DE2536215B2

DE2536215B2 - Verrottbare Bodenabdeckfolie

Info

Publication number: DE2536215B2
Application number: DE19752536215
Authority: DE
Inventors: Akira Chiba Furuhashi; Koji Hayashi; Shigekatsu Kobyashi; Yuji Koshino; Takayoshi Sato; Shu Tachibana
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1974-08-14
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2536215A1; NL7509723A; FR2281716A1; FR2281716B1; JPS5231256B2; JPS5120944A

Description

Die Erfindung betrifft eine verrottbare Bodenabdeckfolie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bodenabdeckfolien werden in der Landwirtschaft und in Gärtnereien in einem weiten Umfang zum Schutz von keimenden und jungen Pflanzen eingesetzt Diese Bodenabdeckfolien bestehen aus Kunststoff. Sie können beispielsweise mit öffnungen versehen und während der Entwicklungszeit von jungen Pflanzen zum Abdekken des zwischen den durch die öffnungen hindurchwachsenden Pflanzen befindlichen Erdbodens eingesetzt werden, wodurch die Temperatur des Erdbodens angehoben und die Verdampfung von Wasser vermindert wird. Dies führt zu einer Förderung des Wachstums und damit zu einem schnelleren Erreichen des Erntezeitpunkts und einem höheren Ertrag der landwirtschaftlichen Nutzfläche.

Bodenabdeckfolien können auch mit einem bestimmten Farbmittel angefärbt werden, das sich auf bestimmte Insektenarten nachteilig auswirkt, so daß die jungen Pflanzen vor diesen Insektenarten geschützt werden. Ferner können die Bodenabdeckfolien zur Verhinderung des Wachstums von Unkräutern mit einem schwarzen oder einem anderen spezifischen Farbmittel eingefärbt werden. In Abhängigkeit von den jeweils angebauten Feldfrüchten oder Pflanzen ist die besondere Wirkung der Bodenabdeckfolien nach Ablauf von 1 bis 6 Monaten, in sehr vielen Fällen sogar schon nach Ablauf von 2 bis 3 Monaten, beendet. Nach Ablauf dieser Zeit müssen die Bodenabdeckfolien so vom Erdboden entfernt werden, daß die Pflanzen nicht beeinträchtigt oder beschädigt werden. Für eine leichte Entfernung der Bodenabdeckfolien nach ihrer Verwendung ist es vorteilhaft, wenn die Bodenabdeckfolien zu diesem Zeitpunkt durch Verrottung brüchig geworden sind.

Es ist bekannt, daß Polyolefinfolien unter Lichteinwirkung verrotten können, wobei insbesondere UV-Licht wirksam ist. Dabei führt die gemeinsame Einwirkung von Sauerstoff und Luft zu einem Aufbrechen der polymeren Molekülketten. Es ist jedoch im allgemeinen eine lange Zeitspanne erforderlich, bis Polyolefinfolien so brüchig werden und eine so starke Abnahme ihrer Reißfestigkeit und Schlagzähigkeit erfahren, daß sie leicht zerrissen werden können. Beispielsweise ist es aus der DE-OS 19 11 145. Seite 1, letzter Absatz, bis Seite 2, erster Absatz, bekannt, daß Polyäthylenfolien sehr gut witterungsbeständig sind.

Aus der DE-OS 19 1! 145 sind Bodenabdeckfolien bekannt, die Homopolymere oder Copolymere von Buten-1, ggf. in Form eines Gemisches mit anderen Polymeren, sowie ggf. Zusatzstoffe wie Düngemittel, Herbizide, Insektizide, Bodenkonditioniermittel, Antioxidantien oder UV-Stabilisatoren enthalten. Die aus der DE-GS 19 11145 bekannten Bodenabdeckfolien verrotten unter der Einwirkung von Sonnenlicht während einer Anbauperiode und haben vorzugsweise eine Dicke von mindestens 25 μπι. Aus der DE-AS 15 69 098 sind undurchsichtige

ίο Bodenabdeckfolien aus Homo- oder Mischpolymerisaten von Olefinen bekannt, die neben dem Polymerisat vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% eines Pigments wie Ruß oder Titandioxid und 2 bis 50 Gew.-% verrottungsfördernde Bestandteile enthalten, wobei sich die Mengen auf das Gewicht des Polymerisats beziehen. Als verrottungsfördernde Bestandteile werden nichthydrierte Polyterpene, ungesättigte Nebenprodukte der Steinkohlenteergewinnung wie Cumaron- oder Indenharze und Kolophonium genannt Die aus der DE-AS 15 69 098 bekannte Bodenabdeckfolie ist vorzugsweise 12 bis 50-μηι dick und ist in etwa 9 bis 22 Wochen zerstörbar.

Aus Seite 312 der Druckschrift »Industrielle Herstellung und Eigenschaften der Kunststoffe« (1963) ist es bekannt, daß der Zusatz von Calciumcarbonat als Füllstoff zu Polyvinylchlorid und Vinylcopolymerisaten üblich ist und daß ein Zusatz von mehr als 40 Teilen Füllstoff auf 100 Teile Polymerisat die Eigenschaften des fertigen Erzeugnisses ernstlich beeinträchtigen kann. Es wird im allgemeinen angenommen, daß ein hoher CaCO3-Gehalt zu einer verminderten Festigkeit des erhaltenen Kunststoffs führt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verrottbare Bodenabdeckfolie mit einer Dicke von 10 bis 50μηι für landwirtschaftliche Nutzflächen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zur Verfugung zu stellen, die bei guter mechanischer Festigkeit vor der

Verwendung leicht an der Luft verrottbar ist Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch

gekennzeichnete, verrottbare Bodenabdeckfolie gelöst Wie überraschenderweise festgestellt wurde, haben Bodenabdeckfolien aus den erfindungsgemäß eingesetzten Polyolefinen (nachstehend einfach als »Polyolefine« bezeichnet) und beigemischtem Calciumcarbonat bei einem CaCOj-Gehalt von 50 bis 150 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Polyolefins unmittelbar nach ihrer Herstellung, d. h. bevor sie über eine längere Zeit dem Licht ausgesetzt worden sind, eine für den praktischen Gebrauch ausreichende oder eine größere ReiQfestig keit und Schlagzähigkeit als bekannte, kein Calciumcar bonat enthaltende Bodenabdeckfolien, was bei einem so hohen Gehalt an CaCOj nicht zu erwarten war.

Die erfindungsgemäßen Bodenabdeckfolien verrotten unter der Einwirkung von Sonnenlicht, d.h. sie werden nach einer bestimmten Verwendungsdauer brüchig und leicht zerreißbar. Darunter ist zu verstehen, daß die Bodenabdeckfolien unter einer Zugbeanspruchung für ihre Dehnung und Schlagzähigkeit Werte von nahezu Null aufweisen, so daß sie von Hand leicht zerrissen werden können. Das Ausmaß der Verrottung nimmt während der Verwendung der Bodenabdeckfolien schrittweise zu. Vergleichs/ersuche, bei denen die Abnahme der Dehnungswerte bis zum Bruch der getesteten Bodenabdeckfolien bestimmt wurde, zeigten,

t>^r> daß diese Abnahme bei erfindungsgemäßen Bodenabdeckfolien etwa 90% beträgt (im Vergleich zu etwa 10% bei bekannten Boclenabdeckfolien).

Das in der er findlingsgemäßen Bodenabdeckfolie

enthaltene CaJciumcarbonat reagiert vorteilhafterweise chemisch oder physikalisch mit den Fettsäuren, die sich bei der Verrottung bzw- beim Abbau des Polyolefins bilden, und verhindert dadurch eine Ansäuerung des Erdbodens, Wenn die Bodenabdeckfolie weniger als 50 Gew.-Teile Calciumcarbonat pro 100 Gew.-Teile des Polyolefins enthält, tritt beim Abbau des Polyolefins keine leichte Zerreißbarkeit, sondern eine Umwandlung in ein festes, blockförmiges Material ein. Wenn die Bodenabdeckfolie andererseits mehr als 150 Gew.-Teile Calciumcarbonat pro 100 Gew.-Teile des Polyolefins enthält, hat die Bodenabdeckfolie vor ihrer Verwendung keine optimale Festigkeit Der Einsatz von Calciumcarbonat mit einer mittleren Teilchengröße von 2 bis 5 μπι dient zur Erzielung einer guten Verteilung in dem Polyolefin. Eine Bodenabdeckfolie mit einer Dicke von weniger als 10 um ist für die praktische Verwendung zu dünn, da in diesem Falle bereits beim Abdecken.des Erdbodens Riss«», in der Bodenabdeckfolie auftreten können. Eine'Sicke von mehr als 50μΐτΐ hat sich hinsichtlich der Kosten als unerwünscht und unnötig erwiesen. Besonders bewährt haben sich Bodenabdeckfolien mit einer Dicke zwischen 15 und 25 μπι.

Die Verrottungsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Bodenabdeckfolien kann durch die Auswahl des Polyolefins sowie durch die Zugaue eines den Abbau durch UV-licht verringernden Bestandteils oder einer lichtsensibilisierenden Substanz leicht so reguliert werden, daß die bis zur Verrottung erforderliche Zeit der Keimungs- bzw. der Entwicklungszeit der Feldfrüchte bis zur Ernte entspricht Beispielsweise kann man eine hauptsächlich Polypropylen als Polyolefin enthaltende, erfindungsgemtße Bodenabdeckfolie mit einer Dicke von 20 μπι leicht vov Hand zerreißen, nachdem sie zwischen März und April einen Monat lang den Witterungsbedingungen ausgesetzt worden ist, während eine hauptsächlich Polyäthylen hoher Dichte als Polyolefin enthaltende, erfindungsgemäße Bodenabdeckfolie mit einer Dicke von ebenfalls 20 μπι in der gleichen Jahreszeit zwei Monate benötigt bis sie soweit verrottet ist, daß sie leicht zerrissen werden kann. Durch die Zugabe von üblichen den Abbau durch UV-Licht verringernden Substanzen kann die bis zur Verrottung

Tabelle

erforderliche Zeit leicht auf drei bis sechs Monate einreguliert werden.

Zu den erfindungsgemäßen Bodenabdeckfolien können auch geeignete Mengen anderer Hilfsstoffe hinzugegeben werden. Die erfindungsgemäßen Bodenabdeckfolien werden nach üblichen Formungsverfahren, beispielsweise durch Strangpressen oder nach dem Aufblasverfahren, aus einem das Polyolefin u-id das Calciumcarbonat enthaltenden Gemisch hergestellt.

Die erfindungsgemäßen Bodenabdeckfolien können nach ihrer Verwendung auf einfache und vorteilhafte Weise beseitigt werden, indem man sie wie Papier, beispielsweise zusammen aiit Stroh oder einem anderen Material, verbrennt Die beim Verbrennen der Bodenäbdeckfolie zurückbleibende Asche, die hauptsächlich aus Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid besteht, kann in den Erdboden eingearbeitet werden, um die durch Kunstdünger bedingte Bodenansäuerung zu neutralisieren und die Fruchtbarkeit der landwirtschaftlichen Nutzfläche zu erhalten und/oder zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Bodenabdeckfolie ist halbdurchsichtig und reflektiert daher die Sonnenstrahlung in einem Ausmaß, das sich vorteilhaft auf die Entwicklung und das Wachstum der Pflanzen auswirkt Das reflektierte Licht wird von der Bodenabdeckfolie auf die dicht gedrängten, unteren Blätter der Pflanzen in der Nähe des Erdbodens gerichtet d. h. auf die Blätter, die sonst nicht von den Sonnenstrahlen erreicht werden. Auf diese Weise werden die Assimilation von Kohlendioxid und das Wachstum der Pflanzen gefördert und das Ausblühen der Pflanzen und die Farbgebung der Früchte positiv beeinflußt

Beispiel

Aus den in der Tabelle angegebenen Bestandteilen wurden Bodenabdeckfolien mit einer Dicke von jeweils 20 μπι hergestellt Diese Bodenabdeckfolien wurden auf dem Erdböden ausgebreitet Man steifte fest, daß die Zeit, die erforderlich war, bis die Bodenabdeckfolien verrottet und in einen leicht zerbrechlichen Zustand übergegangen waren, zwischen Februar und August einen Monat bis sechs Monate betrug.

Polyolefin

Dichte des Schmelzindex Calcium- Calcium- UV-Inhibitor²) Verrottungs-Polyolefins des Poly- carbonat¹) stearat zeit

olefins (Cew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyolefin) (Monate)

1	Polypropylen	0,91	0,4	100	5	keiner	1
2	Polypropylen	0,91	0,4	100	5	0,2	4
3	Polyäthylen	0,95	0,1	100	5	0,2	6
4	Polyäthylen	0,95	0,1	150	5	keiner	2
5	Polyäthylen	0,96	0,7	100	5	0,1	4

') Handelsbezeichnung: Whiten SB Red.

²) 2=(2'--Hydroxy-3',5'-di't'butylphenyl)-5-chlorben/Olriazol.

Claims

Patentanspruch:

Verrottbare Bodenabdeckfolie mit einer Dicke von 10 bis 50 μπι für landwirtschaftliche Nutzflächen, enthaltend als Polyolefin Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen hoher Dichte, Polypropylen, ein Äthylen/Propylen-Copol> mer, ein Äthylen/Vinylacetat-CopoIymer oder ein Gemisch davon und einen verrottungsfördernden Bestandteil, dadurch gekennzeichnet, daß sie als verrottungsfördernden Bestandteil Calciumcarbonat mit einer mittleren Teilchengröße von 2 bis 5 μπι in einer Menge von 50 bis 150 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Polyolefins enthält