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課題

優れた防霧性持続し得る農業用乳酸系ポリマーフィルムを提供する。

解決手段

乳酸系ポリマー100重量部に対し、防曇剤0.1〜5重量部、滑剤0.1〜2重量部及び/またはアンチブロッキング剤0.1〜5重量部、並びに、防霧剤としてフッ素系界面活性剤0.1〜2重量部を含むことを特徴とする農業用乳酸系ポリマーフィルム。

概要

背景

近年、農業用の用途として、プラスチックフィルムが多用されている。例えば、施設園芸ハウス外張り用、内張り用等、またはトンネルハウス用、マルチ栽培用フィルム等として使用されている。これらのフィルムには、主として塩化ビニル系樹脂オレフィン系樹脂酢酸ビニル系樹脂が用いられている。中でも塩化ビニル系樹脂フィルムは、年間約10万トン生産量にのぼっている。

しかし、塩化ビニル系樹脂フィルムやエチレン系樹脂を含むオレフィン系樹脂フィルムは、自然環境下で分解しないか、または分解速度が極めて低いため、使用後放置されたり土中に埋設処理された場合、半永久的に地上や地中に残存することになる。また、海洋投棄された場合は、景観を損なったり、海洋生物生活環境破壊したりする。さらに、塩化ビニル系樹脂を焼却処理した場合、塩化水素ガス等の有害ガスが発生し、大気汚染するだけでなく、焼却炉劣化を促進するなど、消費の拡大と共に廃棄物処理社会問題となっている。

このような廃棄物処理に対して、塩化ビニル系樹脂フィルムの場合は、他の樹脂と比較して使用後の回収システム整備されている。しかし、回収システムが偏在するため末端ユーザーに十分に利用されるに至っていないのが実状である。また、回収フィルムの再生利用技術が確立されていないため、回収しても焼却処理を必要とする場合が多いのも実状である。

これらの問題を生じない分解性ポリマーを、農業用フィルムとして用いるための研究開発は以前から多数行われてきた。そのような中で乳酸系ポリマーは、高い透明性を有し、またいわゆる生分解性を持つことで広く知られており、カビ等の発生がなく透明性も維持されることから、農業用用途での利用が期待されている。例えば乳酸系ポリマーに可塑剤紫外線吸収剤を導入した適用例が特開平7−177826号公報に開示されている。また、一般にフィルムは成形加工時の巻取り性、及び製品使用時滑性が要求されており、乳酸系ポリマーに対しても上記要求を満たすために、滑剤アンチブロッキング剤を導入して滑り性アンチブロッキング性を改良した適用例が特開平8−34913号公報に開示されている。

また、従来野菜類栽培するに当たってポリ塩化ビニルポリエチレンエチレン・酢ビの共重合体などの合成樹脂フィルムハウス内で行うことによって気温の低い時期でも栽培を可能にする方法が採られているが、この場合使用する合成樹脂フィルムは太陽光線を常時透過させる必要があることから合成樹脂フィルム表面に水分による曇りの発生を防止するためにあらかじめ防曇剤練り込む方法が採られており、この防曇剤としては、ポリエチレングリコールグリセリンソルビタンソルビトール等の高級脂肪酸エステル、及びこれらの高級脂肪酸エステルにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドを付加した非イオン界面活性剤が用いられてきた。

しかしながら、かかる防曇剤等が添加されたフィルムを使用している農業用ハウスは内部に霧が発生しやすく、栽培植物に悪影響を与えることがある。このような現象を防ぐために、例えば特公昭59−35573号公報に開示されているようなフッ素系界面活性剤の使用が提案され、実行されている。しかし、上記公知の乳酸系ポリマーに対して、防霧剤と滑剤及び/またはアンチブロッキング剤を併用し、防霧性を付与し、且つその持続性を改善する提案はなされていない。

概要

優れた防霧性を持続し得る農業用乳酸系ポリマーフィルムを提供する。

乳酸系ポリマー100重量部に対し、防曇剤0.1〜5重量部、滑剤0.1〜2重量部及び/またはアンチブロッキング剤0.1〜5重量部、並びに、防霧剤としてフッ素系界面活性剤0.1〜2重量部を含むことを特徴とする農業用乳酸系ポリマーフィルム。

目的

本発明は、優れた防霧性を持続し得る農業用乳酸系ポリマーフィルムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
5件

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請求項1

乳酸系ポリマー100重量部に対し、防曇剤0.1〜5重量部、滑剤0.1〜2重量部及び/またはアンチブロッキング剤0.1〜5重量部、並びに、防霧剤としてフッ素系界面活性剤0.1〜2重量部を含むことを特徴とする農業用乳酸系ポリマーフィルム

請求項2

滑剤が、脂肪酸系滑剤脂肪酸アマイド系滑剤、及びモンタンワックスからなる群から選ばれた少なくとも一種化合物であり、且つ、アンチブロッキング剤がシリカであることを特徴とする請求項1記載の農業用乳酸系ポリマーフィルム。

請求項3

アンチブロッキング剤が0.1〜2重量部であり、かつ防曇剤が0.1〜2重量部であることを特徴とする請求項1記載の農業用乳酸系ポリマーフィルム

請求項4

農業用乳酸系ポリマーフィルムが、少なくとも1軸方向に1.3〜10倍延伸され、且つ、厚みが0.01〜2mmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の農業用乳酸系ポリマーフィルム。

技術分野

0001

本発明は、生分解性加水分解性を有する乳酸系ポリマーを主成分とした熱可塑性ポリマーからなり、優れた透明性と、優れた防霧性を有し、使用中はカビ病害虫の発生がなく、且つ廃棄自然環境下に蓄積することのない農業用フィルムに関するものである。

背景技術

0002

近年、農業用の用途として、プラスチックフィルムが多用されている。例えば、施設園芸ハウス外張り用、内張り用等、またはトンネルハウス用、マルチ栽培用フィルム等として使用されている。これらのフィルムには、主として塩化ビニル系樹脂オレフィン系樹脂酢酸ビニル系樹脂が用いられている。中でも塩化ビニル系樹脂フィルムは、年間約10万トン生産量にのぼっている。

0003

しかし、塩化ビニル系樹脂フィルムやエチレン系樹脂を含むオレフィン系樹脂フィルムは、自然環境下で分解しないか、または分解速度が極めて低いため、使用後放置されたり土中に埋設処理された場合、半永久的に地上や地中に残存することになる。また、海洋投棄された場合は、景観を損なったり、海洋生物生活環境破壊したりする。さらに、塩化ビニル系樹脂を焼却処理した場合、塩化水素ガス等の有害ガスが発生し、大気汚染するだけでなく、焼却炉劣化を促進するなど、消費の拡大と共に廃棄物処理社会問題となっている。

0004

このような廃棄物処理に対して、塩化ビニル系樹脂フィルムの場合は、他の樹脂と比較して使用後の回収システム整備されている。しかし、回収システムが偏在するため末端ユーザーに十分に利用されるに至っていないのが実状である。また、回収フィルムの再生利用技術が確立されていないため、回収しても焼却処理を必要とする場合が多いのも実状である。

0005

これらの問題を生じない分解性ポリマーを、農業用フィルムとして用いるための研究開発は以前から多数行われてきた。そのような中で乳酸系ポリマーは、高い透明性を有し、またいわゆる生分解性を持つことで広く知られており、カビ等の発生がなく透明性も維持されることから、農業用用途での利用が期待されている。例えば乳酸系ポリマーに可塑剤紫外線吸収剤を導入した適用例が特開平7−177826号公報に開示されている。また、一般にフィルムは成形加工時の巻取り性、及び製品使用時滑性が要求されており、乳酸系ポリマーに対しても上記要求を満たすために、滑剤アンチブロッキング剤を導入して滑り性アンチブロッキング性を改良した適用例が特開平8−34913号公報に開示されている。

0006

また、従来野菜類栽培するに当たってポリ塩化ビニルポリエチレンエチレン・酢ビの共重合体などの合成樹脂フィルムハウス内で行うことによって気温の低い時期でも栽培を可能にする方法が採られているが、この場合使用する合成樹脂フィルムは太陽光線を常時透過させる必要があることから合成樹脂フィルム表面に水分による曇りの発生を防止するためにあらかじめ防曇剤練り込む方法が採られており、この防曇剤としては、ポリエチレングリコールグリセリンソルビタンソルビトール等の高級脂肪酸エステル、及びこれらの高級脂肪酸エステルにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドを付加した非イオン界面活性剤が用いられてきた。

0007

しかしながら、かかる防曇剤等が添加されたフィルムを使用している農業用ハウスは内部に霧が発生しやすく、栽培植物に悪影響を与えることがある。このような現象を防ぐために、例えば特公昭59−35573号公報に開示されているようなフッ素系界面活性剤の使用が提案され、実行されている。しかし、上記公知の乳酸系ポリマーに対して、防霧剤と滑剤及び/またはアンチブロッキング剤を併用し、防霧性を付与し、且つその持続性を改善する提案はなされていない。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、優れた防霧性を持続し得る農業用乳酸系ポリマーフィルムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明者らは、鋭意検討した結果、乳酸系ポリマーフィルムに、特定量の滑剤および/またはアンチブロッキング剤と、特定量の防霧剤を併用して同時に含ませることにより、それらを併用しない場合に比べて、農業用乳酸系ポリマーフィルムの防霧性の持続性が格段に改善し得ることを見出だし、本発明を完成するに至った。

0010

すなわち、本発明により、乳酸系ポリマー100重量部に対し、防曇剤0.1〜5重量部、滑剤0.1〜2重量部及び/またはアンチブロッキング剤0.1〜5重量部、並びに、防霧剤としてフッ素系界面活性剤0.1〜2重量部を含むことを特徴とする農業用乳酸系ポリマーフィルムが提供される。

0011

本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムは、滑剤、アンチブロッキング剤、またはそれらの混合物の特定量、並びに、防霧剤の特定量を同時に含むことに特徴がある。かかる特定の添加剤を同時に含む本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムは、耐衝撃性伸び率等の一般的機械的特性、自然環境下における加水分解性、酵素分解性等については、従来の農業用乳酸系ポリマーフィルムと同等の特性を有し、特に、長期にわたって優れた防霧性を持続するフィルムである。その理由については定かではないが、滑剤による防霧剤の分散性の向上と、アンチブロッキング剤による防霧剤のブリードの防止等が総合的に関係しているものと想像される。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明について詳細に説明する。本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムは、乳酸系ポリマーに対し、滑剤、アンチブロッキング剤、またはそれらの混合物の特定量、並びに、防曇剤、防霧剤の特定量を添加、混合し、樹脂組成物となし、その樹脂組成物をフィルム状に成形することにより製造される。引張強度衝撃強度等の一般的機械特性を向上させたい場合には、少なくとも一軸方向に延伸し、さらに熱処理することが好ましい。

0013

本発明における乳酸系ポリマーとは、乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルであり、具体的には、(1)ポリ乳酸及び乳酸と他のヒドロキシカルボン酸とのコポリマー、(2)多官能多糖類及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステル、(3)脂肪族多価カルボン酸単位、脂肪族多価アルコール単位及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステル、及び、(4)これらの混合物である。以下、総称して乳酸系ポリマーという。 乳酸にはL−体とD−体とが存在するが、本発明において単に乳酸という場合は、特にことわりがない場合は、L−体とD−体との両者を指すこととする。また、ポリマー分子量は特にことわりのない場合は重量平均分子量のことを指すものとする。

0014

本発明に用いるポリ乳酸としては、構成単位L−乳酸のみからなるポリ(L−乳酸)、D−乳酸のみからなるポリ(D−乳酸)、およびL−乳酸単位とD−乳酸単位とが種々の割合で存在するポリ(DL−乳酸)のいずれもが使用できる。乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマーのヒドロキシカルボン酸としては例えば、グリコール酸3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸等が挙げられる。本発明に用いるポリ乳酸の製造方法として、L−乳酸、D−乳酸、またはDL−乳酸を直接脱水重縮合する方法、これら各乳酸の環状2量体であるラクチド開環重合する方法等が挙げられる。開環重合は、高級アルコール、ヒドロキシカルボン酸等の水酸基を有する化合物の存在下で行ってもよい。何れの方法によって製造されたものでもよい。 乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマーの製造方法として、上記各乳酸と上記ヒドロキシカルボン酸を脱水重縮合する方法、上記各乳酸の環状2量体であるラクチドと上記ヒドロキシカルボン酸の環状体開環共重合する方法等が挙げられる。何れの方法によって製造されたものでもよい。共重合体に含まれる乳酸単位の量は少なくとも40モル%であることが好ましい。

0015

多官能多糖類及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造に用いる多官能多糖類としては、例えば、セルロース硝酸セルロース酢酸セルロースメチルセルロースエチルセルロースセルロイドビスコースレーヨン再生セルロースセロハンキュプラ銅アンモニアレーヨン、キュプロファンベンベルグヘミセルロースデンプンアミロペクチンデキストリンデキストラングリコーゲンペクチンキチンキトサンアラビアガムグァーガムローカストビーンガムアカシアガム等及びこれらの混合物及びこれらの誘導体が挙げられる。これらの内で特に酢酸セルロース、エチルセルロースが好ましい。多官能多糖類及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造方法として、上記多官能多糖類と上記ポリ乳酸、乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマー等を反応する方法、上記多官能多糖類と上記各乳酸、環状エステル類等を反応する方法等が挙げられる。何れの方法によって製造されたものでもよい。該脂肪族ポリエステルに含まれる乳酸単位の量は少なくとも50重量%であることが好ましい。

0016

脂肪族多価カルボン酸単位、脂肪族多価アルコール単位及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造に用いる脂肪族多価カルボン酸としては、例えば、シュウ酸コハク酸マロン酸グルタル酸アジピン酸ピメリン酸スベリン酸アゼライン酸ウンデカンニ酸、ドデカンニ酸等及びこれらの無水物が挙げられる。これらは、酸無水物であっても、酸無水物との混合物であってもよい。

0018

脂肪族多価カルボン酸単位、脂肪族多価アルコール単位及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造方法として、上記脂肪族多価カルボン酸及び上記脂肪族多価アルコールと、上記ポリ乳酸、乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマー等を反応する方法、上記脂肪族多価カルボン酸及び上記脂肪族多価アルコールと、上記各乳酸、環状エステル類等を反応する方法等が挙げられる。何れの方法によって製造されたものでもよい。該脂肪族ポリエステルに含まれる乳酸単位の量は少なくとも50モル%であることが好ましい。

0019

乳酸系ポリマーの分子量は、フィルムの加工性、得られるフィルムの強度および分解性に影響を及ぼす。分子量が低いと得られるフィルムの強度が低下し、使用する際に張力破断することがある。また、分解速度が速くなる。逆に高いと加工性が低下し、フィルム製膜が困難となる。かかる点を考慮すると、本発明に使用する乳酸系ポリマーの分子量は、約1万〜約100万程度の範囲が好ましい。さらに好ましい範囲は10万〜30万である。

0020

本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムに用いる乳酸系ポリマーの最適な分子量や共重合体組成は、その使用用途における最長の展張期間に合わせて、既存または公知の乳酸系ポリマーに関する加水分解性データから考慮して決定される。

0021

本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムに用いる滑剤として、例えば、流動パラフィンマイクロクリスタリンワックス天然パラフィン、合成パラフィン、ポリエチレン等の脂肪族炭化水素系滑剤ステアリン酸ラウリン酸ヒドロキシステアリン酸硬化ひまし油等の脂肪酸系滑剤ステアリン酸アマイドオレイン酸アマイドエルカ酸アマイド、ラウリン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ベヘニン酸アマイド、リシノール酸アマイド、オキシステアリン酸アマイド、メチレンビスステアリン酸アマイドエチレンビスステアリン酸アマイドエチレンビスオレイン酸アマイド、エチレンビスベヘニン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド等の脂肪酸アマイド系滑剤ステアリン酸鉛ステアリン酸カルシウム、ヒドロキシステアリン酸カルシウム等の炭素数12〜30の脂肪酸金属塩である金属石鹸系滑剤モンタンワックス等の長鎖エステルワックス等、またはこれらを複合した複合滑剤等が挙げられる。長期にわたる耐候性持続効果を考慮すると、これらの内、防曇剤以外の脂肪酸エステル系滑剤、脂肪酸系滑剤及び脂肪酸アマイド系滑剤が好ましい。

0022

滑剤の使用量は乳酸系ポリマー100重量部に対して0.1〜2重量部である。添加量が0.1重量部未満の場合は、得られるフィルムの耐候性の持続性効果が発現されず、2重量部を超えるとフィルムの成形性が低下し、さらに得られるフィルムの平板性、透明性等が低下する。

0023

本発明に用いるアンチブロッキング剤としては、例えば、シリカ炭酸カルシウムチタニアマイカタルク等が挙げられる。これらの内、得られるフィルムの透明性の観点から平均粒径7〜50nmのシリカが好ましい。平均粒径が7nm未満の場合は粒子凝集しやすくなり、50nmを超える場合、特に数μmの粒径になるとフィルムの表面に微細凹凸が生じ外観が不透明になる。また、そのシリカはSiO2を95%以上含むことが好ましい。さらには、SiO2が無水シリカであることがより好ましい。その使用量は乳酸系ポリマー100重量部に対して0.1〜5重量部、好ましくは0.1〜2重量部である。添加量が0.1重量部未満の場合は長期にわたる耐候性の持続効果が低下し、5重量部を超えるとフィルムの外観、特に透明性が劣る。

0024

滑剤とアンチブロッキング剤を併用する場合、その使用量は乳酸系ポリマー100重量部に対し、滑剤とアンチブロッキング剤の総量が0.2〜7重量部であり、かつそれぞれの単体の使用量が上記の範囲を超えないことである。滑剤とアンチブロッキング剤が少なすぎると、耐候性の持続性効果が発現されず、多過ぎると成形が不安定になったり、フィルムの外観が劣る。

0025

本発明において使用される防霧剤として、パーフルオロアルキルスルホン酸塩パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル燐酸エステル、等のフッ素系界面活性剤が挙げられる。その使用量は乳酸系ポリマー100重量部に対し、0.1〜2重量部である。使用量が0.1重量部未満の場合、滑剤及び/またはアンチブロッキング剤を併用しても防霧性の持続性効果が見られず、使用量が2重量部を超えるとフィルムの外観、特に透明性が劣る。

0026

本発明においては、防霧剤は、上記の範囲で使用される。しかし、フィルムの長期にわたる防霧性の持続効果は、前記の滑剤及び/またはアンチブロッキング剤の特定量と防霧剤とが併用されて初めて発現するものである。

0027

本発明に用いられる防曇剤として、非イオン系界面活性剤、例えば、ソルビタンモノステアレートソルビタンモノパルミテートソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノベヘネートなどのソルビタン系界面活性剤グリセリンモノラウレートジグリセリンモノパルミテートグリセリンモノステアレートなどのグリセリン系界面活性剤、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノパルミテートなどのポリエチレングリコール系界面活性剤、トリメチロールプロパンモノステアレートなどのトリメチロールプロパン系界面活性剤ペンタエリスリトールモノパルミテートなどのペンタエリスリトール系界面活性剤、これらにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加したもの、等が挙げられる。これらの内、ソルビタン系界面活性剤、グリセリン系界面活性剤等が好ましい。

0028

農業用乳酸系ポリマーは屋外で使用されることを考慮すると、主成分となる乳酸系ポリマーに紫外線吸収剤または光安定剤を添加、混合したものが好ましい。紫外線吸収剤とは、破壊的な高エネルギーをもつ波長250〜380nmの範囲の紫外線を吸収し、非破壊的な波長に変えて再輻射するものであり、光安定剤とは、必ずしも紫外線を吸収するわけではなく、光劣化開始剤であるヒドロペルオキシドを非ラジカル的に分解したり、光分解で発生するラジカル捕捉、除去したり等して何らかの機構で材料の光分解を抑制するものである。

0029

本発明で使用する紫外線吸収剤及び光安定剤には、フェニルサリシレート、p−tert−ブチルフェニルサリシレート等のサリチル酸誘導体

0030

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、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オク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、4−ドデシロキシ−2−ヒドロ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等のベンゾフェノン類

0031

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−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−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’,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−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−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イルフェノール]等のベンゾトリアゾール類

0032

商品名SanduvorEPUやSanduvorVSU等で知られる蓚酸アニリド誘導体、2−エトキシ−5−tert−ブチル−2’−エチル蓚酸ビスアニリド、2−エトキシ−2−エチル蓚酸ビスアニリド、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、1,3−ビス−(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)−2−プロピルアクリレート、1,3−ビス−(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)−2−プロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸オルソ−ベンゾイル安息香酸メチル、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルニッケル・チトビスフェノール複合体、ニッケル含有有機光安定剤、バリウムナトリウムリン含有の有機・無機複合体セミカルバゾン系光安定剤、商品名Sanshade等で知られる酸化亜鉛系紫外線安定剤相乗効果剤、

0033

ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルセバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−{3−(3,5−ジ−tert−4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−4−{3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,2,3−トリアザスピロ[4,5]ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、こはくジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]]、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、テトラキシ(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとトリデシルアルコールとの縮合物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノールとトリデシルアルコールとの縮合物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β’,β’−テトラメチル−3,9−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β’,β’−テトラメチル−3,9−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート等のヒンダードアミン類が挙げられる。

0034

紫外線吸収剤及び/または光安定剤の含有量は、得られるフィルムの耐候性、透明性等に影響を及ぼす。紫外線吸収剤または光安定剤の含有量が多いと農業用乳酸系ポリマーが本来有する透明性等を低下させることがあるので好ましくない。また、少ないとフィルムを展張した際に分解の促進を抑制する効果が十分に認められないので好ましくない。かかる観点から、紫外線吸収剤および光安定剤の含有量は、乳酸系ポリマー100重量部に対し0.001〜5重量部であることが好ましい。さらに好ましくは0.01〜2重量部である。

0035

発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムには、主成分である乳酸系ポリマーに、滑剤および/またはアンチブロッキング剤と、防曇剤と、防霧剤の他に、本発明の目的を損なわない範囲において、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、酸化防止剤熱安定剤充填剤着色防止剤顔料等の他の添加剤を含有させてもよい。

0036

次いで、本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムの製造方法について説明する。乳酸系ポリマーに滑剤および/またはアンチブロッキング剤と、防曇剤と、防霧剤、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、充填剤、着色防止剤、顔料等の他の添加剤を配合した後、公知の製膜方法により製膜する。

0037

乳酸系ポリマーに滑剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、防霧剤等を添加、混合する方法としては、リボンブレンダーヘンシェルミキサー等の配合機混合機を用いる方法、乳酸系ポリマーをクロロホルム等の溶媒に溶解するか、または乳酸系ポリマーを100〜280℃に加熱溶融させたところに、所定量の滑剤、防霧剤等を添加、混合する方法が挙げられる。

0038

上記各種の添加剤を含む乳酸系ポリマー組成物を製膜する方法としては、例えば、溶液キャスト法溶融押出法カレンダー法等が挙げられる。溶液キャスト法は、溶媒としてクロロホルム、塩化メチレンベンゼンアセトニトリルトルエンキシレンジメチルホルムアミドジメチルスルホキシドジメチルイミダゾリジノン等を用いて溶液とした後、平滑な面上にキャストし、溶媒を除去することにより行われる。溶融押出成型する場合は、公知のTダイ法、インフレーション法等が適用される。押出温度は、好ましくは100〜280℃の範囲、より好ましくは130〜250℃の範囲である。成形温度が低いと成形安定性が得難く、また過負荷に陥り易い。逆に高いと乳酸系ポリマーが分解することがあり、分子量低下、強度低下、着色等が起こすので好ましくない。

0039

本発明に係る農業用乳酸系ポリマーフィルムは、未延伸の物でも延伸されたものでも良いが、強度的には得られたフィルムを一軸延伸または二軸延伸することが好ましい。一軸延伸する場合には縦方向または横方向に1.3〜10倍延伸する。二軸延伸する場合には、縦方向および横方向等の二軸方向にそれぞれ1.3〜5倍延伸する。延伸は、一軸延伸でも二軸延伸でもよい。二軸延伸の場合は、一軸目の延伸と二軸目の延伸を逐次行っても、同時に行ってもよい。延伸倍率が低いと充分に満足し得る強度を有するフィルムが得難く、また高いと延伸時にフィルムが破れることが多くなり好ましくない。一軸延伸の場合は、ロール法による縦延伸またはテンターによる横延伸が例示される。二軸延伸の場合は、これらを組み合わせればよい。延伸温度は、用いる乳酸系ポリマーのガラス転移点(Tg)〜(Tg+50)℃の範囲が好ましい。さらに好ましくはTg〜(Tg+30)℃の範囲である。延伸温度がTg未満では延伸が困難であり、(Tg+50)℃を超えると延伸による強度向上が認められないことがある。また、耐熱性を増すために延伸後、緊張下で70℃以上、融点未満の温度で熱処理を行なっても良い。熱処理時間は通常1秒〜30分間である。

0040

本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムの厚さは特に制限はないが、通常0.01〜2mmであり、用途によって適宜選定される。また、透明性はヘイズで表わすと5%以下であり透明性に優れている。本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムは、例えば、施設園芸用ハウス、トンネルハウス等の農業用フィルムとして利用し得る。

0041

以下、実施例を示して本発明についてさらに詳細に説明する。なお、この実施例で用いた試験方法は、以下の通りである。
(1)分子量(Mw)
乳酸系ポリマーをクロロホルムに溶解させゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCという)によりポリスチレン換算の分子量を測定する。
(2)防霧性
屋外の温度調節のできる水槽の上に組み立てた、四方木板で囲んだ霧観察用フレーム天井傾斜面に試験フィルムをはり、10月下旬より及び夕方の気温の低下する時間に水槽の水温を40℃にし、約2時間に渡って霧の発生を観察した。なお観察時間以外は水槽等は自然放置した。翌年4月下旬まで定期的に肉眼で防霧性を評価した。その評価基準は次の通りである。4:全く霧の発生が認められない。3:極僅かに霧の発生が認められる。2:霧の発生が認められる。1:非常に多くの霧の発生が認められる。
(3)透明性(ヘイズ、%)
展張前の試料について、ASTMD1003に規定される方法に従ってヘイズを測定する。

0042

実施例1
分子量約120,000のポリ(L−乳酸)(融点175℃、以下PLAという)100重量部に対し、紫外線吸収剤〔共同薬品(株)製、バイオソープ130〕0.05重量部、滑剤〔日本化成(株)製、ダイヤミッド200〕0.3重量部、防曇剤〔花王(株)製、レオドールSP−P10〕0.3重量部、及び防霧剤〔旭硝子(株)製、サーフロンS−145〕1重量部を含むペレットを、180℃においてTダイが装着された押出機を用いて混練溶融して押出し、厚さ800μmの未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを60℃に加熱した後、長さ方向にロール法によって3倍延伸した後、70℃に加熱して横方向にテンターを用いて2.5倍延伸を行ない、引き続き緊張下で140℃において2分間熱処理し、厚み0.1mmの二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの防霧性及び透明性を上記方法により測定した。滑剤及び防霧剤の添加量(重量部)、並びに、得られたフィルムの透明性(ヘイズ)及び防霧性を〔表1〕に示す。

0043

実施例2
実施例1で使用したPLA90重量%と分子量約100,000のポリブチレンサクシネート10重量%を反応させたコポリマー100重量部に対し、紫外線吸収剤〔共同薬品(株)製、バイオソープ130〕0.05重量部、滑剤〔日本化成(株)製、ダイヤミッド200〕1.0重量部、防曇剤〔花王(株)製、レオドールSP−P10〕0.3重量部、及び防霧剤〔旭硝子(株)製、サーフロンS−145〕0.3重量部を含むペレットを、180℃においてTダイが装着された押出機を用いて混練、溶融して押出し、厚さ800μmの未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを40℃に加熱した後、長さ方向にロール法によって3倍延伸した後、50℃に加熱して横方向にテンターを用いて2.5倍延伸を行ない、引き続き緊張下で120℃において2分間熱処理し、厚み0.1mmの二軸延伸フィルムを得た。滑剤及び紫外線吸収剤の添加量(重量部)、並びに、得られたフィルムの透明性(ヘイズ)及び防霧性を〔表1〕に示す。

0044

実施例3
実施例1で用いた滑剤の代わりに、アンチブロッキング剤〔日本アエロジル(株)製、アエロジル200〕0.3重量部を用いた以外、実施例1と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0045

実施例4
実施例2で用いた滑剤の代わりに、アンチブロッキング剤〔日本アエロジル(株)製、アエロジル200〕1重量部を用いた以外、実施例2と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0046

実施例5
実施例1で使用した配合に対し、さらにアンチブロッキング剤〔日本アエロジル(株)製、アエロジル200〕0.2重量部を追加したペレットを用いた以外、実施例1と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0047

実施例6
実施例2で用いた滑剤を0.5重量部に変え、さらにアンチブロッキング剤〔日本アエロジル(株)製、アエロジル200〕0.5重量部を追加したペレットを用いた以外、実施例2と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0048

実施例7
実施例1で使用した滑剤を〔川研ファインケミカル(株)製、F−3〕に代えたペレットを用いた以外、実施例1と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0049

実施例8
実施例1で使用した防霧剤を〔旭硝子(株)製、サーフロンS−131〕に変えたペレットを用いた以外、実施例1と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0050

実施例9
実施例1で使用した防霧剤を〔旭硝子(株)製、サーフロンS−121〕に変えたペレットを用いた以外、実施例1と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0051

実施例10
PLA100重量部に対し、紫外線吸収剤〔共同薬品(株)製、バイオソープ130〕0.05重量部、滑剤〔日本化成(株)製、ダイヤミッド200〕0.3重量部、防曇剤〔花王(株)製、レオドールSP−P10〕0.3重量部、及び防霧剤〔旭硝子(株)製、サーフロンS−113〕1重量部を配合したペレットを、180℃においてTダイが装着された押出機を用いて混練、溶融して押出し、厚さ100μmの未延伸フィルムを得た。得られたフィルムを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0052

比較例1〜8
滑剤、アンチブロッキング剤、防曇剤を〔表1〕に記載した重量部配合したペレットを用いた以外、実施例1と同様にして二軸延伸フィルムを得、それを実施例1と同様にして評価した。添加剤の種類及び量、並びに評価結果を〔表1〕に示す。

0053

発明の効果

0054

本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムは、滑剤及び/またはアンチブロッキング剤、並びに、防霧剤のそれぞれの特定量を同時に含むことに特徴がある。それら特定の添加剤の相乗効果により改質された本発明の農業用乳酸系ポリマーフィルムは、耐衝撃性、伸び率等の一般的機械的特性、自然環境下における加水分解性、酵素分解性等については、従来の農業用乳酸系ポリマーフィルムと同等の特性を有し、特に、長期にわたって優れた防霧持続性を有するするフィルムである。また、分解性を有する乳酸系ポリマーを主原料とするため、使用後廃棄されても廃棄物として自然環境下に蓄積することがない。従って、例えば、施設園芸ハウス等に展張される農業用フィルムとして極めて有用である。

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