JPH03263441A - 生分解性組成物、フイルムおよび農業用マルチフイルム - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、生分解性に優れた組成物、フィルムおよび農
業用マルチフィルムに関する。なおここで農業用マルチ
フィルムとは植物の保護フィルム、植物の根おおいフィ
ルムなどの農業用または農園芸用フィルムを意味する。

［従来の技術］ 従来、農業分野において、土壌の保温、雑草種子の発芽
防止、いちごなどの果実の汚れ防止などを目的としてマ
ルチフィルムが大量に使用されている。これらマルチフ
ィルムの殆んどは主としてポリエチレンから成っており
、１年又は２年間使用されるのが通常である。

し発明が解決しようとする課題］ マルチフィルムは、使用後、回収され、焼却されるのが
通常であるが、その回収には多大な労力を要するので、
現実には回収し切れずに、或いは意図的に光などによる
分解を期待して、畑に放置され、種々の問題を引き起し
ている。ポリエチレ’ｙ　　（ｊ　　ｉＪ　　ぐ　＜０
・　−１前　−）　“（−がへ５　言　で・　ｉｊ　い
　（よ　とンｔ　分　鑑」生　が　なく、」、中に゛）
′永久的に存在−計るのは周知の通りｄある３゜ 近年、５−のポリ４丁アレ：ノ（Ｊ生分解性をｆ＝１リ
−，１ろ＼く、例えば生分解性のでんぷんをゾしパ、２
ド１（ることが世ｙ１）中ζに検５・１さｔ”ｌ、さら
にはζ：・んぷんの分散状態を改良ｉるノーめに種４・
の試１号が提案ざＪ’ｉ′７゜いる。さらに（」光分解
性をポリＪヂＬ・ンｌＪ、、、　（ｔ　％　Ｌ、生分解
性に近づ１Ｊる］三大、・戊いは光分解性をイ・］与１
、たポリ上り”　Ｌ・ンとでんぶＡをブＩｙ　：ｙドす
る、−２−なとか検討さ、：ｉｉ、、　”Ｙ二いる。、
ζんぶんをグ１，５・ンドずイ）方法（＋１確か１．−
゛ごんぶ４部分は土中の菌に」、り分解さイするので、
でんぷんの含ｆｊ゛率（−よつではノイル２、の力学的
強度は極度に低下［７、遂ＩＪ：　１１バラバラになる
ことが認められろ。（７か（、なからその際ポリコーヂ
レンそのもの、↓生分解を受１」るわＩ、１てＩ＊　ｌ
’、；　＜　、単（５−比較的細かく切断されるに過ぎ
ず、木質的に解決策といえないことは論をまたない。又
、光分解をＨ”ｊされノ：−ボリｊ−ヂｌ／゛／は、光
によ−・）て重合変の低１・が起ろ（５−過、−５＋−
，１，？、生分解性１・ｊ′）（、−は：上、１゛遠い
もの６ベある。７［課題を解決ｉＩる八７めのＦ擢； 本発明者らは、真のへ味−２゛・・の生分解性を（”！
’　９　’ａれ〕、：組成物、フィルムおＪび、Ｑ集用
マ）Ｉヂフイルムを開発バろ、−とをＩＩ的と１．、て
鋭Ｃ検ｉｊ”ｌ’　（、、、−た結果、］ミ記（１）・
・・（■）（、示さイする変性′ｊ７ヂＩノン　ビ“−
、ルコ′ルコ・−ル共重合体（Ａ）１．０・・１）０重
ｊ且％と了んぶん（Ｂ）９０〜１０屯重％とかＩｒ）な
る組成物が好適で淀〕ろことを５１出ｌ′に千っだ。

（）〜（ＩＩＩ）末端および／または側鎖１．炭素数が
４〜５０のアル斗ル基を白目る工ｆＬ／ンービ、二−ル
アルニフールノ与屯合（＋ （ｎ）水酸基の−・部が酸化さｊ′：でいる工４チ）ノ
ンビ、゛−ルＹルニト−ル共爪合体 （ＩＩＩ）ｉｌ旨肪族ポリ」−スー１ルがクラットされ
り′、いる１−−７’ｉノン−ビ、−ルアル：フール共
重合体本発明において、重石２変性Ｊ−ヂ１／ンービニ
ルアルコール共市合体（以Ｖ；Ｊ−ヂＩ７／：）−ビニ
ルアルｒ１−ル共重合体をＥ　１１０　Ｎ−１と記す。

）（Ａ）とでんぷン（Ｂ）をフ１／ンド４′るごとによ
り、変性Ｅ　Ｖ　Ｏ）ｉの生分解性が顕苔に向Ｉ；シ、
とくに農業用マルチフィルムと１−で優れノー特性を付
ｒ″ｉ、せしめることができた、−表は、士１（に驚く
べき１丁七′である５、さらζ、：また本発明の変性Ｅ
　Ｖ　ＯＩ−（とでんぷんとのブＬノント１こ上り得ら
れたフィルムは、耐候性に優れているのみならず、優れ
た強度および耐水性も（＋１せ有している１、このよう
に農業用マルチフィルムとし゛この使用時には植物の保
護性能は充分ごあり、使用後土中あるいは水中に廃棄し
ｆ−時（、−は侵４１ノ′、・微生物分解性を示かので
、本発明、′）フィルムは、無公害マル子ノイルムと１
７で産業上極め”（有用！拠める。

本発明においで゛、変性Ｅ　Ｖ　Ｏ）！としては（１）
の１ｃ〜′（１）　１４の末（ＩＩルお上び、／゛また
は側鎖（、′炭素数が４−５０　（７）ｈ　７　ル４　
ル基’ｒ　＊　−（ｔ”’　６　Ｅ　Ｖ　ＯＨ１１：　
”ＣＡ、　、’＋：　／ｖ　ｃ！：併用（、ｈ川音、微
生物分解性か一段２：優れるの“ζ・好適である４１，
１くに末端に該アルキル承をＩｒ　＃るＩ”　＼′（−
）＋１が最良Ｑ　＋５ろ。；ｌ：　、’、　Ｊ、　、ｉ
　、；　ノ変９　Ｖ：　ｖＯＨをｆ（８ｉｌｌ　Ｌ、　
ｌ＃＝ｉ場会、７　）［＝％フィルム、Ｌ　ｌ、゛ごの
使用１．１．ｐ　、”）、）強度Ｊニー１：ま０優イ１
こ１）＋５．、さら１．″ま八、本発明において；ま変
性Ｅ　Ｖ　ＯＨと（２て（ＩＩ）の水酸基が１部酸化さ
むているＥ　Ｖ　ＯＩＩ（含市ｒ、ｉｉ′！（１’）の
変性１づ〜’　ＯＨ）　　ｒｖ有効である。ごこし一部
とは一分子中に最低−飼の＼Ｃ＝Ｏ基を／ 有していること、好ましくは一１ヨ鎖の炭素数２００個
あたり１個の＼Ｃ＝Ｏ塙を有していることを意味／ 才る。

まノ、変性ＥｖＯ■１とＬ　−ＣＥ　Ｖ　ＯＨ（含前記
（１）へ・（■）の変性ＥＶＯＨ）（Ａ）の側鎖に脂肪
族ポリ−ｒステル（Ｃ）がグラフ）・さイ】、でいろも
の、とくにＣ／（Ａ−１，、ｃ）が０６０１〜０．５用
ボ比の範ｆｉｌｌ　７−タ゛ラノＩ・４ζイ１でいる）
ΣＶ　ｆ）　Ｈもｒ１効′ごろる。

次１．゛本発明において使用する変性Ｅ　Ｖ　０１■の
（１）についご述べる５、まず末端に゛炭素数４−：）
ｔｌの長鎖メルギル基を存オる塵性Ｅ　Ｖ　ＯＨ糸４ｉ
ｉ″′￥体につい（′説明する。末端の長鎖アル傳″ル
基としこは、炭素数４−５０のｔ）のが適当こめｊ）、
好１　＋、　＜は１で素数がＬ−２４のｔ）の°＜″あ
る１１．−１ｐ）　、１、っｔ、１゛例としでは炭素数
が・１・・・５０の直鎖アルキル基、枝分れ（、ノニア
ルキルＪｌ（、アル：１゛ルア１１−ル基等が、ｇ５　
Ｎ’ら、ｉするが、酸素、窒素、イオウ等の原子から構
成される連結暴を有するものも含まれる。

また該重合体はビニルアルコール単位および酢酸ビニル
等の残ビニルエステル単位の他に少量の共重合単位を含
有することが可能であり、これらの例としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコ
ン酸、無水マレイン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あ
るいはアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ア
ルキルビニルエーテル、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、２−アクリルアミドブロノくンスルホン酸およびそ
の塩等があげられる。しかし必ずしもこれらに限定され
るものではない。

以上の如き末端に炭素数４〜５０の長鎖アルキル基を有
する変性ＥＶＯＨは、いくつかの方法により製造可能で
あるが、工業的には炭素数４〜５０の長鎖アルキル基を
有するメルカプタンの存在下に酢酸ビニル等のビニルエ
ステルを主体とするモノマーとエチレンを重合し、得ら
れたエヂレンービニルエステル共重合体を常法によりけ
ん化する方法が最も好ましい。

次に同じく（ｒ）の側鎖に炭素数４〜５０の長鎖アルキ
ル基を有する変性ＰＶＡについて説明する。

その代表例として、炭素数４〜５０のアルキル基を有す
る脂肪族のビニルエステル（例、１，１，３．３テトラ
メヂルバレリアン酸ビニルエステル、２２４４−テトラ
メチルバレリアン酸ビニルエステル、あるいは平均炭素
数が１０の飽和分岐状樹脂酸ビニルエステル（パーザテ
ィック酸ビニルなど））とエチレンと酢酸ビニルとの共
重合体ケン化物、炭素数４〜５０のα−オレフィン（例
、ヘプテン−１１オクテン−１１ドデセン−１１オクタ
デセン−１）とエチレンと酢酸ビニルとの共重合体ケン
化物などがあげられる。これらの炭素数４〜５０のアル
キル基を有する化合物単位の含量は０．１〜１０モル％
、好適には０５〜７モル％である。

またこのＥＶ○■］にも前記したとおりの他の共重合単
位を少量含有することは自由である。

さらに本発明において（ＩＩ）の水酸基の一部が酸化さ
れているＥＶＯＨとはＥＶＯＨ（含萌記変性ＥＶＯＨ（
＋））を加熱（ｉ度１００〜２００℃、時間３〜６０分
）することなどにより得られる乙のである。

かによって決められるが、−分子中に最低−個のＣ−０
基を有する程度には加熱すべきである。

最後＋＝（ＩＩＩ）ノＥｖ（＋Ｈ（含前記変性ＥＶＯＨ
（１）、（ＩＩ））（Ａ）は脂肪族ポリエステル（Ｃ）
がグラフトされているＥ　Ｖ　ＯＨとは前記した水酸基
を有するポリマーに各種脂肪族ポリエステルをグラフト
したもので、ここで脂肪族ポリエステルとしてはポリカ
プロラクトン、ポリメチルバレロラクトン、ポリーγ−
ブヂロラクトン、エヂレンーカプロラクトン共重合体な
どがあげられる。この脂肪族ポリエステル（Ｃ）はＣ／
（Ａ＋Ｃ）が０．０１〜０．５（重量比）の割合でグラ
フトされているのが好ましく、さらに好適にはＣ／（Ａ
＋Ｃ）が０，０３〜０．２の割合である。

前記した変性Ｅ　Ｖ　ＯＨ（Ｉ　）〜（ＩＩＩ）は単独
で使用してもよいし、また２種以上を使用してもよい。

さらには必要に応じ、未変性のＥ　Ｖ　ＯＨを併用する
ことも自由である。

本発明において、ＥＶＯＨとはエチレン−酢酸ビニル共
重合体けん化物であり、エチレン含量は５〜６０モル％
、好適には２０〜６０モル％、酢酸ビニル成分のけん化
度は９０％以上、好適には９５％以上のものが使用でき
る。

また変性ＥＶ、ＯＨの好適なメルトインデックス（Ｍｌ
）（１９０°Ｃ，２１６０ｇ荷重下）は０１〜５０ｇ／
ｍｉｎ、好適には０．５〜２０ｇ／　１０ｍ１ｎである
。変性ＥＶＯＨは、でんぷんとの併用により、強度およ
び耐水性の優れたフィルムを得ようとする場合は、水不
溶性であることが好ましい。水不溶性を付与する場合は
エチレン含量を２０〜６０モル％の範囲から選択するの
が好ましい。

このような変性ＥＶＯＨとてんぶんとをブレンドするこ
とにより生分解性に優れた組成物、フィルムが得られる
こと、さらに農業用マルチフィルムとしての使用時の特
性に優れていることは後述する実施例から明らかである
。

本発明におい７゛１．ごんぶんとはコ・−ンスターチ、
ボう一トスターｌ′・なとの生Ｑ　Ａ、　、ＳＮ入、こ
れらに物理的あるいは化学的処置をｌｉ１！ｌｌ、　ｊ
＝加１−でスぷん（デキストリン、酸化でん５（ζん、
−〕−−一’５−ル化でんＳｚん、エステル化でスぷん
、カチオン化でんぷんなど）を意味し′こいる。

本発明においで、変性ＥＶＯＩ（とでんぷんの配合比率
は前音が１０−９０重量％、後者が９０〜１０Ｍ＠％で
ある。変性Ｅ　Ｖ　ＯＩ−（の配合比率が１０重量％未
満ては使用時に優イ１六−強度、耐水性、耐候性をｈ′
するフィルムが得られないし、また９０重量％をこえる
と、生分解性に優イ１だフィルムが得られない。

変性ＥＶＯＨのより好適な配合比率は２５〜７５重量％
である。

本発明ではごＸぶんの成形加工性を高めること、ブＬノ
ンドフイルムの可撓性を増す目的で、他の添加剤、たと
えば水、グリセリンなどの可塑剤を加えることは自由で
ある。また他の添加剤も本発明の目的が阻害されない範
囲で加えることも自由であろ１、 本発明のＥ　Ｖ　ＯＨとで４４ぷんからなるフィルムは
、前記１．５〕；変性Ｅ　Ｖ　Ｏ）Ｔとて、４ぷんのＵ
合物、またはこイ１．に他の添加剤を配合（、、、）Ｊ
混合物を、溶融混練し７、こ４１を押出製膜４“る５二
とにより得られる１、溶液混練および／または押出製膜
する際、水分を、でんぷんに対し、１０ｉ量％未山、好
ましくは８重量％以ド、さらには６重量％以下存在さ廿
ておくことが好まし、く、また０３重里％以上存在させ
ておくことが好ましい。また押出製膜後、より優れた耐
水性あるいは物理的強度を付！、１−る丸めに熱処理す
ることあるいは延伸（−軸またはニー軸延伸）すること
は目的に応じ−こ適宜なしうる。

得られたマルヂフイルノ＼は、甲層フィルムとして使用
されることが多いが、複層フィルムとし、て使用される
こともある。また他の素材からなる層（たとえばセルロ
ース系紙、不織布、織布、網、他の生分解性フィルム）
を設（）ることも、本発明の目的がＩ！Ｊ１害されない
範囲で自由である。

またフィルムを延伸側ることによりスプリット１ ２ ヤーンとし１、これを織りまたは編みにより得ノこもの
う本発明の農業用マルチフィルムの一態様である。

以下実施例により本発明をさらに説明する。

［実施例］ 実施例１ 末端にｎ−ドデシル基を有４−るエチレン含有率４７モ
ル％の完全（３ん化エチＩノン　ビニルアルコ−・ル共
重合体（メルトインデックス２２ｇ／　１０分（１９０
℃、２１６０ｇ荷重下））２５重量部と含水率５重量％
に調整した酸化でんぷん７５重量部（乾燥酸化でんぷん
とし、て約７１重量部）とを混練１７た後、ペレットを
作製し、相対湿度８０％にベレットを調湿した後、押出
機を用いて１６５℃で厚み１００μのフィル１２を成膜
した。

実施例２ １千１ノン含白゛率４７モル％の毛チＩノン−ビニルア
ルコ−、ル・共重合体（メルトインデックス１５ｇ／ｌ
、０分）２８重量部とｒ−、−カブ配“７ラクトン２１
１“全部とを１００°（”で−混練する、−とにより了
７：７７ト川重合体を作成した。次にグリセリン６重量
部およびコー・ンスターチ（含水率１．５重量％）６４
重量部の混合物と前記グラフト共重合体３０重量部とを
混練し５、ぺ１ノツト化後、厚み１００μのフィル１１
を作製し、た。

実施例３ エチレン含有率５０モル％の完全けん化エチレンビニル
アルコール共重合体８０重量部に２重量部のグリセリン
と０１１重量部の１．−ブチルヒドロバーオギザイドを
加え、１５０℃で２０分混練することにより一部酸化さ
れたＥＶＯＨを得た。これと、含水率１．５重量％に調
整し、た酸化でんぷん２０重量部とを１６０℃で混練（
７て厚み１００μのフィルムを作製した。

実施例１へ・３で作製１、たフィルムを農家の畑から採
取しノコ十に埋め、温度３５℃を保ちなからｌ−分な湿
度士ｉ、：、　６ケ月間保−つノコ後、」皿中から取り
出し２て状態を観察１．た。結果を表１１、二示少。

以下７；）白 表１ 生分解性試験 Ｃ：かなり損傷、Ｄ：ひどく損傷。

＊２　Ａ：不　　変、Ｂ：やや低下、 Ｃ：かなり低下、゛Ｄ；ボロボロ。

表１から使用したＥＶＯＨは微生物分解を受けているこ
とがわかる。なお実施例１〜３で得られたフィルムは優
れた耐候性、機械的強度および耐水性を有しており、マ
ルチフィルムとしての使用時の特性は良好であった。

「発明の効果コ 本発明の組成物は生分解性が優れており、またそれによ
り得られるフィルムは、優れた耐候性、機械的強度、耐
水性を有しており、農業用マルチフィルムとして極めて
有用である。

＋５−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記（ I ）〜（III）から選ばれる少なくとも１
   種の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体１０〜９
   ０重量％（Ａ）とでんぷん（Ｂ）９０〜１０重量％とか
   らなる生分解性組成物。 （ I ）末端および／または側鎖に炭素数が４〜５０の
   アルキル基を有するエチレン− ビニルアルコール共重合体 （II）水酸基の一部が酸化されているエチレン−ビニル
   アルコール共重合体 （III）脂肪族ポリエステルがグラフトされているエチ
   レン−ビニルアルコール共重 合体
2. （２）請求項１記載の組成物からなるフィルム。
3. （３）請求項１記載の組成物からなる農業用マルチフィ
   ルム。