JP4766019B2 - 農業用マルチフィルム - Google Patents
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Description
表層:脂肪族ポリエステル系樹脂(A)を35質量%以上85質量%以下、芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)を15質量%以上65質量%以下の割合で含む樹脂組成物であって、該樹脂組成物100質量部に対し酸化チタンを10質量部以上50質量部以下添加した樹脂組成物(I)、
裏層:脂肪族ポリエステル系樹脂(A)を55質量%以上85質量%以下、芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)を15質量%以上45質量%以下の割合で含む樹脂組成物であって、該樹脂組成物100質量部に対しカーボンブラックを1質量部以上5質量部以下添加した樹脂組成物(II)、
本発明の農業用マルチフィルムは、少なくとも表層および裏層を備えて構成される。表層を構成する材料は、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)および芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)の混合物に酸化チタンを添加した樹脂組成物(I)である。裏層を構成する材料は、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)および芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)の混合物にカーボンブラックを添加した樹脂組成物(II)である
脂肪族ポリエステル系樹脂(A)としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、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、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバリレート等の脂肪族ポリエステルおよびその誘導体、ポリシクロヘキシレンジメチルアジペート等の脂環式ポリエステルおよびその誘導体、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシバリレート共重合体等の脂肪族ポリエステル共重合体等が挙げられる。
さらに、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)には、脂肪族オキシカルボン酸単位が含有されていてもよい。
また、本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂(A)は、3官能以上の脂肪族または脂環式多価アルコール、脂肪族または脂環式多価カルボン酸またはその無水物、または脂肪族多価オキシカルボン酸を共重合すると、得られる脂肪族ポリエステル系樹脂(A)の溶融粘度を高めることができ好ましい。
本発明で使用する脂肪族ポリエステル系樹脂(A)は、公知の方法で製造することができる。例えば、上記の脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分と脂肪族または脂環式ジオール成分とのエステル化反応および/またはエステル交換反応を行った後、減圧下での重縮合反応を行うといった溶融重合の一般的な方法や、有機溶媒を用いた公知の溶液加熱脱水縮合方法によっても製造することができる。中でも、経済性ならびに製造工程の簡略性の観点から、無溶媒下で行う溶融重合でポリエステルを製造する方法が好ましい。
本発明において使用される芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)は、下記式(4)で表される脂肪族または脂環式ジオ−ル単位、下記式(5)で表される脂肪族または脂環式ジカルボン酸単位、ならびに下記式(6)で表される芳香族ジカルボン酸単位を必須成分とする。
本発明の農業用マルチフィルムを構成する表層および/または裏層は、脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(C)を含有していることが好ましい。脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(C)は、下記式(7)で表される脂肪族オキシカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族オキシカルボン酸系樹脂である。
本発明の農業用マルチフィルムにおける表層および/または裏層は、カルボジイミド化合物を含有していることが好ましい。これにより、主に大気中の水分等による加水分解を抑制することができる。用いられるカルボジイミド化合物は、分子中に1個以上のカルボジイミド基を有する化合物(ポリカルボジイミド化合物を含む)であり、このようなカルボジイミド化合物は、例えば触媒として有機リン系化合物または有機金属化合物を用いて、イソシアネート化合物を70℃以上の温度で、無溶媒または不活性溶媒中で脱炭酸縮合反応させることにより合成することができる。
(表層)
表層を構成する樹脂組成物(I)における脂肪族ポリエステル系樹脂(A)の配合量は、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)と芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)の合計量を100質量%として、下限が35質量%以上、好ましくは40質量%以上、より好ましく45質量%以上であり、上限が85質量%以下、好ましくは80質量%以下である。
裏層を構成する樹脂組成物(II)における脂肪族ポリエステル系樹脂(A)の配合量は、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)と芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)の合計量を100質量%として、下限が55質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましく65質量%以上であり、上限が85質量%以下、好ましくは80質量%以下である。
本発明において表層・裏層を構成する樹脂組成物(I)・(II)には、本発明の効果を阻害しない範囲で他の生分解性樹脂、例えば、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、セルロースエステル等や澱粉、セルロース、紙、木粉、キチン・キトサン質、椰子殻粉末、クルミ殻粉末等の動物/植物物質微粉末またはこれらの混合物を配合することができる。
樹脂組成物(I)(II)を成形してマルチフィルムにするには通常、Tダイ、Iダイ、丸ダイ等から所定の厚み、層構成で押し出す方法が取られる。具体的には、複数台の押出機と多層成形の可能なダイスを有する、空冷およ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ダイ成形が実施される。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であり、その幅が小さいほど、フィルム物性の縦横バランスが良好となる。また、ブロー比は通常1.5〜5.0であり、ブロー比が大きいほどフィルム物性の縦横バランスがよくなる傾向がある。成形温度は樹脂の融点以上であれば可能であるが、通常150℃〜220℃の範囲で行われる。
<脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)>
撹拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計および減圧口を備えた容量1立方メートルの反応容器に、コハク酸134kg、1,4−ブタンジオール116リットル、DLリンゴ酸0.24kg、酸化ゲルマニウムを予め1質量%溶解させた90%DL乳酸水溶液7.21kgを仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気下120℃から反応を開始し、1時間40分かけて200℃まで昇温した。引き続き、1時間25分かけて230℃に昇温すると同時に1mmHg(133Pa)まで減圧し、230℃、1mmHg(133Pa)にて4時間20分重合を行い、脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)を得た。
撹拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計および減圧口を備えた容量1立方メートルの反応容器に、コハク酸76.9kg、アジピン酸24.8kg、1,4−ブタンジオール84.3リットル、DLリンゴ酸0.24kg、酸化ゲルマニウムを予め1質量%溶解させた90%DL乳酸水溶液5.4kgを仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気下120℃から反応を開始し、1時間40分かけて200℃まで昇温した。引き続き、1時間25分かけて230℃に昇温すると同時に1mmHg(133Pa)まで減圧し、230℃、1mmHg(133Pa)にて4時間重合を行い、脂肪族ポリエステル系樹脂(A2)を得た。
<芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B1)>
芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B1)として、ビー・エー・エス・エフ ジャパン社製のポリブチレンテレフタレートアジペート「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。なお、1H−NMR測定によると、「エコフレックス」を構成するモノマーの組成は、テレフタル酸/アジピン酸/1,4−ブタンジオール=87/100/187モル比であった。
<脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(C1)>
脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(C1)として、三井化学社製のポリ乳酸「レイシアH−100」を用いた。この樹脂のMFR(190℃、2.16kg荷重)は8.3g/10分であった。なお、融点は166℃、ガラス転移温度は59℃であった。
ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを縮合して得られたポリカルボジイミド(軟化温度70℃、熱分解温度340℃、重合度8〜12)を用いた。
酸化チタン含量が60質量%である酸化チタンマスターバッチを用いた。なお該マスターバッチのベース樹脂は、脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)であり、以下では「白MB」と呼ぶ。
カーボンブラック含量が30質量%であるカーボンブラックマスターバッチを用いた。なお該マスターバッチのベース樹脂は、脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)であり、以下では「黒MB」と呼ぶ。
脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)および(A2)、芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B1)、脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(C1)、カルボジイミド化合物、酸化チタン(白MB)、カーボンブラック(黒MB)を表1(実施例)および表2(比較例)に示した配合にて、190℃において二軸混練機にて混練し、175℃でインフレ成形し、20μm厚みのフィルムを得た。なおインフレチューブ外側を白色層とし内側を黒色層とした。
成形フィルムを目視で判断した。
○:筋ムラが殆ど見られない。
△:筋ムラが若干認められる。
×:筋ムラが顕著に認められる。
JIS K6781に準拠して測定した。
JIS K7128に準拠して測定した。
東洋精機社製フィルムインパクトテスターを用い、直径50mmのフィルムの打ち抜き衝撃強度をJIS P8134に準じて測定した。なお、インパクトテスター打ち抜き部先端には直径25.4mmの半球状金属製治具を取り付けて評価を行った。
引張特性測定用サンプル(MD方向)を50℃、90%RHの状態に30日間保持した。23℃、50%RH雰囲気下で24時間以上状態調節後、サンプルの引張測定を行い、その引張破断伸びの初期値に対する保持率で評価した。
圃場に埋設し、その生分解性を観察した。
○:6ヶ月後にフィルムに穴あきが認められる。もしくは消失している。
×:6ヶ月後に外観に変化がない。
Claims (4)
- 少なくとも下記組成物からなる表層および裏層の2層を備えたフィルムであって、
表層:脂肪族ポリエステル系樹脂(A)を35質量%以上85質量%以下、芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)を15質量%以上65質量%以下の割合で含む樹脂組成物であって、該樹脂組成物100質量部に対し酸化チタンを10質量部以上50質量部以下添加した樹脂組成物(I)、
裏層:脂肪族ポリエステル系樹脂(A)を55質量%以上85質量%以下、芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)を15質量%以上45質量%以下の割合で含む樹脂組成物であって、該樹脂組成物100質量部に対しカーボンブラックを1質量部以上5質量部以下添加した樹脂組成物(II)、
前記脂肪族ポリエステル系樹脂(A)が、脂肪族または脂環式ジオール単位、ならびに脂肪族または脂環式ジカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族ポリエステル系樹脂であり、
前記芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂(B)が、脂肪族または脂環式ジオール単位、脂肪族または脂環式ジカルボン酸単位、ならびに芳香族ジカルボン酸単位を必須成分とし、芳香族ジカルボン酸単位の含量が、脂肪族または脂環式ジカルボン酸単位と芳香族ジカルボン酸単位との合計に対し、5モル%以上50モル%以下である芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂である、農業用マルチフィルム。 - 前記表層および/または前記裏層が、前記樹脂組成物(I)または(II)それぞれ100質量部に対して、1質量部以上50質量部以下の脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(C)を含有し、該脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(C)が脂肪族オキシカルボン酸単位を必須成分とする樹脂である、請求項1に記載の農業用マルチフィルム。
- 前記表層および/または前記裏層が、前記樹脂組成物(I)または(II)それぞれ100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下のカルボジイミド化合物を含有する、請求項1または2に記載の農業用マルチフィルム。
- 前記カルボジイミド化合物が、重合度2以上40以下のポリカルボジイミド化合物である、請求項3に記載の農業用マルチフィルム。
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