JPH1036685A

JPH1036685A - 生分解性農業用フィルム

Info

Publication number: JPH1036685A
Application number: JP21219396A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Sugimoto; 一郎杉本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】農業用生分解性フィルムの生分解速度を向上
させると共に、用途が少なく、多くを無駄に廃棄されて
いたヤシ殻繊維を工業生産レベルで活用すること。【解決手段】生分解性プラスチック９８〜６０重量％
に、ヤシの中果皮に含まれる繊維質の乾燥粉末を、２〜
４０重量％配合したペレットをフィルムに加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性農業用フ
ィルムに関し、更に詳しくは、生分解性プラスチックと
ヤシ殻粉末とを複合させて得られる、生分解速度が大き
く引き上げられた生分解性農業用フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、開発が行われつつある生分解性プ
ラスチックは、でんぷん等の多糖類を利用した天然ポリ
マ−系、微生物の働きを利用した微生物ポリエステル
系、汎用プラスチックに分解促進用添加剤を加えたブレ
ンド系、および脂肪族ポリエステルを含む化学合成系等
に大別され、それぞれの素材に応じてフィルム、シ−
ト、ボトル、ポット、袋、培地等の農業用を始め、その
他、トレイ、ケ−ス、ストロ−等の日常用品や飲食用
具、或いは一部の医療資材、スポ−ツ用品等として使用
されている。これらの用途のうち農業用についても種々
のものが提案されており、例えば特公昭５１−４８９７
５号公報にはポリオレフィンに直鎖高級脂肪酸・直鎖高
級アルコ−ルエステルと、窒素、リン、もしくはカリウ
ムの無機あるいは有機化合物を配合して成型することを
特徴とする微生物分解性農業用フィルムが、また特公昭
５９−８３６５号公報には、高分子量ポリカプロラクト
ンと高分子量脂肪族ポリアミドとの混合物を加熱溶融し
て得られるエステル−アミド交換生成物を用いて成型さ
れる農業用マルチフィルムが開示されている。しかしな
がら、いずれも分解速度が期待したほど速いものでなく
実用性には問題があった。

【０００３】更に特開平３−２５９９３５号公報、特開
平３−２６３４４１号公報にはエチレン−ビニルアルコ
−ル共重合体１０〜９０重量％とデンプン９０〜１０重
量％を主成分とする農業用マルチフィルムが開示されて
いる。これは本来非生分解性の合成樹脂にデンプンを配
合することにより生分解性を付与しようとするものであ
るが、今もってこの方法によって得られる材料が完全分
解に至ったという報告はなされていないのが現状であ
る。

【０００４】一方、脂肪族ポリエステルは加水分解性の
合成樹脂として知られており、このうちポリ乳酸は特公
昭４１−２７３４号公報、特開昭６３−６８１５５号公
報等に開示されているように医療用資材として広く用い
られている。更に、近年ポリヒドロキシアルカノエ−ト
（例えば３−ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、３ヒドロキシ
吉草酸（ＰＨＶ））、ラクトン樹脂（ポリカプロラクト
ン、ポリバレロラクトン等）、低分子量脂肪族ジカルボ
ン酸と低分子量脂肪族ジオ−ルから得られるポリエステ
ル（昭和高分子株式会社製、商品名：ビオノ−レに代
表される）等が開発されている。これら脂肪族ポリエス
テルは完全な生分解性が確認されており、生分解の速度
も比較的速いものであるがその用途においては更なる生
分解速度の引き上げが望まれていた。

【０００５】ところで、本発明において用いるヤシは普
通ココヤシを意味し、熱帯地方に広く産する果実で、従
来から多様に利用されてきた。すなわち図２（Ａ）に示
すように、ヤシ２の果実の１０〜２０ｍｍ厚の胚２ｃは
ヤシ油や食用あるいは薬用原料などに活用され、２〜６
ｍｍ厚の硬い木質の内果皮２ｂから生産するヤシ殻活性
炭は、優良な工業材料である。ところがその大部分を閉
める３０〜４０ｍｍ厚の中果皮２ａは、それに含まれる
繊維３（以下、ヤシ殻繊維という）から綱、紐が編まれ
る程度で、他に利用されることがない。

【０００６】なお、このヤシ殻繊維３は、図２（Ｂ）の
拡大図に示すように、内腔膜３ａに、のこ歯状突起３ｂ
と貫通する細胞膜の孔を持つ長さ約０．７ｍｍ、巾約２
０μｍの厚膜繊維構造を成して、軽くて堅く弾力性があ
り、熱の不良導体で空気や水に対する耐久性を備えたも
のである。（永井彰一郎編「無機有機工業材料便覧」ｐ
７８８．他（昭和３５年３月２０日初版）、東洋経済新
報社発行）。さらにこれらをプレス等の加圧により圧縮
すると、水分を加えたとき、体積が５〜６倍に膨張する
性質を有する。この現象は、圧縮した乾燥繊維が自然状
態にあったときの形状を記憶して、細胞レベルの内腔膜
保持状態に復元することにより生ずるものと推察され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、農業用生分
解性フィルムの生分解速度を向上させるとともに、従来
用途が少なく、多くが無駄に廃棄されていたココヤシの
中果皮を、工業生産レベルで活用することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究を重
ねた。この結果、生分解性樹脂に、ヤシの中果皮に含ま
れる繊維の乾燥粉末を所定量配合することによって上記
課題を解決できることを見い出し本発明に至ったもので
ある。すなわち本発明によれば、生分解性プラスチック
９８〜６０重量％に、ヤシの中果皮に含まれる繊維の乾
燥粉末を、２〜４０重量％配合して構成することを特徴
とする生分解性フィルムが提供され、より好ましくは、
生分解性プラスチックが脂肪族ポリエステルであること
を特徴とする上記の生分解性農業用フィルムが提供され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。本発明の生分解性農業用フィルムに用いられる生分
解性プラスチックとしては、前記したポリ乳酸、ポリヒ
ドロキシアルカノエ−ト、ラクトン樹脂、低分子量脂肪
族ジカルボン酸と低分子量脂肪族ジオ−ルから得られる
ポリエステル等の脂肪族ポリエステル樹脂；変性デンプ
ン−変性ポリビニルアルコ−ル複合体；等が使用可能で
あるが、成型性、生分解性の観点から脂肪族ポリエステ
ルが特に好適に用いられる。

【００１０】次いで本発明に使用されるココヤシ繊維の
乾燥粉末（以下、ココナツパウダ−という）について説
明する。図１（Ａ）は本発明の生分解性農業用フィルム
の原料構成を示すブロック図、同図（Ｂ）はその原料製
造法の一例を示すブロック図である。すなわち、ココナ
ツパウダ−を得るにはココヤシ２の中果皮２ａを１２〜
１６ヶ月間、真水に晒し肉質を溶解後、繊維のみを採取
し、これを天日に３年以上晒して含有する塩分やタンニ
ンを除き、さらに熱風による強制乾燥を約８時間行って
水分含有率を１０％にまで低下させた上、それから繊維
の微細片を得て、これをプレス機等を用いて圧縮比５〜
６：１の圧縮処理により圧粉体とする。次いでこれをボ
−ルミル、ハンマ−ミル、ジェットミル等の粉砕機を用
いて粉砕し粉末とする。ココナツパウダ−のサイズは特
に限定されるものではないが、フィルム化した際の外
観、粉砕に要するエネルギ−コスト等から粒子径１〜８
０μｍの範囲に設定することが望ましい。

【００１１】上記生分解性プラスチックとココナツパウ
ダ−との配合割合は、生分解性プラスチック／ココナツ
パウダ−＝９８／２〜６０／４０の重量割合に設定され
る。生分解性プラスチックの配合割合がこの範囲を超え
ると生分解速度の向上が顕著でなく、逆に生分解性プラ
スチック１の配合割合がこの範囲内、かつ、ココナツパ
ウダ−の配合割合がこの範囲を超えるとフィルム成型に
困難を来すのみならず、得られるフィルムが脆くなり好
ましくない。

【００１２】その他本発明においては、公知の酸化防止
剤、カ−ボンブラック、各種顔料等の着色剤、無機充填
剤、滑剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤等を配合
することも妨げるものでない。更に、生分解性プラスチ
ック中でのココナツパウダ−の分散性を向上させるため
に、シラン系等のカップリング剤でココナツパウダ−に
表面処理を施しておくことも可能である。

【００１３】次に本発明の生分解性農業用フィルムの具
体的製造方法について説明する。ココナツパウダ−は通
常、生分解性プラスチック１に溶融混練、ペレット化さ
れる。この操作にはバンバリ−ミキサ−、ヘンシェルミ
キサ−、単軸混練機、多軸混練機、ミキシングロ−ル、
ニ−ダ−等公知の混練装置が好適に用いられる。次い
で、得られたペレットを用いてフィルム化を行う。フィ
ルム化に当たっては公知のインフレ−ション法やＴダイ
法の製膜機が使用可能である。またフィルム化と同時
に、あるいはフィルム化の後に延伸工程を加えても良
い。生分解性農業用フィルムの厚みは、使用される用途
に応じて要求される強度、分解速度によって適宜設定さ
れるが、通常１０〜２０００μｍの間に設定される。ま
た、本発明の生分解性農業用フィルムの表面にココナツ
パウダ−が配合されていない生分解性樹脂層を積層、あ
るいはコ−トすることも可能であり、更に、上記の生分
解性フィルムの生分解性を大きく阻害しない範囲内にお
いて該生分解性フィルムの表面に、ポリオレフィン系、
ポリエステル系、ポリウレタン系等の合成樹脂を積層、
或いはコ−トしてもよい。

【００１４】以上の方法により製造される本発明の生分
解性農業用フィルム、これを使用後に土壌、あるいは、
堆肥中に放置した時、その生分解性は生分解性プラスチ
ック単独で製造されたものに比べて、格段に向上する。
これは微生物によってひとたび製品に僅かのひび割れが
生じると、そこから浸透した水分を、圧縮されているコ
コナツパウダ−５が吸収して大きく（約５〜６倍に）膨
潤することにより内部崩壊圧力を発生し、これが製品に
無数のクラックを生じさせるため、そこから侵入した微
生物が急速に分解を促進し、これがプラスチック成分に
対する他の微生物の活動をも活溌にする状況を作り出す
結果と思われる。さらに、ココナツパウダ−は、天然の
有機質素材であるため、これを好む微生物が生分解性プ
ラスチック成分を好む微生物に較べて特に多く、これが
プラスチック成分の分解に先立って、先ずココナツパウ
ダ−成分を分解して全体の形象を崩すことも分解促進の
原因となると考えられる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明を実施例により、より詳細に説
明する。

【００１６】［製造例］ココヤシ２より内果皮２ｂ及び
胚２ｃを取り出した残りの中果皮２ａを真水中に１年間
浸し、肉質を溶解除去して繊維分を採取した。次いでこ
れを天日に３年間晒して含有する塩分やタンニンを除
き、さらに１０５℃の熱風による強制乾燥を８時間行っ
て水分含有率を１０％にまで低下させた。次いでその繊
維を用いた製綱時に排出する長さ５〜１０ｍｍの微細片
を集め、これをプレス機により圧縮比６：１を以て圧縮
処理した。このようにして得られた圧縮処理物をジェッ
トミルにより粉砕した後、篩いにより分級し、４００メ
ッシュ通過のココナツパウダ−５を得た。得られたココ
ナツパウダ−５を走査電子顕微鏡で観察したところ、平
均粒径が約２０μｍであることが確認された。

【００１７】［実施例１〜４］グリコ−ルと脂肪族カル
ボン酸とを３０：７０の重量比で合成して得られた生分
解性脂肪族ポリエステル（昭和高分子（株）製、商品名
「ビオノ−レ」）に、上記製造例で得られたココナツパ
ウダ−をそれぞれ５重量％（実施例１）、１０重量％
（実施例２）、２０重量％（実施例３）、４０重量％
（実施例４）配合して溶融混合造粒し、生分解性農業用
フィルム製造用の原料とした。次いで、φ６５のインフ
レ−ション押出成形機を用いて加工温度１６０℃で製膜
し、厚さ３０μｍ、折り巾１３００ｍｍのチュ−ブを得
た。このチュ−ブを両耳カットし、巾１２００ｍｍのマ
ルチフィルムとした。これらのマルチフィルムについて
引張強度、伸びをＪＩＳＫ６７８１に準拠して測定
した。この結果を表１に示す。また、これらのマルチフ
ィルムを畑中に５０ｍｍ深さで埋設し、その生分解の状
況を目視により観察した。その結果を表２に示す。

【００１８】［比較例１］グリコ−ルと脂肪族カルボン
酸とを３０：７０の重量比で合成して得られた生分解性
脂肪族ポリエステル（昭和高分子（株）製、商品名「ビ
オノ−レ」）をφ５０のインフレ−ション押出成形機を
用いて加工温度１６０℃で製膜し、厚さ３０μｍ、折り
巾１３００ｍｍのチュ−ブを得た。このチュ−ブの両耳
をカットし、巾１２００ｍｍのマルチフィルムとした。
このマルチフィルムについて引張強度、伸びをＪＩＳ
Ｋ６７８１に準拠して測定した。この結果を表１に示
す。また、このマルチフィルムを畑中に５０ｍｍ深さで
埋設し、その生分解の状況を目視により観察した。その
結果を表２に示す。

【００１９】［比較例２］ココナツパウダ−の配合量を
５０重量％とする以外は実施例１〜４と全く同様にして
マルチフィルムを得た。このマルチフィルムについて引
張強度、伸びをＪＩＳＫ６７８１に準拠して測定し
た。この結果を表１に示す。また、このマルチフィルム
を畑中に５０ｍｍ深さで埋設し、その生分解の状況を目
視により観察した。その結果を表２に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１より、ココナツパウダ−の配合量が４
０重量％を超えるとマルチフィルムの機械的強度が低下
して実用上問題があることが判る。

【００２２】

【表２】

【００２３】表２より、ココナツパウダ−を配合するこ
とにより、生分解速度が格段に向上することが明かであ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生
分解性プラスチックとココナツパウダ−とが複合化され
て生分解速度が向上した生分解性農業用フィルムが提供
される。従来の生分解性農業用フィルムが使用後土中に
埋設された場合、相当期間その形を留めて農作業に支障
をきたしていたのに対し、本発明の生分解性農業用フィ
ルムは極めて短期間の内に分解、資化されるためこのよ
うな問題がない。このように本発明の生分解性農業用フ
ィルムは、マルチングフィルムや水切りフィルム等の農
園芸用資材として有用に用いられるものである。さらに
加えて、本発明は従来、用途が少なく、多くを無駄に廃
棄されていたココヤシの中果皮を工業生産レベルで活用
する用途を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生分解性農業用フィルムの原料構成と
その製造工程を示すブロック図である。

【図２】本発明に使用するココヤシを説明するもので、
（Ａ）はココヤシの断面図、（Ｂ）はヤシ殻繊維の拡大
断面図である。

【符号の説明】

１生分解性プラスチック２ココヤシ２ａ中果皮２ｂ内果皮２ｃ胚３ヤシ殻繊維３ａ内腔３ｂのこ歯状突起４ヤシ殻繊維粉末と生分解性プラスチックの混合
物（ペレット）５ココナツパウダ−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 99/00 ＬＳＸＣ０８Ｌ 99/00 ＬＳＸ //(Ｃ０８Ｌ 67/04 97:00）Ｂ２９Ｋ 67:00 311:10 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生分解性プラスチック９８〜６０重量％
に、ヤシの中果皮に含まれる繊維の乾燥粉末を、２〜４
０重量％配合して構成することを特徴とする生分解性農
業用フィルム。
【請求項２】ヤシの中果皮に含まれる繊維の乾燥粉末
は、該繊維の微細片を圧縮比５〜６：１の圧粉体とした
後、粉末加工により粒径１〜８０μｍとしたものである
ことを特徴とする請求項１記載の生分解性農業用フィル
ム。
【請求項３】生分解性プラスチックが脂肪族ポリエス
テルであることを特徴とする請求項１又は２記載の生分
解性農業用フィルム。