該赤外光吸収材料微粒子が６ホウ化物微粒子であり、該白色光反射材料微粒子がＴｉＯ ２ 、ＺｒＯ ２ 、ＳｉＯ ２ 、Ａｌ ２ Ｏ ３ 、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣａＣＯ ３ 、ＢａＳＯ ４ 、ＺｎＳ、ＰｂＣＯ ３ から選ばれた少なくとも１種であって、
日射透過率が９.０６％〜１４.９６％、可視光反射率が４３.５６％〜７３.８４％、日射吸収率が２９.０３％〜６４.５４％であることを特徴とする農園芸用覆土フィルム。 An agricultural and horticultural covering film containing white light reflecting material fine particles and infrared light absorbing material fine particles, wherein both the white light reflecting material fine particles and the infrared light absorbing material fine particles are dispersed and contained in a base film. ,
The infrared light absorbing material fine particles are hexaboride fine particles, and the white light reflecting material fine particles are TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZnO, CaCO 3 , BaSO 4 , ZnS, PbCO 3. At least one selected from
Agriculture characterized by solar radiation transmittance of 9.06% to 14.96%, visible light reflectance of 43.56% to 73.84%, and solar radiation absorption of 29.03% to 64.54% Covering film for gardening.
該赤外光吸収材料微粒子が６ホウ化物微粒子であり、該白色光反射材料微粒子がＴｉＯ ２ 、ＺｒＯ ２ 、ＳｉＯ ２ 、Ａｌ ２ Ｏ ３ 、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣａＣＯ ３ 、ＢａＳＯ ４ 、ＺｎＳ、ＰｂＣＯ ３ から選ばれた少なくとも１種であって、
日射透過率が９.０６％〜１４.９６％、可視光反射率が４３.５６％〜７３.８４％、日射吸収率が２９.０３％〜６４.５４％であることを特徴とする農園芸用覆土フィルム。 A cover film for agricultural and horticultural use containing white light reflecting material fine particles and infrared light absorbing material fine particles, comprising a layer containing white light reflecting material fine particles and infrared light absorbing material fine particles on one side of the base film Have a layer, or have a layer containing white light-reflecting material fine particles on one side of the base film and a layer containing infrared light-absorbing material fine particles on the other side,
The infrared light absorbing material fine particles are hexaboride fine particles, and the white light reflecting material fine particles are TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZnO, CaCO 3 , BaSO 4 , ZnS, PbCO 3. At least one selected from
Agriculture characterized by solar radiation transmittance of 9.06% to 14.96%, visible light reflectance of 43.56% to 73.84%, and solar radiation absorption of 29.03% to 64.54% Covering film for gardening.
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