WO2021215250A1 - 樹脂組成物、エミッタ、および点滴灌漑用チューブ - Google Patents

樹脂組成物、エミッタ、および点滴灌漑用チューブ Download PDF

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tube
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軼▲か▼ 沈
田口　雄基
敬仁 長尾
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株式会社エンプラス
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Definitions

  • the present invention relates to a resin composition, an emitter, and a drip irrigation tube.
  • the temperature of the resin composition is raised above the melting point of the resin, and the resin composition is poured into a mold with increased fluidity. Then, the resin composition is cooled to a temperature equal to or lower than the crystallization temperature of the resin to solidify the resin composition.
  • PBAT poly (butylene adipate / terephthalate)
  • PBAT poly (butylene adipate / terephthalate)
  • Patent Document 1 a resin composition in which a phosphate metal salt, sodium fatty acid, talc, etc. are added to PBAT has been proposed (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 describes that the crystallinity of the resin composition is enhanced by the phosphate ester metal salt or the like.
  • Patent Document 2 a resin composition in which polylactic acid (hereinafter, also referred to as “PLA”) and an adipic acid-based plasticizer are added to PBAT has been proposed (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 describes that by mixing a relatively hard PLA and a highly flexible PBAT, both desired flexibility and high impact strength can be achieved.
  • Non-Patent Document 1 a resin composition containing PBAT and thermoplastic starch has also been proposed (Non-Patent Document 1).
  • the technique of Non-Patent Document 1 attempts to improve moldability by adding thermoplastic starch.
  • Patent Document 1 when a phosphate ester metal salt, talc, or the like is added to PBAT, there is a problem that the fluidity during injection molding tends to decrease and it is difficult to mold the resin composition. Further, the resin composition of Patent Document 2 has a problem that the hardness of the molded product tends to be increased by PLA and the flexibility derived from PBAT cannot be fully utilized. Further, it is difficult to shorten the time required for injection molding (molding cycle time) with the resin composition.
  • Non-Patent Document 1 has a problem that the compatibility between PBAT and thermoplastic starch is poor, not only the original flexibility of PBAT is impaired, but also the moldability is lowered. From the above, it is desired to provide a resin composition having biodegradability, excellent moldability, and the obtained molded product having appropriate flexibility.
  • the present invention provides the following resin compositions. It contains 100 parts by mass of poly (butylene adipate / terephthalate) and 1 to 10 parts by mass of an aliphatic polyester represented by the following general formula, and the amount of poly (butylene adipate / terephthalate) is 80% by mass of the total mass.
  • the above is the resin composition.
  • R 1 and R 4 represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms
  • R 2 and R 3 represent an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • G represents an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms.
  • the present invention provides the following emitters.
  • the irrigation liquid in the tube is quantitatively discharged from the discharge port to the outside of the tube.
  • An emitter for discharging the irrigation liquid to the water intake section a discharge section for discharging the irrigation liquid to the discharge port, and a flow path connecting the water intake section and the discharge section.
  • an emitter comprising the above resin composition.
  • the present invention also provides the following drip irrigation tubes.
  • a drip irrigation tube having a tube and the above-mentioned emitter arranged in the tube.
  • the resin composition according to the present invention has biodegradability and can be efficiently molded in a short time.
  • the obtained molded product has high flexibility. Therefore, it can be applied to various applications such as a tube for drip irrigation and an emitter used for the tube.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a drip irrigation tube using the resin composition of the present invention.
  • 2A is a plan view of the emitter of the drip irrigation tube shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a bottom view of the emitter
  • FIG. 2C is a left side view of the emitter
  • FIG. 2D is the emitter. It is a right side view of.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2A.
  • 4A is a bottom view of the emitters shown in FIGS. 2A to 2D before assembly
  • FIG. 4B is a plan view of the emitter before assembly
  • FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4A. Is.
  • the resin composition of the present invention contains poly (butylene adipate / terephthalate) (PBAT) and an aliphatic polyester having a specific structure.
  • the amount of poly (butylene adipate / terephthalate) in the resin composition is 80% by mass or more.
  • the present inventors include PBAT and an aliphatic polyester having a specific structure to reduce the melt viscosity of the resin composition and further increase the crystallization temperature of the resin composition. I found.
  • the resin composition of the present invention can efficiently produce a molded product in a short molding cycle. That is, the resin composition can be molded without adding a hard resin (for example, PLA or the like), a crystal nucleating agent, or the like.
  • the aliphatic polyester does not reduce the flexibility of the obtained molded product. Therefore, the resulting molded product has moderate flexibility derived from PBAT.
  • Such a resin composition can also be applied to a molding material such as an emitter for a drip irrigation tube whose flow rate is adjusted by, for example, a diaphragm or the like.
  • the resin composition of the present invention may contain components other than PBAT and aliphatic polyester.
  • examples of other components include aliphatic ester compounds and metal phosphates.
  • PBAT -Poly (butylene adipate / terephthalate)
  • PBAT is a biodegradable resin, and in the resin composition of the present invention, it is a main component that accounts for 80% or more of the total amount of the resin composition.
  • the content of PBAT is preferably 85 to 99% by mass, more preferably 90 to 99% by mass, based on the total amount of the resin composition. When the content of PBAT is in the above range, a resin composition having desired flexibility and good processability can be obtained.
  • PBAT is a polymer obtained by polycondensing adipic acid, terephthalic acid and 1,4-butanediol.
  • the amount of adipic acid-derived structural units in PBAT is preferably about 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%, based on the total amount of structural units constituting PBAT.
  • the amount of the structural unit derived from terephthalic acid is preferably about 5 to 45 mol%, more preferably 8 to 35 mol%, based on the total amount of the structural units constituting PBAT.
  • the amount of the structural unit derived from 1,4-butanediol is preferably about 5 to 45 mol%, more preferably 10 to 30 mol%.
  • PBAT partially contains structural units derived from other components as long as the object and effect of the present invention are not impaired. May be good.
  • Examples of other components include dihydroxy compounds such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetraxine; glycolic acid, D-lactic acid, L-lactic acid, D, L-lactic acid, 6-hydroxyhexanoic acid, Glycolide (1,4-dioxane-2,5-dione), D-dilactide (3,6-dimethyl-1,4-dioxane-2,5-dione), L-dilactide (3,6-dimethyl-1,3,6-dimethyl-1,4-dioxane-2,5-dione) It contains hydroxycarboxylic acids such as 4-dioxane-2,5-dione) and p-hydroxybenzoic acid.
  • the amount of structural units derived from these is preferably 30 mol% or less with respect to the total amount of structural units constituting PBAT.
  • the weight average molecular weight of the PBAT is appropriately selected depending on the use of the resin composition and the molding temperature, but is preferably 3000 to 1,000,000, more preferably 20000 to 600000, and even more preferably 50,000 to 400000.
  • the weight average molecular weight of PBAT is a standard polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC). When the weight average molecular weight of PBAT is in the above range, the fluidity when molding the resin composition tends to be in the desired range.
  • the viscosity at 200 ° C. at a shear rate of 20s-1 as measured by a PBAT capillary rheometer is preferably 1000 to 3000 Pa ⁇ s, more preferably 1200 to 2500 Pa ⁇ s. When the viscosity is in this range, the viscosity of the resin composition tends to fall within a desired range, and it is easy to process by injection molding or the like.
  • PBAT may be prepared by polymerizing each of the above components, but it may also be a commercially available product. Examples of commercially available products of PBAT include ecoflex manufactured by BASF.
  • the aliphatic polyester is a polyester resin having a specific structure described later, and when the resin composition contains an aliphatic polyester, the melt viscosity of the resin composition increases, and the temperature is relatively high.
  • the resin composition can be cured (crystallized) with.
  • the amount of the aliphatic polyester is preferably 0.5 to 9% by mass, more preferably 1 to 8% by mass, based on the total amount of the resin composition.
  • the amount of the aliphatic polyester with respect to 100 parts by mass of PBAT may be 1 to 10 parts by mass, preferably 1 to 9 parts by mass, and more preferably 2 to 8 parts by mass. When the amount of the aliphatic polyester is 1 part by mass or more, the fluidity becomes good even at a relatively low temperature.
  • the crystallization temperature is lowered, but bleed-out may occur in the obtained molded product, and if the amount of the aliphatic polyester is in the above range, Since the obtained molded product has appropriate flexibility, it can be applied to applications requiring elasticity.
  • the aliphatic polyester is a polymer represented by the following general formula.
  • R 1 and R 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the carbon number of R 1 and R 4 is more preferably 3 to 11, and even more preferably 5 to 10.
  • R 1 and R 4 may be linear or branched. Further, R 1 and R 4 may be the same or different.
  • R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 2 and R 3 are usually structures derived from dicarboxylic acids.
  • the carbon number of R 2 and R 3 is 2 to 5
  • the affinity between the aliphatic polyester and the above-mentioned PBAT becomes high, the melt viscosity of the resin composition tends to decrease, and the PBAT crystallizes. It becomes easy to become.
  • R 2 and R 3 may be branched, but a linear shape is more preferable. Further, R 2 and R 3 may be different, but usually have the same structure. Further, it is particularly preferable that both R 2 and R 3 have a carbon number of 4, that is, a structure derived from adipic acid.
  • G represents an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, and usually has a structure derived from a diol.
  • the carbon number of G is more preferably 2 to 10, and even more preferably 3 to 8.
  • G may be linear or branched. When the carbon number of G is in the above range, the affinity between the above-mentioned PBAT and the aliphatic polyester tends to increase.
  • n represents an integer of 2 to 10, with 2 to 9 being more preferable, and 2 to 8 being even more preferable.
  • the number of n can be adjusted according to the viscosity of the aliphatic polyester and the like.
  • the viscosity measured at 25 ° C. at an angular frequency of 1 Hz using a co-axial double-cylindrical rotational viscometer of an aliphatic polyester is preferably 100 to 10000 mPa ⁇ s, more preferably 300 to 5000 mPa ⁇ s.
  • the viscosity of the resin composition tends to fall within the desired range.
  • the weight average molecular weight of the aliphatic polyester is preferably 400 to 8000, more preferably 500 to 5000, and even more preferably 800 to 3000.
  • the weight average molecular weight of the aliphatic polyester is a standard polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the aliphatic polyester can be prepared, for example, by polymerizing a dicarboxylic acid and a diol by a known method.
  • dicarboxylic acids used in the preparation include glutaric acid, adipic acid or pimelic acid.
  • diol used in the preparation include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and 2,2-dimethyl-1,3.
  • the resin composition may further contain an aliphatic ester compound containing a structure derived from a fatty acid having 2 to 5 carbon atoms.
  • the aliphatic ester compound in the present specification is a low molecular weight ester compound in which the number of ester bonds in one molecule is 2 or less.
  • Examples of the aliphatic ester compound include a reaction product of a dicarboxylic acid having an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms and a monohydric alcohol.
  • the aliphatic ester compound When the resin composition contains the aliphatic ester compound, the aliphatic ester compound functions as a crystal accelerator, and the crystallization temperature of the resin composition tends to increase. However, if the amount of the aliphatic ester compound is excessive, the flexibility of the obtained molded product is likely to be impaired. Therefore, the amount of the aliphatic ester compound is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 4 parts by mass, based on 100 parts by mass of PBAT. When the amount of the aliphatic ester compound is in the above range, the obtained molded product is unlikely to become excessively hard.
  • the aliphatic ester compound preferably contains a structure derived from glutaric acid, adipic acid, or pimelic acid, and particularly preferably contains a structure derived from adipic acid.
  • the affinity between the above-mentioned PBAT and the aliphatic ester compound becomes very good, and the aliphatic ester compound easily promotes the crystallization of PBAT. ..
  • examples of alcohols to be reacted with the above-mentioned adipic acid and the like include linear or branched monohydric alcohols having 2 to 12 carbon atoms.
  • examples of monohydric alcohols include ethanol, butanol, isobutyl alcohol, isononyl alcohol, isodecyl alcohol, 2-ethylhexanol, n-octanol, n-decyl alcohol, butyl diglycol and the like.
  • the molecular weight of the aliphatic ester compound is preferably 150 to 500, more preferably 200 to 450, and even more preferably 250 to 400. When the molecular weight of the aliphatic ester compound is in the above range, the crystallinity of the resin composition tends to be good.
  • the resin composition may further contain a phosphoric acid ester metal salt having a specific structure. Since the phosphate ester metal salt functions as a crystal nucleating agent, the crystallization temperature of the resin composition containing the phosphate ester metal salt is high.
  • the amount of the phosphoric acid ester metal salt is preferably 5 parts by mass or less, and more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of PBAT.
  • the amount of the metal phosphate is in the above range, the obtained molded product is unlikely to become excessively hard.
  • the phosphoric acid ester metal salt is represented by the following general formula.
  • a 1 and A 2 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, respectively.
  • a 1 and A 2 may be the same or different.
  • a 3 ⁇ A 6 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which may be the same or may be different.
  • a 1 to A 6 may be linear or branched.
  • M represents at least one metal atom selected from the group consisting of alkali metal atoms, alkaline earth metal atoms, and transition metal atoms, and examples thereof include Li, Na, K, Al, Mg, Ca, and the like. Li, Na and Al are more preferable.
  • n represents 1 or 2.
  • -Other resin compositions may contain components other than the above as long as the object and effect of the present invention are not impaired.
  • components other than the above include ultraviolet absorbers and antioxidants for the purpose of preventing deterioration.
  • the melt viscosity of the resin composition at 200 ° C. is preferably 300 to 1500 Pa ⁇ s, more preferably 500 to 1200 Pa ⁇ s.
  • the melt viscosity is a value measured by a capillary rheometer at a shear rate of 20s- 1.
  • the crystallization temperature of the resin composition is preferably 50 to 95 ° C, more preferably 60 to 85 ° C.
  • the crystallization temperature is a value measured by a differential scanning calorimeter. Specifically, in the chart obtained when the temperature is raised from room temperature to 200 ° C. at 10 ° C./min, held at 200 ° C. for 5 minutes, and then cooled to -50 ° C. at ⁇ 10 ° C./min, in the cooling process. It is a value observed as the peak top of fever.
  • the above-mentioned resin composition can be molded by a known method.
  • molding methods include injection molding, extrusion molding, hollow molding, compression molding, transfer molding, calendar molding and the like, and among these, injection molding is particularly preferable.
  • the injection molding may be any of insert molding, gas assisted injection molding, injection compression molding and the like.
  • Drip irrigation tubes (emitters and tubes)
  • the use of the resin composition of the present invention is not particularly limited, and it can be used for applications requiring biodegradability, for example, an emitter or a tube of a drip irrigation tube. If the emitters and tubes are biodegradable, they can be buried in soil or composted when they are no longer needed, and can be processed without imposing a burden on the environment.
  • the use of the above-mentioned resin composition is not limited to the emitter and the tube.
  • the emitter can be formed by injection molding the above-mentioned resin composition or the like
  • the tube can be formed by extrusion-molding the above-mentioned resin composition or the like.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of the drip irrigation tube 100.
  • the drip irrigation tube 100 has a tube 110 and an emitter 120.
  • the resin composition described above can be used for both the tube 110 and the emitter 120.
  • examples of the irrigation liquid flowing in the tube 110 include water, liquid fertilizers, pesticides and mixtures thereof.
  • the tube 110 is a pipe for flowing the irrigation liquid, and has a plurality of discharge ports 111 for discharging the irrigation liquid at predetermined intervals (for example, 200 mm or more and 500 mm or less) along the axial direction thereof.
  • the diameter of the opening of the discharge port 111 of the tube 110 is not particularly limited as long as the irrigation liquid can be discharged. In the embodiment shown in FIG. 1, the diameter of the opening of the discharge port 111 is 1.5 mm.
  • the cross-sectional shape and cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the tube 110 are not particularly limited as long as the emitter 120 can be arranged inside the tube 110.
  • the emitter 120 is a member joined at a position corresponding to the inner wall surface 112 of the tube 110 and the discharge port 111, and is a member for adjusting the discharge amount of the irrigation liquid from the drip irrigation tube 100.
  • the method of joining the tube 110 and the emitter 120 is not particularly limited, and these may be welded or bonded by an adhesive.
  • FIG. 2A shows a plan view of the emitter 120
  • FIG. 2B shows a bottom view of the emitter 120
  • FIG. 2C shows a left side view
  • FIG. 2D shows a right side view
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A.
  • the shape of the emitter 120 is a substantially rectangular shape with four corners chamfered.
  • the size of the emitter 120 is not particularly limited, and may be appropriately determined based on a desired amount of irrigation liquid discharged from the discharge port 111.
  • the length of the emitter 120 in the long side direction is 19 mm
  • the length in the short side direction is 8 mm
  • the height is 2.7 mm.
  • the emitter 120 is arranged at a position corresponding to the water intake unit 131 for taking in the irrigation liquid from the tube 110 side and the discharge port 111 of the tube 110, and discharges the irrigation liquid to the discharge port 111 of the tube 110. It has a portion 137 and a groove 132 (flow path 142) connecting them. However, the emitter 120 of the present embodiment further has a flow rate adjusting unit 136 between the flow path 142 and the discharge unit 137.
  • the water intake unit 131 has a structure arranged on the surface side of the emitter 120 (center side in the axial direction of the tube 110) for taking in the irrigation liquid into the emitter 120.
  • the water intake unit 131 has a water intake side screen unit 146 and a water intake through hole 147.
  • the water intake side screen portion 146 has a structure for preventing suspended matter in the irrigation liquid from entering the water intake through hole 147.
  • the groove 132 is arranged on the back surface side of the emitter 120 (the inner wall surface 112 side of the tube 110), and the region surrounded by the groove 132 and the tube 110 is a flow path of the irrigation liquid. It becomes 142.
  • the groove 132 may connect the water intake through hole 147 of the water intake unit 131 and the flow rate adjusting unit 136, and may be linear, curved, or zigzag. In this embodiment, a linear groove and a zigzag groove are combined. In the zigzag region, the pressure of the irrigation liquid taken in from the intake section 131 can be reduced.
  • the flow rate adjusting unit 136 has a structure for adjusting the discharge amount of the irrigation liquid taken into the emitter 120. As shown in FIG. 3, the flow rate adjusting unit 136 is arranged in the pedestal 161, the diaphragm portion 153 facing the pedestal 161, the communication hole 151 connecting the pedestal 161 side to the back surface side of the emitter 120, and the pedestal 161. It has a communication groove 162 and a notch groove 150 (see FIG. 4B) for taking in irrigation liquid from the groove 132 (flow path 142) to the flow rate adjusting portion 136 side (between the pedestal 161 and the diaphragm portion 153). .. In the flow rate adjusting unit 136, the irrigation liquid is taken in between the pedestal 161 and the diaphragm portion 153 through the notch groove 150, and flows to the discharge portion 137 side through the communication hole 151.
  • the emitter 120 having such a flow rate adjusting unit 136 is composed of a first main body portion 12a and a second main body portion 120b. Therefore, in order to make the structure of the flow rate adjusting unit 136 easy to understand, the structures before assembling the emitter 120, that is, the structures of the first main body 120a and the second main body 120b are shown in FIGS. 4A to 4C.
  • FIG. 4A shows the structure on the back surface side of the first main body portion 120a and the second main body portion 120b
  • FIG. 4B shows the structure on the front surface side of the first main body portion 120a and the second main body portion 120b.
  • FIG. 4C shows a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4A.
  • the hinge 123 connecting the first main body 120a and the second main body 120b is separated, and the second main body 120b is fitted to the back surface side of the first main body 120a.
  • the first main body portion 120a and the second main body portion 120b are fitted so that the pedestal 161 and the diaphragm portion 153 face each other.
  • the notch groove 150 is used to appropriately guide the irrigation liquid introduced from the groove 132 (flow path 142) between the pedestal 161 and the diaphragm portion 153.
  • the shape of the notch groove 150 is not particularly limited as long as it can exhibit the above functions.
  • the notch groove 150 is formed in a straight line.
  • the pedestal 161 is a region where the diaphragm portion 153 deformed by the pressure of the irrigation liquid comes into contact.
  • the shape of the pedestal 161 is not particularly limited.
  • the shape of the pedestal 161 may be a curved surface or a flat surface. In the present embodiment, the shape of the pedestal 161 is a flat surface.
  • a notch groove 150 is formed in a part of the plane on which the pedestal 161 is arranged.
  • the communication hole 151 is a hole used for flowing the irrigation liquid that has flowed between the pedestal 161 and the diaphragm portion 153 toward the discharge portion 137 of the tube 110.
  • the communication hole 151 is opened in the central portion of the pedestal 161.
  • the size of the opening of the communication hole 151 is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the connecting groove 162 is a groove for guiding the irrigation liquid to the communication hole 151 even when the diaphragm portion 153 is bent and is in contact with the pedestal 161.
  • One end of the communication groove 162 communicates with the communication hole 151.
  • the other end of the connecting groove 162 is arranged outside the region where the diaphragm portion 153 and the pedestal 161 come into contact with each other.
  • the diaphragm portion 153 is not particularly limited as long as it can be bent toward the pedestal 161 by the pressure of the irrigation liquid flowing in the tube 110, and the diaphragm portion 153 in the present embodiment has a circular shape in a plan view. be.
  • the diaphragm portion 153 is integrally molded with other configurations (water intake portion 131 and flow path 142) of the emitter 120.
  • the discharge unit 137 is an area for temporarily storing the irrigation liquid flowing to the emitter 120 side through the through hole 151 of the flow rate adjustment unit 136 described above.
  • the irrigation liquid that has reached the discharge unit 137 is discharged to the outside from the discharge port 111.
  • the irrigation liquid taken in from the water intake unit 131 flows into the flow rate adjusting unit 136 through the groove 132 (flow path 142).
  • the irrigation liquid is taken in between the pedestal 161 and the diaphragm portion 153 via the notch groove 150.
  • the diaphragm portion 153 of the flow rate adjusting portion 136 and the pedestal 161 are substantially parallel to each other, and the irrigation liquid easily flows to the discharge portion 137 side.
  • the diaphragm portion 153 of the flow rate adjusting portion 136 bends toward the pedestal 161 side because the material of the present invention has an appropriate elastic modulus. As a result, the gap between the diaphragm portion 153 and the pedestal 161 is reduced, and the irrigation liquid is less likely to flow from the communication hole 151 side to the discharge portion 137 side.
  • the pressure of the irrigation liquid in the tube 110 is very high, the diaphragm portion 153 and the pedestal 161 come into close contact with each other. That is, the pedestal 161 is closed by the diaphragm portion 153. However, also in this case, a certain amount of irrigation liquid flows into the communication hole 151 through the connecting groove 162.
  • the pressure of the irrigation liquid flowing in the tube 110 is low, the amount of the irrigation liquid taken into the emitter 120 is small, and when the pressure of the irrigation liquid flowing in the tube 110 is high, the inside of the emitter 120 The amount of irrigation liquid taken into is increased. Therefore, by adjusting the amount of the irrigation liquid flowing into the discharge unit 137 side by the flow rate adjusting unit 136 as described above, the communication hole 151 to the discharge unit 137 side regardless of the pressure of the irrigation liquid in the tube 110. The amount of irrigation liquid flowing into can be kept substantially constant.
  • -PBAT Made by BASF, product name Ecoflex C1200 -Adipose polyester B-1: ADEKA, PN7650 (adipic acid polyester, 25 ° C, angular frequency 1 Hz, viscosity measured with a co-axis double cylindrical rotational viscometer: 3000 mPa ⁇ s) -Adipose polyester B-2: ADEKA, PN7160 (adipic acid polyester, 25 ° C, angular frequency 1 Hz, viscosity measured with a co-axis double cylindrical rotational viscometer: 150 mPa ⁇ s) -Adipose polyester B-3: Made by JPlus, D623 (Adipic acid polyester, 25 ° C., angular frequency 1 Hz, viscosity measured with a co-axis double cylindrical rotational viscometer: 3000 mPa ⁇ s) -Alioxyester compound: Diisononyl adipate (
  • Example 1 (Preparation of resin composition) 100 parts by mass of PBAT and 1 part by mass of aliphatic polyester B-1 were mixed and kneaded at 160 ° C. for 5 minutes with a two-roll mill to obtain a resin composition.
  • Examples 2 to 13 and Comparative Examples 1 to 6 As shown in Tables 1 and 2, a resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed.
  • the resin composition of the present invention can be used for soil burial treatment or compost treatment without imposing a burden on the environment after use. Further, according to the resin composition, a molded product can be efficiently produced. Therefore, it can be applied to a wide variety of applications such as drip irrigation tubes (emitters, tubes, etc.) and various packaging members.

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Abstract

生分解性を有し、短時間で容易に成形可能であり、かつ成形体が適度に柔軟性を有する樹脂組成物を提供することを課題とする。　上記課題を解決する樹脂組成物は、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）１００質量部と、特定の構造を有する脂肪族系ポリエステル１～１０質量部と、を含む。前記ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）の量は、総質量の８０質量％以上である。

Description

樹脂組成物、エミッタ、および点滴灌漑用チューブ
　本発明は、樹脂組成物、エミッタ、および点滴灌漑用チューブに関する。
　近年、プラスチックによる環境汚染が問題となっており、生分解性の樹脂を主に含む樹脂組成物の需要が高まっている。このような樹脂組成物は、例えば農業用フィルムや包装容器等の分野で特に注目されている。樹脂組成物を各種形状に加工する方法としては、射出成形等による成形が一般的である。
　一般的な射出成形法では、樹脂組成物を樹脂の融点以上に昇温させ、流動性を高めた状態で型に流し込む。その後、当該樹脂組成物を樹脂の結晶化温度以下に冷却することで、固化させる。しかしながら、生分解性樹脂として知られているポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）（以下、「ＰＢＡＴ」とも称する）は、結晶化速度が遅い。そのため、ＰＢＡＴを含む樹脂組成物を所望の形状に加工しようとすると、型に流し込んだ後、型から取り外すまでの時間（以下、「成形サイクル時間」とも称する）が非常に長い、という課題があった。
　このような課題に対し、ＰＢＡＴに、リン酸エステル金属塩や、脂肪酸ナトリウム、タルク等を添加した樹脂組成物が提案されている（特許文献１）。当該特許文献１には、リン酸エステル金属塩等によって樹脂組成物の結晶性が高まる、と記載されている。
　また、ＰＢＡＴに、ポリ乳酸（以下、「ＰＬＡ」とも称する）およびアジピン酸系可塑剤、を添加した樹脂組成物も提案されている（特許文献２）。当該特許文献２には、比較的硬質なＰＬＡと柔軟性の高いＰＢＡＴとを混合することで、所望の柔軟性および高い衝撃強度が両立する、と記載されている。
　さらに、ＰＢＡＴと熱可塑性澱粉とを含む樹脂組成物も提案されている（非特許文献１）。当該非特許文献１の技術では、熱可塑性澱粉を添加することで、成形性を高めようとしている。
特開２０１３－１３３３６４号公報 特開２０１４－５４３５号公報
Seligra P. G., et al., "Influence of incorporation of starch nanoparticles in PBAT/TPS composite films", PolymInt, Vol.65, pp.938-945
　しかしながら、特許文献１のように、ＰＢＡＴにリン酸エステル金属塩やタルク等を添加すると、射出成形時の流動性が低下しやすく、樹脂組成物を成形し難い、という課題があった。また、特許文献２の樹脂組成物は、ＰＬＡによって成形体の硬度が高まりやすく、ＰＢＡＴ由来の柔軟性を十分に活かすことができない、という課題があった。さらに、当該樹脂組成物では射出成形にかかる時間（成形サイクル時間）を短縮することは困難であった。
　さらに、非特許文献１に記載の技術では、ＰＢＡＴと熱可塑性澱粉との相溶性が悪く、ＰＢＡＴ本来の柔軟性を損なうだけでなく、成形性も低下するという課題があった。以上のことから、生分解性を有し、成形性に優れ、かつ得られる成形物が適度に柔軟性を有する樹脂組成物の提供が望まれている。
　本発明は、生分解性を有し、短時間で容易に成形可能であり、かつ成形体が適度に柔軟性を有する樹脂組成物の提供を目的とする。また、当該樹脂組成物を含むエミッタや点滴灌漑用チューブの提供も目的とする。
　上記の課題を解決するため、本発明は、以下の樹脂組成物を提供する。
　ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）１００質量部と、下記一般式で表される脂肪族系ポリエステル１～１０質量部と、を含み、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）の量が、総質量の８０質量％以上である、樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （一般式中、Ｒ１およびＲ４は、炭素数１～１２のアルキル基を表し、Ｒ２およびＲ３は、炭素数２～５のアルキル基を表し、Ｇは炭素数２～１２のアルキル基を表し、ｎは２～１０の整数を表す）
　本発明は、以下のエミッタを提供する。
　灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面、かつ前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合されたとき、前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタであって、前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、前記灌漑用液体を前記吐出口に吐出するための吐出部と、前記取水部および前記吐出部を繋ぐ流路と、を有し、上記の樹脂組成物を含む、エミッタ。
　本発明は、以下の点滴灌漑用チューブも提供する。
　チューブと、前記チューブに配置された上記のエミッタと、を有する、点滴灌漑用チューブ。
　本発明に係る樹脂組成物は、生分解性を有し、かつ短時間で効率よく成形可能である。また、得られる成形体が高い柔軟性を有する。したがって、点滴灌漑用のチューブやこれに用いるエミッタ等、種々の用途に適用可能である。
図１は、本発明の樹脂組成物を用いた点滴灌漑用チューブの一例を示す断面図である。 図２Ａは、図１に示す点滴灌漑用チューブのエミッタの平面図であり、図２Ｂは、当該エミッタの底面図であり、図２Ｃは当該エミッタの左側面図であり、図２Ｄは、当該エミッタの右側面図である。 図３は、図２ＡのＡ－Ａ線における断面図である。 図４Ａは、図２Ａ～図２Ｄに示すエミッタの組み立て前の底面図であり、図４Ｂは、当該エミッタの組み立て前の平面図であり、図４Ｃは、図４ＡのＡ－Ａ線における断面図である。
　以下、樹脂組成物について詳しく説明し、その後、これを含むエミッタやチューブについて説明する。
　１．樹脂組成物
　本発明の樹脂組成物は、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）（ＰＢＡＴ）と、特定の構造を有する脂肪族系ポリエステルとを含む。当該樹脂組成物中のポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）の量は、８０質量％以上である。
　上述のように、従来のＰＢＡＴを含む樹脂組成物では、成形時の高い流動性と、高い結晶化温度と、を兼ね備えることが難しかった。また、成形性を高めるために結晶核剤等を添加すると、得られる成形体の柔軟性が低下してしまう、という課題もあった。
　これに対し、本発明者らは、ＰＢＡＴと共に、特定の構造を有する脂肪族系ポリエステルを含めることで、樹脂組成物の溶融粘度が低くなること、さらに当該樹脂組成物の結晶化温度が高まることを見出した。これらによって、本発明の樹脂組成物は、成形体を短い成形サイクルで効率的に生産可能である。つまり、当該樹脂組成物は、硬質の樹脂（例えばＰＬＡ等）や結晶核剤等を添加しなくても、成形可能である。一方で、上記脂肪族系ポリエステルは、得られる成形体の柔軟性を低下させない。したがって、得られる成形体が、ＰＢＡＴ由来の適度な柔軟性を有する。このような樹脂組成物は、例えばダイヤフラム等によって流量調整を行う、点滴灌漑用チューブ用のエミッタ等の成形材料にも適用可能である。
　以下、本発明の樹脂組成物の各成分について説明する。なお、本発明の樹脂組成物は、ＰＢＡＴおよび脂肪族系ポリエステル以外の成分を含んでいてもよい。他の成分の例には、脂肪族系エステル化合物や、リン酸金属塩等が含まれる。
　・ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）（ＰＢＡＴ）
　ＰＢＡＴは、生分解性を有する樹脂であり、本発明の樹脂組成物では、樹脂組成物の総量に対して８０％以上を占める主成分である。ＰＢＡＴの含有量は、樹脂組成物の全量に対して８５～９９質量％が好ましく、９０～９９質量％がより好ましい。ＰＢＡＴの含有量が当該範囲であると、所望の柔軟性を有し、かつ加工性が良好な樹脂組成物が得られる。
　ＰＢＡＴは、アジピン酸とテレフタル酸と１，４－ブタンジオールを縮重合して得られる重合体である。ＰＢＡＴにおけるアジピン酸由来の構造単位の量は、ＰＢＡＴを構成する構造単位の総量に対して、１０～５０モル％程度が好ましく、１５～４０モル％がより好ましい。一方、テレフタル酸由来の構造単位の量は、ＰＢＡＴを構成する構造単位の総量に対して、５～４５モル％程度が好ましく、８～３５モル％がより好ましい。さらに、１，４－ブタンジオール由来の構造単位の量は、５～４５モル％程度が好ましく、１０～３０モル％がより好ましい。
　ＰＢＡＴは、アジピン酸、テレフタル酸、および１，４－ブタンジオール由来の構成単位以外にも、本発明の目的および効果を損なわない範囲で、他の成分由来の構造単位を一部に含んでいてもよい。他の成分の例には、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン等のジヒドロキシ化合物；グリコール酸、Ｄ－乳酸、Ｌ－乳酸、Ｄ，Ｌ－乳酸、６－ヒドロキシヘキサン酸、グリコリド（１，４－ジオキサン－２，５－ジオン）、Ｄ－ジラクチド（３，６－ジメチル－１，４－ジオキサン－２，５－ジオン）、Ｌ－ジラクチド（３，６－ジメチル－１，４－ジオキサン－２，５－ジオン）、ｐ－ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸が含まれる。これら由来の構造単位の量は、ＰＢＡＴを構成する構造単位の総量に対して３０モル％以下が好ましい。
　上記ＰＢＡＴの重量平均分子量は、樹脂組成物の用途や成形温度に応じて適宜選択されるが、３０００～１００００００が好ましく、２００００～６０００００がより好ましく、５００００～４０００００がさらに好ましい。ＰＢＡＴの上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定される標準ポリスチレン換算値である。ＰＢＡＴの重量平均分子量が当該範囲であると、樹脂組成物を成形する際の流動性が所望の範囲になりやすい。
　ＰＢＡＴのキャピラリーレオメーターによって測定される、せん断速度２０ｓ－１で２００℃における粘度は、１０００～３０００Ｐａ・ｓが好ましく、１２００～２５００Ｐａ・ｓがより好ましい。粘度が当該範囲であると、樹脂組成物の粘度が所望の範囲に収まりやすく、射出成型等によって加工しやすい。
　ＰＢＡＴは、上記各成分を重合して調製してもよいが、市販品であってもよい。ＰＢＡＴの市販品の例には、ＢＡＳＦ社製のエコフレックス（ｅｃｏｆｌｅｘ）等が含まれる。
　・脂肪族系ポリエステル
　脂肪族系ポリエステルは、後述の特定の構造を有するポリエステル樹脂であり、樹脂組成物が脂肪族系ポリエステルを含むと、樹脂組成物の溶融粘度が高まり、さらには比較的高い温度で樹脂組成物を硬化（結晶化）できる。
　当該脂肪族系ポリエステルの量は、樹脂組成物の総量に対して０．５～９質量％が好ましく、１～８質量％がより好ましい。また、上記ＰＢＡＴ１００質量部に対する脂肪族系ポリエステルの量は１～１０質量部であればよいが、１～９質量部が好ましく、２～８質量部がより好ましい。脂肪族系ポリエステルの量が１質量部以上であると、比較的低温でも流動性が良好になる。一方、脂肪族系ポリエステルの量が１０質量部より多いと、結晶化温度は下がるものの、得られる成形体においてブリードアウトが生じることがある、また、脂肪族ポリエステルの量が当該範囲であると、得られる成形体が適度な柔軟性を有するため、弾性を必要とする用途に適用できる。
　また、上述の脂肪族系ポリエステルの量を上記範囲とすることで、ＰＢＡＴ本来の柔軟性を低下させることなく、樹脂組成物の成形性を高めることが可能である。
　脂肪族系ポリエステルは、下記一般式で表される重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 　上記一般式中、Ｒ１およびＲ４は、それぞれ独立に、炭素数１～１２のアルキル基を表す。Ｒ１およびＲ４の炭素数は３～１１がより好ましく、５～１０がさらに好ましい。なお、Ｒ１およびＲ４は直鎖状であってもよく、分岐していてもよい。また、Ｒ１およびＲ４は同一であってもよく、異なっていてもよい。
　一方、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立に炭素数２～５のアルキル基を表す。Ｒ２およびＲ３は、通常、ジカルボン酸由来の構造である。当該Ｒ２およびＲ３の炭素数が２～５であると、脂肪族系ポリエステルと上述のＰＢＡＴとの親和性が高くなり、樹脂組成物の溶融粘度が低下しやすくなり、さらにはＰＢＡＴが結晶化しやすくなる。なお、Ｒ２およびＲ３は分岐していてもよいが、直鎖状がより好ましい。さらにＲ２およびＲ３は異なっていてもよいが、通常同一の構造である。また、Ｒ２およびＲ３は、いずれも炭素数４、すなわちアジピン酸由来の構造であることが特に好ましい。
　一方、Ｇは炭素数２～１２のアルキル基を表し、通常、ジオール由来の構造である。Ｇの炭素数は２～１０がより好ましく、３～８がさらに好ましい。Ｇは直鎖状であってもよく、分岐していてもよい。Ｇの炭素数が上記範囲であると、上述のＰＢＡＴと脂肪族系ポリエステルとの親和性が高まりやすい。
　さらに、ｎは２～１０の整数を表し、２～９がより好ましく、２～８がさらに好ましい。ｎの数は、脂肪族系ポリエステルの粘度等に合わせて調整できる。なお、脂肪族系ポリエステルの共軸二重円筒型回転粘度計を用いて角周波数１Ｈｚで、２５℃における測定される粘度は、１００～１００００ｍＰａ・ｓが好ましく、３００～５０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。脂肪族系ポリエステルの粘度が当該範囲であると、樹脂組成物の粘度が所望の範囲に収まりやすい。
　脂肪族系ポリエステルの重量平均分子量は４００～８０００が好ましく、５００～５０００がより好ましく、８００～３０００がさらに好ましい。脂肪族系ポリエステルの重量平均分子量が当該範囲であると、脂肪族系ポリエステルの粘度が所望の範囲に収まりやすく、ＰＢＡＴと混合しやすくなる。脂肪族系ポリエステルの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定される、標準ポリスチレン換算値である。
　当該脂肪族系ポリエステルは、例えばジカルボン酸とジオールとを公知の方法で重合することによって調製できる。調製に使用するジカルボン酸の例には、グルタル酸、アジピン酸またはピメリン酸が含まれる。また、当該調製に使用するジオールの例には、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジエチル－１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、１，７－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、１，２－オクタンジオール等が含まれる。
　・脂肪族系エステル化合物
　樹脂組成物は、炭素数２～５の脂肪酸由来の構造を含む脂肪族系エステル化合物をさらに含んでいてもよい。本明細書における脂肪族系エステル化合物とは、一分子中のエステル結合の数が２以下である低分子量のエステル化合物である。脂肪族系エステル化合物の例には、炭素数２～５のアルキル基を有するジカルボン酸と一価のアルコールとの反応物等が含まれる。
　樹脂組成物が、当該脂肪族系エステル化合物を含むと、脂肪族系エステル化合物が結晶促進剤として機能し、樹脂組成物の結晶化温度が高まりやすくなる。ただし、脂肪族系エステル化合物の量が過剰であると、得られる成形体の柔軟性が損なわれやすい。したがって、脂肪族系エステル化合物の量は、ＰＢＡＴ１００質量部に対して５質量部以下が好ましく、０．１～４質量部がより好ましい。脂肪族系エステル化合物の量が当該範囲であると、得られる成形体が過度に硬くなり難い。
　上記脂肪族系エステル化合物は、グルタル酸、アジピン酸、またはピメリン酸由来の構造を含むことが好ましく、アジピン酸由来の構造を含むことが特に好ましい。脂肪族系エステル化合物が、アジピン酸由来の構造を有すると、上述のＰＢＡＴと脂肪族系エステル化合物との親和性が非常に良好になり、脂肪族系エステル化合物がＰＢＡＴの結晶化を促進しやすい。
　また、上記アジピン酸等と反応させるアルコールの例には、炭素数が２～１２である、直鎖状または分岐の一価のアルコールが含まれる。一価のアルコールの例には、エタノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソノニルアルコール、イソデシルアルコール、２－エチルヘキサノール、ｎ-オクタノール、ｎ-デシルアルコール、ブチルジグリコール等が含まれる。
　脂肪族系エステル化合物の分子量は１５０～５００が好ましく、２００～４５０がより好ましく、２５０～４００がさらに好ましい。脂肪族系エステル化合物の分子量が当該範囲であると、樹脂組成物の結晶性が良好になりやすい。
　・リン酸エステル金属塩
　樹脂組成物は、特定の構造を有するリン酸エステル金属塩をさらに含んでいてもよい。リン酸エステル金属塩は結晶核剤として機能するため、リン酸エステル金属塩を含む樹脂組成物では、結晶化温度が高くなる。
　ただし、当該リン酸エステル金属塩の量が過剰になると、得られる成形体の柔軟性が低くなる。そこで、当該リン酸エステル金属塩の量は、ＰＢＡＴ１００質量部に対して５質量部以下が好ましく、０．１～２質量部がより好ましい。リン酸金属塩の量が当該範囲であると、得られる成形体が過度に硬くなり難い。
　リン酸エステル金属塩は、以下の一般式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　上記一般式中、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に水素原子または炭素数１～４のアルキル基を表す。Ａ１およびＡ２は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、Ａ３～Ａ６は、それぞれ独立に炭素数１～１２のアルキル基を表し、これらは同一であってもよく、異なっていてもよい。また、Ａ１～Ａ６は、直鎖状であってもよく、分岐していてもよい。
　Ｍは、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、および遷移金属原子からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属原子を表し、その例には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ等が含まれ、Ｌｉ、Ｎａ、Ａｌがより好ましい。ｎは１または２を表す。
　・その他
　樹脂組成物は、本発明の目的および効果を損なわない範囲において、上記以外の成分を含んでいてもよい。上記以外の成分の例には、劣化防止を目的とした紫外線吸収剤や酸化防止剤等が含まれる。
　・樹脂組成物の調製方法および成形方法
　上述の樹脂組成物は、ＰＢＡＴや脂肪族系ポリエステル、脂肪族系エステル化合物、さらにはリン酸エステル金属塩等を混合し、公知の方法で混練すること等によって調製できる。
　上記樹脂組成物の２００℃における溶融粘度は、３００～１５００Ｐａ・ｓが好ましく、５００～１２００Ｐａ・ｓがより好ましい。樹脂組成物の溶融粘度が当該範囲であると、流動性が高まり、後述の点滴灌漑用チューブのエミッタなど、微細な構造の成形物の製造に適用しやすくなる。なお、溶融粘度は、キャピラリーレオメーターによって剪断速度２０ｓ－１で測定される値である。
　一方、上記樹脂組成物の結晶化温度は、５０～９５℃であることが好ましく、６０～８５℃であることがより好ましい。結晶化温度が当該範囲であると、比較的短時間に樹脂組成物を硬化させることができ、成形時のサイクル時間を短くできる。結晶化温度は、示差走査熱量計によって測定される値である。具体的には、室温から２００℃まで１０℃／分で昇温させて２００℃で５分間保持した後、－１０℃／分で－５０℃まで冷却したときに得られるチャートにおいて、冷却過程における発熱のピークトップとして観察される値である。
　また、上述の樹脂組成物は、公知の方法によって、成形できる。成形方法の例には、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、トランスファー成形、カレンダー成形等が含まれ、これらの中でも特に射出成形が好ましい。射出成形は、インサート成形、ガスアシスト射出成形、射出圧縮成形等のいずれであってもよい。
　２．点滴灌漑用チューブ（エミッタおよびチューブ）
　本発明の樹脂組成物の用途は特に制限されず、生分解性が要求される用途、例えば点滴灌漑用チューブのエミッタやチューブに用いることができる。エミッタやチューブが、生分解性を有すると、これらが不要になった際、土壌埋設処理やコンポスト処理することができ、環境に負荷をかけることなく処理できる。ただし、上述の樹脂組成物の用途は、エミッタおよびチューブに制限されない。また、エミッタは、上述の樹脂組成物を射出成形すること等によって形成でき、チューブは、上述の樹脂組成物を押出成形すること等によって形成できる。
　以下、本発明の樹脂組成物を使用可能な点滴灌漑用チューブ（エミッタおよびチューブ）の一例について、図面を用いて説明する。ただし、本発明のエミッタおよびチューブは、以下の構造に限定されない。
　図１に、点滴灌漑用チューブ１００の断面図を示す。図１に示すように、点滴灌漑用チューブ１００は、チューブ１１０およびエミッタ１２０を有する。上述の樹脂組成物は、チューブ１１０およびエミッタ１２０のいずれにも使用可能である。ここで、チューブ１１０内を流動させる灌漑用液体の例には、水、液体肥料、農薬およびこれらの混合液が含まれる。
　チューブ１１０は、灌漑用液体を流すための管であり、その軸方向に沿って、所定の間隔（例えば、２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下）で灌漑用液体を吐出するための複数の吐出口１１１を有する。チューブ１１０の吐出口１１１の開口部の直径は、灌漑用液体を吐出できれば特に限定されない。図１に示す実施の形態では、吐出口１１１の開口部の直径は、１．５ｍｍである。チューブ１１０の軸方向に垂直な断面形状および断面積は、チューブ１１０の内部にエミッタ１２０を配置できれば特に限定されない。
　一方、エミッタ１２０は、チューブ１１０の内壁面１１２、かつ上記吐出口１１１に対応する位置に接合される部材であり、点滴灌漑用チューブ１００からの灌漑用液体の吐出量を調整するための部材である。チューブ１１０とエミッタ１２０との接合方法は、特に限定されず、これらは溶着されていてもよく、接着剤によって接合されていてもよい。
　図２Ａに、エミッタ１２０の平面図を示し、図２Ｂに当該エミッタ１２０の底面図を示す。さらに、図２Ｃに、左側面図を示し、図２Ｄに右側面図を示す。図３は、図２ＡにおけるＡ－Ａ線における断面図である。
　エミッタ１２０の形状は、図２Ａ～図２Ｄに示すように、四隅がＲ面取りされた略矩形状である。エミッタ１２０の大きさは、特に限定されず、吐出口１１１から吐出される灌漑用液体の所望の量に基づいて、適宜決定されればよい。本実施の形態では、エミッタ１２０の長辺方向の長さは１９ｍｍであり、短辺方向の長さは８ｍｍであり、高さは２．７ｍｍである。
　エミッタ１２０は、チューブ１１０側から灌漑用液体を取り込むための取水部１３１と、チューブ１１０の吐出口１１１に対応する位置に配置され、チューブ１１０の吐出口１１１に灌漑用液体を吐出するための吐出部１３７と、これらをつなぐ溝１３２（流路１４２）と、を有する。ただし、本実施の形態のエミッタ１２０は、流路１４２と吐出部１３７との間に流量調整部１３６をさらに有する。
　取水部１３１は、エミッタ１２０の表面側（チューブ１１０軸方向中心側）に配置された、灌漑用液体をエミッタ１２０内に取り込むための構造である。当該取水部１３１は、取水側スクリーン部１４６および取水用貫通孔１４７を有する。取水側スクリーン部１４６は、灌漑用液体中の浮遊物が取水用貫通孔１４７内に侵入することを防止するための構造である。
　溝１３２は、図２Ｂに示すように、エミッタ１２０の裏面側（チューブ１１０の内壁面１１２側）に配置されており、当該溝１３２とチューブ１１０とに囲まれた領域が灌漑用液体の流路１４２となる。溝１３２は、取水部１３１の取水用貫通孔１４７と流量調整部１３６とをつないでいればよく、直線状であってもよく、曲線状であってもよく、ジグザグ状であってもよい。本実施形態では、直線状の溝と、ジグザグ状の溝とが組み合わせられている。ジグザグ状の領域では、取水部１３１から取り入れられた灌漑用液体の圧力を減圧させることができる。
　流量調整部１３６は、エミッタ１２０内に取り入れられた灌漑用液体の吐出量を調整するための構造である。図３に示すように、流量調整部１３６は、台座１６１と、当該台座１６１に対向するダイヤフラム部１５３と、台座１６１側からエミッタ１２０の裏面側を繋ぐ連通孔１５１と、台座１６１に配置された連絡溝１６２と、溝１３２（流路１４２）から灌漑用液体を流量調整部１３６側（台座１６１とダイヤフラム部１５３との間）に取り入れるための切り欠き溝１５０（図４Ｂ参照）と、を有する。流量調整部１３６では、灌漑用液体を、切り欠き溝１５０を介して台座１６１とダイヤフラム部１５３との間に取り込み、連通孔１５１を介して吐出部１３７側に流動させる。
　このような流量調整部１３６を有するエミッタ１２０は、第１本体部１２ａと第２本体部１２０ｂとで構成される。そこで、流量調整部１３６の構造をわかりやすくするため、エミッタ１２０を組み立てる前の構造、すなわち第１本体部１２０ａおよび第２本体部１２０ｂの構造を図４Ａ～図４Ｃに示す。図４Ａは、第１本体部１２０ａおよび第２本体部１２０ｂの裏面側の構造を示し、図４Ｂは第１本体部１２０ａおよび第２本体部１２０ｂの表面側の構造を示す。図４Ｃは、図４ＡのＡ－Ａ線における断面図を示す。エミッタ１２０を製造する際には、第１本体部１２０ａおよび第２本体部１２０ｂを繋ぐヒンジ１２３を切り離し、第２本体部１２０ｂを第１本体部１２０ａの裏面側に嵌合させる。このとき、台座１６１と、ダイヤフラム部１５３とが対向するように、第１本体部１２０ａおよび第２本体部１２０ｂを嵌合させる。
　切り欠き溝１５０は、溝１３２（流路１４２）から導入される灌漑用液体を台座１６１とダイヤフラム部１５３との間に適切に導くために使用される。切り欠き溝１５０の形状は、上記機能を発揮できれば、特に限定されない。本実施の形態では、切り欠き溝１５０は、直線状に形成されている。
　台座１６１は、灌漑用液体の圧力により変形したダイヤフラム部１５３が接触する領域である。台座１６１の形状は、特に限定されない。台座１６１の形状は、曲面であってもよいし、平面であってもよい。本実施の形態では、台座１６１の形状は、平面である。台座１６１が配置された平面の一部には、切り欠き溝１５０が形成されている。
　連通孔１５１は、台座１６１とダイヤフラム部１５３との間に流入した灌漑用液体をチューブ１１０の吐出部１３７に向けて流動させるために使用される孔である。本実施の形態では、連通孔１５１は、台座１６１の中央部分に開口している。連通孔１５１の開口部の大きさも特に限定されず、適宜設定できる。
　連絡溝１６２は、ダイヤフラム部１５３が撓んで台座１６１に接触した状態でも灌漑用液体を連通孔１５１に導くための溝である。連絡溝１６２の一方の端部は、連通孔１５１に連絡している。連絡溝１６２の他方の端部は、ダイヤフラム部１５３と台座１６１とが接触する領域より外側に配置される。
　ダイヤフラム部１５３は、チューブ１１０内を流れる灌漑用液体の圧力によって台座１６１側に撓むことが可能であれば特に制限されず、本実施の形態におけるダイヤフラム部１５３の平面視形状は、円形状である。本実施の形態において、ダイヤフラム部１５３は、エミッタ１２０の他の構成（取水部１３１や流路１４２）と一体に成形されている。
　一方、吐出部１３７は、上述の流量調整部１３６の貫通孔１５１を介してエミッタ１２０側に流動する灌漑用液体を一時的に貯留するための領域である。吐出部１３７に到達した灌漑用液体は、吐出口１１１から外部に排出される。
　当該エミッタ１２０では、取水部１３１から取り込まれた灌漑用液体が、溝１３２（流路１４２）を介して流量調整部１３６に流れ込む。流量調整部１３６では、灌漑用液体が、切り欠き溝１５０を介して台座１６１とダイヤフラム部１５３との間に取り込まれる。ここで、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が低い場合には、流量調整部１３６のダイヤフラム部１５３と台座１６１とが略平行となり、灌漑用液体が吐出部１３７側に容易に流動する。一方、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が高くなると、本発明の材料は適切な弾性率を有しているため、流量調整部１３６のダイヤフラム部１５３が台座１６１側に撓む。その結果、ダイヤフラム部１５３と台座１６１との間隙が少なくなり、連通孔１５１側から吐出部１３７側に灌漑用液体が流動しにくくなる。そして、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が非常に高い場合には、ダイヤフラム部１５３と台座１６１とが密着する。つまり、ダイヤフラム部１５３によって台座１６１が塞がれる。ただしこの場合も、一定量の灌漑用液体は、連絡溝１６２を介して、連通孔１５１内に流れ込む。
　チューブ１１０内を流れる灌漑用液体の圧力が低い場合には、エミッタ１２０内に取り込まれる灌漑用液体の量が少なくなり、チューブ１１０内を流れる灌漑用液体の圧力が高い場合には、エミッタ１２０内に取り込まれる灌漑用液体の量が多くなる。そこで、流量調整部１３６によって、上述のように吐出部１３７側に流れ込む灌漑用液体の量を調整することで、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に関わらず、連通孔１５１から吐出部１３７側に流動する灌漑用液体の量を略一定に保つことができる。
　本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
　［材料の準備］
　・ＰＢＡＴ：ＢＡＳＦ社製、製品名Ｅｃｏｆｌｅｘ　Ｃ１２００
　・脂肪族系ポリエステルＢ－１：ＡＤＥＫＡ社製、ＰＮ７６５０（アジピン酸系ポリエステル、２５℃、角周波数１Ｈｚ、共軸二重円筒型回転粘度計で測定の粘度：３０００ｍＰａ・ｓ）
　・脂肪族系ポリエステルＢ－２：ＡＤＥＫＡ社製、ＰＮ７１６０（アジピン酸系ポリエステル、２５℃、角周波数１Ｈｚ、共軸二重円筒型回転粘度計で測定の粘度：１５０ｍＰａ・ｓ）
　・脂肪族系ポリエステルＢ－３：ＪＰｌｕｓ社製、Ｄ６２３（アジピン酸系ポリエステル、２５℃、角周波数１Ｈｚ、共軸二重円筒型回転粘度計で測定の粘度：３０００ｍＰａ・ｓ）
　・脂肪族系エステル化合物：富士フィルム和光純薬社製、アジピン酸ジイソノニル（２５℃、角周波数１Ｈｚ、共軸二重円筒型回転粘度計で測定の粘度：１６ｍＰａ・ｓ）
　・リン酸エステル金属塩：東京化成工業株式会社製、２，２’－メチレンビス（４，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）リン酸ナトリウム
　［実施例１］
　（樹脂組成物の調製）
　ＰＢＡＴ　１００質量部と、脂肪族系ポリエステルＢ－１　１質量部とを混合し、１６０℃、２本ロールミルで５分間混練して樹脂組成物を得た。
　［実施例２～１３および比較例１～６］
　表１および表２に示すように、組成を変更した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物を調製した。
　［評価］
　実施例および比較例の樹脂組成物の２００℃における溶融粘度、当該樹脂組成物の結晶化温度、成形体の外観の評価、およびブリードアウトの有無を以下の方法で確認した。結果を表１に示す。
　・樹脂組成物の２００℃における溶融粘度の測定
　樹脂組成物を２００℃にしたときの粘度を、キャピラリーレオメーターにて、剪断速度２０ｓ－１で測定した。得られた溶融粘度について、以下の基準で評価した。
　〇：１２００Ｐａ・ｓ以下
　△：１２００Ｐａ・ｓ超１５００Ｐａ・ｓ以下
　×：１５００Ｐａ・ｓ超
　・樹脂組成物の結晶化温度の測定
　各樹脂組成物をカッターなどで薄く削り取った。得られた薄片（約８ｍｇ）をＤＳＣ測定用パンに挿入、密着させた。そして、示差走査熱量計（株式会社リガク製、製品名ＤＳＣｖｅｓｔａ）を用いて当該サンプルの結晶化温度を測定した。具体的には、１０℃／分で２００℃まで昇温させて５分間保持した後、－１０℃／分で－５０℃まで冷却した。そして、得られたチャートにおいて、冷却過程における発熱のピークトップを、樹脂組成物の結晶化温度とした。
　・サイクル時間２０秒での成形体外観の評価
　当該樹脂組成物を射出成形機（住友重機械工業株式会社製、製品名ＳＥ３０Ｓ）に導入し、２００℃に加熱するとともに、６０℃の金型内に導入し、図４Ａ～図４Ｃに示す構造を有する成形体を得た。そして、１０秒間冷却し、成形体を金型から取り外した。射出成形にかかった時間（サイクル時間）は２０秒であった。当該成形体を組み立てて、エミッタとした。エミッタについて、目視および光学顕微鏡で外観を評価した。評価基準は以下である。
　○：外観不良なし
　△：軽微なヒケまたは軽微なショートが見られた
　×：ヒケ、ショート、反りねじれが生じた、もしくは成形不能であった
　・成形体からのブリードアウトの有無の確認
　上述のように作製したエミッタを室温で１週間放置した。その後、エミッタの表面状態を目視で確認し、ブリードアウトの有無を確認した。そして、以下の基準で評価した。
　〇：ブリードアウト確認されなかった
　△：ブリードアウトが微量に確認された
　×：ブリードアウトが多量に確認された
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　上記表１および表２に示されるように、ＰＢＡＴ１００質量部に対して、特定の構造の脂肪族系ポリエステルを含む場合には、いずれも２００℃における溶融粘度が低かった（実施例１～１３）。さらに、これらの実施例では、結晶化温度が６９℃以上であり、比較的短時間で成形を行うことができた。
　これに対し、ＰＢＡＴ１００質量部に対して、特定の構造の脂肪族系ポリエステルの量が１０質量部を超えると、ブリードアウトが生じやすくなった（比較例５および６）。さらに、脂肪族系ポリエステル樹脂を一切含まない場合には２００℃における溶融粘度が高くなった（比較例１～４）。
　本出願は、２０２０年４月２４日出願の特願２０２０－０７７６９７号に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明の樹脂組成物は、使用後に環境に負荷をかけることなく、土壌埋設処理やコンポスト処理できる。また、当該樹脂組成物によれば、効率よく成形体を製造できる。したがって、点滴灌漑用チューブ（エミッタやチューブ等）や、各種包装部材等、多種多様な用途に適用可能である。
　１００　点滴灌漑用チューブ
　１１０　チューブ
　１１１　吐出口
　１１２　内壁面
　１２０　エミッタ
　１２０ａ　第１本体部
　１２０ｂ　第２本体部
　１２３　ヒンジ
　１３１　取水部
　１３２　溝
　１３６　流量調整部
　１３７　吐出部
　１４２　流路
　１４６　取水側スクリーン部
　１４７　取水用貫通孔
　１５０　切り欠き溝
　１５１　連通孔
　１５３　ダイヤフラム部
　１６１　台座
　１６２　連絡溝

Claims (6)

  1. 　ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）１００質量部と、
    　下記一般式で表される脂肪族系ポリエステル１～１０質量部と、を含み、
    　ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）の量が、総質量の８０質量％以上である、樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （一般式中、Ｒ１およびＲ４は、炭素数１～１２のアルキル基を表し、Ｒ２およびＲ３は、炭素数２～５のアルキル基を表し、Ｇは炭素数２～１２のアルキル基を表し、ｎは２～１０の整数を表す）
  2. 　炭素数２～５の脂肪酸由来の構造を含む脂肪族系エステル化合物を５質量部以下、さらに含む、
    　請求項１に記載の樹脂組成物。
  3. 　下記一般式で表されるリン酸エステル金属塩を５質量部以下、さらに有する、
    　請求項１または２に記載の樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （一般式中、Ａ１およびＡ２は、水素原子または炭素数１～４のアルキル基を表し、Ａ３～Ａ６は、炭素数１～１２のアルキル基を表し、Ｍは、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、および遷移金属原子からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属原子を表し、ｎは１～２の整数を表す）
  4. 　灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面、かつ前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合されたとき、前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタであって、
    　前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、
    　前記灌漑用液体を前記吐出口に吐出するための吐出部と、
    　前記取水部および前記吐出部を繋ぐ流路と、
    　を有し、請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む、
    　エミッタ。
  5. 　チューブと、
    　前記チューブに配置された請求項４に記載のエミッタと、
    　を有する、点滴灌漑用チューブ。
  6. 　前記チューブが、請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む、
    　請求項５に記載の点滴灌漑用チューブ。
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