WO2014054182A1 - 生分解性マルチフィルム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a biodegradable multifilm, and more particularly, to a biodegradable multifilm having a plurality of biodegradable sites having different biodegradability rates.
- Multifilm is a film that directly covers the soil surface, adjusting soil temperature and humidity, shielding UV rays, avoiding weeds and pests, growing and protecting agricultural and horticultural crops, preventing soil erosion, evaporating moisture and fertilizer components It is used for the purpose of prevention. And after cultivation and harvesting of agricultural and horticultural crops, the multifilm must be peeled off from the soil surface, collected, and discarded.
- the biodegradable multifilm is biodegraded in the soil by being inserted into the soil after the cultivation and harvesting of the agricultural and horticultural crops, so that the biodegradable multifilm itself need not be collected and discarded. Thereby, it is said that labor saving of farm work, prevention of global warming, and prevention of air and soil contamination can be achieved.
- agricultural and horticultural crops have different seedling, growth, and harvest periods and proper cultivation seasons (seasons) depending on the type of the agricultural and horticultural crops. Need to be considered. For this reason, agricultural and horticultural workers need to select from a plurality of biodegradable multi-films under the various conditions described above and use them for each application.
- the present inventors can easily and quickly perform soil degradation of the multifilm after cultivation by providing a plurality of biodegradation sites with different biodegradability rates in one biodegradable multifilm. I got the knowledge. The present invention has been made based on such knowledge.
- the present invention achieves an appropriate degradation rate according to the agricultural and horticultural crops to be cultivated by simple means by comprising a plurality of biodegradable parts having different biodegradability rates, and after cultivation,
- the present invention provides a biodegradable multifilm that can be disposed of biodegradably.
- a biodegradable multi-film With multiple biodegradable sites with different biodegradability rates, A biodegradable multifilm is proposed in which the plurality of biodegradable sites are laminated in a vertical direction (ground direction) from a surface on which the biodegradable multifilm is applied to soil.
- biodegradable multifilm of the present invention it is possible to cultivate various agricultural and horticultural crops, and to realize a simple method that can be decomposed at different decomposition rates by a plurality of degradable sites after the cultivation of agricultural and horticultural crops. Is possible.
- FIG. 1 is a schematic view of a biodegradable multifilm according to the first aspect of the present invention. 1 is a schematic view of a biodegradable multifilm according to the first aspect of the present invention.
- Biodegradable multifilm The biodegradable multifilm according to the present invention comprises a plurality of biodegradable sites having different biodegradability rates.
- the biodegradable multifilm is used for agriculture.
- the biodegradable site may be composed of a surface, a layer, a film, and the like.
- a plurality of biodegradable sites biodegradable multi-film is formed by laminating a plurality of biodegradable sites in the vertical direction (ground direction) from the surface on which the biodegradable multi-film is applied (stretched) to the soil. And have the characteristics.
- Embodiments of the present invention can be described with reference to FIG. According to FIG. 1, a plurality of biodegradable sites [first layer to nth layer] are laminated in the vertical direction from the surface on which the biodegradable multifilm 1 is applied to soil.
- a decomposable multi-film is formed.
- the plurality of biodegradable sites have different biodegradability rates.
- the biodegradable multi-film 1 when the biodegradable multi-film 1 is composed of a first layer and a second layer, the first layer and the second layer have a biodegradable rate, respectively. Configured as different.
- the first layer and the second layer have the same biodegradability rate
- the biodegradability rate when one biodegradable multi-film 1 is composed of the first layer, the second layer, and the third layer, the biodegradability rate is respectively It can be different.
- At least a pair of adjacent biodegradable sites are mutually biodegradable. are different.
- an intermediate layer 3 may be provided between the biodegradable sites.
- the biodegradable multifilm in which the first layer to the nth layer are laminated may be further provided on the left and right sides. Moreover, it is comprised as what laminated
- a biodegradable multifilm consisting of a front surface and a back surface in which a first layer and a second layer having different biodegradable reaction rates are laminated is formed, and one of the layers is applied to soil.
- biodegradable multi-film can be inserted and biodegraded in the soil for processing.
- Biodegradable multifilm is biodegraded in a shorter period of time when a layer with a fast biodegradable reaction rate is directed to the soil side than when a layer with a slow biodegradable reaction rate is directed to the soil side.
- biodegradable sites having different biodegradable rates are provided.
- the biodegradable components constituting each biodegradable site should be of different types, added amounts, physical and chemical properties, etc. Can do.
- the presence / absence, type, addition amount, physicochemical characteristics, and the like of an additive that adjusts the biodegradability rate may be different from each other.
- the biodegradability rate in each of the plurality of biodegradable sites can be freely determined in consideration of the type of agricultural and horticultural crops, the cultivation period, the climate, and the like. Therefore, in each aspect according to the present invention, for example, one biodegradable site and the other biodegradable site can be configured to be either fast or slow in biodegradability. That is, when any one of the biodegradable sites has a high biodegradability rate, the other biodegradable sites have a low biodegradability rate.
- a plurality of biodegradable sites each include a different biodegradable component, or the same biodegradable component is included in different addition amounts to each other.
- the biodegradability rate may be different.
- biodegradable sites each contain the same biodegradable component in the same addition amount, only one biodegradable site contains an additive that adjusts the biodegradability rate, and others Only the biodegradable sites may not have additives that adjust the biodegradable rate, thereby making the biodegradable rates different from each other.
- a plurality of biodegradable sites each include the same biodegradable component in the same addition amount, and each include an additive that adjusts the biodegradability rate to a different rate,
- the biodegradability rates may be different from each other.
- a plurality of biodegradable sites each include the same biodegradable component in the same addition amount, and each include the same additive that adjusts the biodegradability rate.
- the biodegradable rate may be different from each other by the addition amount of the additive in the biodegradable part of the other being different from the additive amount of the additive in the other biodegradable part.
- the biodegradable component may be any material as long as the biodegradable multifilm is biodegradable in soil, but is basically a component configured as a film. It is preferable.
- the biodegradable component is preferably a biodegradable resin, specifically, a chemically synthesized biodegradable resin, a microbial biodegradable resin, a natural biodegradable resin, or these The combination of 2 or more types of these is mentioned.
- polyester resins examples include polyester resins, polyvinyl alcohol (PVA), and polyglycolic acid.
- PVA polyvinyl alcohol
- polyester resins Preferable specific examples include aliphatic polyester resins, aromatic polyester resins, or combinations of two or more thereof.
- the aliphatic polyester resin examples include polylactic acid (PLA), polylactic acid / diol carboxylic acid / dicarboxylic acid copolymer, polybutylene succinate (PBS), poly (butylene succinate / adipate) (PBS / A). ), Poly (butylene succinate-co-adipate) (PBS / A), poly (caprolactone butylene succinate), polycaprolactone (PCL), poly (butylene succinate / carbonate) (PEC), polyethylene succinate (PES) And one or a combination of two or more selected from the group consisting of polyethylene succinate adipate copolymers.
- aromatic polyester resins include poly (butylene adipate / terephthalate) (PBAT), poly (tetramethylene adipate / terephthalate), poly (butylene adipate-co-terephthalate), poly (ethylene terephthalate / succinate) (CPE). ) And poly (ethylene terephthalate copolymer) (CPE), or a combination of two or more thereof.
- microbial biodegradable resins include poly-3-hydroxybutyric acid (PHB), poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate), poly (3-hydroxybutyrate) Examples include one or a combination of two or more selected from the group consisting of co-3-hydroxyhexanoate) (PHBH), polyhydroxyalkanoate (PHA), and maltotriose.
- the natural product-based biodegradable resin include one selected from the group consisting of starch fatty acid ester, starch polyester, cellulose acetate, and chitosan, or a combination of two or more thereof.
- the decomposition rate inhibitor is an additive that delays the decomposition rate, and improves the weather resistance and hydrolysis resistance of the biodegradable component.
- decomposition rate inhibitors include pigments, benzophenone ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, triazine ultraviolet absorbers and other ultraviolet absorbers, hindered amine light stabilizers (HALS: Hals), and hydrolysis.
- HALS hindered amine light stabilizers
- the 1 type selected from the group which consists of inhibitors, or these 2 or more types of combinations is mentioned.
- the combined use of each of the above ultraviolet absorbers and HALS is preferable, and more preferably, the pigment (particularly carbon black) is used alone or in combination.
- any of natural, synthetic, organic, and inorganic can be used as long as it suppresses the decomposition rate, and examples thereof include carbon black and aluminum.
- benzophenone ultraviolet absorber examples include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, 2-hydroxy -4-methoxy-5-sulfoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfoxytrihydride benzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'- Tetrahydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxy-5-sodiumsulfoxybenzophenone, bis (5-benzoyl-4-hydroxy) -2-Methoxyfe ) Methane, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-tert-butyl-4 ′-(2-methacryloyloxyethoxy
- benzotriazole ultraviolet absorber examples include 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy -3,5-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2-hydroxy -3-Dodecyl-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-alkoxycarbonylethylphenyl) triazole, 2- (2-hydroxy-3,5-dicumylphenyl) Benzotriazole, 2,2'-methylenebis (4-tert-octyl-6 -Benzotriazolylphenol), polyethylene glycol ester of 2- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-carboxyphenyl) benzotri
- triazine ultraviolet absorbers include 2- (2-hydroxy-4-hexyloxyphenyl) -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4-methoxyphenyl) ) -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine and 2- (2-hydroxy-4-octoxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5 -One or a combination of two or more selected from the group consisting of triazines.
- triazine-based ultraviolet absorbers and one or a combination of two or more known triazine-based ultraviolet absorbers may be used.
- hindered amine light stabilizer examples include 1,6-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylamino) hexane / dibromoethane polycondensate, 1,6-bis (2,2 , 6,6-tetramethyl-4-piperidylamino) hexane / 2,4-dichloro-6-morpholino-s-triazine polycondensate, 1,6-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4 -Piperidylamino) hexane / 2,4-dichloro-6-octylamino-s-triazine polycondensate, 1,5,8,12-tetrakis [2,4-bis (N-butyl-N- (2,2 , 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) amino) -s-triazin-6-yl] -1,5,8,12-tetraazadodecane, 1,5,8,12-tetra
- the hydrolysis inhibitor include a carbodiimide compound, an isocyanate compound, or an oxozoline compound, and a carbodiimide compound that can suppress hydrolysis of the polyester resin is preferably used.
- the carbodiimide compound include one selected from the group consisting of dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, dimethylcarbodiimide, diisobutylcarbodiimide, dioctylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, and naphthylcarbodiimide, or a combination of two or more thereof.
- the degradation rate accelerator is an additive that accelerates the degradation rate, and lowers the weather resistance and hydrolysis resistance of the biodegradable component to increase (accelerate) the degradation rate.
- Specific examples of the decomposition rate accelerator include inorganic fillers, pigments (excluding those having a decomposition rate inhibitor; green), organic powders, and starches.
- the inorganic filler include one selected from the group consisting of metal oxides, hydroxides, carbonates, and sulfates, or combinations of two or more thereof. More specifically, one or more selected from the group consisting of calcium carbonate, calcium silicate, pearlite, alumina, zeolite, sepiolite, meteorite, activated clay, kaolin, talc, hydrotalcite, bentonite, diatomaceous earth, and activated carbon A combination of two or more of these may be mentioned.
- starch examples include one kind selected from the group consisting of corn starch, wheat, rice, and potato, or a combination of two or more thereof.
- the degradation rates of a plurality of biodegradable sites different by combining a degradation rate inhibitor and a degradation rate accelerator.
- the degradation rate suppression or acceleration may differ, and therefore, among the degradation rate inhibitors and degradation rate accelerators, the degradation rate of the biodegradable site.
- the auxiliary agent biodegradable component may contain a plasticizer, a heat stabilizer, an antioxidant, an antistatic agent, or the like, if necessary, in addition to the decomposition rate inhibitor.
- the intermediate layer intermediate layer is preferably composed of a biodegradable component in the same manner as the biodegradable portion. Moreover, you may be comprised from components other than a biodegradable component.
- the intermediate layer may be used as a mark for clearly separating a plurality of biodegradable sites.
- the intermediate layer may be a function-imparting layer that provides functions such as an adhesive function.
- biodegradable multifilm As a plurality of biodegradable parts constituting the biodegradable multifilm, the first layer (slow biodegradation rate) to nth layer (biodegradation rate is higher than that of the first layer) Fast) were prepared respectively.
- biodegradable multi-films composed of a plurality of layers were prepared using the first layer to the nth layer by coextrusion T-die method, coextrusion air cooling inflation method, coextrusion water cooling inflation method and the like.
- the film thickness of the prepared biodegradable multifilm was about 0.02 mm.
- n 2 or 3.
- PBS Polybutylene succinate; Showa Denko (trade name Biorate # 1001)
- PBSA Polybutylene succinate adipate; Showa Denko Co., Ltd. (trade name Biorate # 3001)
- PBAT Poly (butylene adipate / terephthalate); BASF Japan Ltd. (trade name Ecoflex)
- PSB Ribtyrene succinate; Showa Polymer Co., Ltd. (trade name Biolate)
- PBSA / PLA blend polybutylene adipate terephthalate / polylactic acid blend; manufactured by BASF (trade name Ecobio) PLA: Polylactic acid blend; manufactured by Ogami Pharmaceutical Co., Ltd. (trade name Levoda)
- Example 1 PBS, PBSA, and PBAT were used as the first layer biodegradable resin component, and carbon black was used as an additive.
- PBS, PBSA, and PBAT were used as the second layer biodegradable resin component, and carbon black was used as an additive.
- PBS, PBSA and PBAT were used as the third layer biodegradable resin component, but were prepared without using additives.
- Example 2 A third layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that carbon black and hydrotalcite were added as additives.
- Example 3 It was prepared in the same manner as in Example 1 except that the biodegradable resin component was PBS in the first layer and carbon black was added as an additive in the third layer.
- Example 4 It was prepared in the same manner as in Example 1 except that the biodegradable resin component was PBAT and PLA in the first layer, and carbon black was added as an additive to the third layer.
- the biodegradable resin component was PBAT and PLA in the first layer, and carbon black was added as an additive to the third layer.
- Example 5 PBS, PBSA, and PBAT were used as the first layer biodegradable resin component, and carbon black was used as an additive. PBS, PBSA and PBAT were used as the second layer biodegradable resin component, but were prepared without using additives.
- Example 6 In the first layer and the second layer, as an additive, a UV absorber (2,4-di-tert-butyl-6- (5-chloro-2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl ) Prepared in the same manner as in Example 1 except that it was changed to Phenol, Ciba Japan Co., Ltd. (trade name Tinuvin327).
- Example 7 PBS, PBSA, and PBAT are used as the first layer biodegradable resin component, and UV absorber (2,4-di-tert-butyl-6- (5-chloro-2H-1, 2,3-benzotriazol-2-yl) phenol, Ciba Japan Ltd. (trade name Tinuvin327)). PBS, PBSA and PBAT were used as the second layer biodegradable resin component, but were prepared without using additives.
- Example 8 The first layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the biodegradable resin component was PBAT and PLA.
- Comparative Example 1 The first layer, the second layer, and the third layer were all prepared in the same manner as the first layer in Example 1.
- Comparative Example 2 It was prepared in the same manner as Comparative Example 1 except that it did not have a third layer.
- Comparative Example 3 It was prepared in the same manner as Comparative Example 1 except that only the first layer was included.
- Use period is about 2 months Standard (reference): Use period is about 3 months Long term: Use period is about 4 months
- “Usage period guide” is standard (standard)
- the biodegradable multi-film is spread on the soil, and the multi-film starts to be decomposed in about 2 months, and can be penetrated into the soil in about 3 months.
- Short term means that when the standard of the period of use is short based on the standard (reference), that is, the decomposition is fast.
- Long term means that the estimated period of use is long, that is, the decomposition is slow.
- Evaluation test 2 For the biodegradable multi-films in Examples and Comparative Examples, when the first layer is used as the front side, that is, when the second layer or the third layer is stretched so as to contact the soil, the second layer or When the third layer was used as the front side, that is, when the first layer was spread so as to contact the soil, the period of use was evaluated. The results were as described in Table 1 below.
- the results of the evaluation test will be described below based on Table 1.
- the three-layer biodegradable multi-films according to Examples 1, 2, 6 and 8 have a “short-term” penetration period when the first layer is used as the front side (the third layer is applied to the soil). "Met. When the third layer was used as the front side (the first layer was applied to the soil), the permissible period was longer than that of the case where the first layer was used as the front side and was “standard”. Therefore, the biodegradable multi-films according to Examples 1, 2, 6 and 8 have a degradation rate of “short-term” when the first layer is used as the front side (can be inserted into the soil in about two months). Thus, it was understood that when the third layer was used as the front side, the decomposition rate became “standard” (possible to penetrate into the soil in about 3 months).
- the third layer when the third layer was used as the front side, the permissible period became longer. Therefore, when using the multi-film according to Example 3 and Example 4, if the first layer is used as the front side, the degradation rate becomes “standard” (so that it can be penetrated into the soil in about 3 months) It was understood that if the third layer was used as the front side, the degradation rate would be “long-term” (possible to penetrate into the soil in about 4 months).
- the two-layer biodegradable multi-films according to Examples 5 and 7 have a degradation rate of “standard” when the second layer is used as the front side. It was understood that if layer 1 was used as the front side, the degradation rate would be “short-term” (possible to penetrate into the soil in about 2 months).
- the type and amount of the biodegradable component and the presence / absence, type, and amount of addition of the additive are appropriately selected. It is possible to provide a single biodegradable multifilm having a plurality of biodegradable sites having different degradation rates in combination. As a result, this one biodegradable multi-film is applied (stretching) to the soil surface by the operator with the front surface (first layer) or back surface (second or third layer) of the biodegradable multi-film. By doing so, it is possible to employ two different types of biodegradation rates (the period from when the film is stretched to when it is inserted).
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Abstract
本発明は、農園芸作物の種類、栽培期間、気候等を考慮して、生分解速度が調整された生分解性マルチフィルムを提案する。本発明は、生分解性マルチフィルムであって、生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなり、前記複数の生分解性部位が、前記生分解性マルチフィルムが土壌に施与される表面から垂直方向(地上方向)へ積層されてなる、生分解性マルチフィルムにより達成される。
Description
本発明は、生分解性マルチフィルムに関し、詳しくは、生分解性速度の異なる複数の生分解性部位を備えた生分解性マルチフィルムに関する。
マルチフィルムは、土壌表面を直接被覆するフィルムであり、地温及び地湿度の調整、紫外線の遮蔽、雑草及び病害虫発生の忌避、農園芸作物の生育及び保護、土壌浸食防止、水分及び肥料成分の蒸発防止等の目的として使用されるものである。そして、農園芸作物の栽培及び収穫後、マルチフィルムは、土壌表面から剥がされ、回収し、廃棄する必要がある。
しかしながら、マルチフィルムの回収及び廃棄作業は、重労働であり、また、焼却廃棄による大気汚染・温暖化CO2ガスの排出、及び埋め立て処理による土壌汚染等が懸念されていた。これに対して、従来、生分解性マルチフィルムが提案されている。
生分解性マルチフィルムは、農園芸作物の栽培及び収穫後に、土壌中にすき込むことにより、土壌中で生分解されるため、生分解性マルチフィルム自体の回収、廃棄作業が不要となる。これにより、農作業の省力化、温暖化防止、大気及び土壌の汚染防止を図ることができるとされている。
実際、日本国2002-47402公開公報(先行技術文献)によれば、三種の生分解性樹脂成分からなる生分解速性樹脂組成物を備えた、マルチフィルムが提案されている。
他方、農園芸作物は、その種類によって、育苗、生育、収穫の各期間、並びに、栽培適正時期(季節)が異なるものであり、また、農園芸作物の栽培は、土壌、地域、気候風土等に考慮する必要がある。このため、農園芸作業者は、上記様々な条件の下、複数の生分解性マルチフィルムから選択し、用途毎に使い分ける必要がある。
しかしながら、先行技術文献で提案のとおり、生分解性成分を用いた分解性マルチフィルムの開発が成されているものの、生分解速度に着目した多用途的な開発は未だ十分になされていないのが現状である。従って、今なお、農園芸作物の種類、栽培期間、気候等を考慮して、生分解速度が調整された生分解性マルチフィルムの開発が要求されている。
本発明者等は、一つの生分解性マルチフィルムにおいて、生分解性速度の異なる複数の生分解部位を備えてなることにより、栽培後のマルチフィルムの土壌分解を簡易迅速に行うことができるとの知見を得た。本発明は係る知見に基づいてなされたものである。
従って、本発明は、生分解性速度の異なる複数の生分解性部位を備えてなることにより、栽培する農園芸作物に応じた適切な分解速度を簡易な手段によって達成し、栽培後には、それぞれ生分解的に廃棄することを可能とした生分解性マルチフィルムを提供するものである。
よって、本発明によれば、生分解性マルチフィルムであって、
生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなり、
前記複数の生分解性部位が、前記生分解性マルチフィルムが土壌に施与される表面から垂直方向(地上方向)へ積層されてなる、生分解性マルチフィルムが提案される。
生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなり、
前記複数の生分解性部位が、前記生分解性マルチフィルムが土壌に施与される表面から垂直方向(地上方向)へ積層されてなる、生分解性マルチフィルムが提案される。
本発明による生分解性マルチフィルムによれば、様々な農園芸作物を栽培するとともに、農園芸作物の栽培後に、複数の分解性部位による異なる分解速度によって分解処理可能な簡易な方法を実現することが可能となる。
生分解性マルチフィルム
本発明による生分解性マルチフィルムは、互いに生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなるものである。本発明にあっては、生分解性マルチフィルムは、農業用として用いられる。本発明にあっては、生分解性部位は、表面、層、フィルム等で構成されてよい。
本発明による生分解性マルチフィルムは、互いに生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなるものである。本発明にあっては、生分解性マルチフィルムは、農業用として用いられる。本発明にあっては、生分解性部位は、表面、層、フィルム等で構成されてよい。
複数の生分解性部位
生分解性マルチフィルムは、複数の生分解性部位が、生分解性マルチフィルムが土壌に施与(展張)される表面から垂直方向(地上方向)へ積層されてなる、との特徴を有する。本発明の態様は、図1を用いて説明することができる。図1によれば、生分解性マルチフィルム1が土壌に施与される表面から垂直方向へ、複数の生分解性部位〔第1の層から第nの層〕が積層されることで、生分解性マルチフィルムが構成されてなるものである。
生分解性マルチフィルムは、複数の生分解性部位が、生分解性マルチフィルムが土壌に施与(展張)される表面から垂直方向(地上方向)へ積層されてなる、との特徴を有する。本発明の態様は、図1を用いて説明することができる。図1によれば、生分解性マルチフィルム1が土壌に施与される表面から垂直方向へ、複数の生分解性部位〔第1の層から第nの層〕が積層されることで、生分解性マルチフィルムが構成されてなるものである。
本発明にあっては、複数の生分解性部位は、生分解性速度が異なるものである。図1にあっては、例えば、生分解性マルチフィルム1が第1の層と第2の層で構成されてなる場合に、第1の層と第2の層とはそれぞれ生分解性速度が異なるものとして構成される。また、図1にあって、第1の層と第2の層とが同一の生分解性速度を有するものであり、第3の層と第4の層(n=4)とが同一の生分解性速度を有するものであるが、第1の層と第2の層の生分解性速度と異なるものであってもよい。また、本発明にあっては、一つの生分解性マルチフィルム1が、第1の層と、第2の層と、第3の層とで構成されてなる場合に、それぞれ生分解性速度が異なるものであってよい。
本発明にあっては、好ましくは、少なくとも隣接する一組の生分解性部位同士(例えば、第1の層と第2の層、第2の層と第3の層)が互いに生分解性速度が異なるものである。
本発明にあっては、図2に示す通り、各生分解性部位の間に、中間層3を設けてもよい。
本発明にあっては、図1に示す通り、第1の層から第nの層が積層した生分解性マルチフィルムをさらに左右に備えたものとして、構成されてもよい。また、生分解性マルチフィルムが施与される土壌側(第1の層)及び/又は地上側(第nの層)に、他の生分解性部位を一又は複数積層したものとして構成されてもよい。或いは、複数の生分解性部位からなる生分解性マルチフィルムを積層してもよい(図1及び図2に図示せず)。
具体的な実施の態様
本発明によれば、1)栽培期間の長い農園芸作物及び栽培期間の短い農園芸作物を栽培する場合、或いは、2)同一の農園芸作物の栽培期間を空けて栽培する場合には、第1の層と、第2の層と、第nの層とにおいて、生分解性反応速度が相違するように構成した、本発明による生分解性マルチフィルムを使用することができる。
本発明によれば、1)栽培期間の長い農園芸作物及び栽培期間の短い農園芸作物を栽培する場合、或いは、2)同一の農園芸作物の栽培期間を空けて栽培する場合には、第1の層と、第2の層と、第nの層とにおいて、生分解性反応速度が相違するように構成した、本発明による生分解性マルチフィルムを使用することができる。
具体的には、生分解性反応速度の相違する第1の層と第2の層とを積層させた表面及び裏面からなる生分解性マルチフィルムを構成し、いずれか一方の層を土壌に施与(展張)する。これによって、農園芸作物を栽培し収穫した後に、生分解性マルチフィルムをすき込みし、土壌において生分解し処理することが可能となる。生分解性マルチフィルムは、生分解性反応速度が速い層を土壌側に向けた場合の方が、生分解性反応速度が遅い層を土壌側に向けた場合よりも、短期間で生分解される。
異なる生分解性速度
本発明にあっては、生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなる。
生分解性部位同士が、生分解性速度が異なるものとするには、各生分解性部位を構成する生分解性成分の種類、添加量、物理的化学的特性等を互いに異なるものとして行うことができる。また、生分解性成分に、生分解性速度を調整する添加剤を添加する有無、種類、添加量、物理的化学的特性等を互いに異なるものとして行うことができる。
本発明にあっては、生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなる。
生分解性部位同士が、生分解性速度が異なるものとするには、各生分解性部位を構成する生分解性成分の種類、添加量、物理的化学的特性等を互いに異なるものとして行うことができる。また、生分解性成分に、生分解性速度を調整する添加剤を添加する有無、種類、添加量、物理的化学的特性等を互いに異なるものとして行うことができる。
また、複数の生分解性部位各々における生分解性速度は、農園芸作物の種類、栽培期間、気候等を考慮して、自由に定めることができる。従って、本発明による各態様にあっては、例えば、一の生分解性部位と、他の生分解性部位を生分解性速度の速い又は遅い、の何れに構成することは自由である。つまり、何れか一の生分解性部位が、生分解性速度が速い場合、他の生分解性部位は生分解性速度が遅いものとなる。
本発明の好ましい態様によれば、複数の生分解性部位同士が、それぞれ、異なる生分解性成分を包含し、又は、同一の生分解性成分を異なる添加量で包含してなることにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてよい。
複数の生分解性部位同士が、それぞれ、同一の生分解性成分を同一の添加量で包含してなり、一の生分解性部位のみが生分解性速度を調製する添加剤を包含し、他の生分解性部位のみが生分解性速度を調製する添加剤を包含しないことにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてよい。
複数の生分解性部位同士が、それぞれ、同一の生分解性成分を同一の添加量で包含してなり、かつ、それぞれ、生分解性速度を異なる速度に調製する添加剤を包含することにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてよい。
複数の生分解性部位同士が、それぞれ、同一の生分解性成分を同一の添加量で包含してなり、かつ、それぞれ、生分解性速度を調製する同一の添加剤を包含してなり、一の生分解性部位における前記添加剤の添加量が、他の生分解性部位における前記添加剤の添加量と異なることにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてよい。
生分解性成分
生分解性成分は、生分解性マルチフィルムが土壌中で生分解されるものであれば、何れのものであってもよいが、基本的に、フィルムとして構成される成分であることが好ましい。生分解性成分としては、生分解性樹脂が好ましくは挙げられ、具体的には、化学合成系の生分解性樹脂、微生物産系の生分解性樹脂、天然物系の生分解性樹脂又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
生分解性成分は、生分解性マルチフィルムが土壌中で生分解されるものであれば、何れのものであってもよいが、基本的に、フィルムとして構成される成分であることが好ましい。生分解性成分としては、生分解性樹脂が好ましくは挙げられ、具体的には、化学合成系の生分解性樹脂、微生物産系の生分解性樹脂、天然物系の生分解性樹脂又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
化学合成系の生分解性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリグリコール酸等が挙げられる。ポリエステル系樹脂の好ましい具体例としては、脂肪族ポリエステル系樹脂、芳香族ポリエステル系樹脂又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
脂肪族ポリエステル系樹脂の具体例としては、ポリ乳酸(PLA)、ポリ乳酸/ジオールカルボン酸・ジカルボン酸共重合体、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリ(ブチレンサクシネート/アジペート)(PBS/A)、ポリ(ブチレンサクシネート-コ-アジペート)(PBS/A)、ポリ(カプロラクトンブチレンサクシネート)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(ブチレンサクシネート/カーボネイト)(PEC)、ポリエチレンサクシネート(PES)、及びポリエチレンサクシネートアジペート共重合体からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
芳香族ポリエステル系樹脂の具体例としては、ポリ(ブチレンアジペート/テレフタレート)(PBAT)、ポリ(テトラメチレンアジペート/テレフタレート)、ポリ(ブチレンアジペート-コ-テレフタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート/サクシネート)(CPE)、及びポリ(エチレンテレフタレート共重合体)(CPE)からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
微生物産系の生分解性樹脂の具体例としては、ポリ-3-ヒドロキシ酪酸(PHB)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)(PHBH)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、及びマルトトリオースからなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
天然物系の生分解性樹脂の具体例としては、澱粉脂肪酸エステル、澱粉ポリエステル、酢酸セルロース、及びキトサンからなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
分解速度抑制剤(添加剤)
分解速度抑制剤は、分解速度を遅延させる添加剤であり、生分解性成分の耐候性と、耐加水分解性を向上させるものである。分解速度抑制剤の具体的としては、顔料、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS:ハルス)、及び加水分解抑制剤からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、上記各紫外線吸収剤と、HALSとの併用が好ましく、より好ましくは、顔料(特にカーボンブラック)単独又は併用することが好ましい。
分解速度抑制剤は、分解速度を遅延させる添加剤であり、生分解性成分の耐候性と、耐加水分解性を向上させるものである。分解速度抑制剤の具体的としては、顔料、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS:ハルス)、及び加水分解抑制剤からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、上記各紫外線吸収剤と、HALSとの併用が好ましく、より好ましくは、顔料(特にカーボンブラック)単独又は併用することが好ましい。
顔料としては、天然、合成、有機、無機の何れを問わず、分解速度を抑制するものであれば、何れのものも使用することができ、例えば、カーボンブラック、アルミ等が挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の具体例としては、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ベンジロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホキシトリハイドライドレイトベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシ-5-ソジウムスルホキシベンゾフェノン、ビス(5-ベンゾイル-4-ヒドロキシ-2-メトキシフェニル)メタン、2-ヒドロキシ-4-n-ドデシルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-tert-ブチル-4’-(2-メタクロイルオキシエトキシエトキシ)ベンゾフェノン、5,5’-メチレンビス(2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン)、及び2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノンからなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。これらはベンゾフェノン系紫外線吸収剤の一例であって、公知のベンゾフェノン系紫外線吸収剤を一種又は二種以上の組合せを用いてもよい。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例としては、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-ドデシル-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-アルコキシカルボニルエチルフェニル)トリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2'-メチレンビス(4-tert-オクチル-6-ベンゾトリアゾリルフェノール)、2-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコールエステル、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-6ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、及び2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(ドデシル)-4-メチルフェノール、2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノールからなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。これらはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の一例であって、公知のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を一種又は二種以上の組合せを使用してもよい。
トリアジン系紫外線吸収剤の具体例としては、2-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシロキシフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、及び2-(2-ヒドロキシ-4-オクトキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンからなる群から選択されてなる一種又は二種以上の組合せが挙げられる。これらはトリアジン系紫外線吸収剤の一例であって、公知のトリアジン系紫外線吸収剤を一種又は二種以上の組合せを使用してもよい。
ヒンダードアミン系光安定剤の具体例としては、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジブロモエタン重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-モルホリノ-s-トリアジン重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-オクチルアミノ-s-トリアジン重縮合物、1,5,8,12-テトラキス〔2,4-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル〕-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1,5,8,12-テトラキス〔2,4-ビス(N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル〕-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1,6,11-トリス〔2,4-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イルアミノウンデカン、及び1,6(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イルアミノウンデカンからなる群から選択される一種又は二種以上の組合せが挙げられる。これらはヒンダードアミン系光安定剤の一例であって、公知のヒンダードアミン系光安定剤を一種又はこれらの二種以上の組合せを用いてもよい。
加水分解抑制剤の具体例としては、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、又はオキソゾリン系化合物等が挙げられ、ポリエステル系樹脂の加水分解を抑制できるカルボジイミド化合物が好ましくは用いられる。カルボジイミド化合物の具体例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、及びナフチルカルボジイミドからなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
分解速度促進剤(添加剤)
分解速度促進剤は、分解速度を促進させる添加剤であり、生分解性成分の耐候性と耐加水分解性を低下させて分解速度を速く(促進)させるものである。分解速度促進剤の具体的としては、無機充填剤、顔料(分解速度抑制剤のものを除く;グリーン)、有機粉末、又はでんぷんが挙げられる。
分解速度促進剤は、分解速度を促進させる添加剤であり、生分解性成分の耐候性と耐加水分解性を低下させて分解速度を速く(促進)させるものである。分解速度促進剤の具体的としては、無機充填剤、顔料(分解速度抑制剤のものを除く;グリーン)、有機粉末、又はでんぷんが挙げられる。
無機充填剤の具体例としては、金属酸化物、水酸化物、炭酸塩、及び硫酸塩からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。より具体的には、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、パーライト、アルミナ、ゼオライト、セピオライト、蛭石、活性白土、カオリン、タルク、ハイドロタルサイト、ベントナイト、ケイソウ土、及び活性炭からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
でんぷんの具体例としては、コーンスターチ、小麦、米、及び馬鈴薯からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せが挙げられる。
併用
本発明にあっては、分解速度抑制剤と、分解速度促進剤とを組み合わせて、複数の生分解性部位の分解速度を異なるものとすることが可能である。しかしながら、分解速度抑制剤及び分解速度促進剤の中においても、分解速度の抑制又は促進が異なることがあるため、分解速度抑制剤及び分解速度促進剤のそれぞれの中でも、生分解性部位の分解速度を異なるものとする添加剤(分解速度調整剤)として使用することが可能である。
本発明にあっては、分解速度抑制剤と、分解速度促進剤とを組み合わせて、複数の生分解性部位の分解速度を異なるものとすることが可能である。しかしながら、分解速度抑制剤及び分解速度促進剤の中においても、分解速度の抑制又は促進が異なることがあるため、分解速度抑制剤及び分解速度促進剤のそれぞれの中でも、生分解性部位の分解速度を異なるものとする添加剤(分解速度調整剤)として使用することが可能である。
補助剤
生分解性成分は、分解速度抑制剤の他に、必要に応じて、可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、又は帯電防止剤等を添加してよい。
生分解性成分は、分解速度抑制剤の他に、必要に応じて、可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、又は帯電防止剤等を添加してよい。
中間層
中間層は、好ましくは、生分解性部位と同様に、生分解性成分から構成される。また、生分解性成分以外の成分から構成されていてもよい。また、中間層は、複数の生分解性部位同士を明確に分離する目印として使用されてよいものである。また、中間層は、接着機能などの機能を付与する機能付与層であってもよいものである。
中間層は、好ましくは、生分解性部位と同様に、生分解性成分から構成される。また、生分解性成分以外の成分から構成されていてもよい。また、中間層は、複数の生分解性部位同士を明確に分離する目印として使用されてよいものである。また、中間層は、接着機能などの機能を付与する機能付与層であってもよいものである。
本発明は、下記実施例によって詳細に説明されてなるが、本発明の範囲は、実施例のみに限定して解釈されるものではない。
生分解性マルチフィルムの調製
生分解性マルチフィルムを構成する複数の生分解性部分として、第1の層(生分解速度が遅い)~第nの層(生分解速度が第1の層よりも速い)をそれぞれ調製した。次に、第1の層~第nの層を共押出しTダイ法、共押出し空冷インフレーション法、共押出し水冷インフレーション法等を用いて複数の層からなる生分解性マルチフィルムをそれぞれ調製した。調製した生分解性マルチフィルムのフィルム厚さは、約0.02mmであった。尚、以下の実施例では、n=2又は3とした。
生分解性マルチフィルムを構成する複数の生分解性部分として、第1の層(生分解速度が遅い)~第nの層(生分解速度が第1の層よりも速い)をそれぞれ調製した。次に、第1の層~第nの層を共押出しTダイ法、共押出し空冷インフレーション法、共押出し水冷インフレーション法等を用いて複数の層からなる生分解性マルチフィルムをそれぞれ調製した。調製した生分解性マルチフィルムのフィルム厚さは、約0.02mmであった。尚、以下の実施例では、n=2又は3とした。
略記
明細書及び表1における略記の内容は以下の通りである。
PBS:ポリブチレンサクシネート;昭和電工社製(商品名ビオレート♯1001)
PBSA:ポリブチレンサクシネートアジペート;昭和電工社製(商品名ビオレート♯3001)
PBAT:ポリ(ブチレンアジペート/テレフタレート);BASFジャパン株式会社製(商品名Ecoflex)
PSB:リブチレンサクシネート;昭和高分子社株式会社製(商品名ビオレート)
PBSA/PLAブレンド物:ポリブチレンアジペートテレフタレート/ポリ乳酸ブレンド物;BASF社製(商品名エコバイオ)
PLA:ポリ乳酸ブレンド物;大神薬化社製(商品名レヴォダ)
明細書及び表1における略記の内容は以下の通りである。
PBS:ポリブチレンサクシネート;昭和電工社製(商品名ビオレート♯1001)
PBSA:ポリブチレンサクシネートアジペート;昭和電工社製(商品名ビオレート♯3001)
PBAT:ポリ(ブチレンアジペート/テレフタレート);BASFジャパン株式会社製(商品名Ecoflex)
PSB:リブチレンサクシネート;昭和高分子社株式会社製(商品名ビオレート)
PBSA/PLAブレンド物:ポリブチレンアジペートテレフタレート/ポリ乳酸ブレンド物;BASF社製(商品名エコバイオ)
PLA:ポリ乳酸ブレンド物;大神薬化社製(商品名レヴォダ)
実施例1
第1の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、カーボンブラックを使用して調製した。
第2の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、カーボンブラックを使用して調製した。
第3の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA及びPBATを使用したが、添加剤を使用することなく、調製した。
第1の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、カーボンブラックを使用して調製した。
第2の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、カーボンブラックを使用して調製した。
第3の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA及びPBATを使用したが、添加剤を使用することなく、調製した。
実施例2
第3の層において、添加剤として、カーボンブラックと、ハイドロタルサイトを添加した以外は、実施例1と同様にして調製した。
第3の層において、添加剤として、カーボンブラックと、ハイドロタルサイトを添加した以外は、実施例1と同様にして調製した。
実施例3
第1の層において、生分解性樹脂成分をPBSとし、第3の層において、添加剤としてカーボンブラックを添加した以外は、実施例1と同様にして調製した。
第1の層において、生分解性樹脂成分をPBSとし、第3の層において、添加剤としてカーボンブラックを添加した以外は、実施例1と同様にして調製した。
実施例4
第1の層において、生分解性樹脂成分を、PBAT及びPLAとし、第3の層に、添加剤としてカーボンブラックを添加した以外は、実施例1と同様にして調製した。
第1の層において、生分解性樹脂成分を、PBAT及びPLAとし、第3の層に、添加剤としてカーボンブラックを添加した以外は、実施例1と同様にして調製した。
実施例5
第1の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、カーボンブラックを使用して調製した。
第2の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA及びPBATを使用したが、添加剤を使用することなく、調製した。
第1の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、カーボンブラックを使用して調製した。
第2の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA及びPBATを使用したが、添加剤を使用することなく、調製した。
実施例6
第1の層及び第2の層において、添加剤として、UV吸収剤(2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール、チバ・ジャパン株式会社(商品名Tinuvin327))に変えた以外は、実施例1と同様にして調製した。
第1の層及び第2の層において、添加剤として、UV吸収剤(2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール、チバ・ジャパン株式会社(商品名Tinuvin327))に変えた以外は、実施例1と同様にして調製した。
実施例7
第1の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、UV吸収剤(2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール、チバ・ジャパン株式会社(商品名Tinuvin327))を使用して調製した。
第2の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA及びPBATを使用したが、添加剤を使用することなく、調製した。
第1の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA、およびPBATを使用し、添加剤として、UV吸収剤(2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール、チバ・ジャパン株式会社(商品名Tinuvin327))を使用して調製した。
第2の層
生分解性樹脂成分として、PBS、PBSA及びPBATを使用したが、添加剤を使用することなく、調製した。
実施例8
第1の層において、生分解性樹脂成分を、PBAT及びPLAとした以外は、実施例1と同様にして調製した。
第1の層において、生分解性樹脂成分を、PBAT及びPLAとした以外は、実施例1と同様にして調製した。
比較例1
第1の層、第2の層、第3の層全てを、実施例1における第1の層と同様にして調製した。
第1の層、第2の層、第3の層全てを、実施例1における第1の層と同様にして調製した。
比較例2
第3の層を有しない以外は、比較例1と同様にして調製した。
第3の層を有しない以外は、比較例1と同様にして調製した。
比較例3
第1の層のみを有する以外は、比較例1と同様にして調製した。
第1の層のみを有する以外は、比較例1と同様にして調製した。
生分解性マルチフィルムの評価試験
評価試験1
実施例及び比較例における各生分解性マルチフィルムについて、下記基準に従って評価を行った。その結果は、下記表1に記載した通りであった。
評価試験1
実施例及び比較例における各生分解性マルチフィルムについて、下記基準に従って評価を行った。その結果は、下記表1に記載した通りであった。
評価基準
短期:使用期間の目安が2ヶ月程度
標準(基準):使用期間の目安が3ヶ月程度
長期:使用期間の目安が4ヶ月程度
「使用期間の目安」とは、標準(基準)の場合、生分解性マルチフィルムを土壌に展張後約2ヶ月程度で当該マルチフィルムの分解が始まり、約3ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能なことをいう。
「短期」とは、標準(基準)に基づいて、使用期間の目安が短い場合、即ち、分解が速いことをいう。
「長期」とは、使用期間の目安が長い場合、即ち、分解が遅いことをいう。
短期:使用期間の目安が2ヶ月程度
標準(基準):使用期間の目安が3ヶ月程度
長期:使用期間の目安が4ヶ月程度
「使用期間の目安」とは、標準(基準)の場合、生分解性マルチフィルムを土壌に展張後約2ヶ月程度で当該マルチフィルムの分解が始まり、約3ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能なことをいう。
「短期」とは、標準(基準)に基づいて、使用期間の目安が短い場合、即ち、分解が速いことをいう。
「長期」とは、使用期間の目安が長い場合、即ち、分解が遅いことをいう。
評価試験2
実施例および比較例における生分解性マルチフィルムについて、第1の層を表側として使用した場合、すなわち第2の層又は第3の層が土壌に接するように展張した場合と、第2の層又は第3の層を表側として使用した場合、すなわち第1の層が土壌に接するように展張した場合のそれぞれについて、使用期間について評価を行った。その結果は、下記表1に記載された通りであった。
実施例および比較例における生分解性マルチフィルムについて、第1の層を表側として使用した場合、すなわち第2の層又は第3の層が土壌に接するように展張した場合と、第2の層又は第3の層を表側として使用した場合、すなわち第1の層が土壌に接するように展張した場合のそれぞれについて、使用期間について評価を行った。その結果は、下記表1に記載された通りであった。
評価結果
評価試験の結果を記載した表1に基づいて以下に説明する。
実施例1、2、6及び8に係る3層の生分解性マルチフィルムは、第1の層を表側として使用した場合(第3の層は土壌に施与)のすき込み可能期間は「短期」であった。第3の層を表側として使用した場合(第1の層は土壌に施与)のすき込み可能期間は、第1の層を表側として使用した場合と比べて長く「標準」であった。
従って、実施例1、2、6及び8に係る生分解性マルチフィルムは、第1の層を表側として使用すれば分解速度は「短期」(およそ2ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となり、第3の層を表側として使用すれば分解速度は「標準」(およそ3ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となることが理解された。
評価試験の結果を記載した表1に基づいて以下に説明する。
実施例1、2、6及び8に係る3層の生分解性マルチフィルムは、第1の層を表側として使用した場合(第3の層は土壌に施与)のすき込み可能期間は「短期」であった。第3の層を表側として使用した場合(第1の層は土壌に施与)のすき込み可能期間は、第1の層を表側として使用した場合と比べて長く「標準」であった。
従って、実施例1、2、6及び8に係る生分解性マルチフィルムは、第1の層を表側として使用すれば分解速度は「短期」(およそ2ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となり、第3の層を表側として使用すれば分解速度は「標準」(およそ3ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となることが理解された。
実施例3及び4に係る生分解性マルチフィルムは、第3の層を表側として使用した場合、すき込み可能期間は長くなった。
従って、実施例3および実施例4に係るマルチフィルムを使用する場合、第1の層を表側として使用すれば分解速度は「標準」(およそ3ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となり、第3の層を表側として使用すれば分解速度は「長期」(およそ4ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となることが理解された。
従って、実施例3および実施例4に係るマルチフィルムを使用する場合、第1の層を表側として使用すれば分解速度は「標準」(およそ3ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となり、第3の層を表側として使用すれば分解速度は「長期」(およそ4ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となることが理解された。
実施例5及び7に係る2層の生分解性マルチフィルムは、第2の層を表側として使用すれば分解速度は「標準」(およそ3ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となり、第1の層を表側として使用すれば分解速度は「短期」(およそ2ヶ月程度で土壌へのすき込みが可能)となることが理解された。
以上のことから、本発明によれば、生分解性成分の種類及び添加量、並びに添加剤(生分解促進剤/生分解抑制剤)の添加の有無、種類、添加量等を適宜選択して組み合わせた、分解速度が異なる複数の生分解性部位を備えた、一つの生分解性マルチフィルムを提供することが可能となる。その結果、この一つの生分解性マルチフィルムは、作業者がこの生分解性マルチフィルムの表面(第1の層)又は裏面(第2又は第3の層)を土壌面に施与(展張)することにより、異なる2種の生分解速度(フィルムを展張してからすき込むまでの期間)を採用することが可能となる。
1:生分解性マルチフィルム
3:中間層
3:中間層
Claims (13)
- 生分解性マルチフィルムであって、
生分解性速度が異なる複数の生分解性部位を備えてなり、
前記複数の生分解性部位が、前記生分解性マルチフィルムが土壌に施与される表面から垂直方向へ積層されてなる、生分解性マルチフィルム。 - 前記複数の生分解性部位が、それぞれ、異なる生分解性成分を包含し、又は、同一の生分解性成分を異なる添加量で包含してなることにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてなる、請求項1に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記複数の生分解性部位が、それぞれ、同一の生分解性成分を同一の添加量で包含してなり、一の生分解性部位のみが生分解性速度を調製する添加剤を包含し、他の生分解性部位のみが生分解性速度を調製する添加剤を包含しないことにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてなる、請求項1に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記複数の生分解性部位が、それぞれ、同一の生分解性成分を同一の添加量で包含してなり、かつ、それぞれ、生分解性速度を異なる速度に調製する添加剤を包含することにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてなる、請求項1に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記複数の生分解性部位が、それぞれ、同一の生分解性成分を同一の添加量で包含してなり、かつ、それぞれ、生分解性速度を調製する同一の添加剤を包含してなり、
一の生分解性部位における前記添加剤の添加量が、他の生分解性部位における前記添加剤の添加量と異なることにより、互いに生分解性速度が異なるものとされてなる、請求項1に記載の生分解性マルチフィルム。 - 前記生分解性部位に包含されている生分解成分が、化学合成系の生分解性樹脂、微生物産系の生分解性樹脂、天然物系の生分解性樹脂又はこれらの二種以上の組合せである、請求項1に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記化学合成系の生分解性樹脂が、ポリエステル系樹脂である、請求項6に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記ポリエステル系樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂、芳香族ポリエステル系樹脂又はこれらの二種以上の組合せである、請求項7に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記芳香族ポリエステル系樹脂が、ポリ(ブチレンアジペート/テレフタレート)(PBAT)、ポリ(テトラメチレンアジペート/テレフタレート)、ポリ(ブチレンアジペート-コ-テレフタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート/サクシネート)(CPE)、及びポリ(エチレンテレフタレート共重合体)(CPE)からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せである、請求項8に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記添加剤としての分解速度抑制剤が、顔料、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS:ハルス)、及び加水分解抑制剤からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せである、請求項3~5の何れか一項に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記顔料がカーボンブラックである、請求項10に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記添加剤としての分解速度促進剤が、無機充填剤、顔料(分解速度抑制剤のものを除く)、有機粉末、又はでんぷんである、請求項3~5の何れか一項に記載の生分解性マルチフィルム。
- 前記無機充填剤が、金属酸化物、水酸化物、炭酸塩、及び硫酸塩からなる群から選択される一種又はこれらの二種以上の組合せである、請求項12に記載の生分解性マルチフィルム。
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