JPH11346520A - 生分解性杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生分解性の改善された樹脂製杭、及び農業
用、土木用又は建築用に使用される生分解性杭、それら
を利用して農作業の改善された生分解性杭を提供するこ
と。 【解決手段】 脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部と
ポリカプロラクトン１〜２００重量部からなるポリエス
テル樹脂組成物を成形してなる生分解性杭であり、内部
に肥料及び／又は薬品を含んでもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生分解性を有するポ
リエステル樹脂組成物を成形してなる生分解性杭に関す
る。更に詳しくは、比較的生分解性の高くない脂肪族ポ
リエステル樹脂やウレタン結合を含む脂肪族ポリエステ
ル樹脂を含みながら、これら自体よりも生分解性にも優
れたポリエステル樹脂組成物、さらに無機充填剤を含有
するポリエステル樹脂組成物からなる生分解性杭及び内
部に肥料及び／又は薬品を含む生分解性杭に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチック製の杭としてはポリ
オレフィン、ポリ塩化ビニル等を材料にしたものが使用
されされている。このようなプラスチックは、安定性、
耐久性のあることが特徴であり、杭以外でも、包装材、
建築資材、自動車、その他様々な分野に使用され、大量
消費されている。それらの使用後の廃棄処分方法として
は、焼却処分や、埋め立て処分が挙げられるが、ポリオ
レフィンやポリ塩化ビニル等の難分解性の樹脂は、焼却
の際には高発熱量による焼却炉の損傷や、有害性廃ガス
の発生が問題となり、一方、埋め立て処分の場合は、環
境中にいつまでも残留することによる環境汚染が問題に
なっている。

【０００３】そこで、天然素材系のバイオセルロースや
澱粉主体のプラスチック、低置換度セルロース系エステ
ル、微生物の合成するポリエステル、脂肪族のポリエス
テル樹脂等が生分解性のあるプラスチックとしてその用
途等が検討されている。これらの内、加工性、コスト、
機械特性、耐水性等の点で比較的バランスがとれてい
て、様々な用途に使いやすい樹脂として、化学合成で得
られる脂肪族ポリエステル樹脂が挙げられる。

【０００４】脂肪族ポリエステル樹脂は、α，ω−２官
能脂肪族アルコールと、α，ω−２官能脂肪族カルボン
酸の重縮合で得られるポリエステル樹脂で代表される
が、一般的に融点が低く、従来のポリオレフィンの代替
としては使用できるものではない。ところが、ある種の
ポリエステル樹脂は融点が１００℃以上で、熱可塑性を
有することが知られており、合成検討が行われてきた。
すなわち、コハク酸と１，４−ブタンジオールから得ら
れるポリエステル樹脂、コハク酸とエチレングリコール
から得られるポリエステル樹脂、シュウ酸とネオペンチ
ルグリコールから得られるポリエステル樹脂、シュウ酸
と１，４−ブタンジオールから得られるポリエステル樹
脂、シュウ酸とエチレングリコールから得られるポリエ
ステル樹脂等がそれらに相当する。このうち、シュウ酸
から得られるポリエステル樹脂は特に熱安定性が悪く、
高分子量に至らないが、コハク酸から得られるポリエス
テル樹脂は熱安定性が比較的良好であり、合成の工夫が
行われてきた。しかし、これらコハク酸系の脂肪族ポリ
エステル樹脂であっても、一般的な装置を用いて重縮合
する場合、高分子量にするのは難しく、実用的な機械強
度を有する樹脂は得られにくい。

【０００５】そこで、ポリエステル樹脂の分子末端水酸
基をポリイソシアネート等を用いてウレタン結合により
高分子量化することが行われている。ここで用いるポリ
イソシアネートは芳香族系よりも脂肪族系の方が生分解
性に優れた性質を示すことから、ヘキサメチレンジイソ
シアネート等がしばしば用いられる。このようにして、
低分子量の脂肪族ポリエステル樹脂を高分子量化し、機
械特性を確保して、種々の加工に対応させているのが現
状である。

【０００６】ところが、これら脂肪族ポリエステル樹脂
であっても結晶性が高かったり、前記のようにウレタン
結合を樹脂分子内に導入した場合、微生物による生分解
性が通常低下する。このことは、樹脂の非晶部分から生
分解が進み、結晶部分は分解しにくく、残りやすいこと
が知られていること、またポリオールとして生分解性に
優れるポリカプロラクトンポリオールを用いても、ポリ
イソシアネートにヘキサメチレンジイソシアネートを用
いたカプロラクトン系のポリウレタンの生分解性は、Ｊ
ＩＳ Ｋ６９５０で規定されている活性汚泥中での分解
試験で評価すると、殆ど分解が認められないという結果
になることからも明かである。このような傾向は、比較
的低密度のウレタン結合含有樹脂においても認められる
ことから、本来生分解性のあるポリエステル樹脂も高分
子量化のために含まれることとなる数重量％程度の少量
のウレタン結合の存在により、生分解性が低下する原因
になっていることが多い。事実、数平均分子量１０，０
００程度のコハク酸系のポリエステル樹脂の分子末端水
酸基をポリイソシアネートを用いて４〜５個つないで数
平均分子量４０，０００〜５０，０００に高分子量化し
たポリエステル樹脂をＪＩＳ Ｋ６９５０で規定されて
いる活性汚泥中での分解試験で評価すると、難分解性と
いう評価結果になる。したがって、これらの樹脂を使用
しても生分解性の良好な杭は得られない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、生分解性の
改善された樹脂製杭、及び農業用、土木用又は建築用に
使用される生分解性杭、それらを利用して農作業の改善
された生分解性杭を提供することである。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】単一の樹脂では、それ
を効率よく分解する菌が存在する環境で生分解性を示す
が、より分解性の良好な樹脂を配合・混練することによ
り、混練した樹脂を分解する菌が環境中に存在する確率
が上がること、更に一旦分解が始まると、表面積が広が
り、表面が親水性になり、菌が生育しやすくなる環境が
できること等の理由により、単一の樹脂の場合より、分
解性が向上する場合もある。本発明者等は、それ自体で
は比較的生分解性の高くない脂肪族ポリエステル樹脂や
ウレタン結合を含み生分解性が低くなったポリエステル
樹脂に対し、より生分解性が高いポリカプロラクトンを
配合し、混練することにより、生分解性が著しく向上す
ることを見い出した。すなわち、混練樹脂組成物を構成
する生分解性の低いポリエステル樹脂の単独での分解率
と含有比率、生分解性の高いポリカプロラクトン単独で
の分解率と含有比率から期待される分解率よりも高分解
率が得られることを見い出した。またポリカプロラクト
ンは融点が６０℃と低いので、これを混練することで樹
脂組成物全体の融点が低くなることが通常考えられる
が、実用上問題ない融点低下の範囲に納まる比較的少量
のポリカプロラクトンの配合・添加により、それ自体で
は比較的生分解性の高くない脂肪族ポリエステル樹脂や
ウレタン結合を含む脂肪族ポリエステル樹脂の生分解性
を著しく改善出来ることを見い出した。そして、このよ
うな混練樹脂組成物を杭に加工すること、杭内部に肥料
／及び薬品を含ませることにより、杭から肥料及び／又
は薬品が緩やかに土中に供給されること、使用期間後杭
が生分解されること、タルク配合杭は杭を地面に打ち込
みやすいことさらに生分解性が向上することを見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明の第１は、脂肪族ポリエス
テル樹脂１００重量部とポリカプロラクトン１〜２００
重量部からなるポリエステル樹脂組成物を成形してなる
生分解性杭を提供する。本発明の第２は、脂肪族ポリエ
ステル樹脂がコハク酸及び／又はアジピン酸をジカルボ
ン酸成分とするポリエステル樹脂である本発明の第１に
記載の生分解性杭を提供する。本発明の第３は、脂肪族
ポリエステル樹脂が１，４−ブタンジオールをジオール
成分とするポリエステル樹脂である本発明の第１又は２
に記載の生分解性杭を提供する。本発明の第４は、脂肪
族ポリエステル樹脂がポリエステル樹脂を脂肪族ジイソ
シアネート化合物で高分子量化したものである本発明の
第２又は３に記載の生分解性杭を提供する。本発明の第
５は、脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部とポリカプ
ロラクトン１〜２００重量部からなるポリエステル樹脂
組成物１００重量部に対して無機充填剤５〜１００重量
部を配合して得られる本発明の第１に記載の生分解性杭
を提供する。本発明の第６は、内部に肥料及び／又は薬
品を含む本発明の第１〜５のいずれかに記載の生分解性
杭を提供する。本発明の第７は、農業用、土木用又は建
築用に使用される本発明の第１〜６のいずれかに記載の
生分解性杭を提供する。

【００１０】以下本発明について詳細に説明する。本発
明で使用する脂肪族ポリエステル樹脂としては特に限定
されるものではないが、融点が１００℃以上で、熱可塑
性を有するもの、比較的生分解性の高くないものが好ま
しく、前記コハク酸と１，４−ブタンジオールから得ら
れるポリエステル樹脂、コハク酸とエチレングリコール
から得られるポリエステル樹脂、シュウ酸とネオペンチ
ルグリコールから得られるポリエステル樹脂、シュウ酸
と１，４−ブタンジオールから得られるポリエステル樹
脂、シュウ酸とエチレングリコールから得られるポリエ
ステル樹脂等が例示できるが、特に好ましくはコハク酸
と１，４−ブタンジオールから得られるポリエステル樹
脂である。

【００１１】本発明で使用するウレタン結合を含む脂肪
族ポリエステル樹脂は、前記脂肪族ポリエステル樹脂
を、好ましくは脂肪族ジイソシアネート化合物により高
分子量化したものである。脂肪族ジイソシアネート化合
物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジン
ジイソシアネートメチルエステル｛ＯＣＮ-（ＣＨ₂）₄-
ＣＨ（-ＮＣＯ）（-ＣＯＯＣＨ₃）｝、トリメチルヘキ
サメチレンジイソシアネート等が例示されるが、中でも
ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。またウレ
タン結合を含む脂肪族ポリエステル樹脂の好ましい数平
均分子量としては、２０，０００以上、更に好ましくは
４０，０００以上の範囲である。ウレタン結合を含む脂
肪族ポリエステル樹脂としては、昭和高分子（株）製ビ
オノーレ（＃１０００シリーズ、＃３０００シリーズ
等）が知られている。本発明ではウレタン結合を含まな
い脂肪族ポリエステル樹脂もウレタン結合を含む脂肪族
ポリエステル樹脂も共に脂肪族ポリエステル樹脂とい
う。

【００１２】本発明で使用するポリカプロラクトンは、
例えばアルコールなどの活性水素を開始剤として、これ
にε−カプロラクトンを常法の開環重合により重合して
得られるものである。前記開始剤の官能数は、特に制限
はなく、２官能や３官能のものが好ましく使用できる。
ポリカプロラクトンの分子量は、低分子量から高分子量
まで使用できるが、低分子量のポリカプロラクトンを使
用した場合は、混練樹脂の耐熱性や機械強度の低下が大
きくなるので添加量が制限されるが、樹脂組成物の溶融
粘度が低下し、成形性が向上する等のメリットが現れ
る。しかし高分子量のポリカプロラクトンを使用する方
が配合率を多くすることができ、耐熱性、機械特性、生
分解性をいずれも高くバランスさせることが可能であ
り、より好ましい。具体的には数平均分子量で１，００
０〜２００，０００、更には５，０００〜１００，００
０のポリカプロラクトンが好ましく使用できる。なお、
２００，０００よりも高い数平均分子量を有するものも
問題なく使用可能であるが、このような分子量の非常に
高いポリカプロラクトンを得るのは難しく、現実的では
ない。また、使用するポリカプロラクトンは、ε−カプ
ロラクトンの単独重合体以外に、バレロラクトンや、グ
リコリド、ラクチドなどのコモノマー構成単位を、例え
ば２０モル％以下含まれる共重合体も使用可能である。

【００１３】脂肪族ポリエステル樹脂とポリカプロラク
トンの配合割合は、双方の分子量、要求される生分解性
にもよるが、前者１００重量部に対し後者が１〜２００
重量部、更に好ましくは５〜５０重量部、特には２０か
ら４０重量部の範囲である。

【００１４】脂肪族ポリエステル樹脂とポリカプロラク
トンを混練する場合は、両者に相溶性の有ることが混練
して得られる樹脂組成物の機械特性の面から好ましい
が、両者の相溶性が無い場合は、例えば、被混練樹脂成
分とポリカプロラクトン成分の共重合体等の相溶化剤、
例えば両者の中間の極性を有する樹脂等の添加も好まし
く使用できる。

【００１５】本発明の生分解性杭は、杭の機械的物性や
加工物性を向上させるために、必要により他の生分解性
樹脂を配合することができる。他の生分解性樹脂として
は、乳酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸等
のヒドロキシカルボン酸或いはこれらのヒドロキシカル
ボン酸と前記脂肪族ジカルボン酸と、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサン
ジオール等の炭素数２〜１０の脂肪族ジオールとからな
る脂肪族ポリエステル、生分解性セルロースエステル、
ポリペプチド、ポリビニルアルコール、澱粉、セルロー
ス、カラギーナン、キチン・キトサン質、天然直鎖状ポ
リエステル系樹脂、又はこれらの混合物を添加できる。
これらの他の生分解性樹脂は前記脂肪族ポリエステル樹
脂１００重量部に対してポリカプロラクトン１〜２００
重量部を配合してなるポリエステル樹脂組成物１００重
量部に対して１〜１００重量部添加することができる。

【００１６】また本発明において生分解性ポリエステル
樹脂組成物には、必要に応じて、樹脂成分の生分解性を
阻害しない限り、種々の樹脂添加剤を配合することがで
きる。樹脂添加剤としては可塑剤、熱安定剤、滑剤、ブ
ロッキング防止剤、核剤、光分解剤、生分解促進剤、酸
化防止剤、紫外線安定剤、帯電防止剤、難燃剤、流滴
剤、抗菌剤、防臭剤、充填材、着色剤又はこれらの混合
物が挙げられる。

【００１７】可塑剤としては、脂肪族二塩基酸エステ
ル、フタル酸エステル、ヒドロキシ多価カルボン酸エス
テル、ポリエステル系可塑剤、脂肪酸エステル、エポキ
シ系可塑剤、又はこれらの混合物が例示される。具体的
には、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ）、フ
タル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジイソデシル（Ｄ
ＩＤＰ）等のフタル酸エステル、アジピン酸−ジ−２−
エチルヘキシル（ＤＯＡ）、アジピン酸ジイソデシル
（ＤＩＤＡ）等のアジピン酸エステル、アゼライン酸−
ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＺ）等のアゼライン酸エ
ステル、アセチルクエン酸トリ−２−エチルヘキシル、
アセチルクエン酸トリブチル等のヒドロキシ多価カルボ
ン酸エステル、ポリプロピレングリコールアジピン酸エ
ステル等のポリエステル系可塑剤であり、これらは一種
または二種以上の混合物で用いられる。これら可塑剤の
添加量としては、用途によって異なるが、一般には前記
脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部に対してポリカプ
ロラクトン１〜２００重量部を配合してなるポリエステ
ル樹脂組成物１００重量部に対して、５〜１５重量部の
範囲が好ましい。

【００１８】熱安定剤としては、脂肪族カルボン酸塩が
ある。脂肪族カルボン酸としては、特に脂肪族ヒドロキ
シカルボン酸が好ましい。脂肪族ヒドロキシカルボン酸
としては、乳酸、ヒドロキシ酪酸等の天然に存在するも
のが好ましい。塩としては、ナトリウム、カルシウム、
アルミニウム、バリウム、マグネシウム、マンガン、
鉄、亜鉛、鉛、銀、銅等の塩が挙げられる。これらは、
一種または二種以上の混合物として用いることができ
る。添加量としては、前記脂肪族ポリエステル樹脂１０
０重量部に対してポリカプロラクトン１〜２００重量部
を配合してなるポリエステル樹脂組成物１００重量部に
対して、０．５〜１０重量部の範囲である。

【００１９】滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤として
一般に用いられるものが使用可能である。たとえば、脂
肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪
酸、オキシ脂肪酸、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪
酸アミド、脂肪族ケトン、脂肪酸低級アルコールエステ
ル、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコ
ールエステル、脂肪族アルコール、多価アルコール、ポ
リグリコール、ポリクリセロール、金属石鹸、変性シリ
コーンまたはこれらの混合物が挙げられる。好ましく
は、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂等が挙げられる。滑
剤を選択する場合には、ラクトン樹脂やその他の生分解
性樹脂の融点に応じて、その融点以下の滑剤を選択する
必要がある。例えば、脂肪族ポリエステル樹脂の融点を
考慮して、脂肪酸アミドとしては１６０℃以下の脂肪酸
アミドが選ばれる。配合量は、前記脂肪族ポリエステル
樹脂１００重量部に対してポリカプロラクトン１〜２０
０重量部を配合してなるポリエステル樹脂組成物１００
重量部に対して、滑剤を０．０５〜５重量部を添加す
る。５重量部を越えると物性も低下する。環境汚染を防
止する観点から、安全性が高く、且つＦＤＡ（米国食品
医薬品局）に登録されているエチレンビスステアリン酸
アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エル
カ酸アミドが好ましい。

【００２０】光分解促進剤としては、例えば、ベンゾイ
ン類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンゾフェノ
ン、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノンな
どのベンゾフェノンとその誘導体；アセトフェノン、
α，α−ジエトキシアセトフェノンなどのアセトフェノ
ンとその誘導体；キノン類；チオキサントン類；フタロ
シアニンなどの光励起材、アナターゼ型酸化チタン、エ
チレン−ー酸化炭素共重合体、芳香族ケトンと金属塩と
の増感剤などが例示される。これらの光分解促進剤は、
１種又は２種以上併用できる。

【００２１】生分解促進剤には、例えば、オキソ酸（例
えば、グリコール酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ
酸、などの炭素数２〜６程度のオキソ酸）、飽和ジカル
ボン酸（例えば、修酸、マロン酸、コハク酸、無水コハ
ク酸、グルタル酸、などの炭素数２〜６程度の低級飽和
ジカルボン酸など）などの有機酸；これらの有機酸と炭
素数１〜４程度のアルコールとの低級アルキルエステル
が含まれる。好ましい生分解促進剤には、クエン酸、酒
石酸、リンゴ酸などの炭素数２〜６程度の有機酸、及び
椰子殻活性炭等が含まれる。これらの生分解促進剤は１
種又は２種以上併用できる。

【００２２】充填材としては、例えば炭酸カルシウム、
マイカ、珪酸カルシウム、タルク、ホワイトカーボン、
石綿、陶土（焼成）、麦飯石、ガラス繊維等の無機充填
剤を添加することができる。これらの添加量はポリカプ
ロラクトンと脂肪族ポリエステル樹脂の合計１００重量
部に対して５〜１００重量部である。

【００２３】ポリカプロラクトンと脂肪族ポリエステル
樹脂と必要に応じて添加される樹脂添加剤の混練方法
は、一般的な方法が好ましく使用でき、具体的にはペレ
ットや粉体、固体の細片等をヘンシェルミキサーやリボ
ンミキサーで乾式混合し、単軸や２軸の押出機、バンバ
リーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなどの公知
の溶融混合機に供給して溶融混練することができる。ま
た、液状のポリカプロラクトンを添加する場合でも、同
様の方法で混練することができる。

【００２４】上記の組成物は、杭に成形される。杭の形
状としては角状、丸棒状、くさび状、Ｔ字状、犬釘状、
スパイク状、ピン状等が挙げられる。杭の地中に打ち込
まれる側の先端は尖っていても、尖らずに中空円筒状
（チューブ状）等であってもよい。杭の一部には植物の
幹、枝等を引っ張るための綱を通す穴を一つ以上設ける
ことができる。杭の外側中間部には引き抜け防止突起
を、Ｔ字型等の杭の上端地面側には押さえ用突起を設け
ることができる。

【００２５】杭内部に含まれる肥料及び／又は薬品とし
ては、下記のものが例示される。肥料としては、家畜
糞、魚粉、油粕、堆肥、草木灰等の天然系肥料、硫安、
尿素等の窒素系肥料；燐安、過燐酸石灰等の燐系肥料；
塩化カリ、硫酸カリ、硝酸カリ等のカリ肥料等；これら
の複合肥料；下記の薬品を配合した配合肥料等が挙げら
れる。薬品としては、栄養剤、成長調節剤、ミネラル
質、ｐＨ調節剤、土質改良剤等の他に、杭の所定期間内
の生分解性を妨げない範囲で除草剤、殺菌剤、殺虫剤等
の農薬を添加することもできる。杭内部に含まれる肥料
及び／又は薬品の形状は、粉末、粒子、ゼリー状、液状
又はそれらの混合物、あるいはそれらをさらに分解性あ
るいは水溶性のカプセルに封入したもの、これらを生分
解性樹脂のフィルムでラップしたものでもよい。

【００２６】杭が内部に肥料及び／又は薬品を含むよう
にする方法としては下記の方法がある。 （ａ）杭の内部を中空容器状にして、中空容器内に肥料
及び／又は薬品を収容し、生分解性杭が分解あるいは溶
解するにつれて肥料及び／又は薬品が地中に経時的に供
給されるようにする方法。 （ｂ）上記（ａ）において杭の下部側面又は底部に１以
上の小孔、好ましくは多数の小孔を設けて、中空容器の
部分に肥料及び／又は薬品を収容し、小孔から肥料及び
／又は薬品が地中に経時的に供給されるようにする方
法。杭は耐用日数を長くして、再度中空容器の部分に肥
料及び／又は薬品を補給できるようにしてもよい。 （ｃ）上記（ｂ）において杭がチューブ状であり、チュ
ーブ内部に肥料及び／又は薬品を収容し、チューブの開
孔底部から肥料及び／又は薬品が地中に経時的に供給さ
れるようにする方法。 上記（ａ）から（ｃ）では肥料は杭の容器状開孔端から
充填する。勿論肥料の充填口を側面あるいは底面に設け
てもよい。開孔端は内容物がこぼれないように蓋、栓等
をすることができる。蓋等の材質は杭と同じ種類の又は
異なる種類の生分解性樹脂を使用することができる。杭
を打ち込んだ後、開孔端から肥料及び／又は薬品を充填
するようにしてもよいし、再度肥料及び／又は薬品を補
給してもよい。 （ｄ）杭に多数の微細孔を設けて、微細孔内に肥料及び
／又は薬品を収容（この場合粉体を充填、又は液状で含
浸させ更には乾燥させて含ませることも含む）する方
法。 （ｅ）肥料及び／又は薬品を、本発明で使用する前記生
分解性樹脂と共に混練し、杭状に成形する方法。杭はそ
のまま地面に打ち込まれる。 （ｆ）生分解性樹脂を肉薄のケース状杭に成形して、こ
の中に（ｅ）で得られた肥料及び／又は薬品の杭状物を
格納する方法。この場合、肥料及び／又は薬品の格納さ
れた杭を地面に打ち込み、生分解性樹脂のケースが分解
ないし溶解するとともに経時的に肥料及び／又は薬品が
地中に供給される。なお、ケース状杭に格納する肥料及
び／又は薬品は杭状に成形しないで、粒子、粉末等の形
状で収納してもよく、これは上記（ａ）または（ｂ）に
相当する。

【００２７】杭の成形方法としては、射出成形、押出成
形、トランスファー成形、圧縮成型等の各種成形方法が
使用できる。杭の大きさとしては特に制限が無く、長さ
数ｃｍ〜数ｍ、直径数ｍｍ〜数十ｃｍのものが利用でき
る。

【００２８】杭を地面に打ち込むには、杭が大きい場合
にはハンマー等で叩いて打ち込むが、小さな杭あるいは
地面が柔らかい場合には手で差し込むこともできる。無
機充填材を添加した杭では、杭の強度が向上し、肉を薄
くしてもハンマー等で打ち込みやすくなる。

【００２９】本発明の生分解性杭は、植生用、土木用、
建築用、水中工事用等に、水平面に使用しても、斜面に
使用してもよく、不要になった場合に自然環境により分
解される他に、杭内部に肥料及び／又は薬品を含むよう
にすることにより、家庭の園芸用、果樹園用、畑作用、
植林用、水田用、水中用等の植物の育成に使用できる。

【００３０】

【実施例】以下に実施例を挙げて詳細に説明するが、こ
れらによって本発明を限定するものではない。

【００３１】（実施例１）コハク酸（Ｍｗ＝１１８）３
５．４重量部と１，４−ブタンジオール（Ｍｗ＝９０）
２９．１重量部とテトライソプロピルチタネート０．０
２重量部を攪拌機、分流管、ガス導入管、減圧用管を備
えたフラスコに入れ、窒素雰囲気常圧下、２００℃で２
時間、引き続いて徐々に減圧にしながら、０．５ｍｍＨ
ｇ以下に到達した後、２００℃で５時間攪拌し、水及び
過剰の１，４−ブタンジオールを系内から留出除去し、
ポリエステル樹脂を合成した。次に、窒素雰囲気常圧
下、２００℃でヘキサメチレンジイソシアネート（Ｍｗ
＝１６８）を０．８重量部添加して、分子量を上げたポ
リエステル樹脂（Ａ）を合成した。ポリエステル樹脂
（Ａ）の数平均分子量はＧＰＣによる標準スチレン換算
で約４４，０００、重量平均分子量は約１８５，０００
であった。ポリエステル樹脂（Ａ）１００重量部と、ポ
リカプロラクトン「ＰＣＬＨ７」（ダイセル化学工業
製，数平均分子量７０，０００）１１．１重量部をラボ
プラストミルに供給して１５０℃、３０ｒｐｍで混練
し、トルクが安定した後、更に１０分間加熱混練した。
得られた樹脂組成物を射出成形機で四角柱状の下端の尖
った杭に成形した。杭は土建用の杭に使用され、１年後
に自然環境下で分解され、杭の形状が残っていなかっ
た。一方、上記ラボプラストミル加熱混練物の一部を加
熱プレス成形して１５０×１５０×１ｍｍシートを作製
し、物性を測定した。加熱プレス成形は、金型に必要量
の樹脂を入れて予熱（１５０℃，１０分間）し、加圧成
形（１５０℃，１００ｋｇ／ｃｍ²，１０分間）した
後、自然放冷し、金型からシートを取り出す方法で行っ
た。結果を表１に示す。

【００３２】（実施例２）ポリエステル樹脂（Ａ）１０
０重量部と、ポリカプロラクトン「ＰＣＬＨ７」（ダイ
セル化学工業製，数平均分子量７０，０００）１１．１
重量部、及びポリエステル樹脂（Ａ）１００重量部と、
ポリカプロラクトン１１．１重量部の合計に対して、タ
ルク４７．６重量部（全配合物中の３０重量％）を配合
し、ラボプラストミルに供給して１５０℃、３０ｒｐｍ
で混練し、トルクが安定した後、更に１０分間加熱混練
した。得られた樹脂組成物を射出成形機で外径５ｃｍ、
肉厚１ｃｍ、長さ５０ｃｍ、地上端が開孔し、側面下半
分に多数の孔を有する円筒状の杭に成形した。杭の開孔
端から、円筒内には大粒尿素肥料を充填し、同樹脂製の
蓋をはめて肥料がこぼれないようにした。肥料を充填し
た杭を、斜面に植えられたミカンの木の根本近傍に打設
した。打設後、杭の小孔から肥料が溶けだして、木の周
辺に肥料が施された。一方、上記ラボプラストミル加熱
混練物の一部を使用して実施例１と同様にしてシートを
作製し、物性を測定した。結果を表２に示す。

【００３３】（実施例３）コハク酸ジメチル（Ｍｗ＝１
４６）４３．８重量部、１，４−ブタンジオール２９．
１重量部、テトライソプロピルチタネート０．０２重量
部を攪拌機、分流管、ガス導入管、減圧用管を備えたフ
ラスコに入れ、窒素雰囲気常圧下、１９０℃で２時間、
引き続いて徐々に減圧にしながら、１〜０．５ｍｍＨｇ
で２００℃に昇温して８時間攪拌し、更に０．５〜０．
１ｍｍＨｇで２１０〜２２０℃に昇温して５時間攪拌
し、メタノール及び過剰の１，４−ブタンジオールを系
内から留出除去し、ポリエステル樹脂（Ｂ）を合成し
た。ポリエステル樹脂（Ｂ）の数平均分子量は約３８，
０００、重量平均分子量は約７５，０００であった。ポ
リエステル樹脂（Ｂ）を１００重量部と、ポリカプロラ
クトン「ＰＣＬＨ１Ｐ」（ダイセル化学工業製，数平均
分子量１０，０００）１１．１重量部を使用して実施例
１と同様にして、生分解性杭を作成した。杭は、園芸用
に使用され、１年後に自然環境下で分解され、杭の形状
が残っていなかった。一方、上記ラボプラストミル加熱
混練物の一部を使用して実施例１と同様にしてシートを
作製し、物性を測定した。結果を表１に示す。

【００３４】（実施例４）ポリエステル樹脂（Ｂ）１０
０重量部と、ポリカプロラクトン「ＰＣＬＨ１Ｐ」（ダ
イセル化学工業製，数平均分子量１０，０００）１１．
１重量部、及びポリエステル樹脂（Ｂ）１００重量部と
ポリカプロラクトン１１．１重量部の合計に対して、タ
ルク４７．６重量部（全配合物中の３０重量％）になる
ように配合しラボプラストミルに供給して１５０℃、３
０ｒｐｍで混練し、トルクが安定した後、更に１０分間
加熱混練した。得られた樹脂組成物を射出成形機で外径
３．２ｃｍ、肉厚１ｍｍ、長さ５０ｃｍ（中空部長さ４
０ｃｍ）の円柱に成形し杭とした。大豆粕１００重量
部、硫酸カリ５０重量部、魚粉１００重量部、植物成長
剤０．００１重量％水溶液１０重量部を混合して乾燥
後、棒状に成形した肥料（外径３ｃｍ、長さ４０ｃ
ｍ、）を上記円柱形杭内に挿入し、同樹脂製の蓋をし
た。肥料を充填した杭を、斜面に植えられたブドウの木
の根本近傍に打設した。杭が分解するにつれて、木の周
辺に肥料及び薬品が施された。このような杭を予め作っ
ておくことにより、地面を掘り返して肥料等を鋤き込む
代わりに杭を打つだけで肥料が供給できるようになり、
作業性が向上し、利用率が向上し、また肥料による臭気
も改善される。また杭から地中に空気等が供給され易く
なった。一方、上記ラボプラストミル加熱混練物の一部
を使用して実施例１と同様にしてシートを作製し、物性
を測定した。結果を表２に示す。

【００３５】（実施例５）ポリエステル樹脂（Ａ）７０
重量部と、ポリカプロラクトン「ＰＣＬＨ７」３０重量
部を使用した以外は実施例１と同様にして円筒状の杭に
成形した。杭の開孔端から、円筒内には大粒尿素肥料を
充填し、同樹脂製の蓋をはめて肥料がこぼれないように
した。肥料を充填した杭を、斜面に植えられたミカンの
木の根本近傍に打設した。打設後、杭の小孔から肥料が
溶けだして、木の周辺に肥料が施された。一方、上記ラ
ボプラストミル加熱混練物の一部を使用して実施例１と
同様にしてシートを作製し、生分解性を測定したところ
７５％であった。

【００３６】（比較例１）ポリエステル樹脂（Ａ）のみ
を使用して、実施例１と同様にして杭を作成した。一
方、上記ラボプラストミル加熱混練物の一部を使用して
実施例１と同様にしてシートを作製し、物性を測定し
た。結果を表１に示す。

【００３７】（比較例２）ポリエステル樹脂（Ｂ）のみ
を使用して、実施例１と同様にして杭を作成した。一
方、上記ラボプラストミル加熱混練物の一部を使用して
実施例１と同様にしてシートを作製し、物性を測定し
た。結果を表１に示す。

【００３８】（比較例３）ポリカプロラクトンＰＣＬＨ
７（ダイセル化学工業製）のみを使用して、実施例１と
同様にして杭を作成した。一方、上記ラボプラストミル
加熱混練物の一部を使用して実施例１と同様にしてシー
トを作製し、物性を測定した。結果を表１に示す。

【００３９】（比較例４）ポリ塩化ビニルを使用して杭
を作成した。

【００４０】この結果、実施例１及び３では生分解率
は、３６％と４０％であり、ポリエステル樹脂（Ａ）、
（Ｂ）およびポリカプロラクトンの混合比率から期待さ
れる生分解率（実施例１では１０％、実施例３では２２
％）よりも、それぞれ約２６０％と１００％改善されて
いることが分かった。これはポリエステル樹脂（Ａ）、
（Ｂ）はポリカプロラクトンにより、誘引分解したもの
と考えることができる。これに対して従来からのポリ塩
化ビニル製杭は生分解性が無い。以上のことから、ポリ
カプロラクトンを混練した樹脂組成物から得られた杭で
は、製造時に被混練脂肪族ポリエステル樹脂の融点低下
等物性の低下を殆ど伴うことなく、脂肪族ポリエステル
樹脂とポリカプロラクトン混合による生分解性の改善効
果が明らかである。また、タルクを配合した杭では、樹
脂が硬いので杭をハンマー等で打ち込み易く、さらに杭
の生分解性が向上する。内部に肥料及び／又は薬品を含
む生分解性杭は、特に傾斜地で柿、梨、ミカンリンゴ等
を栽培する場合に、樹木の根の近傍に打設することによ
り、緩効的に施肥等が行われ、手間が大幅に省けるとと
もに、肥料等の風雨等による散逸が防がれ有効に利用さ
れる。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【発明の効果】本発明により、脂肪族ポリエステル樹脂
を使用して生分解性が改良された杭が容易に得られる。
さらに生分解性杭内部に、肥料及び／又は薬品を含む杭
は、杭から肥料及び／又は薬品が供給され、施肥等の手
間が省かれ、肥料及び／又は薬品の利用率が向上し、使
用後は杭は生分解される。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部と
   ポリカプロラクトン１〜２００重量部からなるポリエス
   テル樹脂組成物を成形してなる生分解性杭。
2. 【請求項２】 脂肪族ポリエステル樹脂がコハク酸及び
   ／又はアジピン酸をジカルボン酸成分とするポリエステ
   ル樹脂である請求項１記載の生分解性杭。
3. 【請求項３】 脂肪族ポリエステル樹脂が１，４−ブタ
   ンジオールをジオール成分とするポリエステル樹脂であ
   る請求項１又は２に記載の生分解性杭。
4. 【請求項４】 脂肪族ポリエステル樹脂がポリエステル
   樹脂を脂肪族ジイソシアネート化合物で高分子量化した
   ものである請求項２又は３に記載の生分解性杭。
5. 【請求項５】 脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部と
   ポリカプロラクトン１〜２００重量部からなるポリエス
   テル樹脂組成物１００重量部に対して無機充填剤５〜１
   ００重量部を配合して得られる請求項１記載の生分解性
   杭。
6. 【請求項６】 内部に肥料及び／又は薬品を含む請求項
   １〜５のいずれかに記載の生分解性杭。
7. 【請求項７】 農業用、土木用又は建築用に使用される
   請求項１〜６のいずれかに記載の生分解性杭。