(57)【要約】【課題】使用中は充分な強度を持ち、使用後は分解し自然環境に還元される性能を有し、成形加工性に優れ、野菜栽培上支障ない農業用分解マルチフィルムを提供すること。【解決手段】４０℃を超える湿潤の土壌中では生分解性が優れ、常温の土壌中では生分解性の劣る樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層を積層してなり、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルム。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０℃を超える湿潤の土壌中では生分解性が優れ、常温の土壌中では生分解性の劣る樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層を積層してなり、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルム。
【請求項２】
請求項１の樹脂原料Ｉが芳香族基を有する生分解性の劣る樹脂原料であるところの請求項１記載の農業用分解マルチフィルム。
【請求項３】
樹脂原料Ｉを用いたフィルム層中に、アルミニウムや二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料を樹脂原料Ｉ　１００重量部に対して１〜７０重量部配合してなり、樹脂原料ＩＩを用いたフィルム層中に、カーボンブラックを樹脂原料ＩＩ　１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなる請求項１又は２記載の農業用分解マルチフィルム。
【請求項４】
ポリオレフィン樹脂１００重量部に、紫外光及び又は熱により活性を示す酸化劣化剤を配合し、更に前記酸化劣化剤の反応を調整する安定剤を調整量配合した樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層を積層してなり、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルム。
【請求項５】
ポリオレフィン樹脂１００重量部に、紫外光及び又は熱により活性を示す酸化劣化剤を配合し、更に前記酸化劣化剤の反応を調整する安定剤を調整量配合した樹脂原料Ｉを用いたフィルム層中に、アルミニウムや二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料を樹脂原料１００重量部に対して１〜７０重量部配合してなり、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いたフィルム層中に、カーボンブラックを樹脂原料１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなる請求項４記載の農業用分解マルチフィルム。
【請求項６】
生分解性の劣る脂肪族ポリカーボネートと脂肪族ポリエステルの共重合樹脂からなる樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層を積層してなり、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルム。
【請求項７】
生分解性の劣る脂肪族ポリカーボネートと脂肪族ポリエステルの共重合樹脂からなる樹脂原料Ｉを用いたフィルム層中に、アルミニウムや二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料を樹脂原料１００重量部に対して１〜７０重量部配合してなり、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いたフィルム層中に、カーボンブラックを樹脂原料１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなる請求項６記載の農業用分解マルチフィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌中において生分解により分解されたり、あるいは光や熱により分解する農業用分解マルチフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、農業用マルチフィルムの栽培において、生分解性樹脂を原料として成形された生分解マルチフィルムが普及しつつある。生分解マルチフィルムに要求される基本的な性能は、使用中は充分な強度を持ち、使用後は分解し自然環境に還元される性能である。
【０００３】
従来の生分解性樹脂は、生体が合成した高分子をモデルとしている。生体は自ら合成した高分子（栄養、エネルギー源等）を利用するための分解機構、即ち酵素分解によりＣＯ２，Ｈ２Ｏまで低分子化、無害化する反応システムをもっている。
【０００４】
この高分子として、代表的なものが脂肪族ポリエステル（Ａ−ＰＥ）で、各社より化学合成品として市販されている。
【０００５】
これらは、土中や水中の微生物より出される酵素（リパーゼ他）により分解され得る。
【０００６】
ところが、現在各社から販売されている脂肪族ポリエステルは、マルチフィルムの成形で圧倒的に多く採用されているインフレフィルム成形では、溶融時の張力が弱く、チューブ（インフレ成形で形成される袋状のチューブ）が不安定で成膜が難しく、即ち、成形加工性に劣る問題がある。
【０００７】
また、従来の生分解マルチフィルムの原料である前述の脂肪族ポリエステル（Ａ−ＰＥ）は、生分解性を良くすると分子量が小さく、また脂肪族ポリエステルは結晶性が高いため、フィルムがタテ方向に配向し易く、保管、使用中に再結晶化もし易い。このため、初期強度、特にタテ方向が弱い問題がある。
【０００８】
このため成形加工時、植え穴を開けるときに裂けて破れてしまう問題があり、また畑で使用中にマルチフィルムが破れ易く、ここから剥がれ、いわゆるマルチ効果が低下し野菜生育が悪くなり、さらに雑草が発生する問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、使用中は充分な強度を持ち、使用後は分解し自然環境に還元される性能を有し、成形加工性に優れ、野菜栽培上支障ない農業用分解マルチフィルムを提供することを課題とする。
【００１０】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１２】
（請求項１）４０℃を超える湿潤の土壌中では生分解性が優れ、常温の土壌中では生分解性の劣る樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層を積層してなり、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルム。
【００１３】
（請求項２）請求項１の樹脂原料Ｉが芳香族基を有する生分解性の劣る樹脂原料であるところの請求項１記載の農業用分解マルチフィルム。
【００１４】
（請求項３）樹脂原料Ｉを用いたフィルム層中に、アルミニウムや二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料を樹脂原料Ｉ　１００重量部に対して１〜７０重量部配合してなり、樹脂原料ＩＩを用いたフィルム層中に、カーボンブラックを樹脂原料ＩＩ　１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなる請求項１又は２記載の農業用分解マルチフィルム。
【００１５】
（請求項４）ポリオレフィン樹脂１００重量部に、紫外光及び又は熱により活性を示す酸化劣化剤を配合し、更に前記酸化劣化剤の反応を調整する安定剤を調整量配合した樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層を積層してなり、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルム。
【００１６】
（請求項５）ポリオレフィン樹脂１００重量部に、紫外光及び又は熱により活性を示す酸化劣化剤を配合し、更に前記酸化劣化剤の反応を調整する安定剤を調整量配合した樹脂原料Ｉを用いたフィルム層中に、アルミニウムや二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料を樹脂原料１００重量部に対して１〜７０重量部配合してなり、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いたフィルム層中に、カーボンブラックを樹脂原料１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなる請求項４記載の農業用分解マルチフィルム。
【００１７】
（請求項６）生分解性の劣る脂肪族ポリカーボネートと脂肪族ポリエステルの共重合樹脂からなる樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層を積層してなり、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルム。
【００１８】
（請求項７）生分解性の劣る脂肪族ポリカーボネートと脂肪族ポリエステルの共重合樹脂からなる樹脂原料Ｉを用いたフィルム層中に、アルミニウムや二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料を樹脂原料１００重量部に対して１〜７０重量部配合してなり、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いたフィルム層中に、カーボンブラックを樹脂原料１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなる請求項６記載の農業用分解マルチフィルム。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
（第１の態様）
第１の態様は、４０℃を超える湿潤の土壌中では生分解性が優れ、常温の土壌中では生分解性の劣る樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層（Ａ）と、脂肪族ポリエステルを含む生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層（Ｂ）を積層したもので、土壌中において生分解により分解される農業用分解マルチフィルムである。
【００２１】
４０℃を超える湿潤の土壌中では生分解性が優れ、常温の土壌中では生分解性の劣る樹脂原料Ｉとしては、芳香族基を有する生分解性の劣る樹脂原料を用いることができる。
【００２２】
かかる樹脂原料Ｉは、構造式中に、強度的には優れるが生分解性の劣る芳香族基を有する化合物が好ましく、例えば、以下の構造式で表されるＢＡＳＦ社製「ＥＣＯＦＬＥＸ」を用いることができる。
【００２３】
【化１】
2004089091.tif 000002
【００２４】
上記化１で示される化合物は、いわゆる脂肪族ポリエステルにテレフタル酸構造を組み入れ、分子量も大きく、強度柔軟性に優れ、成形安定性もよい。
【００２５】
上記化１で示される化合物からなるフイルム（厚み２０μｍ）の伸び、強度、引裂き性、耐候性、分解性は、以下の特性を有する。
【００２６】
伸び　：　３００％以上
強度　：　２０ＭＰａ以上
引裂き性：１０ｇ以上
耐候性　：１ヶ月以上
生分解性：３ヶ月以上
【００２７】
樹脂原料ＩＩは、生分解性に優れた脂肪族ポリエステルからなる構造式のものが用いられる。脂肪族ポリエステルとしては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリヒドロキシブチレート、ポリエステルカーボネート、ポリヒドロキシブチレート／ヒドロキシバリレート、等の脂肪族ポリエステルや脂肪族芳香族ポリエステル共重合体が挙げられる。
【００２８】
中でも好ましいのは、例えば、以下の構造式で表される昭和高分子社製「ビオノーレ」である。
【００２９】
【化２】
2004089091.tif 000003
【００３０】
上記化２で示される化合物からなるフイルム（厚み２０μｍ）の伸び、強度、引裂き性、耐候性、分解性は、以下の特性を有する。
【００３１】
伸び　：　３００％以上
強度　：　２０ＭＰａ以上
引裂き性：１０ｇ以下
耐候性　：１ヶ月以上
生分解性：３ヶ月以下
【００３２】
本態様のフィルムを使用するには、フィルム層（Ｂ）を土壌側に向くようにすることが好ましい。
【００３３】
本態様のフィルムが生分解性を示すのは、基本的には、生分解性の良いフィルム層（Ｂ）と悪いフィルム層（Ａ）を積層すると、良いフィルム層（Ｂ）側で分解が進み、それが分解性の悪いフィルム層（Ａ）側に影響を与えることによる。
【００３４】
本発明者は、生分解し難いフィルム層と生分解し易いフィルム層を土中に埋設して置くと、生分解し易いフィルム層の分解に伴い、生分解し難いフィルム層の分解が促進されることを見いだした。
【００３５】
一般土壌中には、分解酵素を持つ微生物が多数生息し、しかもほぼ均一に生息している。生分解フィルムの近くに居る微生物は、酵素を分泌し、これが生分解フィルムに作用する（＝酵素分解開始）。そして、生分解し易いフィルム層の分解により、分解微生物が極所的に増殖し、大量の酵素を分泌し、この大量の酵素が生分解し難いフィルム層に作用し、生分解の促進を促す。
【００３６】
本態様でより好ましいのは、黒色層を有する光反射性フィルムを構成することであり、具体的には生分解し難いフィルム層（Ａ）中に、アルミニウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料、好ましくは二酸化チタンを樹脂原料１００重量部に対して１〜７０重量部配合し、生分解性の良いフィルム層（Ｂ）中に、カーボンブラックを樹脂原料１００重量部に対して１〜２０重量部配合することである。
【００３７】
本態様のように、無機フィラーを含有すると、耐候性が向上し、分解性が更に向上し、チューブ安定性が向上する。
【００３８】
即ち、一般に無機フィラーを添加すると、溶融樹脂の溶融張力は大きくなる。特にカーボンブラックのような一次粒子が極微粒（１／１００μｍレベル）で、それ自身が凝集し、２次構造を作り易いフィラーで顕著である。
【００３９】
いずれにしても、樹脂とフィラー表面（多くは、極性基を持つ活性表面、しかも凸凹があり、相互作用面が大きい）との間で何らかの相互作用が生じ、いわゆる、“架橋構造”に近い構造を形成することで、溶融張力が大きくなり、インフレフィルム成形でのチューブ“腰”が強くなり、偏肉、フィルム巾、耳ズレなどが向上する。
【００４０】
二酸化チタンの粒径は、５〜５００ｎｍの範囲が好ましく、カーボンブラックの粒径は、１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【００４１】
本態様では、上記樹脂原料以外に、従来公知の界面活性剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤等を添加することもできる。
【００４２】
（第２の態様）
第２の態様は、分解過程として酸化劣化の過程を経て、最終的に生分解されて炭酸ガスと水になる樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層（Ａ）と、脂肪族ポリエステルからなる生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層（Ｂ）を積層してなる態様である。
【００４３】
樹脂原料Ｉのベース樹脂はポリオレフィン樹脂であり、これに紫外光及び又は熱により活性を示す酸化劣化剤を配合し、酸化劣化を促進させる。しかし、フィルム保管中や使用時に酸化劣化が急速に進んでは商品価値がないので、その酸化劣化の速度を制御するために酸化劣化剤の反応を調整する安定剤を調整量配合する。
【００４４】
酸化劣化剤を含有する思想は、基本的には、フィルムの耐久性、耐候性を追及する思想と逆行するが、本発明では、ある程度の使用期間経過後は、酸化劣化を敢えて促進させる思想である。酸化劣化剤の配合量はベース樹脂１００重量部に、たとえばチバスペシャリティーケミカル社の「ＥＮＶＩＲＯＣＡＲＥ」を１．０〜５．０重量％配合する。酸化劣化剤の反応を調整する安定剤はたとえばチバスペシャリティーケミカル社の「ＴＩＮＵＶＩＮ６２２」を０．１〜１．０重量％配合する。
【００４５】
ポリオレフィン樹脂としては、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（鎖状低密度ポリエチレン）などが挙げられる。
【００４６】
本態様でより好ましいのは、黒色層を有する光反射性フィルムを構成することであり、具体的には生分解し難いフィルム層（Ａ）中に、アルミニウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料、好ましくは二酸化チタンを樹脂原料１００重量部に対して１〜７０重量部配合し、生分解性の良いフィルム層（Ｂ）中に、カーボンブラックを樹脂原料１００重量部に対して１〜２０重量部配合することである。
【００４７】
本態様のように、無機フィラーを含有すると、耐候性が向上し、分解性が更に向上し、チューブ安定性が向上する。
【００４８】
（第３の態様）
第３の態様は、生分解性の劣る脂肪族ポリカーボネートと脂肪族ポリエステルの共重合樹脂からなる樹脂原料Ｉを用いて成形してなるフィルム層（Ａ）と、脂肪族ポリエステルからなる生分解性に優れた樹脂原料ＩＩを用いて成形してなるフィルム層（Ｂ）を積層してなる態様である。
【００４９】
樹脂原料Ｉは、構造式中に、強度的には優れるが生分解性の劣るポリカーボネートを有する化合物であり、例えば、以下の構造式で表される三菱ガス化学社製「ユーペック」を用いることができる。
【００５０】
【化３】
2004089091.tif 000004
【００５１】
上記化３で示される化合物は、いわゆる脂肪族ポリエステルにポリカーボネート構造を組み入れ、分子量も大きく、強度柔軟性に優れ、成形安定性もよい。
【００５２】
上記化３で示される化合物からなるフイルム（厚み２０μｍ）の伸び、強度、引裂き性、耐候性、分解性は、以下の特性を有する。
【００５３】
伸び　：　３００％以上
強度　：　２０ＭＰａ以上
引裂き性：１０ｇ以上
耐候性　：１ヶ月以上
生分解性：３ヶ月以上
【００５４】
本態様でより好ましいのは、黒色層を有する光反射性フィルムを構成することであり、具体的には生分解し難いフィルム層（Ａ）中に、アルミニウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の光反射性原料、好ましくは二酸化チタンを樹脂原料１００重量部に対して１〜７０重量部配合し、生分解性の良いフィルム層（Ｂ）中に、カーボンブラックを樹脂原料１００重量部に対して１〜２０重量部配合することである。
【００５５】
本態様のように、無機フィラーを含有すると、耐候性が向上し、分解性が更に向上し、チューブ安定性が向上する。
【００５６】
（その他の態様）
生分解し易い樹脂原料としては、脂肪族ポリエステル以外に、ポリセルロースアセテート等のセルロース系樹脂、変性ポリビニールアルコールであってもよく、さらにこれらと澱粉や木粉、椰子殻粉等の有機微粉末との混合物、炭酸カルシウムや二酸化珪素等無機微粉末との混合物、二酸化チタン、カーボンブラック、アルミ粉等着色顔料を配合した物であってもよい。
【００５７】
本発明の農業用分解マルチフィルムの製造法としては、上記の原料を用い、インレフレ成形によって形成できる。
【００５８】
本発明の農業用分解マルチフィルムの厚みは、３〜５０μｍ程度が好ましく、より好ましくは５〜３５μｍの範囲である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、使用中は充分な強度を持ち、使用後は分解し自然環境に還元される性能を有し、成形加工性に優れ、野菜栽培上支障ない農業用分解マルチフィルムを提供することができる。