(57)【要約】【課題】            生分解性の農業用マルチフィルムとして水蒸気透過性を改善し、通常のフィルム加工機により生産可能であり、特に水蒸気バリア性を向上させた農業用マルチフィルムを提供すること。【解決手段】        生分解性ポリエステル樹脂成分１００重量部に対して、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂を少なくとも２０重量部含有するとともに、無機充填剤を１０〜５０重量部含有し、インフレーション法により成形されたブロー比が２．０以上であることを特徴とする農業用マルチフィルムであり、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂以外に脂肪族ポリエステル系樹脂を８０重量部まで含有することもできる農業用マルチフィルムである。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性ポリエステル樹脂からなる農業用マルチフィルムにおいて、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂を少なくとも２０重量部含有するとともに、無機充填剤を１０〜５０重量部含有し、インフレーション法により成形されたブロー比が２．０以上であることを特徴とする農業用マルチフィルム。
【請求項２】
芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂以外の生分解性ポリエステル樹脂が脂肪族ポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の農業用マルチフィルム。
【請求項３】
芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂がポリブチレンアジペートテレフタレートである請求項１または２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、生分解性ポリエステル樹脂を使用した農業用マルチフィルムに関し、詳細には、生分解性ポリエステル樹脂として芳香族脂肪族ポリエステルを使用することにより、水蒸気透過性を改善した農業用マルチフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、田畑における作物の栽培において、その収益性を上げるため、合成樹脂フィルムをマルチング用あるいはトンネル栽培用に使用し、不要な部分の雑草の繁茂を抑制し、また、作物の早期供給、あるいは安定供給等をすることが行われている。この農業用マルチフィルムは、畑等の土壌の表面を覆い、野菜等の植物の生育を促進させ、また雑草の防除等に使用される農業用フィルムである。このような農業用フィルムは、ポリエチレンに代表されるポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂フィルムが使用されてきたが、野菜等が生育したり、収穫されたりすると、取除かれ破棄される。しかしながら、この破棄されたフィルムを回収するのにも多大な労力と時間とを要するため、作物等の生産コストの上昇につながり問題があった。
【０００３】
そのため近年は、使用後にそのまま地中に鋤込むことにより、地表部あるいは地中の微生物により分解処理できる、生分解性の農業用マルチフィルムが多く提案されるに至っている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３など）。また、生分解性樹脂フィルムとして、透明性を確保し、さらには酸素および水蒸気バリア性ならびに完全生分解性を確保した生分解性プラスチックフィルムも提案されている（特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３５３６０号公報
【特許文献２】特開平１１−２７５９８６号公報
【特許文献３】特開２００３−１７０４号公報
【特許文献４】特開平７−１９５６４６号公報
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３に開示される農業用マルチフィルムにあっては、通常使用されているポリエチレンフィルムに比較して水蒸気透過率が高いものであるため、農業用マルチフィルムとした場合には、土壌水分が抜けてしまい、土壌表面が乾燥してしまう欠点があった。
【０００６】
その点を改善するものとして、特許文献４に記載される生分解性プラスチックフィルムは、生分解性プラスチックフィルムの少なくとも片面に、金属酸化物の透明薄膜層を設けたものであり、二軸延伸した生分解性プラスチックフィルムである。この生分解性プラスチックフィルムは、完全生分解性と、ガスバリア性を有し、さらに透明性とフレキシビリティーを確保するものであるが、金属酸化物の透明薄膜層を設ける点で、製造単価が高くなり、また製造工程として薄膜層を形成する別工程が必要となり、製造工程自体が煩雑になるなど、かかるプラスチックフィルムを用いて農業用マルチフィルムとするには価格的に不適当である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明は、生分解性の農業用マルチフィルムとして水蒸気透過性を改善し、通常のフィルム加工機により生産可能であるとともに、特に水蒸気バリア性を向上させた農業用マルチフィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、生分解性ポリエステル樹脂として、その少なくとも２０重量部を芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂とし、そこに無機充填剤を含有させ、特にインフレーション法により成形したブロー比が２．０以上であるフィルムが、所期の目的を達成し得るものであることを確認し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、生分解性ポリエステル樹脂成分１００重量部に対して、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂を少なくとも２０重量部含有するとともに、無機充填剤を１０〜５０重量部含有し、インフレーション法により成形されたブロー比が２．０以上であることを特徴とする農業用マルチフィルムである。
【００１０】
また本発明は、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂に加え、脂肪族ポリエステル系樹脂を８０重量部まで含有することができる農業用マルチフィルムである。
【００１１】
より具体的には、本発明は、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂がポリブチレンアジペートテレフタレートであり、脂肪族ポリエステル系樹脂がポリブチレンサクシネートまたはポリブチレンサクシネートアジペートである農業用マルチフィルムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、生分解性の農業用マルチフィルムとして水蒸気透過性を改善し、通常のフィルム加工機により生産可能であり、水蒸気バリア性を向上させた農業用マルチフィルムが提供される。したがって、本発明の農業用マルチフィルムを使用することにより、土壌表面を乾燥させることなく、植物の成育に適した十分な保水性を有する土壌環境を確保し得る。さらに、使用後は土に鋤込むことにより生分解され、フィルムの回収の手間の軽減、産業廃棄物としての廃棄プラスチックの減量、さらには、フィルムの処理費用の削減が可能となる。
【００１３】
また、本発明が提供する生分解性の農業用マルチフィルムは、通常の生分解性マルチフィルムに比較して水蒸気バリア性が高いため、潅水を行う手間が省け、その上作物の収量増を期待することができる利点を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明が提供する生分解性の農業用マルチフィルムに使用される生分解性ポリエステル樹脂としては、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂ならびに脂肪族ポリエステル系樹脂を挙げることができる。具体的には、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂としては、アジピン酸およびテレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、１，４−ブタンジオールからなるジオール成分との重縮合物を、多官能イソシアネート化合物で高分子化した芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂が好ましい。その他のジオール成分としては、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等をあげることができる。
【００１５】
また、脂肪族ポリエステル系樹脂としては、コハク酸からなるジカルボン酸成分と、１，４−ブタンジオールからなるジオール成分との重縮合物を、多官能性イソシアネート化合物で高分子化した脂肪族ポリエステル系樹脂が好ましい。その他のジカルボン酸成分としては、アジピン酸、セバシン酸、イタコン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。また、その他のジオール成分としては、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等をあげることができる。
【００１６】
より具体的には、例えば芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂としては、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、脂肪族ポリエステル系樹脂としては、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシ酪酸等があげられる。これらの生分解性ポリエステル樹脂は、土壌中の微生物により、一定の時間で生分解され、最終的には、炭酸ガスと水に加水分解される。
この加水分解される時間は、樹脂の分子構造により差があるが、一般的には、直鎖状の構造を有する樹脂の方が短時間で分解され、側鎖構造が多くなれば生分解に要する時間が長くなる傾向にあり、成形された生分解樹脂製シートの用途等を考慮して、適宜選択される。
【００１７】
本発明が提供する農業用マルチフィルムとしては、上記した生分解性ポリエステル樹脂を主体とする生分解性フィルムであるが、そのなかでも、特にフィルムを構成する生分解性ポリエステル樹脂成分１００重量部に対して、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂を少なくとも２０重量部含有することが一つの特徴である。すなわち、生分解性ポリエステル樹脂は、一般的にフィルム加工した場合に水蒸気透過性が高いものである。しかしながら、そのなかでも芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂は比較的水蒸気透過性が低いものである。したがって、本発明にあっては、この水蒸気透過性の低い芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂を樹脂成分１００重量部に対して、少なくとも２０重量部含有させることにより水蒸気透過性、すなわち水蒸気バリア性を調節するのである。そのような芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂として、特にポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）がフィルム成形性の面で他の芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂より優れているので、本発明において好ましく使用することができる。
【００１８】
加えて本発明の農業用マルチフィルムにおいては、上記した芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂に加え、脂肪族ポリエステル系樹脂を８０重量部まで含有することができる。脂肪族ポリエステル系樹脂を８０重量部を超えて使用してしまうと、水蒸気透過性の面で好ましくない。
【００１９】
本発明が提供する農業用マルチフィルムにあっては、これらの樹脂成分に無機充填剤が１０〜５０重量部配合される。かかる無機充填剤は、樹脂成分に対する溶融張力をアップさせ、シートに固さを持たせて加工性を良好ならしめると共に、水蒸気透過性を低くするために添加されるものである。そのような無機充填剤としては、樹脂添加物として公知のものがあげられ、具体的には、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、マイカ、タルク、カオリン、長石、石英、クレー、シリカ、ハイドロタルサイトなどをあげることができる。これらの無機充填剤は、単独でもまた２種以上を混合して使用することもできる。
【００２０】
この無機充填剤は、樹脂成分中に含有され、インフレーション法によるフィルム成形によって、フィルム層内に無機物が層状に配置され、それによってフィルムの水蒸気透過性を調整するのである。したがって、この無機充填剤の添加量が１０重量部より少ないと、インフレーション法による成形において、無機充填剤の層状の配置が十分確保されず、所望する水蒸気バリア性を確保することができず、また５０重量部を超える場合には、フィルムの成形性が低下し、物性も低下してしまうため好ましくない。
【００２１】
なお、本発明が提供する農業用マルチフィルムは、目的とする生分解性を損なわず、かつ所望する水蒸気バリア性を損なわない範囲で、種々の添加物を適宜配合することもできる。そのような添加物としては、紫外線吸収剤、安定化剤、可塑剤、防曇剤、有機充填剤、顔料、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、分解促進剤等をあげることができる。これらの添加剤は、目的とする樹脂シートの性能を損なわない範囲内で、その種類、配合量を適宜選択することができる。
【００２２】
また、本発明が提供する農業用マルチフィルムは、一般的フィルム成形で使用されるインフレーション法により成形され、ブロー比が２．０以上であることを特徴とする農業用マルチフィルムである。このブロー比を２．０以上とすることで、樹脂の配向により樹脂自体の水蒸気透過性を低くすることができ、また樹脂中に配合された無機充填剤が効率よく層状に配置され、水蒸気バリア性を向上させるのである。なお、ブロー比としてはその上限は６．０程度であり、これ以上であるとフィルム加工性が低下してしまい好ましくない。
【００２３】
本発明が提供する生分解性の農業用マルチフィルムは、そのフィルム厚として０．０１〜０．５ｍｍ程度であるのが好ましい。この生分解性フィルムは、他の生分解性フィルムと積層させ、積層フィルムとして使用することもできるものである。
【実施例】
【００２４】
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２５】
実施例１〜６および比較例１〜５：
下記表１中に示した配合成分を、インフレーション成形機により、０．０２ｍｍ厚のフィルムに成形した。
そのフィルムの成形性、および得られたフィルムを実際の畝に展張した時の水蒸気透過性（水蒸気バリア性）を評価した。
（１）フィルムの成形性評価は以下のとおりである。
インフレーション成形機にける加工性を評価した。
○：問題なくフィルム加工ができた。
×：フィルムが切れてしまい、成形できなかった。
【００２６】
（２）水蒸気バリア性（土壌水分）の評価は以下のとおりである。
２００３年９月初旬に、栃木県足利市内の畑に、５０ｃｍ×５０ｃｍの範囲で周囲より約５ｃｍ高く土を盛った畝を作り、土壌を予め十分に湿らせた状態で得られたフィルムを展張して、フィルムの四方を覆って固定し、展張後１週間後における土壌水分を目視により評価した。
○：土が十分に湿っており、フィルムの裏面に水滴が付着している。
△：土の表面が若干乾いているが、フィルムの裏面に水滴が付着している。
×：土が乾燥しており、フィルム裏面のも水滴の付着が無い。
【００２７】
これらの結果をまとめて表中に一緒に示した。
【００２８】
【表１】
2005192465.tif 000002
＊１：ポリブチレンアジペートテレフタレート：エコフレックス（ＢＡＳＦ社製）
【００２９】
実施例７〜１２および比較例６〜１１：
下記表２中に示した配合成分を、インフレーション成形機により、０．０２ｍｍ厚のフィルムに成形した。
そのフィルムの成形性、および得られたフィルムを実際の畝に展張した時の水蒸気透過性（水蒸気バリア性）を評価した。
フィルムの成形性評価および水蒸気バリア性（土壌水分）の評価は、上記と同様であり、それらの結果を併せて表中に示した。
【００３０】
【表２】
2005192465.tif 000003
＊１：ポリブチレンアジペートテレフタレート：エコフレックス（ＢＡＳＦ社製）
＊２：ポリブチレンサクシネート：ビオレーノ＃１００１（昭和高分子社製）
＊３：ポリブチレンサクシネートアジペート：ビオレーノ＃３００１（昭和高分子社製）
【００３１】
上記実施例および比較例の結果からも判明するように、本発明が提供する生分解性の農業用マルチフィルムは、フィルム成形性も良好なものであって、またその水蒸気透過性も極めて良好なものであることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上記載のように、本発明が提供する生分解性の農業用マルチフィルムは、生分解性の農業用マルチフィルムとして水蒸気透過性を改善したものであり、極めて良好な水蒸気バリア性を有する農業用マルチフィルムである。したがって、本発明の農業用マルチフィルムにより、土壌表面を乾燥させることなく、植物の成育に適した十分な保水性を有する環境を確保し得る。そのため、潅水を頻繁に行わなければならない作業場の手間を省くことができ、さらには、作物の収量増を期待することができるものであり、農業従事者に与える利点は多大なものである。
【００３３】
さらに、使用後は土に鋤込むことにより生分解され、フィルムの回収の手間の軽減、産業廃棄物としての廃棄プラスチックの減量、さらには、フィルムの処理費用の削減が可能となり、地球環境上への貢献度はまた、多大なものである。