JP5324504B2 - 積層体 - Google Patents

Description

本発明は、貫通強度が強く植物栽培用フィルムとして好適に用いることのできる積層体、当該積層体から形成される植物栽培用フィルム、および当該積層体の製造方法に関する。

植物の養液栽培において、養液と植物体との間に無孔性親水性フィルムを配置し、植物体の生長に伴ってその根が無孔性親水性フィルムを貫通するようにして養液の腐敗を抑制する植物栽培方法が提案されており、当該無孔性親水性フィルム材料として、ポリビニルアルコール、セロファン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、エチルセルロース、ポリエステル等の親水性材料の使用が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、このような植物栽培方法によっても、貫通部を通じて細菌等が養液に移動し養液が腐敗する懸念があった。そのため、高い養分透過性を有するとともに、植物体の根が生長しても貫通しにくいフィルムが求められていた。

特開２００８−６１５０３号公報

本発明の目的は、養分透過性が高く植物体の生長が良好で、さらに貫通強度が高く根の貫通を抑制することのできる積層体、その製造方法および当該積層体から形成される植物栽培用フィルムを提供することにある。

本発明者らは上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねてきた。その結果、特定の膨潤度を有するポリビニルアルコール系重合体フィルムを複数積層することにより、養分透過性が高くかつ貫通強度が高くなることを見出した。本発明者らはこれらの知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
［１］ポリビニルアルコール系重合体層（Ａ層）とポリビニルアルコール系重合体層（Ｂ層）とを有する積層体であって、Ａ層の膨潤度をａ質量％とし、Ｂ層の膨潤度をｂ質量％とした際に、下記式（１）を満足する積層体、
ｂ−ａ ≧ ２０ （１）
［２］前記Ａ層の膨潤度が１６０質量％以下である、上記［１］の積層体、
［３］前記Ｂ層の膨潤度が１８０質量％以上である、上記［１］または［２］の積層体、
［４］前記Ａ層の厚みが前記積層体の厚みの１０〜６０％である、上記［１］〜［３］のいずれか１つの積層体、
［５］前記Ａ層および前記Ｂ層を構成する各ポリビニルアルコール系重合体の重合度がいずれも１５００以上である、上記［１］〜［４］のいずれか１つの積層体、
［６］前記Ａ層および前記Ｂ層を構成する各ポリビニルアルコール系重合体のけん化度がいずれも９８．０モル％以上である、上記［１］〜［５］のいずれか１つの積層体、
［７］上記［１］〜［６］のいずれか１つの積層体から形成される植物栽培用フィルム、
［８］膨潤度がａ質量％のポリビニルアルコール系重合体フィルムと膨潤度がｂ質量％のポリビニルアルコール系重合体フィルムとを貼り合わせる工程を含む積層体の製造方法であって、下記式（１）を満足する製造方法、
ｂ−ａ ≧ ２０ （１）
に関する。

本発明によれば、養分透過性が高く植物体の生長が良好で、さらに貫通強度が高く根の貫通を抑制することのできる積層体、その製造方法および当該積層体から形成される植物栽培用フィルムが提供される。

以下に本発明について詳細に説明する。
本発明の積層体は、ポリビニルアルコール［以下、「ポリビニルアルコール」を「ＰＶＡ」と略称することがある］系重合体層（Ａ層）とＰＶＡ系重合体層（Ｂ層）とを有する。そしてＡ層の膨潤度をａ質量％とし、Ｂ層の膨潤度をｂ質量％とした際に、下記式（１）を満足する。
ｂ−ａ ≧ ２０ （１）

上記式（１）を満足することにより、貫通強度および養分透過性のいずれにも優れる積層体が得られる。貫通強度および養分透過性の向上の観点から、ｂ−ａは２０〜１００の範囲内であることが好ましく、３０〜７０の範囲内であることがより好ましい。
なお本明細書における膨潤度とは、Ａ層またはＢ層を３０℃の蒸留水中に３０分間浸漬した際の質量を、浸漬後１０５℃で１６時間乾燥した後の質量で除して得られる値の百分率を意味し、具体的には実施例において後述する方法により測定することができる。

Ａ層の膨潤度の具体的な値としては、貫通強度の向上の観点から、１６０質量％以下であることが好ましく、１５８質量％以下であることがより好ましく、１５５質量％以下であることがさらに好ましい。またＡ層の膨潤度は１４０質量％以上であることが好ましい。一方、Ｂ層の膨潤度の具体的な値としては、養分透過性の向上の観点から、１８０質量％以上であることが好ましく、１８３質量％以上であることがより好ましく、１８５質量％以上であることがさらに好ましい。またＢ層の膨潤度は２４０質量％以下であることが好ましい。

Ａ層およびＢ層の膨潤度の調整方法に特に制限はなく、例えば、これらの層となる後述するＰＶＡ系重合体フィルムを熱処理する際に熱処理温度および熱処理時間を変更することによって調整することができ、通常、熱処理温度を高くして熱処理時間を長くすることにより膨潤度を低下させることができる。

本発明の積層体の層構成に特に制限はなく、Ａ層とＢ層とが直接積層されてなるＡ層／Ｂ層の層構成を有する２層構造の積層体；Ａ層とＢ層とが接着剤を介して積層されてなるＡ層／接着層／Ｂ層の層構成を有する３層構造の積層体；２つ以上のＡ層および／または２つ以上のＢ層を有する（必要に応じてさらに接着層を有していてもよい）３層以上の層構成を有する積層体；Ａ層、Ｂ層、ならびにＡ層およびＢ層以外の層を有する（必要に応じてさらに接着層を有していてもよい）３層以上の層構成を有する積層体などが挙げられるが、製造が容易であることなどから、Ａ層とＢ層とが直接積層されてなるＡ層／Ｂ層の層構成を有する２層構造の積層体であるか、または、Ａ層とＢ層とが接着剤を介して積層されてなるＡ層／接着層／Ｂ層の層構成を有する３層構造の積層体であることが好ましい。

本発明の積層体を製造する方法としては、本発明で規定される構成を有する積層体が得られる限り特に制限はなく、例えば、Ａ層またはＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルム上にＰＶＡ系重合体を含む溶液をコートし乾燥することによりＢ層またはＡ層をそれぞれ形成する方法；ＰＶＡ系重合体またはそれを含む組成物（ＰＶＡ系重合体と後述する可塑剤、界面活性剤およびその他の成分から選ばれる少なくとも１種を含む組成物等）を溶融混練してＡ層またはＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルム上に押し出すことによりＢ層またはＡ層をそれぞれ形成する方法；Ａ層およびＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルム（膨潤度がａ質量％のＰＶＡ系重合体フィルムと膨潤度がｂ質量％のＰＶＡ系重合体フィルム）をそれぞれ公知の方法等を利用して予め作製しておき、これらを貼り合わせる方法などの積層方法が挙げられる。層間に接着層を設ける場合も、上記の積層方法やその他の公知の積層方法を適宜選択して、必要に応じてさらに当該操作を繰り返すことにより、所望の層構成を有する積層体を製造することができる。これらの中でも、Ａ層およびＢ層の膨潤度を調整するのが容易であることから、Ａ層およびＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルムを予め作製しておき、これらを貼り合わせる方法が好ましく、Ａ層およびＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルムを予め作製しておき、これらを接着剤を用いて貼り合わせる方法がより好ましい。上記接着層を形成する接着剤に特に制限はないが、例えば、ＰＶＡ系重合体を水に溶解したものを好ましく使用することができる。

本発明の積層体の全体の厚みは、貫通強度、生産性および取り扱い性の点から１０〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、２０〜１８０μｍの範囲内であることがより好ましく、３０〜１５０μｍの範囲内であることがさらに好ましく、４０〜１２０μｍの範囲内であることが特に好ましい。なお、積層体の厚みは任意の５箇所の厚みを測定し、それらの平均値として求めることができる。

また積層体の厚みに対してＡ層の厚みが占める割合（Ａ層を２層以上有する場合にはそれらの合計の厚み）は、貫通強度の向上の観点から、１０〜６０％の範囲内であることが好ましく、１５〜５５％の範囲内であることがより好ましい。一方、積層体の厚みに対してＢ層の厚みが占める割合（Ｂ層を２層以上有する場合にはそれらの合計の厚み）は、養分透過性の向上の観点から、４０〜９０％の範囲内であることが好ましく、４５〜８５％の範囲内であることがより好ましい。

本発明の積層体の幅は特に制限されず、その用途に応じて適宜決めることができるが、例えば、本発明の積層体を植物栽培用フィルムとして使用する場合には、ＰＶＡ系重合体フィルムの幅が広すぎると、植物体の世話を行うことが困難になりやすいので、ＰＶＡ系重合体フィルムの幅は２ｍ以下であることが好ましい。

Ａ層およびＢ層を構成するＰＶＡ系重合体としては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸イソプロペニル等のビニルエステルの１種または２種以上を重合して得られるポリビニルエステル系重合体をけん化することにより得られるものを使用することができる。上記のビニルエステルの中でも、ＰＶＡ系重合体の製造の容易性、入手容易性、コスト等の点から、分子中にビニルオキシカルボニル基（Ｈ_２Ｃ＝ＣＨ−Ｏ−ＣＯ−）を有する化合物が好ましく、酢酸ビニルがより好ましい。

上記のポリビニルエステル系重合体は、単量体として１種または２種以上のビニルエステルのみを用いて得られたものが好ましく、単量体として１種のビニルエステルのみを用いて得られたものがより好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、１種または２種以上のビニルエステルと、これと共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。

上記のビニルエステルと共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン等の炭素数２〜３０のα−オレフィン；（メタ）アクリル酸またはその塩；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルへキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル等の（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、（メタ）アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドまたはその誘導体等の（メタ）アクリルアミド誘導体；Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニルアミド；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉ−ブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル；（メタ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル；酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物；マレイン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；イタコン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物；不飽和スルホン酸などを挙げることができる。上記のポリビニルエステル系重合体は、前記した他の単量体の１種または２種以上に由来する構造単位を有することができる。

上記のポリビニルエステル系重合体に占める上記他の単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステル系重合体を構成する全構造単位のモル数に基づいて、１５モル％以下であることが好ましく、１０モル％以下であることがより好ましく、５モル％以下であることがさらに好ましい。
特に上記他の単量体が、（メタ）アクリル酸、不飽和スルホン酸などのように、得られるＰＶＡ系重合体の水溶性を促進する単量体単位となり得る単量体である場合には、得られる積層体を植物栽培用フィルムとして使用する際などにおいてフィルムが溶解することを防止するために、ポリビニルエステル系重合体におけるこれらの単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステル系重合体を構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましく、３モル％以下であることがより好ましい。

Ａ層およびＢ層を構成するＰＶＡ系重合体は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、１種または２種以上のグラフト共重合可能な単量体によって変性されたものであってもよい。当該グラフト共重合は、ポリビニルエステル系重合体およびそれをけん化することにより得られるＰＶＡ系重合体のうちの少なくとも一方に対して行うことができる。上記グラフト共重合可能な単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸またはその誘導体；不飽和スルホン酸またはその誘導体；炭素数２〜３０のα−オレフィンなどが挙げられる。ポリビニルエステル系重合体またはＰＶＡ系重合体におけるグラフト共重合可能な単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステル系重合体またはＰＶＡ系重合体を構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましい。

Ａ層およびＢ層を構成するＰＶＡ系重合体は、その水酸基の一部が架橋されていてもよいし架橋されていなくてもよい。またＡ層およびＢ層を構成するＰＶＡ系重合体は、その水酸基の一部がアセトアルデヒド、ブチルアルデヒド等のアルデヒド化合物などと反応してアセタール構造を形成していてもよいし、これらの化合物と反応せずアセタール構造を形成していなくてもよい。

Ａ層およびＢ層を構成する各ＰＶＡ系重合体の重合度は、得られる積層体の強度の点から、いずれも１５００以上であることが好ましい。ＰＶＡ系重合体の重合度が１５００以上であることにより、得られる積層体の貫通強度が高くなり、根の貫通抑制効果が向上するため、植物栽培用フィルムの用途に好適なものとなる。しかしながら、ＰＶＡ系重合体の重合度があまりに高すぎると、ＰＶＡ系重合体の製造コストの上昇や、製膜時における工程通過性の不良などにつながる傾向があるので、Ａ層およびＢ層を構成する各ＰＶＡ系重合体の重合度はいずれも１５００〜１００００の範囲内であることがより好ましく、２０００〜８０００の範囲内であることがさらに好ましく、２２００〜５０００の範囲内であることが特に好ましい。なお、本明細書でいうＰＶＡ系重合体の重合度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４の記載に準じて測定した平均重合度を意味する。

さらに、Ａ層およびＢ層を構成する各ＰＶＡ系重合体のけん化度は、得られる積層体の耐水性の点から、いずれも９８．０モル％以上であることが好ましく、９８．５モル％以上であることがより好ましく、９９．０モル％以上であることがさらに好ましい。なお、本明細書におけるＰＶＡ系重合体のけん化度とは、ＰＶＡ系重合体が有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位（典型的にはビニルエステル単位）とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合（モル％）をいう。けん化度はＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４の記載に準じて測定することができる。

Ａ層およびＢ層は、貫通強度を高める点で可塑剤を含まないことが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、生産性や取り扱い性が向上することからＰＶＡ系重合体と共に可塑剤を含んでいてもよい。可塑剤としては、多価アルコールが好ましく用いられ、具体例としては、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパンなどを挙げることができ、Ａ層およびＢ層はこれらの可塑剤の１種または２種以上を含むことができる。これらのうちでも、Ａ層およびＢ層の可塑効果が高くなる点でグリセリンが好ましい。

Ａ層およびＢ層のそれぞれにおける可塑剤の含有量は、各層に含まれるＰＶＡ系重合体１００質量部に対して、１〜２０質量部の範囲内であることが好ましく、２〜１８質量部の範囲内であることがより好ましく、３〜１５質量部の範囲内であることがさらに好ましい。

またＡ層および／またはＢ層を、それらを製造するための原液を用いて製造する場合には、製膜性が向上して得られる層の厚み斑の発生が抑制されると共に、製膜に金属ロールやベルトを使用してＡ層および／またはＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルムを製造する場合にこれらの金属ロールやベルトからのＰＶＡ系重合体フィルムの剥離が容易になることから、当該原液中に界面活性剤を配合することが好ましい。そして、界面活性剤が配合された原液からＡ層および／またはＢ層を製造した場合には、当該Ａ層および／またはＢ層中には界面活性剤が含有され得る。Ａ層および／またはＢ層を製造するための原液に配合される界面活性剤、ひいてはＡ層および／またはＢ層中に含有される界面活性剤の種類は特に限定されないが、金属ロールやベルトからの剥離性の観点から、アニオン性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤が好ましく、ノニオン性界面活性剤がより好ましい。

アニオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸カリウム等のカルボン酸型；オクチルサルフェート等の硫酸エステル型；ドデシルベンゼンスルホネート等のスルホン酸型などが好適である。

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル型；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル型；ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型；ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル等のアルキルアミン型；ポリオキシエチレンラウリン酸アミド等のアルキルアミド型；ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル等のポリプロピレングリコールエーテル型；オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド型；ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテル等のアリルフェニルエーテル型などが好適である。
これらの界面活性剤は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。

Ａ層および／またはＢ層を製造するための原液中に界面活性剤を配合する場合、原液中における界面活性剤の含有量、ひいてはＡ層および／またはＢ層中における界面活性剤の含有量は、原液またはＡ層もしくはＢ層に含まれるＰＶＡ系重合体１００質量部に対して、０．０１〜０．５質量部の範囲内であることが好ましく、０．０２〜０．３質量部の範囲内であることがより好ましく、０．０５〜０．１質量部の範囲内であることがさらに好ましい。界面活性剤の含有量がＰＶＡ系重合体１００質量部に対して０．０１質量部以上であることにより、製膜性および剥離性を向上させることができる。一方、界面活性剤の含有量がＰＶＡ系重合体１００質量部に対して０．５質量部以下であることにより、Ａ層および／またはＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルムを製造する場合に、その表面に界面活性剤がブリードアウトしてブロッキングが生じて取り扱い性が低下するのを抑制することができる。

Ａ層およびＢ層は、それぞれ、ＰＶＡ系重合体のみからなっていても、あるいはＰＶＡ系重合体と上記した可塑剤および／または界面活性剤のみからなっていてもよいが、必要に応じて、酸化防止剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、隠蔽剤、着色防止剤、油剤など、上記したＰＶＡ系重合体、可塑剤および界面活性剤以外の他の成分を含有していてもよい。
Ａ層およびＢ層のそれぞれにおける、ＰＶＡ系重合体、可塑剤および界面活性剤の合計の占める割合としては、５０〜１００質量％の範囲内であることが好ましく、８０〜１００質量％の範囲内であることがより好ましく、９５〜１００質量％の範囲内であることがさらに好ましい。

Ａ層および／またはＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルムは、ＰＶＡ系重合体フィルムを構成する上記したＰＶＡ系重合体、および、必要に応じてさらに可塑剤、界面活性剤等の成分が溶剤中に溶解した原液を用いて製造することができる。またこのような原液は、それをＡ層またはＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルム上にコートし乾燥することによりＢ層またはＡ層をそれぞれ形成する際にも使用することができる。

原液の調製に使用される上記溶剤としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどを挙げることができ、これらのうちの１種または２種以上を使用することができる。そのうちでも、環境に与える負荷や回収性の点から水が好ましい。

また原液の揮発分率（製膜時に揮発や蒸発によって除去される溶媒などの揮発性成分の、原液中における含有割合）は、製膜方法、製膜条件などによって異なるが、５０〜９５質量％の範囲内であることが好ましく、５５〜９０質量％の範囲内であることがより好ましい。原液の揮発分率が５０質量％以上であることにより、製膜原液の粘度が高くなり過ぎず、原液調製時の濾過や脱泡が円滑に行われ、異物や欠点の少ないＡ層および／またはＢ層の製造が容易になる。一方、原液の揮発分率が９５質量％以下であることにより、製膜原液の濃度が低くなり過ぎず、Ａ層および／またはＢ層の工業的な製造が容易になる。

上記した原液を用いてＡ層および／またはＢ層となるＰＶＡ系重合体フィルムを製造する際の製膜方法としては、例えば、湿式製膜法、ゲル製膜法、乾式による流延製膜法、押出製膜法などが挙げられる。これらの製膜方法は、１種のみを採用しても２種以上を組み合わせて採用してもよい。ＰＶＡ系重合体フィルムには、必要に応じて乾燥や熱処理を行うことができる。

ＰＶＡ系重合体フィルムを製膜する具体的な方法としては、例えば、Ｔ型スリットダイ、ホッパープレート、Ｉ−ダイ、リップコーターダイ等を用いたり、キャスト製膜法を採用したりするなどして、製膜用の原液を最上流側に位置する回転する加熱した第１ロール（あるいはベルト）の周面上に均一に吐出または流延し、この第１ロール（あるいはベルト）の周面上に吐出または流延された膜の一方の面から揮発性成分を蒸発させて乾燥し、続いて吐出または流延された膜の他方の面を回転する加熱した第２ロール（あるいは乾燥ロール）の周面上を通過させて乾燥し、その下流側に配置した１個または複数個の回転する加熱したロールの周面上でさらに乾燥するか、または熱風乾燥装置の中を通過させてさらに乾燥した後、巻き取り装置に巻き取る方法を工業的に好ましく採用することができる。加熱したロールによる乾燥と熱風乾燥装置による乾燥とは、適宜組み合わせて実施してもよい。
ＰＶＡ系重合体フィルムを適切な状態に調整するためには、熱処理装置；調湿装置；各ロールを駆動するためのモータ；変速機等の速度調整機構などが付設されることが望ましい。

本発明の積層体は高い貫通強度を有する。ここで積層体の貫通強度は実施例において後述する貫通抵抗力の測定方法によって測定することができる。貫通抵抗力が高いほど貫通強度は良好と判断することができる。貫通抵抗力は、膨潤度が低いときに、または、厚みが厚いときに高くなる傾向がある。本発明の積層体の、積層体全体の厚みが６０μｍのときの貫通抵抗力（６０μｍ値）は、１６Ｎ以上であることが好ましく、１７Ｎ以上であることがより好ましく、１８Ｎ以上であることがさらに好ましい。貫通抵抗力（６０μｍ値）が上記範囲にあることにより、当該積層体を植物栽培用フィルムとして使用した際に根がフィルムを貫通しにくくなる。なお、積層体全体の厚みが６０μｍ以外のときには、その積層体の厚み（Ｘμｍ）のまま測定して得られた貫通抵抗力（Ｘμｍ値）を用いて、下記式（２）により厚みが６０μｍのときの値に換算して上記貫通抵抗力（６０μｍ値）とすることができる。
貫通抵抗力（６０μｍ値） ＝ 貫通抵抗力（Ｘμｍ値） × ６０／Ｘ （２）

本発明の積層体は、養分透過性が高くて植物体の生長が良好で、貫通強度も高くて根の貫通を抑制することができることから、植物栽培用フィルムとして使用することが好ましい。上記の積層体から植物栽培用フィルムを形成するための方法に特に制限はなく、得られた積層体をそのまま植物栽培用フィルムとして使用してもよいし、裁断、貼り合わせ等を適宜行うことにより所望とする形状にした後に使用してもよい。

植物栽培用フィルムの具体的な使用方法としては、例えば、必要に応じて窪みを設けた大地土壌の上に当該植物栽培用フィルムをＡ層が上面になるように配置し、その上に植物体を配置することによって大地土壌と植物体とを当該植物栽培用フィルムで隔てて、これらが直接接触しないようにして植物体を生育させる方法；植物体の養分を含む水溶液（養液）の上に当該植物栽培用フィルムをＡ層が上面になるように配置し、その上に植物体を配置することによって、上記水溶液と植物体とを当該植物栽培用フィルムで隔てて、これらが直接接触しないようにして植物体を生育させる方法などが挙げられる。このようにすることにより、大地土壌中の微生物、細菌類、ウイルス類、残留農薬等によって植物体が汚染されるのを抑制したり、植物体の養分を含む水溶液中に植物体の根を介して細菌等が浸入して水溶液が腐敗するのを抑制したりすることができる。

本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
なお以下の製造例、実施例および比較例において採用された、ＰＶＡフィルムの膨潤度、ならびに積層体（またはＰＶＡフィルム）の貫通抵抗力および養分透過性の各測定または評価方法を以下に示す。

ＰＶＡフィルムの膨潤度の測定
ＰＶＡフィルムを１．５ｇとなるようにカットし、３０℃の１０００ｇの蒸留水中に浸漬した。３０分間浸漬後にＰＶＡフィルムを取り出し、ろ紙で表面の水を吸い取った後、質量「Ｘ」を測定した。続いてそのＰＶＡフィルムを１０５℃の乾燥機で１６時間乾燥した後、質量「Ｙ」を測定し、下記式（３）により膨潤度を算出した。
膨潤度（質量％） ＝ １００ × Ｘ／Ｙ （３）

積層体（またはＰＶＡフィルム）の貫通抵抗力の測定
積層体（またはＰＶＡフィルム）をサイズ３ｃｍ角にカットし、２０℃の１０００ｇの蒸留水中に浸漬した。１分間浸漬後に積層体（またはＰＶＡフィルム）を取り出し、中央に直径１ｃｍの穴のあいた厚み１ｍｍの３ｃｍ角のステンレス板２枚に挟み、向かい合う２辺の部分をバインダークリップで留めた。次に株式会社島津製作所製 卓上形精密万能試験機「オートグラフＡＧＳ−Ｊ」の下つかみ部に上記サンプルを固定し、上つかみ部に長さ６５ｍｍ、太さ４．６±０．２ｍｍの釘を固定し、速度１００ｍｍ／分で穴の中央を突き刺した。そのときの荷重を貫通抵抗力（単位：Ｎ）とした。

積層体（またはＰＶＡフィルム）の養分透過性の評価
ボウルの内側にざるを配置し、ざるの上に積層体（またはＰＶＡフィルム）を配置した。なお実施例１の場合にはＰＶＡフィルム−１を上側にした。次にボウルとフィルムの間に濃度５％のグルコース水溶液を１５０ｇ加え、積層体（またはＰＶＡフィルム）の上には蒸留水を１５０ｇ加えることで、グルコース水溶液と蒸留水とが積層体（またはＰＶＡフィルム）によって隔離されるようにした。続いて水分の蒸発を防ぐため、全体をポリ塩化ビニリデンフィルムで包んだ。これを２３℃で２４時間放置後、ボウル側の液（当初のグルコース水溶液）と、ざる側の液（当初の蒸留水）のそれぞれについて、グルコースの濃度を測定した。両濃度の差が２．０％未満の場合を「良好」と評価し、２．０％以上の場合を「不良」と評価した。なお、上記評価においてグルコースの濃度はサーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製デジタル屈折計「ＡＲ２００」を用いて測定したＢｒｉｘ濃度を意味する。

［製造例］
ＰＶＡフィルムのサンプルの製造
重合度２４００、けん化度９９．９モル％のＰＶＡを１０質量％含む水溶液を６０℃の金属ロール上で乾燥して、所定の厚みのＰＶＡフィルムを得た。得られたＰＶＡフィルムを枠に固定して、所定の膨潤度になるように熱処理をした。

［実施例１、比較例１および２］
上記製造例で得られた表１に示すＰＶＡフィルム（ＰＶＡフィルム−１）の片面に、重合度２４００、けん化度９９．９モル％のＰＶＡを４質量％含む水溶液をバーコーターにより塗工し、その上に上記製造例で得られた表１に示すＰＶＡフィルム（ＰＶＡフィルム−２）を配置して風乾することにより、ＰＶＡフィルム−１／接着層／ＰＶＡフィルム−２の構成を有する積層体を得た。
得られた積層体を用いて、上記した方法により積層体の貫通抵抗力および養分透過性を測定または評価した。結果を表１に示した。

［比較例３〜５］
上記製造例で得られた表１に示すＰＶＡフィルム（ＰＶＡフィルム−１）を単独で用いて、上記した方法によりＰＶＡフィルムの貫通抵抗力および養分透過性を測定または評価した。結果を表１に示した。

実施例１では高い養分透過性および高い貫通抵抗力を有する積層体が得られた。一方、比較例１〜５では高い養分透過性および高い貫通抵抗力を両立する積層体（またはＰＶＡフィルム）は得られなかった。

本発明の積層体によれば、養分透過性が高く植物体の生長が良好で、さらに貫通強度が高く根の貫通を抑制することができることから、草花だけでなく比較的大きな果菜や葉菜の栽培における植物栽培用フィルムとして好ましく使用することができる。

Claims (8)

1. ポリビニルアルコール系重合体層（Ａ層）とポリビニルアルコール系重合体層（Ｂ層）とを有する積層体であって、Ａ層の膨潤度をａ質量％とし、Ｂ層の膨潤度をｂ質量％とした際に、下記式（１）を満足する積層体。
   ｂ−ａ ≧ ２０ （１）
2. 前記Ａ層の膨潤度が１６０質量％以下である、請求項１に記載の積層体。
3. 前記Ｂ層の膨潤度が１８０質量％以上である、請求項１または２に記載の積層体。
4. 前記Ａ層の厚みが前記積層体の厚みの１０〜６０％である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層体。
5. 前記Ａ層および前記Ｂ層を構成する各ポリビニルアルコール系重合体の重合度がいずれも１５００以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層体。
6. 前記Ａ層および前記Ｂ層を構成する各ポリビニルアルコール系重合体のけん化度がいずれも９８．０モル％以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層体。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層体から形成される植物栽培用フィルム。
8. 膨潤度がａ質量％のポリビニルアルコール系重合体フィルムと膨潤度がｂ質量％のポリビニルアルコール系重合体フィルムとを貼り合わせる工程を含む積層体の製造方法であって、下記式（１）を満足する製造方法。
   ｂ−ａ ≧ ２０ （１）