JP2006087324A - マルチング材 - Google Patents
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Abstract
【課題】現状,公園、農地、海岸,造成地,道路の街路樹周辺,その他空き地などにおける雑草繁茂の防止対策には、種々の方法が検討されてきたが、実用性がない、後々の廃棄処理が必要になる、樹脂バインダーに生分解性がないため環境汚染の原因になる、などの課題が残されていた。
【解決手段】生分解性樹脂エマルジョンと顔料、もしくは生分解性樹脂の粉末と水ならびに顔料とが配合されたマルチング材により、前記のような課題を解決できた。生分解性樹脂エマルジョン、生分解性樹脂の粉末としては、例えば、生分解性樹脂の水系分散液の存在下において酢酸ビニルをシード重合してなる生分解性樹脂エマルジョン,或いは生分解性樹脂を酢酸ビニルに溶解させたものを乳化し,乳化剤を含む水溶液中に滴下しながら乳化重合してなる生分解性樹脂エマルジョン,それらの粉末などが使用できる。
【選択図】なし。
【解決手段】生分解性樹脂エマルジョンと顔料、もしくは生分解性樹脂の粉末と水ならびに顔料とが配合されたマルチング材により、前記のような課題を解決できた。生分解性樹脂エマルジョン、生分解性樹脂の粉末としては、例えば、生分解性樹脂の水系分散液の存在下において酢酸ビニルをシード重合してなる生分解性樹脂エマルジョン,或いは生分解性樹脂を酢酸ビニルに溶解させたものを乳化し,乳化剤を含む水溶液中に滴下しながら乳化重合してなる生分解性樹脂エマルジョン,それらの粉末などが使用できる。
【選択図】なし。
Description
本発明は公園、農地、海岸、造成地、道路の街路樹周辺、その他空き地などにおける雑草繁茂の防止対策に有用なマルチング材に関するものである。
公園、農地、造成地、道路の街路樹周辺、その他空き地などにおける雑草の除草は、人力或いは刈り取り機による刈り取り、除草シートの被覆、若しくは除草剤使用によっていた。
しかしながら、人力による除草は言うまでも無く多大な労力を要し、草刈機による除草は一次的に除草できても、短期間に雑草が再繁茂してしまうこと、刈り取った草の処理に手間がかかること、除草シートによる被覆は効果的ではあるものの、除草シートに使用されている樹脂フィルムが、のちのち廃棄物になり焼却すると公害になること、除草剤の使用は環境汚染の原因になり好ましくないこと、など種々の問題があった。
しかしながら、人力による除草は言うまでも無く多大な労力を要し、草刈機による除草は一次的に除草できても、短期間に雑草が再繁茂してしまうこと、刈り取った草の処理に手間がかかること、除草シートによる被覆は効果的ではあるものの、除草シートに使用されている樹脂フィルムが、のちのち廃棄物になり焼却すると公害になること、除草剤の使用は環境汚染の原因になり好ましくないこと、など種々の問題があった。
このような問題に対して、従来提案されていた方法を例示すると、特開平5−123063号公報には、防草対策として、骨材として粘土鉱物、発泡助剤として木粉、珪藻土、澱粉、焼結剤としてベントナイト、珪酸ソーダなどの混合物を700〜1100℃において焼結した粒状セラミックス多孔体を土壌表面に配置する方法が提案されている。しかしながら、この方法では焼結した粒状セラミックス多孔体を使用するものであるため、高コストになること、粒状セラミックス多孔体が残留するために後々の土壌改良に支障がでること、など問題がある。
また、特開2004−129536号公報では、無機繊維集合体よりなる粒状物と、水硬性セメントとが配合されたマルチング材が提案されているが、水硬性セメントの硬化物は固形物として半永久的に残るため、施工した場所を何らかの目的で再利用したい場合には、廃棄物として処分する必要に迫られるという問題がある。
また、特開2004−129536号公報では、無機繊維集合体よりなる粒状物と、水硬性セメントとが配合されたマルチング材が提案されているが、水硬性セメントの硬化物は固形物として半永久的に残るため、施工した場所を何らかの目的で再利用したい場合には、廃棄物として処分する必要に迫られるという問題がある。
更に、バーク材と樹脂エマルジョンとを配合したマルチング材も提案されているが、樹脂エマルジョンに生分解性がないために、樹脂成分が土壌に半永久的に残留してしまい環境汚染の原因になる、或いは樹脂エマルジョンが劣化して固着力が低下するとバーク材が飛散してしまう、タバコの残り火を落とされると火災の原因になる、などの問題があつた。
また、樹脂エマルジョンとして、汎用の酢酸ビニル樹脂エマルジョンを使用する場合、冬季の低温における造膜性を確保するためにジブチルフタレートなどの可塑剤が添加されるが、これら可塑剤には、環境ホルモンの疑いや、土壌に残留すると種子の発芽、生育が阻害されるなどの問題がある。
また、樹脂エマルジョンとして、汎用の酢酸ビニル樹脂エマルジョンを使用する場合、冬季の低温における造膜性を確保するためにジブチルフタレートなどの可塑剤が添加されるが、これら可塑剤には、環境ホルモンの疑いや、土壌に残留すると種子の発芽、生育が阻害されるなどの問題がある。
本発明では、前記のような状況に鑑み研究開発されたもので、簡便に施工することができ、防草効果があり、しかも利用されたものが生分解して環境汚染にならないマルチング材として、生分解性樹脂エマルジョンと顔料、若しくは生分解性樹脂の粉末と水と顔料とが配合されたマルチング材により、前記従来の課題を解決することができた。
本発明は、前記のような課題、人手のかかる除草作業が不要になり、しかも利用されたものが日時の経過とともに生分解して環境汚染にならないマルチング材を提供せんとするものである。
本発明は、前記のような課題、人手のかかる除草作業が不要になり、しかも利用されたものが日時の経過とともに生分解して環境汚染にならないマルチング材を提供せんとするものである。
本発明にかかわるマルチング材は、土壌に塗布され被膜を形成したのちは、公園、農地、海岸、造成地、道路の街路樹周辺、その他空き地などにおける雑草繁茂の防止効果があるため、多大な労力を要する人手による除草作業、或いは草取り機による刈り取り、刈り取った草の処分などの作業が不要になり、公園、農地、造成地などの管理が極めて容易になる。しかもマルチング材として利用されたものは日時が経過すると生分解してしまうため環境汚染を引き起こさない。また塗布直後から、造成地などでの防塵効果が得られる。
更に、生分解性樹脂の粉末が使用される場合には保管場所を少なくすることができ、流通費用を安価にできることから好都合である。
更に、生分解性樹脂の粉末が使用される場合には保管場所を少なくすることができ、流通費用を安価にできることから好都合である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のマルチング材は生分解性樹脂エマルジョンと顔料、或いは生分解性樹脂の粉末と水並びに顔料が配合されたものからなり、これらに適宜、バーク材、骨材、その他が配合されたものを、公園、農地、海岸、造成地、道路の街路樹周辺、その他空き地など除草を求められる場所に散布もしくは塗布して使用される。また、場合によっては砂塵の飛散しやすい造成地などに散布して法面、平面など土壌を固着させて防塵、土壌流失などに利用することもできる。
本発明のマルチング材は生分解性樹脂エマルジョンと顔料、或いは生分解性樹脂の粉末と水並びに顔料が配合されたものからなり、これらに適宜、バーク材、骨材、その他が配合されたものを、公園、農地、海岸、造成地、道路の街路樹周辺、その他空き地など除草を求められる場所に散布もしくは塗布して使用される。また、場合によっては砂塵の飛散しやすい造成地などに散布して法面、平面など土壌を固着させて防塵、土壌流失などに利用することもできる。
該生分解性樹脂エマルジョンには、例えば(1)ベース生分解性樹脂の水系分散液の存在下において酢酸ビニル(以下VAcと略称)をシード重合させる、或いは(2)生分解性樹脂をVAcに溶解させたものを乳化したのち、乳化剤を溶解させた水溶液中に滴下しながら乳化重合せしめて得られる。
前記(1)のベース生分解性樹脂の水分散液には、例えば、ジオールジカルボン酸系の脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂、ポリカプロラクトン系生分解性樹脂、ポリ乳酸系分解性樹脂、並びにこれらの生分解性樹脂とその他の樹脂との複合物、などが水中において分散されたものが使用される。
前記(1)ベース生分解性樹脂の水系分散液の存在下においてVAcをシード重合させて得られる生分解性樹脂エマルジョンの合成方法の例を示せば、例えばポリエチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートアジペート、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、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリへキサメチレンアジペート、ポリエチレンオキザレート、ポリエチレンセバケート、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクトンブチレンサクシネート、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステル、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テレフタレートなどの芳香族ポリエステル、或いはポリアスパラギン酸、ポリγ−グルタミン酸、ポリ(ε−リジン)などのポリアミノ酸や、キチン、キトサン、カゼインコラーゲン、大豆タンパク、などの生分解性樹脂或いは生分解性素材から調整されたベース生分解性樹脂の水系分散液、好ましくはガラス転移点が0℃以下の脂肪族ポリエステルから調製されたベース生分解性樹脂の水系分散液、あるいはガラス転移点が0℃以下になるように変性された脂肪族ポリエステルから調整されたベース生分解性樹脂の水系分散液の存在下において、以下に述べるような方法によりシード重合する方法により調製される。
前記(1)による方法では、反応容器に水と乳化剤となるポリビニルアルコール(以下PVAと略称)などを配合、溶解させ、ベース生分解性樹脂の水系分散液を入れ、重合開始剤を用いてVAcを添加しながら進めることができる。
この場合、VAcの一部若しくは全部を重合開始剤と水及びベース生分解性樹脂の水系分散液と一緒に重合用容器に添加するか、或いはVAcの一部あるいは全量を重合中に連続的若しくは断続的に添加しながら進めることができる。
この合成方法により得られる生分解性樹脂エマルジョンの生分解性は、ベース生分解性樹脂の水系分散液の全体中に占める比率により決まるため、配合に関しては求められる生分解度、乳化重合時及び合成された生分解性樹脂エマルジョンの安定性、コスト並びに低温造膜性などを勘案して決めることができる。
生分解度についてはJISK6950の規定により評価され、一般的に易分解性の目安となる60%以上が求められる。 このような生分解度と併せて低温造膜性を確保するためには、ベース生分解性樹脂の水系分散液の固形分が生分解性樹脂エマルジョン全体の固形分100重量部に対して10重量部以上が求められる。10重量部未満では十分な生分解性と低温造膜性が得られない。
この場合、VAcの一部若しくは全部を重合開始剤と水及びベース生分解性樹脂の水系分散液と一緒に重合用容器に添加するか、或いはVAcの一部あるいは全量を重合中に連続的若しくは断続的に添加しながら進めることができる。
この合成方法により得られる生分解性樹脂エマルジョンの生分解性は、ベース生分解性樹脂の水系分散液の全体中に占める比率により決まるため、配合に関しては求められる生分解度、乳化重合時及び合成された生分解性樹脂エマルジョンの安定性、コスト並びに低温造膜性などを勘案して決めることができる。
生分解度についてはJISK6950の規定により評価され、一般的に易分解性の目安となる60%以上が求められる。 このような生分解度と併せて低温造膜性を確保するためには、ベース生分解性樹脂の水系分散液の固形分が生分解性樹脂エマルジョン全体の固形分100重量部に対して10重量部以上が求められる。10重量部未満では十分な生分解性と低温造膜性が得られない。
通常、ベース生分解性樹脂の水系分散液はポリマーが結晶性をもつため融点が存在しており、この融点以上の温度でなければ造膜しない。このためベース生分解性樹脂の水系分散液と酢酸ビニル樹脂エマルジョンとを単に混合しただけでは生分解性樹脂エマルジョンに低温造膜性を付与することはできない。しかしながら前記(1)による方法によれば、ベース生分解性樹脂と酢酸ビニル樹脂とが相互貫入型高分子を形成し分子レベルで複合化した状態に仕上られ、ベース生分解性樹脂の結晶性が消失して融点が無くなるため、生分解性樹脂エマルジョンに低温造膜性が付与されることが示差走査熱量測定により確認されている。
前記(2)による方法には、前記のポリカプロラクトン(以下PCLと略称)などの生分解性樹脂をVAcに溶解したものを、乳化剤を含む水溶液中に添加し撹拌して乳化物を調製しておき、乳化剤を含み加熱された水溶液中、若しくは乳化剤を含まない加熱された水中に、攪拌しながら滴下して乳化重合を進めて調製する方法、或いは前記のPCLなどの生分解性樹脂をVAcに溶解させた溶液を、乳化剤を含み加熱された水中に攪拌しながら滴下して乳化重合を進めて調製する方法、などが採用される。
この方法により得られる生分解性樹脂組成物の生分解性は、全体に占める生分解性樹脂の比率により決まるため、配合に関してはVAcに対する生分解性樹脂の溶解度、コスト並びに低温造膜性などを勘案して決めることができる。
生分解度については前記と同様にJISK6950の規定され、一般的に易分解性の目安となる60%が求められる。
なお、生分解性樹脂の配合割合は、VAc及び生分解性樹脂の合計100重量部に対して15重量部以上が生分解性の点から好ましい。これ以下の配合割合では生分解性が十分ではないため適さない。
この方法により得られる生分解性樹脂組成物の生分解性は、全体に占める生分解性樹脂の比率により決まるため、配合に関してはVAcに対する生分解性樹脂の溶解度、コスト並びに低温造膜性などを勘案して決めることができる。
生分解度については前記と同様にJISK6950の規定され、一般的に易分解性の目安となる60%が求められる。
なお、生分解性樹脂の配合割合は、VAc及び生分解性樹脂の合計100重量部に対して15重量部以上が生分解性の点から好ましい。これ以下の配合割合では生分解性が十分ではないため適さない。
なお、前記(2)による方法において生分解性樹脂としてPCLを選定した場合は、それ自体では−60℃というガラス転移点をもつものの結晶性があり60℃という融点を示すため単に酢酸ビニル樹脂と混合されただけでは酢酸ビニル樹脂に柔軟性を付与する効果は期待できない。しかしPCLがVAcに溶解された状態で乳化重合すると、PCLとポリ酢酸ビニル樹脂が相互貫入型高分子を形成して分子レベルでの複合化が進みPCLの結晶性が失われることからPCLの持つガラス転移点−60℃という特徴が発現して、酢酸ビニル樹脂に柔軟性が付与され、可塑剤の配合なくして低温造膜性が得られるようになる。
このような作用により低温造膜性が得られるが、低温造膜性の点からも生分解性樹脂のVAcと生分解性樹脂の合計100重量部に対する配合割合は、生分解性と同様に15重量部以上が好ましい。
このような作用により低温造膜性が得られるが、低温造膜性の点からも生分解性樹脂のVAcと生分解性樹脂の合計100重量部に対する配合割合は、生分解性と同様に15重量部以上が好ましい。
前記(1)、(2)による方法において使用される重合開始剤には公知な過酸化物系重合開始剤、アゾ系重合開始剤、過硫酸塩系重合開始剤などが挙げられる。
乳化剤として使用されるPVAにはケン化度86〜90モル%、重合度400〜4000のものが重合安定性、低温造膜性、構造粘性、耐水性などのバランスに優れるため、単独ないし併用される。なお、乳化剤としてはPVA以外に界面活性剤、水性高分子などが使用されてもよい。
また、VAcの単独使用のほか、VAcと(メタ)アクリル酸エステル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、(メタ)アクリル酸等のモノマーとを共重合させることもできる。
乳化剤として使用されるPVAにはケン化度86〜90モル%、重合度400〜4000のものが重合安定性、低温造膜性、構造粘性、耐水性などのバランスに優れるため、単独ないし併用される。なお、乳化剤としてはPVA以外に界面活性剤、水性高分子などが使用されてもよい。
また、VAcの単独使用のほか、VAcと(メタ)アクリル酸エステル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、(メタ)アクリル酸等のモノマーとを共重合させることもできる。
このように調製された生分解性樹脂エマルジョンは、スプレードライヤーなどの噴霧乾燥設備により粉末に調製することができる。 このように調製された生分解性樹脂の粉末は、防草作業に当たり水と配合して使用するため再乳化性が必要になるが、そのように調製するには生分解性樹脂エマルジョンを合成する際に、PVAなど水溶性高分子化合物を保護コロイドとして乳化重合するか、親水性のある不飽和カルボン酸などを共重合することにより再乳化性を付与することができる。
生分解性樹脂エマルジョン、或いはその粉末を再乳化したものは最低造膜温度が20℃以下であることが求められる。20℃以下でないと粘結性が不十分になるため結合成分として使用できない。
なお、粉末化に際して最低造膜温度が20℃以下の生分解性樹脂エマルジョンを噴霧乾燥すると生分解性樹脂粒子同士が粘結してブロック化してしまい粉末状態にならないため、シリカ、炭酸カルシウム、珪酸アルミニウムなどの無機微粒子からなる抗粘結剤を適量配合することが好ましい。このように生分解性樹脂が粉末化されていれば、防草作業の予定されている現地に運搬して使用できることから、生分解性樹脂エマルジョンを運搬するのに比べて低コストにすることができる。
なお、粉末化に際して最低造膜温度が20℃以下の生分解性樹脂エマルジョンを噴霧乾燥すると生分解性樹脂粒子同士が粘結してブロック化してしまい粉末状態にならないため、シリカ、炭酸カルシウム、珪酸アルミニウムなどの無機微粒子からなる抗粘結剤を適量配合することが好ましい。このように生分解性樹脂が粉末化されていれば、防草作業の予定されている現地に運搬して使用できることから、生分解性樹脂エマルジョンを運搬するのに比べて低コストにすることができる。
マルチング材は、生分解樹脂エマルジョンに顔料、若しくは生分解性樹脂の粉末と水並びに顔料が好ましい割合に配合されて調製される。
顔料は雑草の出芽、生育に必要な太陽光線を遮蔽するために配合されるもので、具体例として、太陽光線の遮蔽性に優れたカーボンブラック、黒鉛、酸化チタン、ベンガラ、紺青などの無機顔料、或いはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ペリレン系、イソインドリノン系などのうち発ガン性のない有機顔料が挙げられるが、なかでも黒色あるいは濃色の顔料、或いは隠蔽性の高い顔料であると効果的であることから、カーボンブラック、油煙、黒鉛、鉄黒、アンバー、酸化鉄粉、ベンガラ、黄酸化鉄、紺青、酸化チタンなどの使用が好ましい。
顔料は雑草の出芽、生育に必要な太陽光線を遮蔽するために配合されるもので、具体例として、太陽光線の遮蔽性に優れたカーボンブラック、黒鉛、酸化チタン、ベンガラ、紺青などの無機顔料、或いはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ペリレン系、イソインドリノン系などのうち発ガン性のない有機顔料が挙げられるが、なかでも黒色あるいは濃色の顔料、或いは隠蔽性の高い顔料であると効果的であることから、カーボンブラック、油煙、黒鉛、鉄黒、アンバー、酸化鉄粉、ベンガラ、黄酸化鉄、紺青、酸化チタンなどの使用が好ましい。
なお、顔料そのものが親水性に欠ける場合には、生分解性樹脂エマルジョンへの分散性が困難であるため、顔料に何らかの手段により親水性を向上させることが必要になる。
例えば、カーボンブラック自体は親水性に欠けるため、樹脂エマルジョンへの分散性が必ずしも良好ではなく、カーボンブラック表面にアニオン性官能基、カチオン性官能基、ノニオン性官能基、水酸基などを持つ自己分散型カーボンブラック、過酸化物やオゾンなど酸化物を用いてカーボンブラック表面を酸化処理したカーボンブラック、若しくは付加反応により、酸性基および/または酸性基の塩等のアニオン性基、水酸基、オキシエチレン鎖等のノニオン性基、アミン、アンモニウムなどのカチオン性基、カルボン酸及び/又はカルボン酸塩、スルホン酸および/またはスルホン酸塩などの親水性官能基を表面に付与したカーボンブラック、あるいはエステル化やポリマー鎖の導入して親水性を付与したカーボンブラックなどが好ましい。
油煙、黒鉛についてもカーボンブラックと同様に表面処理されたものを使用することが好ましい。
例えば、カーボンブラック自体は親水性に欠けるため、樹脂エマルジョンへの分散性が必ずしも良好ではなく、カーボンブラック表面にアニオン性官能基、カチオン性官能基、ノニオン性官能基、水酸基などを持つ自己分散型カーボンブラック、過酸化物やオゾンなど酸化物を用いてカーボンブラック表面を酸化処理したカーボンブラック、若しくは付加反応により、酸性基および/または酸性基の塩等のアニオン性基、水酸基、オキシエチレン鎖等のノニオン性基、アミン、アンモニウムなどのカチオン性基、カルボン酸及び/又はカルボン酸塩、スルホン酸および/またはスルホン酸塩などの親水性官能基を表面に付与したカーボンブラック、あるいはエステル化やポリマー鎖の導入して親水性を付与したカーボンブラックなどが好ましい。
油煙、黒鉛についてもカーボンブラックと同様に表面処理されたものを使用することが好ましい。
その他、バーク材、ヒル石、バーミキュライト、珪藻土など多孔質な無機物質のほか、PVA、ポリアクリルアミド、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸、澱粉などの保水剤、ベントナイトのような土壌改良剤、土壌団粒間のつなぎ、被膜補強或いは保水などの目的で使用する植物性繊維のような養生材などが適宜、選定され配合される。
これら顔料その他の配合割合は、塗布したマルチング材の形成された被膜の厚みの如何を問わず全光線透過率が10%以下、好ましくは5%以下になる配合率が求められ、適宜、配合量は定めることができる。カーボンブラック、油煙、黒鉛などでは生分解性樹脂エマルジョンの固形分100重量部に対して、5重量部以上配合することが好ましい。
マルチング材は工場において配合調製され防草作業の行われる現地に持ち込まれるか、若しくは防草作業の行われる現地において生分解性樹脂エマルジョンと顔料、もしくは生分解性樹脂の粉末と水ならびに顔料とが配合調製されマルチング材として使用される。
マルチング材は除草を求められる公園、農地、海岸、造成地、道路の街路樹周辺、その他空き地などに柄杓、鏝、手動式散布器などを使用して手作業により塗布したり、スプレーガン、モルタルガンなど動力式塗布器により散布することができる。塗布量は、土壌の表面状態、土砂の粒子径、宿根や切り株若しくは根茎などの有無、落下物の有無、平坦地であるか傾斜地であるか、などを考慮して、乾燥被膜が0.02〜0.5mmになるような塗布が実施されることが好ましい。
全光線透過率は被膜厚、顔料、充填材になどの配合割合によって異なるが、これらを調整して乾燥被膜の厚み如何を問わず10%以下、好ましくは5%以下とすることが求められる。
全光線透過率は被膜厚、顔料、充填材になどの配合割合によって異なるが、これらを調整して乾燥被膜の厚み如何を問わず10%以下、好ましくは5%以下とすることが求められる。
以下に生分解性樹脂エマルジョンの合成例と、これを使用した防草試験例について説明する。
なお、重量部を単に部として記載する。
(11)生分解性樹脂エマルジョンAの合成例
攪拌機、温度調節器、還流冷却管、温度計を備えた反応容器に水282部、PVA(平均重合度500、ケン化度88モル%)24.5部を加え、80℃まで加熱して溶解させたのち、べース生分解性樹脂の水系分散液として、PVAを乳化剤として調製されたポリブチレンサクシネートアジペート樹脂エマルジョン(昭和高分子株式会社製、ビオノーレエマルジョンEM−530 固形分53%、23℃における粘度3Pa・s、ガラス転移点−55℃)を85部添加した。系内温度を80℃に保ったまま攪拌しながら水10部に35%過酸化水素水溶液1部を溶解させた水溶液とVAc165部を3時間かけて滴下して80℃においてシード重合を進めた。得られた生分解性樹脂エマルジョンの固形分41.5%、最低造膜温度0℃、23℃における粘度4Pa・sであつた。
なお、重量部を単に部として記載する。
(11)生分解性樹脂エマルジョンAの合成例
攪拌機、温度調節器、還流冷却管、温度計を備えた反応容器に水282部、PVA(平均重合度500、ケン化度88モル%)24.5部を加え、80℃まで加熱して溶解させたのち、べース生分解性樹脂の水系分散液として、PVAを乳化剤として調製されたポリブチレンサクシネートアジペート樹脂エマルジョン(昭和高分子株式会社製、ビオノーレエマルジョンEM−530 固形分53%、23℃における粘度3Pa・s、ガラス転移点−55℃)を85部添加した。系内温度を80℃に保ったまま攪拌しながら水10部に35%過酸化水素水溶液1部を溶解させた水溶液とVAc165部を3時間かけて滴下して80℃においてシード重合を進めた。得られた生分解性樹脂エマルジョンの固形分41.5%、最低造膜温度0℃、23℃における粘度4Pa・sであつた。
(12)生分解性樹脂粉末Bの調製例
(11)で得られた生分解性樹脂エマルジョンA100部と1次粒子径が0.02μmのシリカ粉末5部をスプレードライヤーで噴霧乾燥させることにより生分解性樹脂粉末Bを得た。
(11)で得られた生分解性樹脂エマルジョンA100部と1次粒子径が0.02μmのシリカ粉末5部をスプレードライヤーで噴霧乾燥させることにより生分解性樹脂粉末Bを得た。
(13)生分解性樹脂エマルジョンCの合成例
生分解性樹脂エマルジョン1の合成例に使用したものと同一の反応容器に水130部、乳化剤として平均重合度500、ケン化度88モル%のPVA8.0部を加え、80℃まで加温してPVAを溶解させたものを分散媒体として、生分解性樹脂であるPCL「セルグリーンPH−5」(ダイセル化学工業株式会社製、GPC法による測定で数平均分子量6.4万)31.3部をVAc137部に溶解させたものを前記と同一のPVAの15%水溶液78部中に添加し、水60部を加えたものを1000rpmで強制攪拌して乳化液として、該乳化液と過硫酸アンモニウム1部を水10部に溶解したものを80℃に加熱され攪拌された該分散媒体中に3時間かけて滴下しながら乳化重合を進めて生分解性樹脂エマルジョンCを調製した。
得られた生分解性樹脂エマルジョンの固形分41.4%、最低造膜温度0℃、23℃における粘度3Pa・sであつた。
生分解性樹脂エマルジョン1の合成例に使用したものと同一の反応容器に水130部、乳化剤として平均重合度500、ケン化度88モル%のPVA8.0部を加え、80℃まで加温してPVAを溶解させたものを分散媒体として、生分解性樹脂であるPCL「セルグリーンPH−5」(ダイセル化学工業株式会社製、GPC法による測定で数平均分子量6.4万)31.3部をVAc137部に溶解させたものを前記と同一のPVAの15%水溶液78部中に添加し、水60部を加えたものを1000rpmで強制攪拌して乳化液として、該乳化液と過硫酸アンモニウム1部を水10部に溶解したものを80℃に加熱され攪拌された該分散媒体中に3時間かけて滴下しながら乳化重合を進めて生分解性樹脂エマルジョンCを調製した。
得られた生分解性樹脂エマルジョンの固形分41.4%、最低造膜温度0℃、23℃における粘度3Pa・sであつた。
(14)生分解性樹脂粉末Dの調製例
(13)で得られた生分解性樹脂エマルジョンC100部と1次粒子径が0.02μmのシリカ粉末5部をスプレードライヤーで噴霧乾燥させることにより生分解性樹脂粉末Dを得た。
(13)で得られた生分解性樹脂エマルジョンC100部と1次粒子径が0.02μmのシリカ粉末5部をスプレードライヤーで噴霧乾燥させることにより生分解性樹脂粉末Dを得た。
(15)酢酸ビニル樹脂エマルジョンEの合成例
生分解性樹脂エマルジョン1の合成に使用したものと同一の反応容器に、水256部、平均重合度500、ケン化度88%のPVA16部を80℃に加温して溶解させたのち、同温度で攪拌しながらVAc151部と過硫酸アンモニウム1部を水10部に溶解させたものを3時間かけて滴下しながら乳化重合を進め、滴下終了後、可塑剤としてフタル酸ジブチル18部を加え、冷却して酢酸ビニル樹脂エマルジョンEを調製した。23℃における粘度5Pa・s、最低造膜温度2℃、固形分41.0%であつた。
生分解性樹脂エマルジョン1の合成に使用したものと同一の反応容器に、水256部、平均重合度500、ケン化度88%のPVA16部を80℃に加温して溶解させたのち、同温度で攪拌しながらVAc151部と過硫酸アンモニウム1部を水10部に溶解させたものを3時間かけて滴下しながら乳化重合を進め、滴下終了後、可塑剤としてフタル酸ジブチル18部を加え、冷却して酢酸ビニル樹脂エマルジョンEを調製した。23℃における粘度5Pa・s、最低造膜温度2℃、固形分41.0%であつた。
(16)エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンF
攪拌器付きの高圧反応缶にケン化度88モル%、重合度1700のPVA10.3部とロンガリット1.1部を溶解した純水229部とVAc151部を仕込んだ。系内の温度を55℃としエチレンを31部仕込み加圧した。過硫酸アンモニウム0.5部を水10部に溶解したものとVAc78部を連続的に添加し重合を行った。圧力60kg/cm2で8時間重合を行い、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョンを調整した。23℃における粘度4Pa・s、最低造膜温度0℃、固形分53.0%であった。
攪拌器付きの高圧反応缶にケン化度88モル%、重合度1700のPVA10.3部とロンガリット1.1部を溶解した純水229部とVAc151部を仕込んだ。系内の温度を55℃としエチレンを31部仕込み加圧した。過硫酸アンモニウム0.5部を水10部に溶解したものとVAc78部を連続的に添加し重合を行った。圧力60kg/cm2で8時間重合を行い、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルジョンを調整した。23℃における粘度4Pa・s、最低造膜温度0℃、固形分53.0%であった。
実施例1〜4、比較例1〜7
以下の資材を均一に混合した試験用配合材を縦×横×高さ、30cm×30cm×5cmの合板型枠に厚み3cmにつめて試験母材とし、該試験母材の表面全面に、生分解性樹脂エマルジョンA、C、または生分解性樹脂粉末B、Dを水に分散させた生分解性樹脂エマルジョン、樹脂エマルジョンE、F、並びに親水性官能基の導入されたカーボンブラック Raven7000( コロンビアン・カーボン社製、以下CBと略称する)を表1の通り配合して得られた実施例、比較例のマルチング材をスプレーガンで塗布し、乾燥させて厚み0.1mmの乾燥被膜を形成させた。また、マルチング材を散布しないブランク状態を比較例7とした。
以下の資材を均一に混合した試験用配合材を縦×横×高さ、30cm×30cm×5cmの合板型枠に厚み3cmにつめて試験母材とし、該試験母材の表面全面に、生分解性樹脂エマルジョンA、C、または生分解性樹脂粉末B、Dを水に分散させた生分解性樹脂エマルジョン、樹脂エマルジョンE、F、並びに親水性官能基の導入されたカーボンブラック Raven7000( コロンビアン・カーボン社製、以下CBと略称する)を表1の通り配合して得られた実施例、比較例のマルチング材をスプレーガンで塗布し、乾燥させて厚み0.1mmの乾燥被膜を形成させた。また、マルチング材を散布しないブランク状態を比較例7とした。
試験用配合材
種子 ケンタッキー31フェスク 5グラム
砂質土 10リツター
バーク堆肥 3リッター
化成肥料 80グラム
種子 ケンタッキー31フェスク 5グラム
砂質土 10リツター
バーク堆肥 3リッター
化成肥料 80グラム
イ.生分解性
生分解性樹脂エマルジョンをテトラフルオロエチレン樹脂板上に、125μmの厚みで塗布し、室温で乾燥しフィルム化したものを所定のサイズにカットしてサンプルとした。生分解性樹脂粉末の場合はそのまま使用した。JISK6950の生分解性試験方法により生分解性の試験を実施した。植種源には名古屋市下水道処理場の返送汚泥を使用し、消費された酸素量から45日後の生分解度を求めた。
ロ.防草性
前記0035欄の試験用配合材を縦×横×高さが各30×30×5cmの合板型枠に厚み3cmに詰めたのち、実施例、比較例のマルチング材をスプレーガンで塗布、乾燥させて厚み0.1mmの乾燥被膜を形成させ、温度25℃、湿度65%の環境下において、7日間経過した後、マルチング材の被膜を貫いて出芽する状態を観察した。出芽ゼロ:○、出芽が認められる:×
ハ.流亡防止性
前記の配合から種子を除いた配合物を 縦×横×高さが30cm×30cm×5cmの合板型枠に厚み3cmにつめて、室内で7日間放置したのち勾配45°に調整した状態で、5mの高さから200mm/時間の降雨試験30分をして流亡試験した。
試験後、流亡しなかつた配合物の重量を測定し、試験前の重量に対して80%以上であつた場合を○、50〜79%であつたものを △、49%以下の場合を×とした。
ニ、全光線透過率
テトラフルオロエチレン樹脂板上に実施例、比較例のマルチング材を塗布して、厚み0.1mmの乾燥被膜を形成させたのち、剥離した乾燥被膜の全光線透過率を JISK7361−1(2000年度版)3.2の規定に従って株式会社東洋精機製作所 ヘーズガードIIにより測定した。5%以下を○、5%以上を×とした。
本発明になるマルチング材は、土壌に塗布して、被膜が形成されれば長期間にわたり雑草の繁茂を防止することができるため、公園、農地、造成地、道路の街路樹周辺、その他空き地などの防草用資材として有効利用できる。しかも、長期間にわたりマルチング材として防草用に利用されたあとは、生分解性があるため環境汚染にならなとことから、前記のような用途に安心して広く使用できる。また、造成地、グランド、堤防や道路の法面など、粉塵の飛びやすい場所や、風雨により侵食されやすい場所において、防塵材、侵食防止材としても利用できる。
Claims (3)
- 生分解性樹脂エマルジョンと顔料、若しくは生分解性樹脂の粉末と水と顔料とが配合されていることを特徴とするマルチング材。
- ベース生分解性樹脂の水系分散液の存在下において酢酸ビニルがシード重合されて調製された生分解性樹脂エマルジョン、若しくは其の粉末が使用されていることを特徴とする請求項1記載のマルチング材。
- 生分解性樹脂が酢酸ビニルに溶解された溶液を、乳化剤を含む水溶液中に滴下しながら乳化重合するか、生分解性樹脂が酢酸ビニルに溶解された溶液の乳化液を乳化剤を含む水溶液若しくは水中に滴下しながら乳化重合して得られる生分解性樹脂エマルジョン、若しくはそれらの粉末が使用されていることを特徴とする請求項1記載のマルチング材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004274780A JP2006087324A (ja) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | マルチング材 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101465113B1 (ko) * | 2014-06-13 | 2014-11-25 | 정종윤 | 천연 멀칭재 |
JP2017205048A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | デンカ株式会社 | 防草材及びそれの使用方法 |
CN112409551A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 四会市邦得利化工有限公司 | 一种可降解聚乳酸树脂成膜乳液及其制备方法及应用 |
WO2022138378A1 (ja) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | デンカ株式会社 | 土壌侵食防止剤 |
-
2004
- 2004-09-22 JP JP2004274780A patent/JP2006087324A/ja active Pending
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