JPH03174449A - 生分解性フイルム及びその製造方法 - Google Patents

生分解性フイルム及びその製造方法

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JPH03174449A
JPH03174449A JP2266535A JP26653590A JPH03174449A JP H03174449 A JPH03174449 A JP H03174449A JP 2266535 A JP2266535 A JP 2266535A JP 26653590 A JP26653590 A JP 26653590A JP H03174449 A JPH03174449 A JP H03174449A
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film
biodegradable
synthetic polymer
catalyst
particles
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JP2266535A
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Hannu Lauri Suominen
ハヌー・ローリ・スオミネン
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Biodata Oy
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    • A01G13/00Protecting plants
    • A01G13/02Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
    • A01G13/0256Ground coverings
    • A01G13/0268Mats or sheets, e.g. nets or fabrics
    • A01G13/0275Films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成重合体と生物学的材料とからなる生分解性
カバー用フィルム(cover Hlm )の製造方法
に関する。
本発明は、また、合成重合体と生物学的材料とからなる
生分解性カバー用フィルムに関する。
カバー(覆い)がガラス又はグラスチックから製造され
ている温室内で植物を生育させることは知られている。
透明なカバーは可視光緑の範囲内の短波及び長波の輻射
線を透過させ得る。温室のカバーは長波輻射線よシも短
波輻射線を透過させることが知られている。従って、温
室内の光線の加熱効果は、温室の内部では短波輻射線が
長波輻射線に転換されるように生起する。
従来知られている方法におしては、温室の原理は、地面
(field )上では、カバーが地面の表面上に畝状
トンネル(bow )の形に形成されるような方法で、
あるいは、カバーが地面の表面に施されるような方法で
利用されてしる。これらの方法で地面に適用される場合
には、カバー材料としてはプラスチック又は紙が使用さ
れておシ、植物はこれらのプラスチック又は紙を通して
生長させている。この既知の方法ではつぎのどとき利点
が得られる:すなわち、短波輻射線が熱に変換されるよ
うな透過性カバーを使用することによれ温度が上昇する
;紙製カバーを使用することによっても水の蒸発が防止
される;更に光を透過するフィルムを使用することによ
り、カバーの下での雑草の生長が阻止される。
除草剤(weed −klll@r )の必要性は、透
明カバーを使用した場合、カバーを使用しないで植物を
生長させた場合と同等であるか、ある場合には、よう大
きい:その理由は、フィルムの内側で水分が凝縮し、そ
のため、生長させるべき植物の周囲に、雑草の生長に対
して良好な条件が形式されるからである。更に、地面が
フィルムの間で露出するため(フィルムを固定するため
に、敵状トンネル部の両側に土壌で段々に覆った地面が
使用される)、雑草に対して生長条件が良好になる。
従来から知られているカバー用フィルムは、しばしば、
紫外線の作用によシ分解されて小片になることがあった
。従来、紫外線によって分解されるべきフィルムについ
て、微生物によって分解を継続させ、フィルムを完全に
分解させることが試みられている。しかしながら、この
既知のフィルムの分解方法においては、分解は完全には
行われない。実際に、紫外線は土壌を透過することがで
きず、従って、フィルムを分解することができないため
、土壌によって覆われているカバー用フィルムの端部は
地面中に保持される。カバーフィルム上の土壌の小片あ
るいはダストの層でさえ、フィルム中に進入する紫外線
の重合体の結合を分解するエネルギーの作用を阻害する
。理論的には、植物がカバー用フィルムを覆い始めた後
においても、該フィルムは紫外線の作用によう分解され
て、地面中で問題を生じることがないような小片になる
はずである。しかしながら、実際には、紫外線の作用に
よる分解は完全ではなく、その結果いわゆる複合フィル
ム材料中の合成重合体自体は生物学的に分解されないた
め、地面中のグラスチック材料が増々増大する0合成重
合体は水を吸収せず、一方、生物学的分解は微生物によ
って産生される酵素の作用によって生起するものであり
そして酵素は水の存在下でのみ作用するものであるため
、合成重合体については生物学的分解は生起し得ない。
分子中に例えば約12000個の連続している炭素原子
を有する合成重合体は、生物学的分解の速度が重要性を
有する前に、数十個の炭素原子を有する長さの約500
個の断片に分解されるべきである。しかしながら、グラ
スチックフィルムの構造は、重合体が数十個の炭素原子
を有する断片に分解された段階ですでに本質的に変化し
ているであろう。このような形式で分解されるプラスチ
ックフィルムは重大な特性の問題を生せしめる可能性が
ある。このため、この種のフィルムの使用は、近年減少
している。筐た、分解によって恐らく生じ得る毒性を有
する残留分によっても問題が生じる。
lた、植物の生長時期が終了した後にカバー用フィルム
を地面から取シ去る方法も従来から知られている。しか
しながら、かかるフィルムの使用方法は非常に不経済で
ある。更に、従来から知られている方法においては、よ
う安価に製造できるという理由から、非常に薄いフィル
ムが主として使用されている。しかしながら、かかる薄
いフィルムは容易に破壊されるため、このフィルムを地
面から除去することが困難である。従来から知られてい
る方法においては、畝部を固定する段部についてはフィ
ルムの間に露出された土壌を残すことが必要であるため
、植物が生長している地表の約50〜70優しかカバー
用フィルムによって覆われていない。
本出願人が先に出願したフィンランド特許出願第891
905号には、カバー用フィルムの分解の問題を改善す
る方法が提案されており、この方法においてはフィルム
を刺し子(qullting)によシ、植物を生長させ
るべき表面に固定し、それによって、植物を生長させる
表面の全体をフィルムによって覆うことが行われている
。このフィンランド特許出願第891905号の方法に
おいては、フィルムの全体が地面上にあるため、紫外線
によるフィルムの分解は改善される。しかしながら、紫
外線分解性フィルムを使用した場合においても、公知の
フィルムは生物学的に分解されないため、地面中に残留
するプラスチックがいよいよ増加するという問題は依然
として存在する。
生分解性材料は、その化学的構造により、キノコ菌及び
バクテリアのごとき微生物の作用により分解し得る;こ
の生分解性材料の微生物による分解は、該材料を、土壌
中に埋没させるか又はこれとは別の方法で、微生物が生
育し得る条件下で該微生物と接触させたときに生起する
。本明細書にネ・いては“生分解性″’ (”biol
ogically degradable”)という用
語は、分解が微生物のごとき生物の作用によって生起す
る形式の分解について使用される。
“分解性″(d6gradabla″)という用語は、
例えば、他の添加剤又は他の物質の作用により断片に分
解され得るエチレン重合体の分解につbて言及する場合
に使用される。この形式の分解には微生物は関係しない
例えば、カビの培養株(mould cultur@)
によるグラスチックフィルムの生分解を研究すること及
びこの分解を種々の方法で示すことも試みられている(
 ASTM規格、STM G 21−701980  
参照:この規格はグラスチック材料のいわゆる生分解の
研究に使用されている)。しかしながら、カビは生育し
ているにも拘わらず、生分解に関しては、グラスチック
フィルム上でのカビの生育は全く示されなかった。プラ
スチックフィルム上でのカビの生育は、フィルム中の添
加剤の量とは関係があるが、合成重合体自体には影響し
ないものと考えられる。
一般的には、フィルム材料が酸化防止剤を含有していな
いが、例えば合成重合体分子のC−C結合を切断するU
、V−触媒を含有している場合には、該フィルム材料は
分解して断片になるということは云い得る。グラスチッ
ク材料の分子が二重結合を含有している場合には、該材
料は触媒が存在しない場合でも、よう少ないエネルギー
によって分解される。
合成重合体材料の生分解においては親水性の水溶性基が
必要である。重合体Vi酵素の作用によシ分解され得る
親水性基例えばカルボニル基又はカルボキシル基が形成
されるように切断されなければなら71−い。フィルム
の生分解によシ生ずる分解生成物は、水、二酸化炭素及
びバイオマス(biomass )でなければならない
合成重合体とバイオポリマーとの組合せからなうかつ、
通常、紫外線に対して感受性の触媒が添加されている、
かかる生分解性フィルムを製造するために種々の試みが
行われてhる。触媒として光線を使用することにより合
成重合体を分解する物質は一般に、何えば、欧州特許公
告第230143号から知られている。
合成グラスチック材料は、生分解性重合体によシ上記グ
ラスチック材料中に親水性基が含有されている場合には
、水を吸収することができると考えられている。デンプ
ンはこの目的についての最も安価な生分解性重合体であ
り、合成重合体に添加してデンプンを使用することによ
り、デンプンの価格はポリエテンの価格によシ低いので
、フィルムの製造価格は著しく低下する。糊化させた(
g・1at1niz・d)デンプン単独では非常に脆弱
なフィルムが形成されるため、すなわち、水に感受性で
あるため、満足し得る製品を得るためには、デンプンを
フィルム中で使用し得る他の物質と組合せなければなら
ないことが知られてしる。4 +)エテノ(PE)は所
望の物理的性質を有するフィルムを製造するために最も
一般的に使用される合成重合体である。しかしながら、
30]i量係以上の高割合のデンプンを含有する組成物
から吹込法により pz−フィルムを製造する試みは成
功しなかった。その理由はデンプンが非常に粗大な物質
(粒度20〜150μm)であり1これが薄−フィルム
を製造することを阻害したことにある。更に、吹込法に
おいては、デン2ノ粒子とm fa f 5 x チッ
ク塊が通常の吹込温度(170〜2oooc)で行われ
る吹込操作においては異なった速度で移動し、そのため
、孔を有する脆弱でかつ破壊され易いフィルムが形成さ
れる。換言すれば、吹込法にヨ?)薄イフィルムを製造
することは、フィ/I/ ム75に余シにも厚いものに
なるため、不可能であった。
更に、合!y、重合体の混合を促進するためにデングン
粒子の周囲に化学結合金導入することも試みられている
。かかるフィルムは例えば米国特許第4.337.18
1号明細書、英国特許第1.487.05[]号明細書
及び英国特許第1.485.833号明細書に記載され
ている。これらの既知のフィルムにおいては、該材料は
少なくとも理論的にはある程度まで湿潤性であるため、
酵素は理論的には上記材料を分解し得る。しかしながら
、この方法は非常に高価な方法であり、それにも拘わら
ず、上記フィルムは引張強さが小さい;厚いフィルムを
製造しなければならない;フィルムを延伸できない;と
いう欠点を有する。
フィルム材料中に他の反応性基、例えば二重結合を付加
することも試みられている。フィルム材料が二重結合金
含有しておシ、該材料が酸素及び金属触媒(例えばF@
)と反応した場合には、反応性のパーオキシド基−c−
o−o−c−が形成される。かくして遊離の酸素原子と
ラジカルが生成し、その作用によシ炭素原子間の結合が
切断され、例、tばカルボキシレート基と切断された炭
素−水素鎖が生成する。この現象は金属触媒を含有する
フィルムで利用されている(例えば欧州特許公告第8(
5,110154,9号公報参照)、フィルム材料がカ
ルボキシル基RCOOHを含有している場合、該材料は
水で包囲されたとき、微生物からの酵素の作用により分
解され得る。換言すれば、反応性基と触媒とがフィルム
材料に添加されており、その作用によう、生分解性RC
OOH基が所与の条件下で得られる。しかしながら、こ
れらの材料も製造するのに費用を要する。
米国粋許第4.337.181号明細書に記載O方法に
かいては、デンプンとエチレン−アクリル酸共重合体と
場合によシボリエテンと全混合しついで共重合体の官能
性酸基の一部金中和する添加剤全使用して、吹込により
フィルムを製造している。この方法は湿潤したデンf/
の使用を可能にするが、高価な添加剤を必要とする。欧
州特許出に第023[1143号明細書によれば、g光
性物質とエチレン/−酸化炭素共重合体とからなる光分
解性物質を使用することによれ光分解を促進しなければ
ならない。感光性物質は重金属ジチオカルバメート又は
重金属ジチオホスホネートであることが好ましい。すで
に述べたごとく、カルボナル基を含有するエチレン共重
合体は紫外線により分解し得るが、その寿命は十分に長
いものではない。
更に、米国時:1!F第3,901,838号明細書に
は生分解性熱可塑性重合体と分解性エチレン重合体から
なるフィルム及び混合を慣用のミキサー中で行い、ミル
中で粉末にすることが記載されている。英国特許第1 
、483 、838号明細書から、水不溶性の非生分解
性フィルムを形成する材料とこの中に均一に分散した生
分解性物質とからなる生分解性フィルムであって、上記
生分解性物質がフィルム材料の40〜60重量係の量で
存在している生分解性フィルムが知られている。このフ
ィルムに釦いては生分解性物質は水を吸収する微粉砕し
た物質である。上記英国特許間、!fi書の方法におい
てはフィルムはこれらの物質の水性分散体から製造され
る。
換言すれば、この方法においてはフィルムは有機溶剤中
又は水性系の分散体から製造され、そして、その物理的
性質のため、このフィルムは植物生長用フィルム(gr
owing film )としては、全く、使用し得な
い。
要約すれば、カバー用フィルムの分解は2つの問題を有
するということが云える。すなわち、−方ではこれらの
フィルムが使用されている間は分解されないことが望は
しい、他方においては、これらのフィルムの使用が終了
したときには、これらのフィルムは、当然、環境に有害
な影響を与えない形で生態系に還送されるべきである。
すなわち、巨大分子は微生物の食物として使用され得る
よう小さな化合物に分解されるべきであり、それによっ
て、巨大分子は食物サイクルに還元されるべきである。
市販のビニル系グラスチックス、すなわち、ポリエチレ
ン、ポリfロビレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル及
び芳香族ポリエステルの大部分は生分解を受けない、生
物学的に分解される重合体は例えばセルロース誘導体、
脂肪族ポリエステル及びポリエステルをベースとするポ
リクレタ/のごとき、酸化の程度の大きい(farex
idat@d )生成物だけである。これらは水溶性の
短鎖に分解され得るので、微生物によシ食物として使用
され得る。分子量を低下させるかつ化学構造も変化させ
得る処理においては、重合体を微生物の分解作用におけ
る。例えばポリエチレンを亜硝酸で酸性化した場合には
、好熱性キノコ菌を成長させ得るワックス状化合物が得
られる。強い紫外線もグラスチックに化学変化を生ぜし
め、例えばカルボニル基を形成させる;このケト/は微
生物の代謝物の一部である。
従って、紫外線、光分解性添加剤、形態学的表面(mo
rpbologic龜15urface )、添加剤、
酸化防止剤及び分子量はポリエデンの生分解に影響を与
える。パラフィンの生分解はポリエチレンの生分解と対
比し得る。分解の開始時においては、分解に影響を与え
る主な因子は紫外線及び/又は酸化剤であるが、−旦、
カルボニル基が形成されると、微生物はこのカルボニル
基に作用してポリエチレン分子をよう短い7ラクシヨン
に分解し、最終生成物として二酸化炭素と水が生成する
。生分解と周囲の因子とは大きな相剰効果を示し、従っ
て、分解は温度、紫外線、水、微生物の種類及びその食
物を包含する種々の因子を組合せた結果として生起する
ものであるため、生分解において得られる結果は、一つ
の因子だけによって説明することはできない、しかしな
がら、水の存在は生分解に対して必ず必要な条件である
本発明の目的は、紫外線の作用によって分解が開始され
そしてこの紫外線による分解の後には、更に、生物学的
に分解されるが、それにも拘わらず、植物の一つの成長
時間の間は分解に耐える強度を有しその後11物の次の
生長時期より遅くない時期に生物学的に分解されるフィ
ルムを提供することにある。
本発明の目的は、更に詳しくは、紫外線によって分解さ
れるかつ水を結合する、従って、生物学的にも分解され
るフィルムを提供することにある。
本発明の目的は、2段階で分解されるフィルム材料、す
なわち、最初、脆化(崩壊)しついで地面中にあるとき
に、最終的に生物学的に分解されるフィルム材料を提供
することにある。このフィルムは機械的に大きな強度上
布する従って使用条件に耐えるものでなければならずか
つ植物の次の生長時期より遅くない時期に分解されるも
のでなければならない;換言すれば、最終の生分解は最
初の植物の生長時期の後よう早くない時期に生起するこ
とを意味する。
本発明の目的は、更に詳しくは、合成重合体、例えばポ
リエチレン及びポリゾロビレ/のごトキポリオレフィ/
と生分解性重合体、例えばデノプン又はセルロースに基
づく生分解性フィルムを提供することにある。
本発明の別の目的は、バイオポリマーと合成重合体とか
らなる従来のフィルム材料の欠点、すなわち、フィルム
が厚くかつ脆弱である;装造費用が余シに高い;及び生
分解が不完全でかつ余シにも遅い;という欠点を排除す
ること・にある。
上記の目的上達成するために本発明の方法は、次の工程
: a)油含量の多い植物材料を粉砕し、乾燥し且つきわめ
て微細に分割した形で粉末化する工程と、b) i&終
的に得られるフィルムはフィルム押出機中で製造し、該
押出機中では前記工程a)で得られた粉末を場合によっ
ては該フィルムで使用すべき他の添加剤と且つ合成重合
体と混合する工程とからなることを主に特徴としている
次に本発明のプラスチックフィルムは、前記の生分解性
重合体を粒子の形で合成重合体中に均質に分布させ、前
記の生分解性重合生分解性重合体はタン白質と植物油と
から主としてなっていることを主に特徴としている。
本発明の有利な具体例は請求項記載の特徴上布する。
本発明においては植物材料は水溶液中で処理せずに、例
えば油含有植物からの種子又は所与の豆類又は穀類よシ
なり得る植物材料から乾煽材料を製造するのが重要であ
る。直接粉砕した油含有植物材料をフィルムの製造に使
用した時には、小さな粒度のきわめて微細に分割した材
料が得られる。
一部には油含量が多いことによシ植物材料の構造は微細
であり非分解性の部分金含有しない。この植物材料を好
!シ<はジェットス) IJ−ムのM埋で粉砕する時に
は重質フラクションが除去され、その結果として20μ
m以下例えば0.5〜5μmさえの粒度合もつ微細に分
割した材料が得られる。
以下に唄いては、本発明金更に詳細に説明する。
本発明で使用されるべき合成重合体は任意のオとが レフインであるこ  でき、そのメルトインデックスは
それ自体1問題ではない。LLI)DPE、 LDPE
又はHDPE のごとき線状重合体及び分岐@重合体の
いずれも使用し得る。しかしながら、重合体について所
定の性質が要求される。例えば、合成重合体とバイオポ
リマーは適合するものでなければならない;すなわち、
合成重合体と混合するバイオポリマーは、場合によう使
用される予備混合配合物又はマスターバッチの製造中の
及びフィルムの吹込及び延伸と関連する、合成重合体の
溶融温度に耐え得ることが必要である0本発明において
はバイオd リマーは、その小さな・粒度と被覆方法と
にょう、合成重合体中に均一に分布させ得る。
更にバイオポリマーは紫外線と過酸化物の分解作用を阻
害する酸化防止剤を含有してはならない。
油含量の多い植物材料用に種々の原料を使用でき、例え
ばヒマワリ、大豆及び粉砕された別の生物学的材料を使
用できる。植物材料は筐たデンプン、セルロース及び他
のバイオポリマーを含有し得る。
バイオポリマーと合成重合体とを混合するための従来の
方法においては、粒度が余すに大きいために問題が生じ
、薄いフィルムを製造することができず、その上、大き
な粒子は溶融物と混合することが困難である0本発明に
おいては、10μm以下、好ましくは0.5〜5μmの
小さい粒子金使用するため、20〜40μm%ある場合
には、10μmの厚さのフィルムを製造し得る。合成重
合体のフィルムにおいて粒度が本発明におけるごとく小
さいものである場合には、化学的に変性されていないか
かるバイオポリマー材料を40%の量で合成重合体中に
容易に含有させ得る。上記した如き小さいバイオポリマ
ー粒子は既知の原料からは形成し得なかったものである
が、本発明では慣用のバイオポリマーの構造よシも微細
な構造をもつ油含有植物材料を使用するものであり、し
かも粉砕処理では、それによって重質7ラクシヨンが除
去されるジェットストリーム法が好ましくは使用される
。更には本発明の有利な態様では、生分解に必要な酵素
を産生ずる乾燥した微生物をバイオポリマー材料に導入
できる。微生物はフィルム材料中に残留できそこで後に
フィルムの生分解を促進する。例えばセルロースを分解
しようとする場合には、使用可能な酵素はセルラーセ例
えばエンドグルカナーゼであり、これはセルロースから
セルデキストリン又はセルビオヒドロラーゼ金分割し、
その最終生成物はセルビオースである。用いた微生物は
例えばバチルスバクテリア又はトリコデルマカビの胞子
であり得る。バクテリア又は胞子の割合は1〜20係、
好!シ<は10優である。次いでα−アミラーゼ酵素は
デンゾ/を分解する。
この方法ではバイオポリマーは最終的に完全に分解され
る。合成重合体の分解は例えばデカルボキシラーゼ酵素
の作用によって促進される。この場合には、バイオポリ
マー材料粒子はまた植物油例えば大豆油、なたね油又は
他の対応する油を含有する。
微粉砕即ち粉末化はいわゆるFP法(Oy Flnnp
olvaABによシ開発された微粉砕法;同社のパンフ
レット参照)によシ行うことが最も好筐しい。この方法
は粒子が高速で気流中で互いに衝突するように行われる
;換言すれば、この方法では粒子は機械的には粉砕され
ない、空気とこの空気中で微粉砕されるべき混合材料と
が2つのノツチ金経て、適当な角度で衝突ラインに導か
れる。粉末化温度を所望の範囲に保持し、それによって
混合材料を完全に乾燥する。しかしながら、本発明にお
いては、好ましくはないが、微粉砕を他の従来公知の方
法、例えば、ミルを使用する方法によう行い得る。微粉
砕上行った後、粒子上合成重合体と共にスクリュー押出
機内で造粒して顆粒にすることが好ましい、顆粒は約6
0〜70%のバイオポリマーを含有している。この顆粒
はバイオポリマーと合成重合体を含有する、いわゆるマ
スターバッチ、すなわち、予備混合配合物を形成してい
る。スクリュー押出機から吐出される溶融物乞切断して
ベレットにしついで空気流中で乾燥する。ペレット余水
で冷却しついで乾燥することもできる。適当な合成重合
体は、例えば1.J IJ二ケテンある。造粒は任意の
重合体を用いて行い得るが、この重合体はバイオポリマ
ーの種類に応じて適正なメルトインデックスを有してい
なければならない。これらの顆粒はバイオポリマーと合
成重合体からなる予備混合配合物を形成する。
フィルム中に触媒を含有させることを希望する場合には
、金属触媒と合成重合体からなる、顆粒の形の第2の予
備混合配合物も調製する;この配合物の調製も押出機中
で行われる。金属触媒は例えば無水F・C2a)であ勺
、予備配合物中のその濃度はQ、1〜1%である。他の
使用可能な金属触媒は例えばCu2j 5412+、Z
n”sすなわち、c−c結合を切断する場合に、例えば
カルボニル基を形成させるのに必要な、植物油に対する
公知の酸化剤である。ついで炭素鎖を、この基の始1)
の方から生分解し得る・ 使用される重合体のメルトインデックスは約4であるこ
とは好筐しく、これはグラスチックフィルムの製造温度
が150°Cであう得ることを意味する。好筐しい態様
においては触媒とバイオポリマーの両者から、それぞれ
の予備配合物(“マスターバッチ″)を調製するので、
このような場合には、′真実の (” real″)フ
ィルム押出機内にかいてはもはや”真実の”混合は行わ
れず、その代シに、前記の押出機内ですでに調製された
プレミックス(予備混合物)の混合を行う。”真実の7
混合をフィルム押出機内でなるべく後で行うこともでき
る。触媒を使用した場合には、触媒は可能な限シ長い時
間、バイオポリマーから分離しておくことが好!しい。
有利な態様にかいては、フィルム押出機内にa)  0
.1〜1%の金属触媒と合成重合体を含有する触媒のプ
レミックス(マスターバッチI);b)60〜80傷、
好ましくは約60%のバイオポリマーと合成重合体と好
ましくは胞子の形の微生物全含有する、重合体のプレミ
ックス(マスターバッチ■);及び C)所望ならば、更に状況に応じて例えば1〜50%の
合成重合体及び添加剤、何えば顔料及び他の光学的助剤
(optic agent );を供給することにより
、”真実の”フィルム押出機内で最終フィルムを製造す
る。
最終フィルム中に存在させることを希望するこれらの成
分をフィルム押出機内で混合し得る。
フィルムの輻射線の透過性と吸収性は粒子の添加量とい
わゆる着色剤成分の種類に依存する。フィルムの表面に
圧着させるか又はフィルム材料と混合することにより染
料金添加し得る。最終フィルムの分解時間はよう少量の
あるいはよう大きな粒子を使用した場合にはよシ長く、
一方、よシ多量の植物油又は触媒を使用した場合には分
解時間はよう短い0例えば分解時間は種々の成分の量に
よって調節し得る。
触媒は可能な限シ後でフィルムに添加される1では分離
されているが、土壌中に十分な触媒が存在するか否か又
は、紫外線の分解作用が十分であるか否かは明らかでは
ないので、通常、触媒をフィルムに添加する0本発明の
植物材料及び微生物は地面に施すまでは、本質的に乾燥
している。ノくイオボリマー粒子の量と寸法は、これら
の粒子が接触して、その結果、水を吸収して湿潤しかく
してフィルムが微生物によって分解されることができる
ように選択される。バイオポリマーと合成重合体の量の
比率が正しい値であるときは、フィルムは所望の時間で
は分解されないであろう。フィルム材料中に余妙に多く
のバイオポリマー粒子が存在する場合には、強度的性質
が不良になる・本発明においては、所要量のバイオポリ
マーを薄いフィルムの場合でも、フィルム中に均一に包
含させるので、該フィルムは生分解されることができる
。フィルム中の添加剤は全て品質の良好なものであうか
つ分解されたときには土壌改讐剤として作用スるので、
フィルムが分解されたときには、土壌に新しい栄養分が
与えられる0本発明のカッく−フーイルムは植物上生育
させるのに使用するのに非常に有利なフィルムであり、
これを使用する環境(土壌)中で分解される;分解速度
は用途に応じて1ケ月〜2年の間に調節し得る。フィル
ムの巾、固定方法及び天候条件を考慮することによれ、
フィルムの強度を使用条件に耐えるように調節し得る。
生物学的材料(バイオ、)? IJママ−の粒度も用途
に応じて調節し得る。
本発明のフィルムは包装材料としても使用し得る。
本発明によれば、生物学的材料、すなわち、バイオポリ
マーは植物油と共に、上記重合体の炭素−炭素結合に対
して効果を示す化学的に活性な物質で被覆されておりそ
して本発明のバイオポリマー粒子の被覆は該粒子と合成
重合体との混合特性について良好な影響を与えるため、
フィルム材料中に反応性基を包含させるのに新規で有利
な方法が提供される。
カバーフィルムを使用する際には、光を最も良好に吸収
するフィルムの層を地面に向けて地面に置きそしてフィ
ルム全体を地面の表面に固定する。
フィルムの分解速度と方法は植物の生長時期中に雑草が
種を生ずるのに十分な時間を持たないように調節する。
フィルムは植物の生長時期の終了時まで耐えるように調
節しそして分解は作物の収穫という点からは無害である
1フラグメ/トの形2を経て進行させる。最終的な分解
は次の植物生長時期の初めに生起させる。
本発明のフィルム材料は広い範囲で変更することができ
、種々の利点上布する。
本発明のフィルム材料は本発明者らによって開発された
方法との関係で非常に有利に使用することができ、この
方法にかいては植物が生長する地面の全表面をカバーフ
ィルムで覆い、雑草の生長を阻止する(フィンランド特
許出願第891906号。
”  katevllj@lyssM  kMylet
t讐マ讐 1mtutuskalvo  jamlkr
okasvlht+oz+a ”参照)。
フィルムは死金透過しそして植物は播種及び植付時にだ
けフィルムから突出させる。フィルムを使用することに
より植物を生長させる平均温度が上昇し、水分が保持さ
れ、これと同時に、地面の温度と水分の変化が防止され
る。フィルムの下方では地面に牧草(gr*rxm )
がはびこってお)すなわち、生物学的活性が増大しそし
て地面の荒れ(eomprlmatlon )が阻止さ
れる。植物による栄養の摂取が改善され、肥料の必要性
が減少し、換気がよう迅速に行われそして収穫量が増大
する。
植物の病害に対する抵抗性及び保存性も改善される。
本発明者によって開発されたカバーフィルム及び植物の
被覆生長方法は新規なものであり、その利点は本発明者
によって開発された使用方法(フィンランド特許出願第
89105号; ’ M@pete1mWja 1al
ts kateviljelysa’a kWytet
t讐van kalvonkllnnitt’1m1s
eksl ’  参照)との関係に釦いて最も有効に利
用される。
本発明の詳細な説明の範囲内で変化させ得る。
手続?rlff正書(自発) 平成2年12月27日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、合成重合体と生分解性材料とからなる生分解性フィ
    ルムを製造する方法において、次の工程即ち a)油含量の多い植物材料を粉砕し、乾燥し且つきわめ
    て微細に分割した形で粉末化する工程と、b)最終的に
    得られるフィルムはフィルム押出機中で製造し、該押出
    機中では前記工程a)で得られた粉末を場合によつては
    該フィルムで使用すべき他の添加剤と且つ合成重合体と
    混合する工程とからなることを特徴とする、生分解性フ
    ィルムの製造方法。 2、最終的に得られるフィルムはこれに触媒を添加する
    ことによれ製造される請求項1記載の方法。 3、生分解に必要な酵素を産生する微生物を胞子の形で
    工程a)に添加する請求項1又は2記載の方法。 4、最終的に得られるフィルムは、フィルム中に1)工
    程a)で得られた植物材料粒子と合成重合体との粒状化
    によつて形成された予備混合済みの植物材料、2)触媒
    を合成重合体と混合することにより得られた場合によつ
    ては予備混合済みの触媒及び3)フィルムの製造に場合
    によつては必要とされしかも別の合成重合体であり得る
    添加剤を供給することにより製造される請求項1〜3の
    何れかに記載の方法。 5、前記の工程a)では、20μm以下、好ましくは0
    .5〜10μmの粒度を有する粒子を製造する請求項1
    〜4の何れかに記載の方法。 6、前記の工程a)において生分解性フィルム材料の割
    合は60〜80%好ましくは60%である請求項4記載
    の方法。 7、使用した微生物は例えばバチルスバクテリア又はト
    リコデルマ(Trichoderma)カビの胞子であ
    り得る請求項3〜6の何れかに記載の方法。 8、前記の工程b)で使用した植物油は大豆油、ナタネ
    油、ヒマワリ油又は対応の植物油である請求項1〜7の
    何れかに記載の方法。 9、前記工程a)における粒子の粉末化は該粒子を加熱
    下で互いに高速で衝突させて絶乾材料を得るようにジェ
    ットストリーム法によつて行なう請求項1〜8の何れか
    に記載の方法。 10、前記工程a)の粉末化はスクリュー押出機によつ
    てその後に風乾によつて行なう請求項3〜9の何れかに
    記載の方法。 11、合成重合体のメルトインデックスS.I.は約4
    である請求項1〜10の何れかに記載の方法。 12、前記工程b)で使用した触媒は植物油に対する既
    知の酸化剤例えば0.05〜1%好ましくは0.5%の
    量でのFe^3^+、Se^2^+、Cu^2^+又は
    Zn^2^+である請求項2〜11の何れかに記載の方
    法。 13、最終的に得られるフィルム中の諸成分の割合は0
    .01〜0.1%の触媒と10〜60%、好ましくは4
    0%の植物材料と40〜80%、好ましくは60%の合
    成重合体とであり、場合によつては存在する微生物の割
    合は1〜20%好ましくは5%である請求項1〜12の
    何れかに記載の方法。 14、合成重合体と生分解性重合体とからなる生分解性
    フィルムにおいて、生分解性の重合体は粒子の形で合成
    重合体中に均質に分布しており、生分解性の重合体粒子
    は主としてタン白質と植物油とからなることを特徴とす
    る生分解性フィルム。 15、フィルムは主として胞子の形で1〜20%好まし
    くは10%の量で微生物を含有する請求項14記載のフ
    ィルム。 16、フィルム材料中の生分解性重合体と場合によつて
    は存在する触媒との割合は、生分解性重合体粒子と場合
    によつては触媒との間で物理的な接触がなされるように
    十分なものである請求項14記載のフィルム。 17、フィルムの厚さは10〜80μmである請求項1
    4又は16記載のフィルム。 18、生分解性重合体の粒度は20μm以下であり、好
    ましくは0.05〜5μmでありその粒度に応じて決ま
    るフィルム中のその量は10〜60%である請求項14
    〜17の何れかに記載のフィルム。 19、生分解性材料は大豆、アブラナ、ヒマワリ又は対
    応の油分を有する物質であり、合成重合体例えばポリエ
    テン(LDPE)の約4のメルトインデックスS.I.
    を有する請求項14〜18の何れかに記載のフィルム。 20、触媒は例えばFe^3^+、Cu^2^+、Se
    ^2^+又はZn^2^+であり、その量は0.01〜
    0.1%である請求項14〜19の何れかに記載のフィ
    ルム。 21、フィルム中の諸成分は0.01〜0.1%の触媒
    と10〜60%、好ましくは40%の植物材料と、40
    〜90%好ましくは60%の合成バイオポリマーとであ
    り、場合によつては添加される微生物の割合は1〜20
    %好ましくは5%である請求項14〜20の何れかに記
    載のフィルム。
JP2266535A 1989-10-05 1990-10-05 生分解性フイルム及びその製造方法 Pending JPH03174449A (ja)

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