JP2004147614A

JP2004147614A - Mulch for fruit tree

Info

Publication number: JP2004147614A
Application number: JP2002319182A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Suzuki; 克昇鈴木; Yuji Okada; 雄二岡田; Hiroshi Nishimura; 弘西村
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mulch for fruit trees having biodegradability, ensuring air permeability for roots by covering the ground surface around fruit trees, adequately keeping humidity in soil so as not to feed unnecessary water and not causing breakage, etc., because a required strength is retained, when the mulch is removed by pulling the mulch from the circumference of fruit trees after using. <P>SOLUTION: The mulch comprises a film composed of a biodegradable aliphatic polyester and further forms vent holes. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は果樹用マルチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
果実の糖度を高めるためには、果樹に供給する水分を制限することが効果的であることが知られている。この目的のために、果樹の周囲の地表を覆う果樹用マルチが、たとえば特許文献１において提案されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された果樹用マルチには、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンが主として使用されている。ポリオレフィンは、一般的に安価で耐候性にも優れており、使用後には回収して３〜５年間にわたり繰り返し使用することができる。
【０００４】
しかし、使用後のマルチは、土や、摘果して腐敗した果実がこびりつき、これらを剥がす手間がかかるという問題がある。また、数年にわたり繰り返し使用するにあたり、同じ果樹園の同じ場所に敷設しなければ寸法が合わないため、敷設場所や敷設部分を明示して管理することが必要になってしまう。また、繰り返し使用した後の廃棄にあたっては、廃棄物としてのコストがかかるうえに、たとえば焼却により廃棄する場合は焼却炉の損傷の問題が発生するという問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１２１１２２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、果樹の周囲の地表を覆うことで根に対する通気性を確保しかつ必要以上の水分は供給しないようにすることができ、しかも使用後に特別な廃棄処理や焼却などを行わなくても容易に処分することができる果樹用マルチを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明の果樹用マルチは、生分解性脂肪族ポリエステルを構成成分とするフィルムからなり、通気孔が形成されているようにしたものである。
【０００８】
また本発明の果樹用マルチは、ポリ乳酸と、ガラス転移温度が０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルと、オキシ酸エステル系可塑剤と、無機質充填材とを構成成分とするフィルムからなり、前記ポリ乳酸と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの配合割合が８０／２０〜３０／７０（質量％）であり、通気孔が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の果樹用マルチは、ポリ乳酸と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの合わせて１００質量部に対して、オキシ酸エステル系可塑剤が１〜３０質量部、無機質充填材が０．５〜８０質量部の範囲で配合されていることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の果樹用マルチは、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの結晶融解熱量が２５Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする。
また本発明の果樹用マルチは、可塑剤がアセチルクエン酸トリブチルであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の果樹用マルチは、生分解性脂肪族ポリエステルを構成成分とするフィルムからなる。
【００１２】
このようなフィルムを構成する生分解性脂肪族ポリエステルとしては、ポリ（α−ヒドロキシ酸）のようなポリグリコール酸やポリ乳酸からなる重合体またはこれらの共重合体が、また、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（β−プロピオラクトン）のようなポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）が、さらに、ポリ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシカプロレート、ポリ−３−ヒドロキシヘプタノエート、ポリ−３−ヒドロキシオクタノエートおよびこれらとポリ−３−ヒドロキシバリレートやポリ−４−ヒドロキシブチレートとの共重合体のようなポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）が挙げられる。またグリコールとジカルボン酸の縮重合体からなるものとして、例えば、ポリエチレンオキサレート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリブチレンオキサレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケート、ポリヘキサメチレンセバケート、ポリネオペンチルオキサレートまたはこれらの共重合体が挙げられる。さらに前記脂肪族ポリエステルと、ポリカプラミド（ナイロン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリウンデカナミド（ナイロン１１）、ポリラウロラクタミド（ナイロン１２）のような脂肪族ポリアミドとの共縮重合体である脂肪族ポリエステルアミド系共重合体が挙げられる。本発明においては、前述した以外の脂肪族ポリエステルであっても、それが生分解性を有するものであれば用いることができる。
【００１３】
また本発明の果樹用マルチは、ポリ乳酸と、ガラス転移温度が０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルと、オキシ酸エステル系可塑剤と、無機質充填材とを構成成分とする樹脂組成物にて形成されたフィルムからなる。
【００１４】
ポリ乳酸を使用することで、フィルムに生分解性を付与できる。
また、ポリ乳酸に、ガラス転移温度が０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとオキシ酸エステル系可塑剤とを配合することで、室温で硬くて脆いという性質を有するポリ乳酸に柔軟性と耐衝撃性とを付与できる。また、一般にポリ乳酸に可塑剤を配合するだけでは、可塑剤がブリードアウトしやすくなるが、本発明では、結晶性の低い生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを配合することでオキシ酸エステル系可塑剤のブリードアウトが抑制されるため、良好な製膜性が得られる。また、可塑剤と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルにより樹脂組成物の結晶性が低下し軟化するが、本発明では無機質充填材が配合されているため、この無機質充填材が結晶核剤となり良好な製膜性が得られ、また、製膜時のフィルムのブロッキングの抑制と滑り性の付与が実現できる。
【００１５】
本発明におけるポリ乳酸としては、乳酸の構造単位がＬ−乳酸であるポリＬ−乳酸、構造単位がＤ−乳酸であるポリＤ−乳酸、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体であるポリＤＬ−乳酸、またはこれらの混合体が挙げられ、数平均分子量が８万〜１５万であるものが好ましい。
【００１６】
また、オキシ酸エステル系可塑剤のブリードアウトの抑制と、ポリ乳酸の結晶化による製膜安定性の確保とを考慮すると、ポリ乳酸として結晶性ポリ乳酸と非晶性ポリ乳酸とを併用することが好ましい。ここでいう結晶性ポリ乳酸とは、１４０〜１７５℃の範囲の融点を有するポリ乳酸樹脂を指し、非晶性ポリ乳酸とは、実質的に融点を保有しないポリ乳酸樹脂を指す。結晶性ポリ乳酸と非晶性ポリ乳酸との配合割合は、（結晶性ポリ乳酸）／（非晶性ポリ乳酸）＝４０／６０〜９０／１０（質量％）の範囲にあることが好ましい。結晶性ポリ乳酸の配合割合が４０質量％未満であると、ポリ乳酸の結晶化に劣るため安定した製膜が行えない。一方、結晶性ポリ乳酸の配合割合が９０質量％を超えると、オキシ酸エステル系可塑剤を保持できなくなり、製膜時あるいは製膜後に可塑剤のブリードアウトが生じてしまう。
【００１７】
本発明における生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは、ポリエステルの構成成分に芳香族ジカルボン酸を使用したものであり、そのガラス転移温度は、フィルムの柔軟性を考慮すると０℃以下である必要がある。ガラス転移温度が０℃よりも高いと、フィルムに十分な柔軟性を付与できなくなる。
【００１８】
従来の生分解性脂肪族ポリエステルでは、ポリエステルを構成するジカルボン酸成分は脂肪族のジカルボン酸であるため、得られる樹脂の融点は一般的な加工方法における臨界加工温度と考えられる１００℃程度まで下降する。また、柔軟性の付与を目的として例えばアジピン酸などの成分を多量に共重合すると、さらに融点降下が生じて樹脂の加工性が悪化するため、柔軟性の付与を目的とした成分をあまり共重合できない。そのため、得られる脂肪族ポリエステル樹脂の融点は降下するが結晶性はさほど低下せずに結晶性の高い樹脂となり、可塑剤を添加した場合にその可塑剤を十分保持できずにブリードアウトが生じる。しかし、本発明において使用される生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは、上述のようにポリエステルの構成成分に芳香族ジカルボン酸も使用しているため、融点降下を誘発する脂肪族ジカルボン酸を脂肪族ポリエステルの場合よりも多量に共重合しても樹脂の融点は１００℃程度を保ち、樹脂の加工性に悪影響を及ぼすことがなく、しかも、結晶性を著しく低下させ、かつ非常に柔軟性にたけた樹脂設計が可能となる。このように、本発明における生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは、従来から使用されている脂肪族ポリエステルよりも柔軟性に優れ、可塑剤の保持も格段に向上し、耐ブリードアウト性を改善できるものである。
【００１９】
本発明における生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとしては、脂肪族ジオールと芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸を縮合して得られるものが使用できる。なかでも該共重合ポリエステルの結晶性は低い方が好ましく、また結晶融解熱量が２５Ｊ／ｇ以下であるものが好ましい。生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの結晶融解熱量が２５Ｊ／ｇを超えると、樹脂の結晶性向上による非晶領域の低下にともない可塑剤を保持できなくなり、可塑剤のブリードアウトが著しくなる。
【００２０】
このような生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを構成する脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどがあり、芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などがあり、脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸などが挙げられる。そして、これらからそれぞれ１種類以上選んで重縮合することにより目的とする生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルが得られ、必要に応じて多官能のイソシアネート化合物により架橋することもできる。
【００２１】
ポリ乳酸とガラス転移温度０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの配合割合は、（ポリ乳酸）／（生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル）＝８０／２０〜３０／７０（質量％）の範囲である。ポリ乳酸含有成分が８０質量％を超えると、得られるフィルムは、柔軟性に劣るとともに、加水分解による分子量低下が生じて、フィルム物性の著しい低下が急速に現れるため、一定期間にわたり所定のフィルム物性を維持すべき果樹用マルチとして適さない。反対にポリ乳酸の含有成分が３０質量％未満であると、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル成分が主体となり、分解が遅くなる。このため、コンポスト装置などによる分解処理では、攪拌翼にフィルムが絡みついてコンポスト装置を破損する恐れがある。従って、ポリ乳酸とガラス転移温度０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの配合割合は、質量比で（ポリ乳酸）／（生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステル）＝７０／３０〜４０／６０（質量％）であることがより好ましい。
【００２２】
本発明において可塑剤として用いるオキシ酸エステル系可塑剤は、上記のポリ乳酸と生分解性脂肪族−芳香族ポリエステルとに分配されて働くものである。オキシ酸エステル系可塑剤を用いるのは、ポリ乳酸と、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとに対して相溶し、かつ、不揮発性であり、環境問題などの観点から無毒性で、さらにＦＤＡ（ＦｏｏｄａｎｄＤｒｕｇＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）に合格しているためである。オキシ酸エステル系可塑剤の具体例としては、アセチルクエン酸トリブチルなどが挙げられる。
【００２３】
本発明の果樹用マルチにおいて、オキシ酸エステル系可塑剤を用いることで、長期にわたってブリードアウトしにくく、フィルムの柔軟性、耐衝撃性を保持することが可能である。その理由として、以下のことが考えられる。すなわち、果樹用マルチは、散水時や降雨時の流水と触れるが、このとき、水と親和性が高い可塑剤は、ブリードアウトしやすい。その結果、フィルムは柔軟性や耐衝撃性を失い、一定期間にわたって要求される機械的強力を保つことができなくなる。これに対し、本発明では、前述した特定の重合体とオキシ酸エステル系可塑剤とを選択したことにより、重合体と可塑剤との結合力と、水と可塑剤との結合力とを比較した場合に、重合体と可塑剤との結合力の方が勝ることとなり、したがって流水中に可塑剤が流出しにくく、一定期間の栽培用途に適した果樹用マルチとしての性能を保持することができるものである。
【００２４】
オキシ酸エステル系可塑剤の配合割合は、ポリ乳酸と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの合わせて１００質量部に対し、１〜３０質量部であることが好ましい。可塑剤の含有比率が１質量部未満であると、ポリ乳酸のガラス転移温度の低下がほとんど見られないため、得られたフィルムはセロファン様となって柔軟性に劣り、本発明の目的が達成されにくくなる。また、可塑剤の含有比率が３０質量部を超えると、ポリ乳酸のガラス転移温度が低下しすぎて、得られるフィルムの加水分解速度を急速に上昇させるため、製品寿命が短くなりすぎてしまう。さらに、可塑剤のブリードアウトが発現して製膜時のフィルムブロッキングが発生するといった問題が生じる。従って、可塑剤の配合割合は７〜２０質量部であることがより好ましい。
【００２５】
無機質充填材は、結晶核剤および滑剤として作用するものである。すなわち、ポリ乳酸と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとからなる樹脂成分に可塑剤を配合するだけでは樹脂の可塑化に伴いフィルムの溶融張力が低下して製膜性が低下し、フィルムのブロッキングなどが発生するが、さらに加えて無機質充填材を配合することで、製膜時のブロッキングの抑制と、製品フィルムの滑り性の付与とが行える。
【００２６】
このような無機質充填材としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、マイカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、ゼオライト、クレー、ガラスビーズなど一般的な無機質充填材が挙げられる。このうち、特にタルクは、ポリ乳酸の結晶核剤として最も効果を発揮するため好ましい。また酸化チタンを用いると、得られるフィルムの白度が向上するため、太陽光が反射することにより果実の色づきが向上し、収穫率があがるので好ましい。この目的のため、蛍光増白材を添加してもよい。
【００２７】
無機質充填材には有機滑剤を併用してもよく、有機滑剤の具体例としては、例えば、流動パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、天然パラフィン、合成パラフィンなどの脂肪族炭化水素系滑剤、ステアリン酸、ラウリル酸、ヒドロキシステアリン酸、硬化ひまし油などの脂肪酸系滑剤、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスラウリル酸アミドなどの脂肪酸アミド系滑剤、ステアリン酸アルミ、ステアリン酸鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどの炭素数１２〜３０の脂肪酸金属塩である金属石鹸系滑剤、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどの多価アルコールの脂肪酸（部分）エステル系滑剤、ステアリン酸ブチルエステル、モンタンワックスなどの長鎖エステルワックスである脂肪酸エステル系滑剤、またはこれらを複合した複合滑剤などが挙げられる。
【００２８】
無機質充填材の配合割合は、ポリ乳酸と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの合計１００質量部に対し、０．５〜８０質量部の範囲にあることが好ましい。無機質充填材の含有比率が０．５質量部未満であると、無機質充填材が有する結晶核剤的効果が現れないため、製膜時におけるフィルムの溶融張力の不足により製膜が困難となるだけでなく、フィルム自体の滑り性や耐ブロッキング性に劣り、後加工などの加工上における問題が生じる可能性がある。一方、無機質充填材の含有比率が８０質量部を超えると、得られるフィルムの物性、特に引き裂き強力などが著しく低下し実用上問題となる。従って、無機質充填材の配合割合は１０〜６０質量部であることが好ましい。
【００２９】
なお、本発明の果樹用マルチを構成する樹脂組成物には、製膜時の溶融張力の低下を抑制する目的で、必要に応じて有機過酸化物などの架橋剤および架橋助剤を併用して樹脂組成物に軽度の架橋を施してもよい。
【００３０】
架橋剤の具体例としては、ｎ−ブチル−４，４−ビス−ｔ−ブチルパーオキシバリレート、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ｔ−ブチルパーオキシヘキシン−３などの有機過酸化物、無水フタル酸、無水マレイン酸、トリメチルアジピン酸、無水トリメリット酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸などの多価カルボン酸、蟻酸リチウム、ナトリウムメトキシド、プロピオン酸カリウム、マグネシウムエトキシドなどの金属錯体、ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステルなどのエポキシ化合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物などが挙げられる。
【００３１】
架橋助剤の具体例としては、グリシジルメタクリレート、ノルマル−ブチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレートなどが挙げられる。
【００３２】
本発明の果樹用マルチのためのフィルムを構成する樹脂組成物には、用途に応じて、紫外線防止剤、光安定剤、防曇剤、防霧剤、帯電防止剤、難燃剤、着色防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料など上記以外の添加剤も添加できる。
【００３３】
本発明の果樹用マルチを構成するフィルムには、通気孔が形成されている。この通気孔は、マルチが被せられる果樹の根の部分への通気性を確保し、かつ土中の水分を大気中に蒸散させて土中の湿度を適度に保つためのもので、この目的のためにフィルムの水蒸気透過度は１００ｇ／ｍ^２／ｈｒ以上すなわち２４００ｇ／ｍ^２／２４ｈｒ以上であることが好適である。
【００３４】
このような水蒸気透過度を得るためには、針状体や、熱した針状体や、レーザー加工装置や、ウォーターニードル装置などにより、フィルムに微細な孔あけ加工を施して通気孔を形成することが適当である。上記のような装置を用いた孔あけ加工のほかに、カッター刃で切れ目を入れることによっても、通気孔を形成することができる。通気孔の形状は、○形や−形などが挙げられる。
【００３５】
微細な孔をあけることによって、本来は防水性を有するポリ乳酸系のフィルムに所要の透湿性を付与することができ、このため、果樹の根の部分に空気と供給の水分とを供給することが可能になる。
【００３６】
通気孔を形成するための他の方法について説明する。たとえば、上述のポリ乳酸と、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルと、オキシ酸エステル系可塑剤との合わせて１００質量部の樹脂成分に対し、無機質充填材として粒径０．３〜３μｍ程度の微粉状のものを２０〜８０質量部の範囲で配合し、得られた混合物を溶融製膜した未延伸フィルムに延伸処理を施してフィルム化することで、この延伸に基づく微粉状の無機質充填材と樹脂成分との界面剥離により生じる空孔にもとづく通気孔が形成される。上述のように果樹用マルチとして好適な２４００ｇ／ｍ^２／２４ｈｒ以上の水蒸気透過度を得るためには、後述の測定方法により求めた空孔率が３０％以上となるように通気孔を形成するのが好適である。
【００３７】
以下に、本発明の果樹用マルチを構成するフィルムの製造方法について、例を挙げて説明する。
まず、ポリ乳酸とガラス転移温度が０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとオキシ酸エステル系可塑剤と無機質充填材とを所定量だけ配合して、２軸混練押し出し機にて溶融混練し、コンパウンドペレットを作製する。そして、このコンパウンドペレットを乾燥した後、インフレーション製膜法によりフィルム化する。すなわち、乾燥後のコンパウンドペレットを１軸混練押し出し機に投入し、溶融したポリマーを丸ダイからチューブ状に引き上げ、空冷しながら同時に風船状に膨らまして製膜する方法、あるいは、丸ダイより溶融ポリマーを円筒状に冷却水とともに下方へ押し出した後、一旦折り畳み、それを上方へ引き上げ、次いで加熱しながら風船状に膨らまして製膜・フィルム化する方法を採用することができる。２軸混練押し出し機のポリマー溶融温度は、ポリ乳酸の溶融温度２１０〜２４０℃の温度範囲で適宜選択される。１軸混練押し出し機におけるコンパウンドペレットのポリマーの溶融温度は、ポリ乳酸のＬ−乳酸とＤ−乳酸の組成比、ガラス転移温度が０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの融点や配合量、および可塑剤の配合量を考慮して適宜選択されるが、通常は、１６０℃〜２００℃の温度範囲である。
【００３８】
なお、ポリ乳酸系フィルムを製造する前段階でのコンパウンドペレットの製造時に、必要に応じて架橋剤、架橋助剤、有機滑剤などを添加することもできる。加えて、フィルムの製造時にも、必要に応じて添加剤をフィルム物性に影響を与えない程度に加えてもよい。
【００３９】
得られたフィルムは、上述の孔あけ加工やカッター刃による切れ目形成加工によって通気孔を形成したうえで、適当な大きさに裁断して、果樹用マルチとする。
【００４０】
次に、未延伸フィルムに延伸処理を施してフィルム化するとともに、この延伸に基づく微粉状の無機質充填材と樹脂成分との界面剥離により生じる空孔にもとづき通気孔を形成することによる、本発明の果樹用マルチを構成するフィルムの製造方法の例について説明する。
【００４１】
ポリ乳酸と、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルと、オキシ酸エステル系可塑剤と、微粉状の無機質充填材とを構成成分とする混合物をＴダイから溶融して押出すことで未処理フィルムとし、縦延伸倍率と横延伸倍率とがそれぞれ２．０倍以上、５．０倍以下となるように同時または逐次２軸延伸してフィルム化する。なお、縦延伸に引き続き横延伸を行う逐次２軸延伸では、多量の微粉状充填材を含む場合にはフィルムを横延伸する際にフィルムの切断が発生しやすくなるため、縦・横同時２軸延伸の方が好ましい。また同時２軸延伸を行う際には、予め、縦延伸倍率が０．５倍以上、３．０倍以下となるように予備延伸を行うと、多孔化の点から好ましい。上記の延伸処理は、延伸温度をポリ乳酸系重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）〜Ｔｇ＋７０℃の範囲として行うのが好ましい。２軸延伸を行った後は、孔の形態安定性を増すとともに１００℃での縦方向の熱収縮率が５％以下となるように、熱固定を行う。
【００４２】
【実施例】
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は、次の方法により行った。
【００４３】
（１）結晶融解熱量（Ｊ／ｇ）
パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を用いて、昇温速度を２０℃／分で測定し、得られた融解吸熱曲線のピークより求めた。
【００４４】
（２）水蒸気透過度（ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ）
ＪＩＳＫ−７１２９Ａ法（感湿センサー法）により、４０℃、９０％ＲＨ雰囲気下で測定した。
【００４５】
（３）空孔率（％）
多孔性フィルムを直径６ｃｍの円状に切り抜き、その体積と質量とを求め、下記式にもとづいて計算した。
【００４６】
空孔率（％）＝１００×［体積（ｃｍ^３）−｛質量（ｇ）／ポリマー密度（ｇ／ｃｍ^３）｝］／体積（ｃｍ^３）
【００４７】
（４）熱収縮率（％）
フィルムを１００℃の熱間乾燥機中で１０分間放置して熱処理を行い、熱処理後のフィルムの寸法変化を測定することにより求めた。
【００４８】
実施例１
結晶性ポリ乳酸（Ｄ−乳酸＝１．２モル％、数平均分子量１０万：カーギル・ダウ社製、ネイチャーワークス）と非晶性ポリ乳酸（Ｄ−乳酸＝１０モル％、数平均分子量１０万：カーギル・ダウ社製、ネイチャーワークス）との配合比が７０／３０質量％のポリ乳酸と、ガラス転移温度が−３０℃の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとしての、結晶融解熱量が１５Ｊ／ｇのポリブチレンアジペートテレフタレート（ＢＡＳＦ社製：エコフレックスＦ）との配合比が６０／４０質量％となるようにした。そして、ポリ乳酸と脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの合計１００質量部に対して、可塑剤としてアセチルクエン酸トリブチル（田岡化学社製、ＡＴＢＣ）が１０質量部配合され、また無機質充填材としてタルク（平均粒径２．７５μｍ：林化成社製、ＭｗＨＳ−Ｔ）が１５質量部配合されるように計量した。これを２軸押出混練機（日本製鋼所社製、型番ＴＥＸ４４α）を用いて溶融混練し、押出温度２３０℃にてポリ乳酸系コンパウンド原料を作成した。
【００４９】
次いで、直径１００ｍｍのサーキュラーダイを装着したスクリュー径５０ｍｍの単軸押出機（トミー機械工業社製）を用い、上記のポリ乳酸系コンパウンド原料を設定温度１９０℃で溶融し押出した。そして、ダイより吐出された溶融樹脂組成物を空気圧によって膨張させると同時にエアリングにより空冷しながらチューブ状フィルムに成形した。このようなフィルムの製造は、２０〜３０℃に温調された環境下で実施した。
【００５０】
このような製造方法によって、厚み２０μｍ、折り幅１３５０ｍｍ（ブロー比４．３）となるように成形されたフィルムを、ダイの上部に設置された一組のピンチローラによって３０ｍ／ｍｉｎの速度で引き取った。そして、約１５秒の冷却期間を経た後、得られたチューブ状のフィルムをピンチロールによってニップし、巻き取り機によって１００ｍ巻き取った。
【００５１】
さらに、巻き取った後に、水蒸気透過度が１００ｇ／ｍ^２・ｈｒすなわち２４００ｇ／ｍ^２・２４ｈｒになるように孔あけ加工を施して、本発明の果樹用マルチのためのフィルムを得た。この孔あけ加工は、フィルムに長さ２ｍｍの切れ目を１０ｃｍピッチで直線状に複数形成し、隣り合う直線どうしの間隔を５ｃｍとして、複数の直線にわたって千鳥状に切れ目を形成することにより、行った。
【００５２】
得られたフィルムを裁断し、果樹用マルチとして、みかん栽培地に４か月間敷設した。敷設期間中は、破れが生じたり硬くなったりすることがなく、土中の水分、湿度を良好に保つことができた。また使用後に引っ張って回収する際には破れが生じることがなく、引っ張っての回収に耐える十分な強力を保持していた。
【００５３】
実施例２
ポリ乳酸系重合体として、融点が１６７℃、Ｄ−乳酸含有量が１．２モル％、数平均分子量が１０万の結晶性ポリ乳酸（カーギル・ダウ社製、ネイチャーワークス）と、Ｄ−乳酸含有量が１０モル％、数平均分子量が１０万の非晶性ポリ乳酸（カーギル・ダウ社製、ネイチャーワークス）とを配合比７０／３０（質量比）で配合したものを用い、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとして、ガラス転移温度が−３０℃、結晶融解熱量が１５Ｊ／ｇのポリブチレンアジペートテレフタレート（ＢＡＳＦ社製：エコフレックスＦ）を用いた。そして、このポリ乳酸７０質量％と、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル２０質量％と、可塑剤としてのアセチルトリブチルクエン（ＡＴＢＣ）１０質量％との合わせて１００質量部に対し、微粉状ノ無機質充填材として平均粒径が１．４μｍのタルク（ニホンタルク社製Ｐ−８）を５０質量部配合しマスターバッチを作成した。
【００５４】
このマスターバッチを、スクリュー径５０ｍｍの押し出し機で２１０℃で溶融し、幅４００ｍｍのＴダイにてシート状に押し出し、同時に表面温度が１５℃のキャストロールで１０ｍ／分の引き取り速度で急冷固化して未延伸シートを作成した。ポリマーの押し出し量は、後述の延伸倍率を考慮して、フィルム厚みが最終的に２５μｍとなるように調整した。
【００５５】
この未延伸シートを倍率可変型の同時２軸延伸機に供給して、温度８５℃で縦（ＭＤ）方向に３．０倍、横（ＴＤ）方向に３．３倍の延伸倍率となるように同時２軸延伸を行い、また１３０℃で熱処理を行い、リラックス率を５％として、生分解性を有する多孔性フィルムを作成した。
【００５６】
得られたフィルムは、柔軟性が良好であり、空孔率は３８％、熱収縮率は３．９％、水蒸気透過度は２６００ｇ／ｍ^２・２４ｈｒであった。
【００５７】
実施例１、２の果樹用マルチのためのフィルムは、ポリ乳酸と、ガラス転移温度が０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルと、オキシ酸エステル系可塑剤と、無機質充填材とを構成成分とする樹脂組成物にて形成され、しかも通気孔が形成されていたため、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルと可塑剤とにより機械的特性に優れ、しかも柔軟性と耐衝撃性とを有し、また、樹脂の可塑化に伴う製膜性の低下は、結晶核剤として配合された無機質充填材により抑制されて、良好な製膜性が得られ、さらに、生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルにより可塑剤のブリードアウトを抑制でき、通気孔が形成されていたため所要の水蒸気透過度を達成することができた。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、生分解性脂肪族ポリエステル、特にポリ乳酸を使用することで、果樹用マルチを構成するフィルムに生分解性を付与することができる。したがって、繰り返して使用することを要しないため、管理の手間が省け、また容易に廃棄することができる。
【００５９】
また本発明によれば、ポリ乳酸に、ガラス転移温度が０℃以下の生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとオキシ酸エステル系可塑剤とを配合することで、室温で硬くて脆いという性質を有するポリ乳酸に柔軟性と耐衝撃性とを付与できる。しかも、ポリ乳酸に結晶性の低い生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを配合することで可塑剤のブリードアウトが抑制され、製膜時のブロッキングを抑えて良好な製膜性が得られる。さらに、可塑剤と生分解性脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとにより樹脂組成物の結晶性が低下し軟化するが、本発明では無機質充填材が配合されているため、この無機質充填材が結晶核剤となり良好な製膜性が得られ、また、製膜時のフィルムのブロッキングの抑制と滑り性の付与が実現できる。可塑剤がオキシ酸エステル系可塑剤であるため、長期にわたってブリードアウトしにくく、フィルムの柔軟性、耐衝撃性を保持することができる。また、通気孔が形成されているため、マルチが被せられる果樹の根の部分に空気と適量の水分を供給することができる。また、長期にわたって所要の強度・柔軟性を有するため、使用後に果樹の周囲から引っ張って撤去するときに破れ等が生じにくいようにすることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mulch for fruit trees.
[0002]
[Prior art]
To increase the sugar content of fruits, it is known that it is effective to limit the amount of water supplied to fruit trees. For this purpose, a fruit tree mulch covering the ground surface around the fruit tree has been proposed, for example, in US Pat.
[0003]
In the mulch for fruit trees described in Patent Document 1, a polyolefin represented by polyethylene is mainly used. Polyolefins are generally inexpensive and have excellent weather resistance, and can be recovered after use and used repeatedly for 3 to 5 years.
[0004]
However, after use, the mulch has a problem that soil and fruit that has been pruned and rotten adhere to the mulch, and it takes time to peel them off. In addition, when repeatedly used for several years, dimensions do not match unless they are laid in the same place in the same orchard. Therefore, it is necessary to clearly manage the laying places and laid parts. In addition, disposal after repeated use is costly as waste, and in the case of disposal by incineration, for example, there is a problem that the incinerator may be damaged.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-4-121122 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention covers the ground surface around the fruit tree to ensure air permeability to the roots and not to supply unnecessarily much water, and furthermore, it does not require special disposal or incineration after use. It is an object of the present invention to provide a fruit tree mulch that can be easily disposed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the fruit tree mulch of the present invention is made of a film containing a biodegradable aliphatic polyester as a constituent component, and has a vent formed therein.
[0008]
The mulch for fruit trees of the present invention comprises polylactic acid, a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or less, an oxyester plasticizer, and an inorganic filler. Wherein the blending ratio of the polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester is 80/20 to 30/70 (% by mass), and air holes are formed. I do.
[0009]
In addition, the mulch for fruit trees of the present invention has an oxyacid ester-based plasticizer of 1 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of polylactic acid and a biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester, and an inorganic filler. Is blended in the range of 0.5 to 80 parts by mass.
[0010]
Further, the mulch for fruit trees of the present invention is characterized in that the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester has a heat of crystal fusion of 25 J / g or less.
Moreover, the mulch for fruit trees of the present invention is characterized in that the plasticizer is tributyl acetylcitrate.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The mulch for fruit trees of the present invention comprises a film containing a biodegradable aliphatic polyester as a component.
[0012]
Examples of the biodegradable aliphatic polyester constituting such a film include a polymer made of polyglycolic acid or polylactic acid such as poly (α-hydroxy acid) or a copolymer thereof, and a poly (ε-hydroxy acid). Caprolactone), poly ([omega] -hydroxyalkanoate) such as poly ([beta] -propiolactone), and poly-3-hydroxypropionate, poly-3-hydroxybutyrate, poly-3-hydroxycaproate. Poly (β-hydroxy phthalate), poly-3-hydroxyheptanoate, poly-3-hydroxyoctanoate and copolymers thereof with poly-3-hydroxyvalerate and poly-4-hydroxybutyrate. Alkanoate). In addition, as those comprising a condensation polymer of glycol and dicarboxylic acid, for example, polyethylene oxalate, polyethylene succinate, polyethylene adipate, polyethylene azelate, polybutylene oxalate, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polybutylene sebacate, Examples thereof include polyhexamethylene sebacate, polyneopentyl oxalate, and a copolymer thereof. Further, the aliphatic polyester, polycapramid (nylon 6), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polyundecanamide (nylon 11), polylaurolactamide (nylon) An aliphatic polyester amide-based copolymer which is a co-condensation polymer with an aliphatic polyamide such as 12) is mentioned. In the present invention, aliphatic polyesters other than those described above can be used as long as they have biodegradability.
[0013]
The mulch for fruit trees of the present invention comprises polylactic acid, a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or less, an oxyester plasticizer, and an inorganic filler. And a film formed of a resin composition.
[0014]
The use of polylactic acid can impart biodegradability to the film.
Also, by blending a polylactic acid with a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or lower and an oxyacid ester plasticizer, the polylactic acid has a property of being hard and brittle at room temperature. Flexibility and impact resistance. In general, the blending of a plasticizer with polylactic acid alone makes it easy for the plasticizer to bleed out. However, in the present invention, the blending of a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having low crystallinity enables the oxyacid to be blended. Bleed-out of the ester-based plasticizer is suppressed, so that good film-forming properties can be obtained. In addition, the plasticity and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester lower the crystallinity of the resin composition and soften it. However, in the present invention, since the inorganic filler is blended, the inorganic filler has crystal nuclei. As an agent, good film-forming properties can be obtained, and it is possible to suppress blocking of the film during film formation and to impart slipperiness.
[0015]
The polylactic acid in the present invention includes poly-L-lactic acid in which the structural unit of lactic acid is L-lactic acid, poly-D-lactic acid in which the structural unit is D-lactic acid, and a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid Poly DL-lactic acid or a mixture thereof is preferred, and those having a number average molecular weight of 80,000 to 150,000 are preferred.
[0016]
In addition, considering the suppression of bleed-out of the oxyester plasticizer and the securing of film formation stability by crystallization of polylactic acid, it is preferable to use both crystalline polylactic acid and amorphous polylactic acid as polylactic acid. Is preferred. Here, the crystalline polylactic acid refers to a polylactic acid resin having a melting point in the range of 140 to 175 ° C., and the amorphous polylactic acid refers to a polylactic acid resin having substantially no melting point. The mixing ratio of the crystalline polylactic acid and the amorphous polylactic acid is preferably in the range of (crystalline polylactic acid) / (amorphous polylactic acid) = 40/60 to 90/10 (% by mass). If the compounding ratio of the crystalline polylactic acid is less than 40% by mass, the crystallization of the polylactic acid is inferior, so that stable film formation cannot be performed. On the other hand, if the blending ratio of the crystalline polylactic acid exceeds 90% by mass, the oxyacid ester-based plasticizer cannot be retained, and bleed-out of the plasticizer occurs during or after film formation.
[0017]
The biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester in the present invention uses an aromatic dicarboxylic acid as a component of the polyester, and its glass transition temperature is 0 ° C. or lower in consideration of the flexibility of the film. There is a need. When the glass transition temperature is higher than 0 ° C., sufficient flexibility cannot be imparted to the film.
[0018]
In the conventional biodegradable aliphatic polyester, since the dicarboxylic acid component constituting the polyester is an aliphatic dicarboxylic acid, the melting point of the obtained resin decreases to about 100 ° C., which is considered to be a critical processing temperature in a general processing method. I do. In addition, if a large amount of a component such as adipic acid is copolymerized for the purpose of imparting flexibility, a lowering of the melting point occurs and the processability of the resin deteriorates. Can not. For this reason, the melting point of the aliphatic polyester resin obtained decreases, but the crystallinity does not decrease so much that the resin becomes highly crystalline. When a plasticizer is added, the plasticizer cannot be sufficiently retained, and bleed out occurs. However, since the biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester used in the present invention also uses an aromatic dicarboxylic acid as a component of the polyester as described above, the aliphatic dicarboxylic acid that induces a decrease in melting point is used. Even when copolymerized with an aliphatic polyester in a larger amount, the melting point of the resin is maintained at about 100 ° C. without adversely affecting the processability of the resin, and further, the crystallinity is significantly reduced, and the resin is very flexible. It is possible to design a resin that excels in character. As described above, the biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester in the present invention is superior in flexibility to the aliphatic polyester conventionally used, the retention of the plasticizer is remarkably improved, and the bleed-out resistance is improved. Can be improved.
[0019]
As the biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester in the present invention, those obtained by condensing an aliphatic diol with an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid can be used. Above all, it is preferable that the copolyester has low crystallinity, and it is preferable that the copolyester has a heat of crystal fusion of 25 J / g or less. When the heat of crystal fusion of the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester exceeds 25 J / g, the plasticizer cannot be retained due to the decrease in the amorphous region due to the improvement in the crystallinity of the resin, and the bleed out of the plasticizer is markedly Become.
[0020]
Aliphatic diols constituting such a biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like. Examples of the acid include terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, and examples of the aliphatic dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, and dodecanoic acid. Then, one or more of these are selected and polycondensed to obtain the desired biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester, which can be crosslinked with a polyfunctional isocyanate compound, if necessary.
[0021]
The mixing ratio of polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or less is (polylactic acid) / (biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester) = 80/20 to 30/70 (% by mass). When the content of the polylactic acid-containing component is more than 80% by mass, the obtained film is inferior in flexibility and the molecular weight is reduced due to hydrolysis, so that the physical properties of the film rapidly decrease. Is not suitable as a fruit mulch. On the other hand, when the content of the polylactic acid is less than 30% by mass, the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester component is mainly used, and the decomposition is slow. For this reason, in a decomposition process using a compost device or the like, the film may be entangled with the stirring blade and the compost device may be damaged. Therefore, the mixing ratio of polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or lower is (polylactic acid) / (biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester) in mass ratio. = 70/30 to 40/60 (% by mass) is more preferable.
[0022]
The oxyacid ester-based plasticizer used as a plasticizer in the present invention works by being distributed between the above-mentioned polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic polyester. The use of oxyester plasticizers is compatible with polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester, and is non-volatile, non-toxic from the viewpoint of environmental problems and the like. And FDA (Food and Drug Administration). Specific examples of the oxyester plasticizer include acetyl tributyl citrate.
[0023]
In the mulch for fruit trees of the present invention, by using an oxyacid ester-based plasticizer, it is difficult to bleed out over a long period of time, and it is possible to maintain the flexibility and impact resistance of the film. The following can be considered as the reason. In other words, the mulch for fruit trees comes into contact with running water at the time of watering or rainfall. At this time, a plasticizer having a high affinity for water tends to bleed out. As a result, the film loses flexibility and impact resistance, and cannot maintain the required mechanical strength for a certain period of time. In contrast, in the present invention, by selecting the specific polymer and the oxyester plasticizer described above, the bonding force between the polymer and the plasticizer and the bonding force between water and the plasticizer are compared. In that case, the bonding force between the polymer and the plasticizer will be superior, so the plasticizer is less likely to flow out into the running water, and it can maintain the performance as a fruit tree mulch suitable for cultivation use for a certain period of time. You can do it.
[0024]
The mixing ratio of the oxyacid ester-based plasticizer is preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester. When the content ratio of the plasticizer is less than 1 part by mass, the glass transition temperature of polylactic acid hardly decreases, so that the obtained film becomes cellophane-like and inferior in flexibility, thereby achieving the object of the present invention. It is hard to be done. On the other hand, when the content ratio of the plasticizer exceeds 30 parts by mass, the glass transition temperature of the polylactic acid is too low, and the hydrolysis rate of the obtained film is rapidly increased, so that the product life is too short. Further, there is a problem that bleed-out of the plasticizer occurs and film blocking occurs during film formation. Therefore, the mixing ratio of the plasticizer is more preferably 7 to 20 parts by mass.
[0025]
The inorganic filler acts as a nucleating agent and a lubricant. That is, simply blending a plasticizer into the resin component consisting of polylactic acid and a biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester lowers the melt tension of the film due to plasticization of the resin and reduces the film-forming properties, Although blocking of the film occurs, addition of an inorganic filler further suppresses blocking during film formation and imparts slipperiness to the product film.
[0026]
Examples of such an inorganic filler include common inorganic fillers such as talc, silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, mica, titanium oxide, aluminum oxide, zeolite, clay, and glass beads. Among them, talc is particularly preferable because it exhibits the most effect as a crystal nucleating agent for polylactic acid. The use of titanium oxide is preferable because the whiteness of the obtained film is improved, and the reflection of sunlight improves the coloring of the fruits and increases the yield. For this purpose, an optical brightener may be added.
[0027]
An organic lubricant may be used in combination with the inorganic filler. Specific examples of the organic lubricant include, for example, liquid paraffin, microcrystalline wax, natural paraffin, aliphatic hydrocarbon-based lubricant such as synthetic paraffin, stearic acid, and lauric acid. Fatty acid lubricants such as amide, hydroxystearic acid, hydrogenated castor oil, fatty acid amide lubricants such as erucamide, stearamide, oleamide, ethylenebissteaamide, ethylenebisoleamide, ethylenebislaurate amide, stearin Fatty acid (partial) esters of polyhydric alcohols such as metal soap-based lubricants, which are metal salts of fatty acids having 12 to 30 carbon atoms, such as aluminum phosphate, lead stearate, calcium stearate, and magnesium stearate, glycerin fatty acid esters, and sorbitan fatty acid esters System lubricant, butyl stearate, and long chain ester wax is a fatty acid ester lubricant or a composite lubricant These were combined, such as montan wax.
[0028]
The mixing ratio of the inorganic filler is preferably in the range of 0.5 to 80 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester. When the content ratio of the inorganic filler is less than 0.5 parts by mass, since the effect as a nucleating agent of the inorganic filler does not appear, the film formation becomes difficult only due to insufficient melt tension of the film at the time of film formation. In addition, the film itself is inferior in slipperiness and blocking resistance, and there is a possibility that problems in processing such as post-processing may occur. On the other hand, when the content ratio of the inorganic filler exceeds 80 parts by mass, physical properties of the obtained film, particularly, tear strength and the like are remarkably reduced, which is a practical problem. Therefore, the mixing ratio of the inorganic filler is preferably from 10 to 60 parts by mass.
[0029]
Incidentally, the resin composition constituting the fruit tree mulch of the present invention, a cross-linking agent such as an organic peroxide and a cross-linking aid are used in combination, if necessary, for the purpose of suppressing a decrease in melt tension during film formation. The resin composition may be slightly crosslinked.
[0030]
Specific examples of the crosslinking agent include n-butyl-4,4-bis-t-butylperoxyvalerate, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, 2,5 Organic peroxides such as -dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-t-butylperoxyhexyne-3, phthalic anhydride, and maleic anhydride Polycarboxylic acids such as trimethyladipic acid, trimellitic anhydride, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, metal complexes such as lithium formate, sodium methoxide, potassium propionate and magnesium ethoxide, bisphenol A Diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether Epoxy compounds such as diglycidyl terephthalate, hexamethylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and the like isocyanate compounds such as diphenylmethane diisocyanate.
[0031]
Specific examples of the crosslinking aid include glycidyl methacrylate, normal-butyl methacrylate, hydroxypropyl monomethacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, and the like.
[0032]
The resin composition constituting the film for the fruit tree mulch of the present invention may include, depending on the application, an ultraviolet ray inhibitor, a light stabilizer, an antifogging agent, an antifog agent, an antistatic agent, a flame retardant, and a coloring inhibitor. Other additives such as antioxidants, fillers, pigments and the like can also be added.
[0033]
The film constituting the mulch for fruit trees of the present invention has a vent hole. This ventilation hole is to ensure air permeability to the root of the fruit tree on which the mulch is covered, and to evaporate the moisture in the soil into the atmosphere to keep the humidity in the soil at an appropriate level. water vapor permeability of the film to is preferably not less 100g ^/ m 2 ^/ hr or more i.e. 2400g ^/ m 2 ^/ 24hr or more.
[0034]
In order to obtain such a water vapor permeability, needles, heated needles, a laser processing device, a water needle device, or the like is used to form fine holes in the film to form ventilation holes. Is appropriate. In addition to drilling using the above-described apparatus, the ventilation holes can also be formed by making cuts with a cutter blade. Examples of the shape of the vent hole include a circle shape and a minus shape.
[0035]
By drilling the fine holes, it is possible to impart the required moisture permeability to the polylactic acid-based film, which is originally waterproof, so that air and supply moisture can be supplied to the root of the fruit tree. Becomes possible.
[0036]
Another method for forming the ventilation holes will be described. For example, for the resin component of 100 parts by mass in total of the above-mentioned polylactic acid, aliphatic-aromatic copolymerized polyester, and oxyacid ester-based plasticizer, a particle diameter of about 0.3 to 3 μm is used as an inorganic filler. By mixing the fine powder in the range of 20 to 80 parts by mass and subjecting the obtained mixture to a stretching process on an unstretched film formed by melt forming into a film, a fine powder inorganic filler based on this stretching is obtained. Air holes are formed based on the voids generated by the interface separation between the resin and the resin component. To obtain a suitable 2400g ^/ m 2 / 24hr or more water vapor permeability as a multi for fruit as described above, to form a vent so porosity as determined by a measurement method described below is 30% or more Is preferred.
[0037]
Hereinafter, a method for producing a film constituting the mulch for fruit trees of the present invention will be described with reference to examples.
First, a predetermined amount of polylactic acid, a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or less, an oxyacid ester-based plasticizer, and an inorganic filler are mixed in a predetermined amount, and the mixture is extruded into a twin-screw extruder. And melt-kneaded to produce compound pellets. After drying the compound pellets, the compound pellets are formed into a film by an inflation film forming method. That is, the compound pellets after drying are put into a single-screw kneading extruder, and the molten polymer is pulled up from a round die into a tube shape, and simultaneously inflated into a balloon while air-cooled to form a film. After extruding downward with cooling water into a cylindrical shape, it may be folded once, pulled up, and then expanded into a balloon shape while heating to form a film / film. The polymer melting temperature of the twin-screw kneading extruder is appropriately selected within a temperature range of 210 to 240 ° C. for the polylactic acid. The melting temperature of the polymer of the compound pellets in the single-screw kneading extruder is the composition ratio of L-lactic acid to D-lactic acid in polylactic acid, and the melting point of the biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or less. The amount is appropriately selected in consideration of the mixing amount and the amount of the plasticizer, and is usually in the range of 160 ° C to 200 ° C.
[0038]
In addition, a cross-linking agent, a cross-linking auxiliary agent, an organic lubricant, and the like can be added as needed at the time of manufacturing compound pellets at a stage before manufacturing the polylactic acid-based film. In addition, during the production of the film, an additive may be added to the extent that does not affect the physical properties of the film, if necessary.
[0039]
The resulting film is formed into an appropriate size after forming a vent hole by the above-described hole forming process and the cut forming process using a cutter blade, and is cut into an appropriate size.
[0040]
Next, the present invention is characterized in that the unstretched film is subjected to a stretching treatment to form a film, and vent holes are formed based on pores generated by interfacial separation between the finely divided inorganic filler and the resin component based on the stretching. An example of a method for producing a film constituting the fruit tree mulch will now be described.
[0041]
A mixture comprising polylactic acid, an aliphatic-aromatic copolymerized polyester, an oxyester plasticizer, and a finely divided inorganic filler is melted from a T-die and extruded to form an untreated film. The film is formed by simultaneous or sequential biaxial stretching so that the longitudinal stretching ratio and the transverse stretching ratio are 2.0 times or more and 5.0 times or less, respectively. In sequential biaxial stretching in which transverse stretching is performed subsequent to longitudinal stretching, when a large amount of fine powder filler is contained, the film is likely to be cut when the film is stretched in the transverse direction. Stretching is preferred. When performing simultaneous biaxial stretching, preliminary stretching is preferably performed in advance so that the longitudinal stretching ratio is 0.5 times or more and 3.0 times or less, from the viewpoint of making porous. The above stretching treatment is preferably performed at a stretching temperature in the range of the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid-based polymer to Tg + 70 ° C. After the biaxial stretching, heat fixing is performed so that the morphological stability of the holes is increased and the heat shrinkage in the longitudinal direction at 100 ° C. is 5% or less.
[0042]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described based on examples. Note that the present invention is not limited to only these examples.
Various physical property values in the following Examples and Comparative Examples were measured by the following methods.
[0043]
(1) Heat of crystal fusion (J / g)
The temperature was raised at a rate of 20 ° C./min using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd., and determined from the peak of the obtained melting endothermic curve.
[0044]
(2) water vapor transmission rate ^(g / m 2 · 24hr)
It was measured at 40 ° C. and 90% RH atmosphere by JIS K-7129 A method (moisture sensor method).
[0045]
(3) Porosity (%)
The porous film was cut out into a circle having a diameter of 6 cm, the volume and the mass were obtained, and calculated based on the following formula.
[0046]
Porosity (%) = 100 × [volume (cm ³ ) − {mass (g) / polymer density (g / cm ³ )}] / volume (cm ³ )
[0047]
(4) Heat shrinkage (%)
The film was left to stand in a hot drier at 100 ° C. for 10 minutes to perform a heat treatment, and the dimensional change of the film after the heat treatment was measured.
[0048]
Example 1
Crystalline polylactic acid (D-lactic acid = 1.2 mol%, number average molecular weight 100,000: manufactured by Cargill Dow, Nature Works) and amorphous polylactic acid (D-lactic acid = 10 mol%, number average molecular weight 100,000) : Polylactic acid having a compounding ratio of 70/30% by mass with Cargill Dow (Nature Works), and a heat of crystal fusion as a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of -30 ° C. Was adjusted to be 60/40% by mass with polybutylene adipate terephthalate (manufactured by BASF: Ecoflex F) of 15 J / g. Then, 10 parts by mass of tributyl acetylcitrate (ATBC, manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.) is blended as a plasticizer with respect to 100 parts by mass of the total of polylactic acid and the aliphatic-aromatic copolymerized polyester, and as an inorganic filler. Talc (average particle size 2.75 μm: Hayashi Kasei Co., Ltd., Mw HS-T) was weighed so that 15 parts by mass was blended. This was melt-kneaded using a twin-screw extruder (Model TEX44α manufactured by Nippon Steel Works, Ltd.) to prepare a polylactic acid-based compound raw material at an extrusion temperature of 230 ° C.
[0049]
Then, using a single screw extruder (manufactured by Tommy Machine Industry Co., Ltd.) with a screw diameter of 50 mm equipped with a circular die having a diameter of 100 mm, the above-mentioned polylactic acid-based compound raw material was melted and extruded at a set temperature of 190 ° C. Then, the molten resin composition discharged from the die was expanded by air pressure and simultaneously formed into a tubular film while being air-cooled by an air ring. The production of such a film was performed in an environment where the temperature was controlled at 20 to 30 ° C.
[0050]
According to such a manufacturing method, a film formed so as to have a thickness of 20 μm and a fold width of 1350 mm (blow ratio: 4.3) is taken at a speed of 30 m / min by a pair of pinch rollers installed on the upper part of the die. Was. Then, after a cooling period of about 15 seconds, the obtained tubular film was nipped by a pinch roll and wound up 100 m by a winder.
[0051]
Further, after winding, water vapor permeability is subjected to boring to be 100g ^{/ m} 2 · hr i.e. 2400g ^/ m 2 · 24hr, to obtain a film for a fruit multi of the present invention. This perforation processing was performed by forming a plurality of cuts having a length of 2 mm in the film in a linear shape at a pitch of 10 cm, and forming an interval between adjacent straight lines of 5 cm to form a staggered cut over the plurality of straight lines. .
[0052]
The resulting film was cut and laid as a fruit tree mulch in a tangerine cultivation area for 4 months. During the laying period, there was no breakage or hardening, and the soil moisture and humidity could be kept good. In addition, when it was pulled and collected after use, it did not tear, and retained sufficient strength to withstand the collection by pulling.
[0053]
Example 2
As a polylactic acid-based polymer, crystalline polylactic acid (Nature Works, manufactured by Cargill Dow, Inc.) having a melting point of 167 ° C., a D-lactic acid content of 1.2 mol%, and a number average molecular weight of 100,000, and D-lactic acid An aliphatic polylactic acid having a content of 10 mol% and a number average molecular weight of 100,000 and being mixed with a non-crystalline polylactic acid (Nature Works, manufactured by Cargill Dow) at a mixing ratio of 70/30 (mass ratio) is used. Polybutylene adipate terephthalate (BASF: Ecoflex F) having a glass transition temperature of −30 ° C. and a heat of crystal fusion of 15 J / g was used as the aromatic copolymerized polyester. Then, 70% by mass of the polylactic acid, 20% by mass of the aliphatic-aromatic copolymerized polyester, and 10% by mass of acetyltributyl citrate (ATBC) as a plasticizer were added to 100 parts by mass to obtain a fine powdery inorganic material. A master batch was prepared by blending 50 parts by mass of talc having an average particle size of 1.4 μm (P-8 manufactured by Nihon Tarku Co., Ltd.) as a filler.
[0054]
This masterbatch is melted at 210 ° C. with an extruder having a screw diameter of 50 mm, extruded into a sheet with a T-die having a width of 400 mm, and simultaneously quenched and solidified at a take-off speed of 10 m / min with a cast roll having a surface temperature of 15 ° C. To prepare an unstretched sheet. The extrusion amount of the polymer was adjusted so that the film thickness finally became 25 μm in consideration of the stretching ratio described later.
[0055]
The unstretched sheet is supplied to a variable-magnification simultaneous biaxial stretching machine so that the stretching ratio at a temperature of 85 ° C. is 3.0 times in the machine direction (MD) and 3.3 times in the transverse direction (TD). , And a heat treatment was performed at 130 ° C. to make the relaxation rate 5%, thereby producing a biodegradable porous film.
[0056]
The resulting film, flexibility is good, porosity 38%, the thermal shrinkage ratio 3.9%, water vapor transmission rate was 2600g ^/ m 2 · 24hr.
[0057]
The films for the fruit tree mulch of Examples 1 and 2 were made of polylactic acid, a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or less, an oxyacid ester plasticizer, and an inorganic filler. It is formed of a resin composition containing the material as a constituent component, and furthermore, since the air holes are formed, the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester and the plasticizer have excellent mechanical properties, and flexibility and It has impact resistance, and a decrease in film-forming properties due to plasticization of the resin is suppressed by the inorganic filler compounded as a crystal nucleating agent, whereby good film-forming properties can be obtained. Bleed-out of the plasticizer could be suppressed by the decomposable aliphatic-aromatic copolymerized polyester, and the required water vapor permeability could be achieved because the air holes were formed.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the biodegradability can be imparted to the film constituting the mulch for fruit trees by using the biodegradable aliphatic polyester, particularly polylactic acid. Therefore, since it is not necessary to use repeatedly, the trouble of management can be saved and it can be easily discarded.
[0059]
According to the present invention, polylactic acid is mixed with a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature of 0 ° C. or lower and an oxyester plasticizer to be hard and brittle at room temperature. Flexibility and impact resistance can be imparted to polylactic acid having properties. Moreover, by blending the polylactic acid with a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having low crystallinity, bleed-out of the plasticizer is suppressed, and good film-forming properties are obtained by suppressing blocking during film formation. . Further, the plasticity and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester reduce the crystallinity of the resin composition and soften it. However, in the present invention, since the inorganic filler is compounded, the inorganic filler is crystallized. As a nucleating agent, good film-forming properties can be obtained, and blocking of the film at the time of film formation and imparting of slipperiness can be realized. Since the plasticizer is an oxyacid ester plasticizer, it does not easily bleed out over a long period of time, and can maintain the flexibility and impact resistance of the film. Further, since the ventilation holes are formed, air and an appropriate amount of moisture can be supplied to the root portion of the fruit tree covered with the mulch. In addition, since it has the required strength and flexibility for a long period of time, it is possible to make it difficult for tears or the like to occur when it is pulled from the periphery of the fruit tree and removed after use.

Claims

A fruit tree mulch comprising a film containing a biodegradable aliphatic polyester as a constituent component and having vent holes formed therein.

Polylactic acid, a glass transition temperature is a biodegradable aliphatic-aromatic copolymer polyester having a temperature of 0 ° C. or less, an oxyacid ester-based plasticizer, and a film containing an inorganic filler as a component, and the polylactic acid A fruit tree mulch having a blending ratio with a biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester of 80/20 to 30/70 (mass%) and having vent holes formed therein.

For a total of 100 parts by mass of the polylactic acid and the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester, 1 to 30 parts by mass of the oxyester plasticizer, and 0.5 to 80 parts by mass of the inorganic filler. 3. The mulch for fruit trees according to claim 2, wherein the mulch is blended in a range.

The fruit tree mulch according to claim 2 or 3, wherein the biodegradable aliphatic-aromatic copolymerized polyester has a heat of crystal fusion of 25 J / g or less.

The mulch for fruit trees according to any one of claims 2 to 4, wherein the plasticizer is tributyl acetyl citrate.