(57)【要約】【課題】従来技術の課題を解決して、十分な耐候性と地温上昇効果を有し、作物の生育を促進する効果の高い生分解性マルチフィルムを提供する。【解決手段】  本発明の生分解性マルチフィルムは、少なくとも生分解性樹脂からなるフィルム中に、酸化鉄を添加、分散したことを特徴とし、生分解性樹脂としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂を挙げることができる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも生分解性樹脂からなるフィルム中に、酸化鉄を添加、分散したことを特徴とする生分解性マルチフィルム。
【請求項２】
生分解性樹脂が、（Ａ）脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂、（Ｂ）脂肪族オキシカルボン酸を縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂、（Ｃ）芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族ジオールとを縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系生分解性樹脂、及び、（Ｄ）二酸化炭素とエポキシドを交互共重合した構造を有する脂肪族ポリエステルカーボネート系生分解性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種類である請求項１に記載の生分解性マルチフィルム。
【請求項３】
酸化鉄の含有量が０．１〜１０質量％である請求項１又は２に記載の生分解性マルチフィルム。
【請求項４】
炭酸カルシウムを含有する請求項１〜３のいずれかに記載の生分解性マルチフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十分な耐候性と地温上昇効果を有し、作物の生育を促進する効果の高い、例えば農業用マルチフィルムとして使用される生分解性マルチフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば野菜類等の農作物の栽培において、農業用マルチフィルムが使用されていて、この農業用マルチフィルムには、地温の制御と管理、土壌水分の保持（土壌の保湿）、土壌肥料の流出防止、雑草繁茂の抑制等の効果があり、農作物の生産性の向上に欠かせない農業資材として普及している。
【０００３】
農業用マルチフィルムの素材としては、従来よりポリオレフィンが使われているが、この農業用マルチフィルムは、使用後に圃場から剥ぎ取りした後に、廃棄処理する必要があり、農作物の生産者は、非常な重労働である圃場からの剥ぎ取り作業を強いられることや、剥ぎ取りしたマルチフィルムを回収して処理場まで運搬する作業が必要なこと、処理場での焼却処分には焼却のための燃料が必要であってコストが嵩む上に、ダイオキシン等の有害物質が発生するリスクがあること、埋め立て処分にする場合は埋め立て場所を確保する必要があることなど、農業用マルチフィルムには多くの問題もあった。
【０００４】
一方、上記ポリオレフィンに替わる農業用マルチフィルムの素材として、生分解性樹脂を原料とした生分解性マルチフィルムが知られていて、この生分解性マルチフィルムの場合は、使用後に土中に鋤き込むことにより、土中の微生物によって二酸化炭素と水に分解されるため、フィルムの剥ぎ取り、回収作業、焼却や埋め立てなどの廃棄処理が不要となり、農作業の省力化並びに環境汚染防止を図ることができるため、普及が進んでいる。
【０００５】
しかし、生分解性マルチフィルムの場合は、耐候性が十分でなく、特に無色透明若しくは半透明のマルチフィルムでは、地温上昇効果は高いものの、作物の収穫前にフィルムが破れてしまうため、作物の生育途中で地温の上昇、土壌水分の保持（土壌の保湿）、土壌肥料の流出防止等といったマルチフィルムとしての基本的な機能を果たすことができなくなってしまい、その結果、十分な収穫高が得られないという問題があった。
【０００６】
このため、生分解性樹脂に紫外線吸収剤を加えることで耐候性を改善する方法が知られている（特許文献１）。しかし、この方法では、一般的には十分と考えられる量の紫外線吸収剤を配合しているにも拘わらず、一ヶ月以内の耐候性しか確認できていないので、作物の生育促進に効果があるとはいえないという問題があった。又、合成樹脂にカーボンブラックを添加することによりその耐候性が向上することが一般的に知られており（非特許文献１）、生分解性マルチフィルムにおいても、その耐候性を改善する目的で、生分解性樹脂にカーボンブラックを配合して黒色に着色するという方法も知られている。しかし、この方法で得られた生分解性マルチフィルムでは、地温が十分に上昇しないため、作物の生育も十分ではないという問題があった。
【０００７】
又、従来のポリオレフィン製マルチフィルムにおいては、酸化鉄を配合することにより、地温上昇効果及び雑草抑制効果が改善されることが知られている（特許文献２）。しかしながら、特許文献２には、酸化鉄を配合することにより耐候性が改善されるとの記載はないばかりか、「耐候性を悪化させることもほとんどなく」という、酸化鉄を配合することによって耐候性の低下を懸念させるような記載がある。勿論、生分解樹脂性マルチフィルムについては示唆すらない。
【０００８】
一方、酸化鉄には一般的に光触媒作用があり、空気中の酸素と反応してパーオキシラジカルを発生させ、樹脂を劣化させることが知られている（非特許文献２）が、ポリオレフィン製マルチフィルムに含有させたときの耐候性への影響は、上記の通り悪化させないという程度であり、生分解性マルチフィルムの耐候性への影響にいたっては、全く知られていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１７６８４１号公報
【特許文献２】特開２０００−６９８６１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】プラスチックの劣化（日刊工業新聞社）  P149-152
【非特許文献２】Journal of Photochemistry and Photobiology (ELSEVIER) VOL48, JULY 1989, P161-168
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、農業の省力化並びに環境汚染防止を図ることができる生分解性マルチフィルムであって、十分な地温上昇効果と雑草抑制効果、更には土壌の保湿効果を有すると共に、十分な耐候性を有するためにその効果を長期間にわたって保持することができる、作物の生育を促進する効果の高いマルチフィルムを提供することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、生分解性樹脂に、上記従来技術では、含有させてもその耐候性を改善することはないと認識されていた、或いは、含有させることさえ考慮されていなかった酸化鉄を含有させて、生分解性マルチフィルムとすることで、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明は以下の〔１〕乃至〔４〕に記載の農業等用の生分解性マルチフィルムを提供するものである。
【００１４】
[１]少なくとも生分解性樹脂からなるフィルム中に、酸化鉄を添加、分散したことを特徴とする生分解性マルチフィルム。
【００１５】
[２]生分解性樹脂が、（Ａ）脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂、（Ｂ）脂肪族オキシカルボン酸を縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂、（Ｃ）芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族ジオールとを縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系生分解性樹脂、及び、（Ｄ）二酸化炭素とエポキシドを交互共重合した構造を有する脂肪族ポリエステルカーボネート系生分解性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種類である[１]に記載の生分解性マルチフィルム。
【００１６】
[３]酸化鉄の含有量が０．１〜１０質量％である[１]又は[２]に記載の生分解性マルチフィルム。
【００１７】
[４]炭酸カルシウムを含有する[１]〜[３]のいずれかに記載の生分解性マルチフィルム。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、剥ぎ取り、回収作業、焼却や埋め立てなどの廃棄処理が不要であって、農作業の省力化並びに環境汚染防止を図ることができるという生分解性マルチフィルムの利点に加え、耐候性及び地温上昇効果が高く、従って、例えば野菜類等の農作物の生育等に好適なマルチフィルムが提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２０】
本発明の生分解性マルチフィルム（以下、単にマルチフィルムと表すことがある。）は、少なくとも生分解性樹脂からなるフィルム中に、酸化鉄を添加、分散させたものである。
【００２１】
本発明の生分解性マルチフィルムに使用される生分解性樹脂は、フィルムに成形可能な生分解樹脂であれば特に制限されないが、具体的な例としては、
（Ａ）脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂｛以下、「生分解性樹脂（Ａ）」と記す場合がある｝、
（Ｂ）脂肪族オキシカルボン酸を縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂｛以下、「生分解性樹脂（Ｂ）」と記す場合がある）、
（Ｃ）芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族ジオールとを縮合した構造を有し、架橋構造を有しても良い芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系生分解性樹脂｛以下、「生分解性樹脂（Ｃ）」と記す場合がある｝、及び、
（Ｄ）二酸化炭素とエポキシドを交互共重合した構造を有する脂肪族ポリエステルカーボネート系生分解性樹脂｛以下、「生分解製樹脂（Ｄ）」と記す場合がある｝を挙げることができる。
【００２２】
上記各生分解性樹脂はいずれも、それらのうちの１種類を使用しても、２種類以上を混合して使用しても良い。
【００２３】
生分解性樹脂（Ａ）は、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを縮合した構造を有する脂肪族ポリエステル樹脂であって、多官能イソシアネート化合物、多官能オキサゾリンなどで架橋して高分子量化したものであっても良く、更にこの生分解性樹脂（Ａ）には、後述する脂肪族オキシカルボン酸単位が含有されていても良い。
【００２４】
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イタコン酸などを挙げることができ、適度なフィルム物性及び生分解速度が得られることから、特に好ましくはコハク酸、アジピン酸である。
【００２５】
脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、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などを挙げることができ、適度なフィルム物性及び生分解速度が得られることから、特に好ましくは、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオールである。
【００２６】
生分解性樹脂（Ａ）の具体的な例としては、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、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート等の生分解性脂肪族ポリエステルや、これらの架橋体を挙げることができ、特に好ましくは、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、ポリブチレンアジペート及びこれら架橋体である。
【００２７】
生分解性樹脂（Ｂ）は、脂肪族オキシカルボン酸を縮合した構造を有するポリエステル樹脂であって、多官能イソシアネート化合物、多官能オキサゾリンなどで架橋させて高分子量化したものであっても良く、更にこの生分解性樹脂（Ｂ）には、前記脂肪族ジカルボン酸や、後述する芳香族ジカルボン酸、前記脂肪族ジオール単位が含有されても良い。
【００２８】
脂肪族オキシカルボン酸としては、例えば、乳酸、グリコール酸、２−ヒドロキシ−酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ吉草酸、３−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、２−ヒドロキシカプロン酸、３−ヒドロキシカプロン酸、ε―カプロラクトン、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシイソカプロン酸、３−ヒドロキシイソカプロン酸、リンゴ酸、クエン酸などの脂肪族オキシカルボン酸などを挙げることができ、適度なフィルム物性及び生分解速度が得られることから、特に好ましくは、乳酸、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ吉草酸及びε―カプロラクトンである。
【００２９】
生分解性樹脂（Ｂ）の具体的な例としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ３−ヒドロキシブチレート、ポリ３−ヒドロキシバリレート、ポリカプロラクトン、ポリ３−ヒドロキシブチレート−３−ヒドロキシバリレート共重合体、ポリ３−ヒドロキシブチレート−３−ヒドロキシヘキサノエート共重合体や、これらの架橋体を挙げることができ、特に好ましくはポリ乳酸及びその架橋体である。尚、脂肪族オキシカルボン酸に光学異性体が存在する場合には、Ｄ体、Ｌ体、又はラセミ体のいずれでも良い。
【００３０】
生分解性樹脂（Ｃ）は、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族ジオールとを縮合した構造を有する芳香族−脂肪族共重合ポリエステル樹脂であって、多官能イソシアネート化合物、多官能オキサゾリンなどで架橋して高分子量化したものであっても良く、更にこの生分解性樹脂（Ｃ）には、前記脂肪族オキシカルボン酸単位が含有されていても良い。
【００３１】
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、イソフタル酸無水物などを挙げることができる。
【００３２】
脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとしては、生分解性樹脂（Ａ）で例示した脂肪族カルボン酸及び脂肪族ジオールを挙げることができる。
【００３３】
生分解性樹脂（Ｃ）の具体的な例としては、ポリブチレンサクシネートテレフタレート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリブチレンサクシネートアジペートテレフタレート、ポリエチレンサクシネートテレフタレート、ポリエチレンアジペートテレフタレートなどの芳香族−脂肪族共重合ポリエステル、これらの架橋体などを挙げることができ、特に好ましくは、ポリブチレンアジペートテレフタレートである。
【００３４】
生分解性樹脂（Ｄ）は、二酸化炭素とエポキシドを交互共重合した構造を有する脂肪族ポリエステルカーボネート系生分解性樹脂（以下、「ポリエステル系生分解性樹脂（Ｄ）」と記す場合がある）である。
【００３５】
エポキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１−ブテンオキシド、２−ブテンオキシド、イソブチレンオキシド、１−ペンテンオキシド、２−ペンテンオキシド、１−ヘキセンオキシド、１−オクテンオキシド、１−デセンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、ビニルシクロヘキセンオキシド、３−フェニルプロピレンオキシド、３−ナフチルプロピレンオキシド、３−フェノキシプロピレンオキシド、３−ナフトキシプロピレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、３−ビニルオキシプロピレンオキシド、３−トリメチルシリルオキシプロピレノキシド、メチルグリシジルカーボネートなどを挙げることができる。
【００３６】
生分解性樹脂（Ｄ）の具体的な例としては、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、ポリブテンカーボネート、二酸化炭素−プロピレンオキシド−エチレンオキシド共重合体、二酸化炭素−プロピレンオキシド−シクロヘキセンオキシド共重合体などを挙げることができる。
【００３７】
本発明に用いる上記各生分解性樹脂としては、そのメルトフローレート（ＭＦＲ）が１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定した場合、通常、０．１〜３０ｇ／１０分の範囲内のものを挙げることができるが、成形時の押出性、組成物の均一混練性、製膜の安定性などの観点からからは、ＭＦＲが好ましくは０．３〜２０g／１０分の範囲内、特に好ましくは０．５〜１０ｇ／１０分の範囲内のものを用いる。
【００３８】
本発明の生分解性マルチフィルムは、少なくとも生分解性樹脂からなるフィルム中に添加し分散した酸化鉄粒子が、太陽光の紫外線領域の波長を吸収して生分解性樹脂の耐候性を向上させると共に、赤外線領域の波長を透過することにより、日中の地温を上昇させることができるものである。
【００３９】
本発明に用いる酸化鉄は、鉄の酸化物であれば特に問題なく使用することができ、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３・ＦeＯｘ（x＝０〜１）、Ｆｅ３Ｏ４、ＦｅＯＯＨから選ばれる少なくとも一種以上を挙げることができるが、耐候性を向上させる効果が高いことから、Ｆｅ２Ｏ３（酸化鉄(III)）であることが好ましい。
【００４０】
上記酸化鉄の形状は、粒子状であることが分散性の観点から好ましく、球状、多面体、粒状、針状、板状、棒状、紡錘状、不定形状などを呈するいずれであっても良い。この場合の平均粒径としては、余り小さすぎると粒子同士の凝集力が強くなって、樹脂中に分散させることが難しくなる。一方、平均粒径が大きすぎると、フィッシュアイが発生しやすく、原料組成物から成形して得られたフィルムの強度が低下しやすくなる。従って、酸化鉄の平均粒径は０．０１〜２μmの範囲内が好ましく、より好ましくは０．０２〜１μｍの範囲内である。
【００４１】
又、これらの酸化鉄は、生分解性樹脂中への分散性を良くするため、公知の方法で表面処理されていても良く、例えば、脂肪酸処理、脂肪酸石鹸処理、油脂類やワックス処理、シリコーン処理、アルミナ処理、シランカップリング剤等で表面処理されたものであっても良い。
【００４２】
酸化鉄の含有量は、少ないと十分な耐候性が得られず、多すぎると地温上昇効果が十分でなくなる。従って好ましい含有量の範囲は、０．１〜１０質量％であり、より好ましくは０．３〜７質量％であり、特に好ましくは０．５〜５質量％である。
【００４３】
又、本発明の生分解性マルチフィルムは、更に炭酸カルシウムを含有させると、夜間の地温保持効果を高めることができるために好ましい。炭酸カルシウムとしては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムのいずれか又はその混合物を用いることができるが、通常、軽質炭酸カルシウムは吸湿性が大きく、成形時に水分の気化による発泡でフィルムに穴あきが発生する可能性があるため、重質炭酸カルシウムを用いるほうが好ましい。
【００４４】
この炭酸カルシウムも、酸化鉄と同様に粒子として添加することが好ましく、その場合の平均粒径は、小さすぎると炭酸カルシウムが他の原料中で分散し難く、互いに凝集して粗大粒子ができやすい。一方、平均粒径が大きすぎると、フィッシュアイが発生しやすく、組成物から成形して得られたフィルムの強度が低下しやすくなる。従って、炭酸カルシウムの平均粒径は、好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．３〜７μｍ、特に好ましくは０．５〜５μｍの範囲内である。
【００４５】
又、この炭酸カルシウムは、生分解性樹脂中への分散性を良くするため、表面を脂肪酸や脂肪酸エステル類等で処理したものを用いることが好ましい。
【００４６】
更に、炭酸カルシウムは、その配合量が多いほど夜間の地温保持効果を高めることができるが、多すぎるとフィッシュアイの発生などにより均一な製膜が困難になったり、フィルム強度が低下してマルチフィルムの展張作業時にフィルムが破れたりして好ましくない。従って、フィルム中の配合比は、通常０〜５０質量％、好ましくは５〜４５質量％、より好ましくは１０〜４０質量％の範囲内とする。
【００４７】
本発明の生分解性マルチフィルムにおいては、酸化鉄と炭酸カルシウムの含有率の合計が５５質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは５３質量％以下である。酸化鉄と炭酸カルシウムの含有率の合計が高すぎると、インフレーションフィルム成形時にバブルが揺れて不安定となり、均一な厚さのフィルムが得られなかったり、又、フィルム強度が低くなったりするため、展張作業時にフィルムが破れるなどの問題が発生する可能性がある。
【００４８】
又、本発明の生分解性マルチフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲において、フィルムの成型加工性や物性等を調整する目的で、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、分散剤、可塑剤、光安定剤、ブロッキング防止剤、結晶核剤、充填剤、加水分解抑制剤等として機能する公知の添加剤の少なくとも一種以上を含有させることができる。又、本発明の生分解性マルチフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の顔料の少なくとも一種以上を含有させることもできる。
【００４９】
中でも、酸化防止剤には、ラジカルを捕捉する作用やラジカルを消失させる作用を有するものがあり、それらの酸化防止機能によって、コンパウンド時や成形加工時に樹脂の焼けを防止し、又、マルチフィルムとして使用した際に樹脂の劣化を防止して、フィルムの耐候性を向上させる効果があるため好ましい。
【００５０】
酸化防止剤としては、フェノール系、リン系、硫黄系などの公知の酸化防止剤を挙げることができるが、フェノール系酸化防止剤をリン系酸化防止剤及び／又は硫黄系酸化防止剤と共に含有させると、酸化防止効果が相乗されるため特に好ましい。
【００５１】
又、滑剤はその滑性によって、成形加工時の原料組成物の成形速度を高め、更に生分解性樹脂中への酸化鉄、炭酸カルシウムやその他添加剤の分散性を高める働きをするため好ましい。
【００５２】
滑剤としては、炭化水素系、脂肪酸系、高級アルコール系、脂肪族オキシカルボン酸系、脂肪族アマイド系、金属石鹸系、エステル系などの公知の滑剤を挙げることができる。特に脂肪族酸系滑剤、脂肪族オキシカルボン酸系滑剤、金属石鹸系滑剤は、滑性としての効果が高いため好ましい。
【００５３】
光安定剤は、マルチフィルムの耐候性を更に向上させる働きをするため好ましく、この光安定剤としては、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、ヒンダードアミン系などの公知の紫外線吸収剤及び／又は光安定剤を挙げることができる。特にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤は光安定剤としての効果が高いため好ましい。
【００５４】
ブロッキング防止剤は、フィルム同士のブロッキングを防止する働きをするため好ましく、このブロッキング防止剤としては、タルク、珪藻土、長石類等の鉱物を粉砕した微粉末を挙げることができ、特にタルクは、ブロッキング防止効果が高いため好ましい。尚、前記した炭酸カルシウムも、ブロッキング防止効果を有するため、ブロッキング防止剤としても用いることができる。
【００５５】
顔料としては、環境への影響が小さく、生分解性樹脂、酸化鉄などと化学的に反応しないものであって、本発明の効果を損なわない含有量であれば特に制限されない。このような顔料の例としては、フタロシアニンブルー等のピグメントブルー、フタロシアニングリーン等のピグメントグリーン、チタンホワイト等のピグメントホワイト、カーボンブラック等のピグメントブラック、ジオキサジン等のピグメントバイオレット、酸化鉄以外のピグメントイエロー、ピグメントレッドもしくはピグメントオレンジ等を挙げることができる。
【００５６】
本発明の生分解性マルチフィルムの厚みは、平均厚みとして６〜３０μｍの範囲内とすることが好ましく、より好ましくは９〜２７μｍ、特に好ましくは１２〜２４μｍの範囲内である。６μｍより薄いとフィルム強度が低下するため、展張時に破れたり、展張後の種播や定植する際の穴あけ時に裂けたりしてしまうことがあり、３０μｍよりも厚いと原料の使用量が増加してコストが高くなり、いずれも好ましくない。
【００５７】
又、本発明の生分解性マルチフィルムは、同一組成の単層フィルム、同一組成の多層フィルム、組成が異なる多層フィルムのいずれでも良い。同一組成の単層フィルム及び同一組成の多層フィルムの場合は、いずれの層にも少なくとも生分解性樹脂及び酸化鉄を含有させる必要がある。組成が異なる多層フィルムの場合は、いずれの層にも生分解性樹脂を含有させる必要があり、少なくとも一層には酸化鉄を含有させる必要がある。又、単層、多層に拘わらず、いずれの層にも前記した添加剤及び／又は顔料を含有させることができる。
【００５８】
尚、組成が異なる多層フィルムであって、酸化鉄を含有しない層を有するフィルムの場合、マルチフィルムとして用いるときは、本発明の十分な効果を得るために、酸化鉄を含む層を天面側にして用いることが好ましい。
【００５９】
本発明の生分解性マルチフィルムの製造は、各原料を、押出機を備えたフィルム成形機に供給し、押出機内で加熱溶融させ、ダイスを通して押出機から押し出した後、冷却しながら巻き取ることで達成できる。酸化鉄、炭酸カルシウム及びその他の添加剤については、その生分解性樹脂中への分散性を高めるため、少なくとも一種以上を、混練機を用いて加熱溶融した状態で均一に混練してペレット状のコンパウンドとし、このコンパウンドを、押出機を備えたフィルム成形機に供給しても良い。
【００６０】
又、酸化鉄、炭酸カルシウム及びその他添加剤の少なくとも一種以上について、混練機を用いて加熱溶融した状態で均一に混練して、生分解性樹脂を基材とした高濃度のペレット状マスターバッチを製造し、このマスターバッチをコンパウンド製造、もしくはフィルム成形の原料として供給しても良い。更に、各原料、マスターバッチ、コンパウンドは、フィルム成形前に必要に応じて除湿乾燥機などで乾燥させることができ、こうして準備した各原料を、押出機を備えたフィルム成形機に供給して成形する。更に、得られたフィルムには、必要に応じて播種、定植、及び／又は土中への排水性を与えるための穴あけ加工を施しても良い。
【００６１】
マスターバッチ及び又はコンパウンドの製造においては、混練機への供給に先立ち、あらかじめ各原料をコーンブレンダー、リボンブレンダー等のブレンダー或いはヘンシェルミキサー等の混合機を用いて予備混合することが好ましく、混練機への供給は、定容式フィーダーや重量式フィーダーにより各成分を定量的に供給することが好ましい。又、混練機としては、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、ミキシングロール等を挙げることができ、各原料を混練機内で加熱溶融して混練して得られた混合物は、必要に応じて冷却した後、カッターでカットしてペレットにすることができる。
【００６２】
本発明の生分解性マルチフィルムの製造では、フィルム成形機の押出機への供給に先立ち、あらかじめ各原料をコーンブレンダー、リボンブレンダー等のブレンダー或いはヘンシェルミキサー等の混合機を用いて予備混合することが好ましく、フィルム成形機押出機への供給は、定容式フィーダーや重量式フィーダーにより各成分を定量的に供給することが好ましい。又、フィルム成形機の押出機としては、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機等を挙げることができる。
【００６３】
押出機内で加熱溶融した組成物を、押出機の出口に供えたＴダイ、Ｉダイ、丸ダイ等のダイスを通して押し出した後、冷却しながら、一定速度で回転するロールで巻き取ることで所定の厚みフィルムに成形することができる。
【００６４】
具体的には、空冷及び水冷のインフレーション成形、冷却ロールを使用するＴダイ成形によって成形することができ、インフレーション成形の場合、樹脂が押し出されてくるダイスの隙間（リップ）は通常０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内とすることが好ましく、ブローアップ比は通常１．５〜５．０の範囲内とすることが好ましい。又、成形温度は樹脂の融点以上であれば良いが、通常１３０〜２５０℃の範囲、好ましくは１４０℃〜２２０℃の範囲で行われる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６６】
１．原料
（１）生分解性樹脂
（１−１）生分解性樹脂（Ａ）
生分解性樹脂（Ａ）として、ポリブチレンサクシネート（昭和高分子社製、製品名「ビオノーレ１００１」）を用いた。この樹脂のＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）は１．５ｇ／１０分であった。
（１−２）生分解性樹脂（Ｂ）
生分解性樹脂（Ｂ）として、ポリ乳酸（ネイチャーワークス社製、製品名「ネイチャーワークス４０４２Ｄ」を用いた。この樹脂のＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）は２．４ｇ／１０分であった。
（１−３）生分解性樹脂（Ｃ）
生分解性樹脂（Ｃ）として、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＢＡＳＦ社製、製品名「エコフレックス」）を用いた。この樹脂のＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）は４．３ｇ／１０分であった。
【００６７】
（２）炭酸カルシウム
ステアリン酸で表面処理した平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムを用いた。
【００６８】
（３）酸化防止剤
フェノール系酸化防止剤として、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（ＢＡＳＦ社製、商品名「Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０」）を用いた。又、リン系酸化防止剤として、トリス(２,４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト（ＡＤＥＫＡ社製、商品名「ＡＤＫ  ＳＴＢ  ２１１２」）を用いた。
【００６９】
（４）添加剤
滑剤としてステアリン酸カルシウム（以下、「Ｃａ−Ｓｔ」と記すことがある）を用いた。
【００７０】
（５）酸化鉄
酸化鉄として、酸化鉄（α−Ｆｅ２Ｏ３（α−酸化鉄（III））の含有量が４０重量％で、ベースの樹脂がポリ乳酸であるマスターバッチ（ＰＬＡＳＴＩＫＡ社製、商品名「ＫＲＩＴＩＬＥＮ  ＰＬ７１７６９」、以下、「酸化鉄ＭＢ」と記すことがある）を用いた。
【００７１】
（６）カーボンブラック
カーボンブラックとして、カーボンブラック含有量が３５重量％で、ベースの樹脂が芳香族−脂肪族ポリエステル系樹脂(「エコフレックス」)である黒マスターバッチ（東京インキ社製、商品名「ＢＰ−ＢＬＡＣＫ１」、以下、「黒ＭＢ」と記すことがある）を用いた。
【００７２】
２．フィルムの製造
（１）原料組成物の製造
上記の生分解性樹脂、炭酸カルシウム、酸化防止剤、滑剤を表１に示した配合になるように、ヘンシェルミキサーを用いて混合後、二軸混練機（東芝機械製ＴＥＭ−３５Ｂ）を用いてバレル設定温度１９０℃、スクリュー回転数２００ｍｉｎ−1、フィード量１２kg/hで混練し、コンパウンドペレット（ＣＰ１）〜（ＣＰ３）をそれぞれ製造した。
【００７３】
【表１】
2013172678.tif 000002
【００７４】
（２）フィルム成形
実施例１及び実施例２はコンパウンドペレット（ＣＰ１）と酸化鉄ＭＢを、実施例３ではコンパウンドペレット（ＣＰ２）と酸化鉄ＭＢを、比較例１はコンパウンドペレット（ＣＰ１）のみを、比較例２はコンパウンドペレット（ＣＰ１）と黒ＭＢを、比較例３はコンパウンドペレット（ＣＰ３）と酸化鉄ＭＢを、表２に示した組成にて、シリンダー径が６５ｍｍの押出機、直径が２００ｍｍ、リップ幅が１．５ｍｍのダイスを備えたインフレーション成形機（トミー機械工業製）に供給し、押出機・ダイス設定温度１７０℃、押出量５０ｋｇ／ｈの成形条件で、所定厚みのチューブ状フィルムに成形した。尚、酸化鉄と炭酸カルシウムの含有量の合計が５５質量％を超える比較例３は、バブルが揺れて不安定になり、マルチフィルムとしての使用が可能な均一なフィルムを成形することができなかった。フィルム成形の結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
2013172678.tif 000003
【００７６】
３．評価
（１）地温測定
２０１１年５月に千葉県市原市の圃場に畝を立て、実施例１〜３及び比較例１と２で得られたフィルムを展張し、又、比較例４ではフィルムを展張せずに、畝頂部の地表下１０ｃｍにＴ＆Ｄ社製の温度計の測温部を差し込んで地温を測定した。５月の晴天日における最高地温の平均値、最低地温の平均値及び裸地との温度差を表３に示す。
【００７７】
（２）とうもろこし栽培
２０１１年４月中旬に千葉県船橋市の圃場にて、実施例１〜３及び比較例１〜２で得られたマルチフィルムを展張し、又、比較例４はフィルムを展張せずに、とうもろこしの種（サカタのタネ製「ハニーバンタム」）を播種し、３ヶ月栽培を行い、以下の評価項目と評価基準に従って評価した。
・トウモロコシの背丈：１０本の草丈の平均値
・トウモロコシの重量：むき実１０本の重量の平均値
・フィルムの耐候性：フィルム畝頂部の亀裂の有無
【００７８】
（３）評価結果
（３−１）地温
以下の表３に示す通り、実施例１〜３の本発明のマルチフィルムを使用した場合は、千葉県市原市で行った地温測定において、日中の最高地温は裸地よりも６．１℃から７．２℃高く、夜間の最低地温は裸地よりも３．６℃から４．１℃高い結果が得られ、日中の地温上昇を促進すると共に、夜間の地温も保持することができた。又、比較例１においては実施例１〜３と同様であったが、カーボンブラックを含有している比較例２では、あまり効果はみられなかった。
【００７９】
（３−２）とうもろこし栽培
これと並行して千葉県船橋市で行ったとうもろこし栽培においては、以下の表３に示す通り、実施例１〜３の本発明のマルチフィルムを使用した場合は、比較例４の裸地と比べて、草丈は２３〜２５％高く、又、実の重量も９３〜９８％大きい結果となった。一方、比較例１、２のフィルムについて、同様に裸地と比べてみると、草丈は８％高く、実の重量は７０〜７４％大きいだけであった。即ち、実施例１〜３の本発明のマルチフィルムは、比較例のフィルムと比べて、作物の生育における優位性を有することが示された。尚、比較例１のフィルムは耐候性が不十分であり、栽培期間の途中からフィルムに亀裂が多く発生したため、土壌の保温と保湿ができなくなり、とうもろこしが十分に生長しなかった。比較例２のフィルムは、地温の上昇が本発明の実施例に比べて劣っているために、とうもろこしが十分に生長しなかった。マルチフィルムを用いない比較例４は保温ができないことに加え、土壌の乾燥や雑草の繁茂により、収穫高が実施例よりも劣った。
【００８０】
（３−３）フィルムの状態
以下の表３に示す通り、収穫時のフィルム天面の状態については、実施例１〜３と比較例２では数ｍｍ〜数ｃｍ程度の亀裂が発生したのみであるが、比較例１では数ｃｍの亀裂〜１ｍ近くの大きな破れが発生していて、その裂けた部分から雑草が出ていた。この結果から、本発明のマルチフィルムは、耐候性が良好であることが示された。
【００８１】
【表３】
2013172678.tif 000004
【００８２】
（３−４）雑草の状態
実施例１〜３では、本発明のマルチフィルムを収穫後に剥いだところ、わずかに雑草が見られたが、比較例１では作物生育中に雑草が繁茂した。又、比較例２では雑草はほとんど見られなかったが、比較例４では作物生育中に雑草が繁茂した。
【００８３】
（３−５）土壌の乾燥状態
実施例１〜３では、本発明のマルチフィルムを収穫後に剥いだところ、土壌は湿っていたが、比較例１ではマルチフィルムが破れた後、土壌は乾燥していた。又、比較例２でも土壌は湿っていたが、比較例４では作物生育の初期段階から乾燥していた。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上に説明したように、本発明の生分解性マルチフィルムは酸化鉄を含有するという構成であるから、十分な耐候性と地温上昇効果等を有するという結果になった。即ち、本発明の生分解性マルチフィルムは、十分な地温上昇効果と雑草抑制効果、更には土壌の保湿効果を有しており、又、優れた耐候性を有しているために、これらの効果が従来知られていた生分解マルチフィルムよりも長期間にわたって維持することができる。このため、野菜類の生育を促進することができ、又、生分解性マルチフィルムであるので、農業の省力化並びに環境汚染防止を図ることができ、農業用等のマルチフィルムとして非常に有用である。