JP2003231820A - 生分解性樹脂製シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カレンダー加工により成形が容易に行い得る
生分解性樹脂組成物を用いた、生分解性樹脂製シートを
提供すること。 【解決手段】 生分解性樹脂、多価アルコール脂肪酸エ
ステルからなるロール離型剤、無機充填剤および酸化防
止剤を含有する樹脂組成物をカレンダー成形してなる生
分解性樹脂製シートであり、生分解性樹脂として、脂肪
族ポリエステルまたはその誘導体であり、好ましくは、
多価アルコール脂肪酸エステルからなるロール離型剤を
０．０５〜５部、無機充填剤を０．１〜１０部、酸化防
止剤を０．０１〜３部配合してなる生分解性樹脂製シー
トである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性の樹脂を
使用したシート、殊に農業用のマルチングフィルム、さ
らには木材の害虫燻蒸用のカバーシートとして好ましく
使用される生分解性樹脂製シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な合成樹脂を使用した各種プラス
チック製品の廃棄にあたっては、焼却処分による有害ガ
スの発生問題があり、また、投棄された場合に長時間に
わたって分解されないため、この廃棄物によって自然環
境が破壊されるという問題が年々深刻化してきている。
そこで近年においては、土壌中や海中に存在する微生物
の作用によって、短時間で容易に分解される種々の生分
解性樹脂が提案され、それらを用いた各種製品が開発さ
れ、実用化されつつある。

【０００３】農業用マルチングフィルムは、畑等の土の
表面を覆い、植物の生育を促進させたり、雑草の防除等
に使用される農業用フィルムである。このようなフィル
ムは、野菜等が生育したり、収穫されたりすると、取り
除かれ破棄される。しかし、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を要するので作物等の
生産コストの上昇にもつながり問題がある。また、回収
されたフィルムを処理する方法としては、焼却処分が一
般的であったが、ダイオキシン等の環境問題となる。そ
のため、回収等の労力を要さず、使用したその場で、土
に鋤込むことができて、時間と共に分解される生分解性
樹脂製シートを使用する必要性が生じてきている。

【０００４】また、各種大型製品等の輸出入の運搬に際
して、フォークリフトによる運搬では木材パレットが使
用されている。この木材パレット中に有害な害虫が潜ん
でいる場合が多く、そのまま木材パレットを諸外国へ搬
送すると、かかる害虫を諸外国へ移住させる結果とな
り、その国の自然環境の破壊につながる問題を抱えてい
る。特に、マツキボシゾウムシ、マツノキクイムシ、マ
ツノマダラカミキリ等の甲虫である松喰い虫は、松の生
育に対して多大な被害を与えるものであり、殊に日本お
よびアメリカから搬送される輸入製品用の木材パレット
にこのような松喰い虫が混在していることが多いと、世
界各国から問題提起されており、その木材の消毒が望ま
れている。

【０００５】かかる害虫の駆除は、多くの場合、切出し
た直後の木材を野外に積み上げ、樹脂シートを被せて密
閉包囲し、殺虫剤を燻蒸することにより行われている。
その害虫の燻蒸は、１ヶ月間以上とある程度長期間にわ
たるが、薬剤燻蒸が終了した時点で、燻蒸用シートは廃
棄処分される。薬剤燻蒸は多くの場合材木を伐採した山
林等で行われることより、焼却処分されているが、今日
の環境問題の要請を考慮すると、焼却処分は好ましいも
のではなく、したがって生分解性樹脂を用いた燻蒸用シ
ートが採用されつつある。

【０００６】そのような生分解性樹脂として今日使用さ
れているものは、例えば、ポリカプロラクトン、ポリブ
チレンサクシネート、ポリヒドロキシバリレートのよう
な脂肪族ポリエステルおよびその誘導体であり、比較的
低融点の樹脂である。したがって、これらの生分解性樹
脂を用いてシート、フィルム等に成形する場合には、押
出成形、射出成形、インフレーション成形、ブロー成形
等、いずれも樹脂の投入から成形品が得られるまでの間
の樹脂の溶融がクローズ系で行われる成形法に限られて
おり、溶融がオープン系でなされるカレンダー成形法に
よりシート化することは困難なものであった。

【０００７】このカレンダー加工ができない主な要因と
しては、当該生分解性樹脂が脂肪族ポリエステルに代表
されるように低融点であること、さらに溶融時の粘性が
低いため、カレンダー加工において必要とされている加
熱状態での樹脂の抗張力が不足し、ドローダウン（樹脂
の垂れ下がり）やネックイン（シート幅方向が縮小する
こと）が生じ、シワが発生してしまうこと、また金属に
対する密着性（貼着性）が大きいことより、溶融状態で
のカレンダーロールの表面に貼り付いてしまうことがあ
げられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するものであり、カレンダー成形によりシート
（フィルムを含む）の成形を容易に行うことができる樹
脂組成物を提供し、さらにその樹脂組成物をもちいてカ
レンダー成形された生分解性樹脂製シートを提供するこ
とを課題とする。かかる課題を解決するために本発明者
は鋭意検討した結果、生分解性樹脂に、脂肪族エステ
ル、無機充填材及び酸化防止剤を添加した樹脂組成物を
使用することで、溶融された樹脂金属ロールへ貼着する
ことなく、ドローダウン等が発生せず、極めて効率よく
カレンダー加工により生分解性シートを成形し得るもの
であることを見いだし、本発明を完成させるに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】したがって、請求項１に
かかる本発明は、生分解性樹脂、多価アルコール脂肪酸
エステルからなるロール離型剤、無機充填剤および酸化
防止剤を含有する樹脂組成物をカレンダー成形してなる
生分解性樹脂製シートを提供する。

【００１０】また請求項２に記載の本発明は、請求項１
の発明において、生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステル
またはその誘導体である生分解性樹脂製シートを提供す
る。

【００１１】さらに請求項３に記載の本発明は、請求項
１または２の発明において、多価アルコール脂肪酸エス
テルからなるロール離型剤を０．０５〜５部、無機充填
剤を０．１〜１０部、酸化防止剤を０．０１〜３部配合
してなる生分解性樹脂製シートを提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に使用される生分解性樹脂
としては、脂肪族ポリエステルおよびその誘導体を使用
することができ、例えば、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、ポリブチレン
サクシネートアジペート、ポリカプロラクタン、ポリ乳
酸、ポリヒドロキシ酪酸等が挙げられる。これらの生分
解性樹脂は、土壌中等の微生物により、一定の時間で生
分解され、最終的には炭酸ガスと水に分解される。この
生分解される時間は、樹脂の分子構造等により差があ
り、一般的には直鎖構造の分子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、成形された生分解性樹脂製シートの用途
等を考慮して適宜選択される。

【００１３】本発明で使用される脂肪酸エステルとは、
脂肪酸と、各種のアルコールとのエステルである。例え
ば、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステア
レート、グリセリントリステアレート、グリセリンモノ
オレート、グリセリンモノベヘネート、ソルビタンパル
ミネート、ソルビタンモノオレート、ペンタジオールモ
ノパルミテート、クエン酸ステアリン酸モノグリセライ
ド、クエン酸ステアレート、アジピン酸ペンタエリスト
ールステアレート等がある。脂肪酸として、ステアリン
酸、オレイン酸、パルミチン酸、リノル酸、クエン酸等
のヒドロキシカルボン酸、アジピン酸等のジカルビン酸
等や、それらの重合体等がある。脂肪酸とエステル化す
るものとして、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソ
ルピトール、ペンタンジオール、へキサンジオール、ヘ
キサントリオール等がある。

【００１４】この離型剤としての多価アルコール脂肪酸
エステルの配合量は、０．０５〜５部、好ましくは０．
１〜３部程度である。配合量が多すぎると得られる成形
品がブルームしてしまい好ましいものではない。また少
なすぎるとロールに樹脂成分が粘着してしまい、目的と
するカレンダー加工を行うことができない。

【００１５】また樹脂成分に配合される無機充填剤は、
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。添加量としては、
０．１〜１０部程度であり、多すぎると得られるシート
の透明性が損なわれ、また、樹脂の溶融時の伸びが小さ
くなり、かえって延伸ができなくなる恐れがある。ま
た、添加量が少ない場合には、目的とする効果を得るこ
とができない。

【００１６】酸化防止剤は、加工時に熱がかかるため、
その際の樹脂の分解を防止するために添加される。すな
わち、加工中に熱により樹脂成分の分子切断が生じ、低
分子成分が生成し、ロールへの付着するのを防止するた
めに添加される。そのような酸化防止剤としては、ヒン
ダートフェノール系酸化防止剤、リン酸エステル系酸化
防止剤などの一般的な酸化防止剤を使用することができ
る。酸化防止剤の添加量は、０．０１〜３部程度であ
る。添加量が多いと製品がブルームし、また少ないと効
果が得られない。

【００１７】また、金属ロールとの樹脂シートとの離型
性を向上するために、さらに一般的な滑剤を添加するこ
ともできる。そのような滑剤としては、樹脂組成物配合
用として使用されているものであればいずれも使用する
ことができ、例えば、ステアリン酸バリウム、ステアリ
ン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アル
ミニウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸ナ
トリウムなどの脂肪酸金属塩（金属石鹸）、リン酸エス
テル、ポリエチレンワックス等のポリオレフィンワック
スなどをあげることができる。これらの滑剤は、２種以
上を併用してもよい。

【００１８】本発明が提供する生分解性樹脂組成物とし
ては、その生分解性を損なわない範囲で種々の添加物を
適宜配合することができる。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生分解性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。

【００１９】特に、本発明が提供する生分解性樹脂製シ
ートは農業用マルチングフィルムあるいは燻蒸用シート
として野外で使用されることが多いものであることよ
り、紫外線による分解を防止するために、紫外線吸収剤
を添加しておくことが好ましい。そのような紫外線吸収
剤は、一般的に農業用樹脂シートとして添加される紫外
線吸収剤をあげることができる。

【００２０】本発明の生分解性樹脂組成物を用いてカレ
ンダー加工により生分解性樹脂製シートを成形するにあ
たっては、例えば、樹脂組成物を金属製２本ロールにて
構成されるミキシングロールを通して加熱、混練する。
混練温度は、一概に限定し得ないが、好ましくは１６０
℃程度で行なわれることより、樹脂組成物の融点（最終
的に得られる生分解性樹脂製シートの融点）としては、
１６０℃以下の融点を有するよう配合されるのが好まし
い。なお、このミキシングロールにおけるロールの回転
数、混練時間は、配合された樹脂組成物により、樹脂の
劣化を招かない範囲内で、種々変更することができるこ
とはいうまでもない。

【００２１】次いで、ロール間に溶融された樹脂成分を
供給することによるカレンダー加工により樹脂シートに
成形される。カレンダー加工時の成形温度は、９０℃以
上、好ましくは１００℃以上であり、また、樹脂の劣化
や着色による品質低下を防止するために１８０℃以下で
行うのが好ましい。かくしてカレンダー加工された樹脂
シートは、樹脂成分としてロール離型剤として多価アル
コール脂肪酸エステルを含有させたことにより、金属ロ
ールへの樹脂組成物の貼着がなく、またドローダウンの
発生もなく、好ましいシートの張力を保つことができこ
とよりシワの発生を回避でき、シート加工成形がスムー
スに行えるものとなる。

【００２２】かくして得られる本発明の生分解性樹脂製
シートは、所望の厚み精度と、良好な表面加工性を有し
ており、農業用のマルチフィルム、あるいは燻蒸用のシ
ートとして優れた品質を有すると共に、土壌中に存在す
る微生物により短期間のうちに分解されるため、そのま
ま自然投棄等の廃棄処分をしたとしても、自然環境に害
を与えないという優れた特性を有するものである。

【００２３】特に農業用マルチングフィルムに適用する
にあたっては、複数の野菜の生育が完了した時点で、フ
ィルムの生分解が行われるようその特性を確保すること
も可能であり、また燻蒸用シートとしてはある程度の厚
みをもったシートとして成形してこくことが好ましい。
特に木材の燻蒸は、野外で１ヶ月程度をかけて燻蒸を行
うことより、それに耐え得る強度と共に、野外で使用の
ため紫外線による分解を防止しておくことも重要なこと
である。

【００２４】

【実施例】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１〜７ 下記表１中に示した樹脂配合成分を、直径２８インチの
２本ロールで、加工温度１６０℃にて１０分間混練を行
った。次いで、カレンダー加工により、厚み０．１ｍｍ
のシートに加工した。その際の作業性、成形物の表面状
態を観察し、評価した。それらの結果をまとめて表１中
に示した。

【００２６】

【表１】表１

【００２７】 ＊１：セルグリーンＰＨＢ０２（ダイセル化学社製） ＊２：ビオノーレ＃１００１（昭和高分子社製） ＊３：ビオノーレ＃３００１（昭和高分子社製） ＊４：アデカスタブＡＯ−８０（旭電化社製）

【００２８】 ＊５：ロール離型性は、ロール間隙０．２ｍｍで１０分
間混練後のロールからのはがれ易さを評価した。 ○：容易にはがすことができる。 △：一部ロールにとられ、シートに穴があく。 ×：まったくはがれず、シート状に成形できない。

【００２９】 ＊６：延伸性は、ロール間隙０．２ｍｍから延伸し、
０．１ｍｍのシートを得る際のシートの状態を評価し
た。 ○：全面に均一に延伸できた。 △：左右の耳部に若干の破断が生じた。またはドローダ
ウンにより厚みが均一にならなかった。 ×：延伸中にシートの一部から幅方向に完全に破断し
た。

【００３０】 ＊７：ブルームは、成形後のシートを４０℃に保った加
熱オーブン中に１週間放置し、表面のブルームの状態で
評価した。 ○：まったくブルームしていない。 △：若干ブルームが認められ、指で触れると指の跡が残
る。 ×：ブルームが多く、全面に白化している。

【００３１】比較例１〜７ 下記表２中に示した樹脂配合成分を、実施例１〜７と同
様に、直径２８インチの２本ロールで、加工温度１６０
℃にて１０分間混練を行った。次いで、カレンダー加工
により、厚み０．１ｍｍのシートを加工した。その際の
作業性、成形物の表面状態を観察し、評価した。なお評
価基準は実施例１〜７と同様である。それらの結果をま
とめて表２中に示した。

【００３２】

【表２】表２

【００３３】上記の表１（実施例１〜７）および表２
（比較例１〜７）に示した結果からも判明するように、
本発明が提供する生分解性樹脂製シートは、ロール離型
性に優れたものであり、したがってドローダウンによる
貼り付きもないことよりシートにシワの発生がなく、延
伸性が良好なものであることが判明する。また、ブルー
ムも認められないことより、極めて品質の良好な生分解
性の樹脂シートが提供されていることが理解される。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、これまでカレンダー加工
が困難であった生分解性樹脂についてカレンダー加工が
可能となり、生産性を大幅に向上させることができると
共に、厚み精度が高いシートを製造しうる利点を有して
いる。したがって、生分解性樹脂を使用して、種々の目
的、例えば農業用マルチングフィルムとしてその生分解
の期間を適宜調整したフィルム、あるいは野外での木材
燻蒸用シートとしてある程度の厚みを有する生分解性樹
脂製シートを得ることができる利点を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｆターム(参考） 4F071 AA43 AC10 AE05 AE17 AF58 AH01 BB04 BC01 4F204 AA24 AB06 AB11 AB16 FA07 FB02 FF01 FF06 4J002 CF031 CF181 DE077 DE147 DE237 DE287 DG037 DJ007 DJ017 DJ037 DJ047 DJ057 EH046 EH056 EW048 FD078 FD170 GA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生分解性樹脂、脂肪酸エステル、無機充
   填材及び酸化防止剤を含有することを特徴とする樹脂組
   成物。
2. 【請求項２】 生分解性樹脂、脂肪酸エステル、無機充
   填材及び酸化防止剤を含有する樹脂組成物からなること
   を特徴とするカレンダー成形された生分解性樹脂製シー
   ト。
3. 【請求項３】 生分解性樹脂１００重量部に対して、脂
   肪酸エステルが０．５〜５．０重量部、無機充填材が
   ０．１〜１０重量部、酸化防止剤が０．０１〜３重量部
   配合されていることを特徴とする請求項２に記載のカレ
   ンダー成形された生分解性樹脂製製シート。