(57)【要約】【課題】生分解性樹脂であるポリ乳酸系樹脂の防曇剤として優れ、特に防曇持続性を有し、且つ安全性が高く環境負荷の小さい農業用樹脂組成物及び農業用資材を提供する。【解決手段】ポリ乳酸系樹脂１００重量部に可塑剤を５〜５０重量部を含有する農業用樹脂組成物において、ＨＬＢが４〜７で構成脂肪酸がＣ１２〜２２の飽和脂肪酸を主成分とするジグリセリンまたはトリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜５重量部含有することを特徴とする農業用樹脂組成物である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系樹脂１００重量部に可塑剤を５〜５０重量部を含有する農業用樹脂組成物において、ＨＬＢが４〜７で構成脂肪酸がＣ１２〜２２の飽和脂肪酸を主成分とするジグリセリンまたはトリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜５重量部含有することを特徴とする農業用樹脂組成物。
【請求項２】
可塑剤が、グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノカプレート、ジグリセリンテトラアセテートなどのグリセリン系可塑剤、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチルなどのクエン酸系可塑剤、トリエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノステアレートなどのエーテルエステル系可塑剤であることを特徴とする請求項１に記載の農業用樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の農業用樹脂組成物から農業用のフィルム、シート、その他の成形品として成形されたことを特徴とする農業用資材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はポリ乳酸系樹脂組成物であって、防曇性に優れた柔軟な農業用樹脂組成物及び農業用資材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の日常生活の中で、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン或いはポリ塩化ビニルなどのプラスチック製品は、食品包装、建材材料或いは家電製品などの様々な広い分野で利用され、日常の生活には欠かせないものとなっている。
【０００３】
プラスチックの一番の特徴としては耐久性が挙げられるが、その使命を終え廃棄物となった場合には、その良好な耐久性がために自然界での分解性に劣り、生物系に影響を及ぼすなど、環境破壊の原因となるマイナスの面を持っている。
【０００４】
プラスチックの持つそのような欠点を克服するために注目を集めているのが生分解性プラスチックである。近年の環境問題への問題意識の昂まりによってプラスチック製品のリサイクルが法規化され、リサイクル、リユースと共に環境中で容易に分解される所謂生分解性プラスチックが注目され、官民共にその研究・開発に力を注いでいる。その用途としては特に環境中で使用される農業用資材（例えば、根菜類育成用ハウスに用いるシート、フィルム、その他の成形品など）での利用が期待されている。
【０００５】
それら生分解性プラスチックは大きく分けて微生物産出系、天然物利用系或いは化学合成系があるが、現在実用化され始めている生分解性プラスチックとしては脂肪族ポリエステル系、変性ポリビニルアルコール、或いはでんぷん変性体およびこれらブレンド体などに大別される。
【０００６】
脂肪族ポリエステルの一種であるポリ乳酸系樹脂は、ポリエチレンと同等の引張強度、ポリエチレンテレフタレートと同等の透明性を有する結晶性熱可塑性高分子である。従来、医薬用の縫合糸などに用いられ安全性は高く、また、燃焼した場合も燃焼カロリーがポリエチレン、ポリプロピレンのなどの約１／３と小さく、焼却炉を傷めることが少なく、有害なガスの発生もない。また、石油系のプラスチックとは異なり再利用可能な植物資源を原料とする点でも有望である。このような利点のために近年になって製造法、応用用途などの研究開発が盛んになり、今後用途の多角化とそれに伴う生産量の増加が期待される。
【０００７】
前述の通り、ポリ乳酸系樹脂は透明性が非常に良いため、農業用ビニルハウスフィルム等への利用が期待されている。しかし、一般にプラスチックはもともと水をはじく性質、即ち疎水性であるために、水蒸気があたると水滴になり曇ってしまう。これを防止するために、防曇剤を練りこみ、フィルム表面を親水性にすることが必要である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
プラスチックに防曇剤として使用されるものには、塗布型と練り込み型の２種類がある。従来、ポリ乳酸をはじめとするポリエステル系の樹脂には、防曇剤として、塗布型のものが使用される場合が多かった。例としては無機質コロイドゲルを主成分とするもの（例えば、特許文献１参照）などがある。しかし、塗布型のものはポリ乳酸フィルムやシートの如き農業用資材の利点である透明性が低下するなどの問題がある。
【０００９】
農業用樹脂組成物における練り込み型の防曇剤としては、一般的には非イオン界面活性剤が用いられることが多い。非イオン界面活性剤は透明性の阻害が少ないのが特徴である。例えば、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタンモノパルミテートなどのソルビタン脂肪酸エステル、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレートなどのグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールモノオレート、ポリエチレングリコールモノステアレートなどのポリエチレングリコール系、およびそれらにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどを付加したものなどが挙げられる。
【００１０】
しかし、練り込み型の防曇剤では、ポリエステル系の樹脂においては、効果が発揮されるものはほとんど無かった。ポリ乳酸系樹脂においても同様であり、練り込み型の防曇剤において効果が出ず、効果を出すために添加量を増加すると、透明性や物性の低下が見られるという不都合があった。防曇性を出すために、農業用多層フィルムに防曇層として防曇剤と防霧剤を併用した例もある（例えば、特許文献２参照）が、防霧剤の併用が必要であり、さらには防曇剤についても性能良好なものの組成が特定されていない。また、ポリ乳酸系樹脂は一般に透明性は良いが、硬いものが多いため用途が限られていた。柔軟な組成物を得るために可塑剤を用いる技術が数多く提案されている（例えば、特許文献３、４、５参照）が、これら可塑剤を含有し、柔軟で防曇効果がある、特に防曇性の持続がある農業用樹脂組成物は知られていない。
【００１１】
【非特許文献１】「ぬれ技術ハンドブック」株式会社テクノシステム、２００１年１０月２５日、ｐ４１５〜４２７
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−８６３０７公報
【特許文献２】特開２００１−１３６８４７公報
【特許文献３】特開平１１−１１６７８８公報
【特許文献４】特開平１１−２４１００８公報
【特許文献５】特開２０００−３０２９５６公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、生分解性樹脂であるポリ乳酸系樹脂の防曇剤として優れ、特に防曇持続性を有し、且つ安全性が高く環境負荷の小さい農業用樹脂組成物及び農業用資材を提供することにある。
【００１４】
【発明が解決しようとする手段】
上記課題を解決する本発明は以下の構成を有する。
【００１５】
１．ポリ乳酸系樹脂１００重量部に可塑剤を５〜５０重量部を含有する農業用樹脂組成物において、ＨＬＢが４〜７で構成脂肪酸がＣ１２〜２２の飽和脂肪酸を主成分とするジグリセリンまたはトリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜５重量部含有することを特徴とする農業用樹脂組成物。
【００１６】
２．可塑剤が、グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノカプレート、ジグリセリンテトラアセテートなどのグリセリン系可塑剤、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチルなどのクエン酸系可塑剤、トリエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノステアレートなどのエーテルエステル系可塑剤であることを特徴とする上記１に記載の農業用樹脂組成物。
【００１７】
３．上記１又は２に記載の農業用樹脂組成物から農業用のフィルム、シート、その他の成形品として成形されたことを特徴とする農業用資材。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明について、さらに詳しく説明する。
本発明はポリ乳酸系樹脂を対象とするものである。使用されるポリ乳酸系樹脂はその重合度或いは品質を問わない。また、ポリ乳酸のホモポリマーのみならず、グリコール酸、ε―カプロラクトン、トリメチレンカーボネート或いはポリエチレングリコールなどの共重合体を併用してもよい。また、ポリ乳酸系樹脂の物性を損なわない範囲において、酢酸セルロース、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレートとバリレートの共重合体、キチン、キトサン或いはでん粉など、他の生分解性高分子を配合しても構わない。
【００１９】
本発明に用いられるジグリセリンまたはトリグリセリン脂肪酸エステルは、ジグリセリンまたはトリグリセリンと脂肪酸とのエステル化反応などにより得られるものであるが、その製造方法は特に限定されるものではない。
【００２０】
本発明に用いられるジグリセリンまたはトリグリセリン脂肪酸エステルは、ジグリセリン、トリグリセリンのエステルであり、それ以上の重合度のものは、分子量が大きくなるに従ってポリ乳酸系樹脂との相溶性が悪く、ブリードしてしまい防曇持続性の効果が低減される。
【００２１】
本発明に使用されるジグリセリンまたはトリグリセリン脂肪酸エステルのＨＬＢは４〜７のものである。ＨＬＢが４より小さい場合にはブリードが多く、ＨＬＢが７より大きい場合にはポリ乳酸系樹脂に練りこみ成形後、効果が発現するまでに時間がかかる。なお、ＨＬＢは下記式により求められる。
【００２２】
ＨＬＢ＝２０×（１−Ｓ／Ａ）
Ｓ：エステルのケン化価
Ａ：脂肪酸の中和価
【００２３】
本発明に用いられるジグリセリンまたはトリグリセリン脂肪酸エステルのエステル化率は、上記のＨＬＢの範囲内であればどのようなものでも構わないが、モノエステル、ジエステルを主成分とするものが好ましい。
【００２４】
以下表１に、ジグリセリン及びトリグリセリンの各種脂肪酸エステルのエステル化度を変化させた場合のＨＬＢを示す。
【００２５】
【表１】
2005034029.tif 000002
【００２６】
ＨＬＢが４〜７の範囲は、エステルを構成する脂肪酸種によりエステル化度が異なるが、本発明に使用されている炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸では、ジグリセリンエステルの場合、エステル化度はモノからジの範囲、トリグリセリンエステルの場合、エステル化度はジからトリの範囲となる。
【００２７】
表１は、オレイン酸含量が１００％のもののＨＬＢ値を示すが、工業的に使用されるオレイン酸は、オレイン酸含量が７０％以上で、他の脂肪酸も炭素数１８の脂肪酸が主成分であるので上記オレイン酸のＨＬＢ値と近い数値となる。
【００２８】
本発明に用いられるジグリセリン及びトリグリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸としては、炭素数１２のラウリン酸から炭素数２２のベヘニン酸までの飽和脂肪酸が好ましい。特に炭素数Ｃ１６〜１８のものが防曇持続性の効果の面で好ましい。本発明の農業用樹脂組成物を成形して得られる農業用資材は、農業用ハウスなどの低温から高温の条件で使用される場合が多く、防曇剤としては低温防曇性及び高温防曇性が要求される。また、使用期間も長いもので数年使用されるため、長期持続効果を発現させるためには、防曇剤自体の融点が室温以上のものが一般的に使用される。本発明の農業用樹脂組成物を成形して得られる農業用資材用途では、炭素数１０以下の脂肪酸エステルでは望まれる持続防曇性が良好でなく、炭素数Ｃ２２を超える脂肪酸エステルでは良好な低温防曇性の効果が得られない。
【００２９】
本発明において、防曇剤のポリ乳酸系樹脂に対する配合量は、ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対して０．５〜５重量部、さらに１〜２重量部の範囲内が好ましい。かかる範囲を下回るときは本発明が目的とする性能が不十分であり、上回るときは成形品の物性を損ねたり、防曇剤のブリードが見られる。
【００３０】
本発明の農業用樹脂組成物において、可塑剤の存在は必須であり、可塑剤を配合しない場合には、本発明に係るジグリセリン及びトリグリセリン脂肪酸エステルは防曇剤としての効果を発揮しない。可塑剤を、ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、５〜５０重量部（好ましくは１０〜５０重量部、特に１５〜５０重量部）配合することにより、優れた防曇効果を発揮する。かかる範囲を下回る場合には防曇効果が発揮されず、また、柔軟な農業用樹脂組成物は得られない。かかる範囲を上回る場合には可塑剤のブリードが見られる。
【００３１】
本発明に用いられる可塑剤としては、生分解性が良好なものであればどのようなものを用いても構わない。特に、グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノカプレート、ジグリセリンテトラアセテートなどのグリセリン系可塑剤、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチルなどのクエン酸系可塑剤、トリエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノステアレートなどのエーテルエステル系可塑剤などが可塑性、ブリード性、安全性などの面より好ましい。
【００３２】
本発明における農業用樹脂組成物は通常のプラスチックの成型に用いられる押出機、射出成形機などを用いて押出、射出等の熱成形が可能である。成形温度は１６０〜２２０℃が好ましい。ポリマーブレンドを行う場合には二軸押出機の方が好ましい。押出機中で溶融された農業用樹脂組成物は、Ｔダイ、インフレーションなどによりシート、フィルム、その他の成形品へ成形される。フィルムについては延伸、無延伸のいずれのものでも構わない。また、射出成形機などを用いて成形品が得られ、本発明の農業用資材となる。
【００３３】
また、これらの農業用樹脂組成物には安定剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、スリップ剤などが併用されてもよく、これらの添加剤は本発明の防曇剤の効果を阻害しない範囲で併用することが可能である。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれらに限定されない。
【００３５】
本実施例の評価にはポリ乳酸系樹脂として三井化学社製「レイシアＨ−４４０」を用い、加水分解による分子量の低下を防止するため、１１０℃、４時間の加熱乾燥処理を施し水分を除去した後、ポリ乳酸系樹脂に対して、実施例および比較例毎に、下記試験試料の所定量（表３に記載した）を配合し、二軸押出機を用いて１９０℃で押出ペレットを作成した。このペレットを用い、単軸押出機によりフィルムを作成し、防曇評価を行った。
【００３６】
防曇性の評価は下記に示す温度の水を水槽に入れ、評価用の１００×１００ｍｍの窓付き試験箱に作成したフィルムをかぶせてセロハンテープで止め、下記条件にて防曇性を評価した。
＜評価条件＞
【００３７】
【表２】
2005034029.tif 000003
【００３８】
＜防曇性の評価基準＞
◎  ：水滴なし
○＋：極わずかに水滴あり
○  ：一部に水滴あり
○−：大水滴が半面に付着
△＋：小水滴があるが大水滴に変わりつつある
△  ：小水滴が目立つ
△−：小水滴が多い
×  ：全面曇り
【００３９】
＜フィルムのブリード（フィルム製膜後室温放置１５日目に評価）＞
◎：ブリードなし
×：ブリード多い
【００４０】
試験試料（Ａ）可塑剤
（Ａ）−１  グリセロールジアセトモノカプリレート（理研ビタミン社製リケマールＰＬ−０１９）
（Ａ）−２  アセチルクエン酸トリブチル（森村商事社製シトロフレックスＡ−４）
【００４１】
試験試料（Ｂ）防曇剤
（Ｂ）−１  ジグリセリンモノステアレート（ＨＬＢ６．９）
ジグリセリン１モルとステアリン酸１モルとをエステル化反応し、ジグリセリンモノステアレートを得た。
（Ｂ）−２  ジグリセリンモノベヘネート（ＨＬＢ６．１）
ジグリセリン１モルとベヘニン酸１モルとをエステル化反応し、ジグリセリンモノベヘネートを得た。
（Ｂ）−３  ジグリセリンジラウレート（ＨＬＢ４．９）
ジグリセリン１モルとラウリン酸２モルとをエステル化反応し、ジグリセリンジラウレートを得た。
（Ｂ）−４  トリグリセリンジステアレート（ＨＬＢ５．３）
トリグリセリン１モルとステアリン酸２モルとをエステル化反応し、トリグリセリンジステアレートを得た。
（Ｂ）−５  グリセリンモノステアレート（理研ビタミン社製リケマールＳ−１００  ＨＬＢ４．３）
（Ｂ）−６  ジグリセリンモノオレート（ＨＬＢ６．９）
ジグリセリン１モルとオレイン酸１モルとをエステル化反応し、ジグリセリンモノオレートを得た。
（Ｂ）−７  ジグリセリンモノラウレート（ＨＬＢ８．５）
ジグリセリン１モルとラウリン酸１モルとをエステル化反応し、ジグリセリンモノラウレートを得た。
（Ｂ）−８  トリグリセリンテトラステアレート（ＨＬＢ２．６）
トリグリセリン１モルとステアリン酸４モルとをエステル化反応し、ジグリセリンテトラステアレートを得た。
（Ｂ）−９  デカグリセリンモノステアレート（ＨＬＢ１４．５）
デカグリセリン１モルとステアリン酸１モルとをエステル化反応し、デカグリセリンモノステアレートを得た。
（Ｂ）−１０  ソルビタンステアレート（理研ビタミン社製リケマールＳ−３００Ｗ  ＨＬＢ５．４）
（Ｂ）−１１  ジグリセリン０．８モルラウレート（ＨＬＢ９．７）
ジグリセリン１モルとラウリン酸０．８モルとをエステル化反応し、ジグリセリン０．８モルラウレートを得た。
【００４２】
【表３】
2005034029.tif 000004
【００４３】
評価結果を表４（高温防曇性）及び表５（低温防曇性）に示す。
【００４４】
【表４】
2005034029.tif 000005
【００４５】
【表５】
2005034029.tif 000006
【００４６】
【発明の効果】
本発明の特定の防曇剤を、５〜５０重量部の可塑剤を含有するポリ乳酸系樹脂に０．５〜５重量部添加することにより、環境に優しく防曇性に優れ、特に防曇持続性に優れた柔軟な農業用樹脂組成物及び農業用資材を供給することが可能になる。
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月25日(2003.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】