JPH11113385A

JPH11113385A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH11113385A
Application number: JP9284795A
Authority: JP
Inventors: Seiji Obuchi; 省二大淵; Takayuki Watanabe; 孝行渡辺; Hisashi Aihara; 久相原; Yasuhiro Kitahara; 泰広北原; Tomoyuki Nakada; 智之中田; Kazuhiko Suzuki; 和彦鈴木; Masanobu Ajioka; 正伸味岡
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【解決手段】脂肪族ポリエステルと硫安、燐安、塩化
カリウムからなる群から選択される少なくとも１種を含
む無機化合物とからなる樹脂組成物。【効果】本発明に係る樹脂組成物は、土壌中にお
いて優れた分解性を有する。本発明に係る樹脂組成物は、土壌中において分解
し、分解により生成する化合物、及び／又は、分解によ
り放出される化合物は、優れた植物成長促進作用を有す
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、脂肪族ポリエステ
ル樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、土壌中での分
解性の優れた樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】芝止め用杭、植生ネット、育苗ポット、
マルチフィルム、ゴルフテイーなどの農林業用資材、土
木建築用資材、レジャー用品等は、主にポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の汎用樹脂が使用さ
れている。しかしながら、これらの用途（樹脂）は、回
収や再利用が困難ばかりでなく、自然環境下で殆ど分解
されないために、半永久的に地中に残留したり、また投
棄された場合、景観が損なわれたり、更に海洋生物の生
活環境が破壊されるなどの問題が起こっている。

【０００３】これに対し、熱可塑性樹脂で生分解性を有
するポリマーとして、ポリ乳酸及び乳酸と他の脂肪族ヒ
ドロキシカルボン酸とのコポリマー、脂肪族多価アルコ
ールと脂肪族多価カルボン酸から誘導される脂肪族ポリ
エステル等が開発されている。これらのポリマーの中に
は、動物の体内で数カ月から１年以内に１００％生分解
し、又は、土壌や海水中に置かれた場合、数週間で分解
を始め、約１年から数年で消滅する。さらに、分解生成
物は、人体に無害な乳酸と二酸化炭素と水になるという
特性を有している。

【０００４】特にポリ乳酸は、近年、原料のＬ−乳酸が
発酵法により大量且つ安価に製造されるようになってき
た事や、堆肥中での分解速度が速い事より、その利用分
野の拡大が期待されている。

【０００５】しかしながら、これらのポリマーは、生分
解性機能を有しているものの、土壌中での分解速度がま
ちまちで、要求される用途によっては適切な樹脂とは言
い難い場合が多い。これに対し、脂肪族ポリエステルの
生分解速度を制御する方法として、特公平６−７８４７
５号公報には、脂肪族ポリエステルにタルク、炭酸カル
シウム、シリカ等の無機フィラーや、澱粉、木粉、セル
ロース等の有機フィラーを１０〜５０容量％配合し、該
フィラーの平均体積を４．２×１０^-3〜６５．４μｍ³
の範囲で変化させ、単位体積当たりの生分解速度を脂肪
族ポリエステルの９０〜１０％の範囲に制御する方法が
開示されている。

【０００６】しかしながら、無機フィラーを添加する方
法では、無機フィラーが炭酸カルシウムの場合、溶融混
合時に分子量が低下したり、又タルク、シリカの場合、
土壌中での分解速度の促進効果があまり認められない。
又有機フィラーを添加する方法では、例えば澱粉を用い
育苗ポットにした場合、澱粉にカビが生え植物の成長に
悪影響を及ぼす為、育苗ポットには不適であったりする
などの問題があった。本発明者らは、脂肪族ポリエステ
ルの土壌中の分解速度を促進し、更には分解によって生
成又は放出する化合物が、植物の成長を助長する機能を
有する樹脂組成物の開発を課題とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至
った。すなわち、本出願に係る発明は、以下の［１］〜
［１１］に記載した事項により特定される。

【０００８】［１］脂肪族ポリエステルと肥料を含有
する樹脂組成物。

【０００９】［２］脂肪族ポリエステルと肥料に加
え、さらに、粘結剤を含有する樹脂組成物。

【００１０】［３］脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸
である、［１］又は［２］に記載した樹脂組成物。

【００１１】［４］肥料が、窒素、リン酸、カリの肥
料三要素からなる群から選択された少なくとも一要素を
含有するものである、［１］乃至［３］の何れかに記載
した樹脂組成物。

【００１２】［５］肥料が、塩化カリ、過リン酸石
灰、ケイ酸カルシウム、高度化成肥料、重過リン酸石
灰、重焼リン、苦土重焼リン、石灰窒素、普通化成肥
料、複合肥料、熔成リン肥、硫酸アンモニウム、リン酸
アンモニウム、及び、硫酸カリからなる群から選択され
た少なくとも一種を含有するものである、［１］乃至
［３］の何れかに記載した樹脂組成物。

【００１３】［６］粘結剤が、バインダー樹脂及び／
又は粘土を含有するものである、［２］乃至［５］の何
れかに記載した樹脂組成物。

【００１４】［７］粘結剤が、接着剤を含有するもの
である、［２］乃至［５］の何れかに記載した樹脂組成
物。

【００１５】［８］バインダー樹脂が、生分解性樹脂
である、［６］に記載した樹脂組成物。

【００１６】［９］接着剤が、生分解性接着剤であ
る、［７］に記載した樹脂組成物。

【００１７】［１０］［１］乃至［９］の何れかに記
載した樹脂組成物を含有する土壌組成物。

【００１８】［１１］［１］乃至［９］の何れかに記
載した樹脂組成物を、土壌に対して施用することを特徴
とする土壌改良方法。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、脂肪族ポリエステルとは、脂肪族ヒド
ロキシカルボン酸、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩
基酸、及びそれらの混合物からなるホモポリマー、ブロ
ックコポリマー、ランダムコポリマー及びそのポリマー
ブレンド、ポリマーアロイを包含する。

【００２０】［脂肪族ヒドロキシカルボン酸］脂肪族ポ
リエステルにおける脂肪族ヒドロキシカルボン酸の具体
例としては、例えば、グリコール酸、乳酸、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
等を挙げることができ、さらに、脂肪族ヒドロキシカル
ボン酸の環状エステル、例えば、グリコール酸の２量体
であるグリコライドや６−ヒドロキシカプロン酸の環状
エステルであるε−カプロラクトンを挙げることができ
る。これらは、単独で又は二種以上組合せて、使用する
ことができ、特に乳酸が好適に用いられる。

【００２１】［脂肪族多価アルコール］脂肪族ポリエス
テルにおける脂肪族多価アルコールの具体例としては、
例えば、エチレングリコール、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、プ
ロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３
−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチ
ル−１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオ
ール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘ
キサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール等
が挙げられる。これらは、単独で又は二種以上組合せ
て、使用することができる。

【００２２】［脂肪族多塩基酸］脂肪族ポリエステルに
おける脂肪族多塩基酸の具体例としては、例えば、コハ
ク酸、シュウ酸、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、セバシン酸、
ウンデカン二酸、ドデカン二酸、フェニルコハク酸、
１，４−フェニレンジ酢酸等が挙げられる。これらは、
単独で又は二種以上の組合わせ、使用することができ
る。

【００２３】本発明において使用される脂肪族ポリエス
テルの製造方法の具体例としては、上記脂肪族ヒドロキ
シカルボン酸、脂肪族多価アルコール、脂肪族多塩基酸
を用い、公知公用の方法を採用する事ができる。例え
ば、ポリ乳酸の場合は、乳酸又は乳酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸の混合
物を原料として、直接脱水重縮合する方法（例えば、米
国特許第５，３１０，８６５号に示されている製造方
法）、乳酸の環状二量体（ラクタイド）を溶融重合する開
環重合法（例えば、米国特許第２，７５８，９８７号に
開示されている製造方法）、乳酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸の環状２量体、
例えば、ラクタイドやグリコライドとε−カプロラクト
ンを、触媒の存在下、溶」融重合する開環重合法（例え
ば、米国特許第４，０５７，５３７号に開示されている
製造方法）、乳酸、脂肪族二価アルコールと脂肪族二塩基酸の混
合物を、直接脱水重縮合する方法（例えば、米国特許第
５，４２８，１２６号に開示されている製造方法）、ポリ乳酸と脂肪族二価アルコールと脂肪族二塩基酸
とのポリマーを、有機溶媒存在下に縮合する方法（例え
ば、欧州特許公報０７１２８８０（Ａ２）号に開示され
ている製造方法）等を挙げることができるが、その製造
方法には、特に限定されない。また、少量のグリセリン
のような脂肪族多価アルコール、ブタンテトラカルボン
酸のような脂肪族多塩基酸、多糖類等のような多価アル
コール類を共存させて、共重合させても良く、ジイソシ
アネート化合物等のような結合剤（高分子鎖延長剤）を
用いて分子量を上げてもよい。

【００２４】［脂肪族ポリエステルの態様］本発明で示
す脂肪族ポリエステルは、例えば、ポリエチレンオキサ
レート、ポリブチレンオキサレート、ポリネオペンチル
グリコールオキサレート、ポリエチレンサクシネート、
ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸、ブチレンサクシ
ネートと乳酸とのコポリマー、カプロン酸と乳酸とのコ
ポリマー、グリコール酸、ポリヒドロキシ酪酸、ポリカ
プロン酸、β−ヒドロキシ酪酸とβ−ヒドロキシ吉草酸
とのコポリマー等が挙げられる。ポリ乳酸、ポリカプロ
ン酸、ポリエチレンサクシネート及びポリブチレンサク
シネートが比較的安価に入手でき、好ましく用いられ
る。これらは、単独で又は二種以上の組合わせ、使用す
ることができる。

【００２５】脂肪族ポリエステルの重量平均分子量（Ｍ
ｗ）や分子量分布は、実質的に、成形加工が可能であれ
ば特に制限されない。本発明で使用する脂肪族ポリエス
テルの分子量は、実質的に充分な機械物性を示すもので
あれば特に制限されないが、一般的には、重量平均分子
量（Ｍｗ）で、１〜５０万が好ましく、３〜４０万がよ
り好ましく、５〜３０万がさらに好ましい。

【００２６】一般的には、重量平均分子量（Ｍｗ）が１
万より小さい場合、機械物性が充分でなかったり、逆に
重量平均分子量が５０万を超える場合、取扱い困難とな
ったり、不経済となったりする場合がある。

【００２７】［肥料］本出願の明細書において使用する
『肥料』なる語の概念は、少なくとも、以下の〜の
概念を包含する。植物の生育促進と収量増大のため、主として土壌に
施す物質。肥料の三要素、すなわち、窒素、リン酸、カリウム
に分類される物質。及び／又はを配合した、自給肥料や化学肥料等
の組成物。を主成分とする組成物。（ここで、『主成分』と
は、乾燥重量に換算して、１０重量％以上、好ましくは
２０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、含有
することを意味する。）石灰肥料。複合肥料。アルカリ肥料。酸性肥料。基肥、追い肥、春肥。

【００２８】発明においては、脂肪族ポリエステルの土
壌中での分解性を促進させる為に、肥料を添加すること
ができる。肥料は、脂肪族ポリエステルの加水分解を促
進し、さらに、その肥料が植物の成長を助長するものが
好ましい。肥料は、特に限定されないが、対象となる植
物、施肥の態様により、適宜選択される。肥料の具体例
としては、例えば、『１２９９６の化学商品（化学工業
日報社（東京都中央区日本橋浜町３−１６−８）、１９
９６年１月２４日発行）、ＩＳＢＮ４−８７３２６−２
０４−６Ｃ３５４３』の『第１類アンモニア・カー
バイド・化学肥料（１〜２４頁）』に開示されている肥
料としての用途を有する化合物、それらの混合物、化学
肥料、化成肥料、普通化成肥料、複合肥料を挙げること
ができる。それらの記載は全て、引用文献及び引用範囲
を明示したことにより本出願明細書の開示の一部とし、
明示した引用範囲を参照することにより、本出願明細書
に記載した事項又は開示からみて、当業者が直接的かつ
一義的に導き出せる事項又は開示とする。

【００２９】肥料の具体例としては、例えば、塩化アン
モニウム（塩安）、硫酸アンモニウム（硫安）、硝酸ア
ンモニウム（硝安）、硝酸曹達（硝曹、チリ硝石）、尿
素、塩化カリウム（塩化カリ）、過リン酸石灰（過
石）、ケイ酸カルシウム（ケイカル）、高度化成肥料
（例えば、窒素の形態の区分によれば、硫リン安系、塩
リン安系、尿素リン安系、リン加安系、苦土リン安系、
リン硝安系等）、重過リン酸石灰（ＤＳＰ〔Ｄｏｕｂｌ
ｅｓｕｐｅｒｐｈｏｓｐｈａｔｅ〕、ＴＳＰ〔Ｔｒｉ
ｐｌｅｓｕｐｅｒｐｈｏｓｐｈａｔｅ〕）、重焼リ
ン、苦土重焼リン、石灰窒素（カルシウムシアナミ
ド）、普通化成肥料（例えば、ＮＫ（窒素／カリ）化成
肥料等）、複合肥料（例えば、肥料取締法によれば、化
成肥料、成形複合肥料、吸着複合肥料、被覆複合肥料、
副産複合肥料、配合肥料、液状複合肥料、家庭園芸用複
合肥料等）、熔成リン肥（熔成苦土リン肥）、硫酸カ
リ、熔成カリ、硫酸カリ、硝酸カリ、重炭酸カリ、リン
安（リン酸一アンモニウム〔ＭＡＰ〕、リン酸二アンモ
ニウム〔ＤＡＰ〕）、重過石、過石、消石灰、生石灰、
堆肥、骨粉、魚肥、植物油粕、鶏糞、牛糞、人糞、屎
尿、有機質肥、普通化成、尿素成分配合硫加リン安、Ｉ
Ｂリン加安、リン硝安カリ、尿素成分配合硫加リン安、
ＩＢＣＤＵリン加安、塩化リン安、苦土塩加リン
安、硫加リン安、塩加リン安、リン加安、硫加リン安、
リン加安、硫加リン安、マグ成分配合硫加リン安、尿素
リン加安、マグ成分配合尿素硫加リン安、硝リン加安、
尿素硫加リン安、、苦土成分配合尿素リン加安、リン加
苦土、有機成分配合化成肥料、コーティング肥料等、が
挙げられる。それらの形態は、特に限定されず、顆粒、
粉末、水溶液等が挙げられる。

【００３０】例えば三井東圧肥料（株）製の化成肥料
［商品名、フミロンエイト、グリーングラス、ホルムグ
リーン、ソフト１００、エスコート、芝専用５５０、赤
４５、スーパージャンボ（２５５、２８５、３８５）、
ハイラック（４０４、０６３、４４４、３３３、２６
２、Ｖ５６）］が挙げられる。特に、フミロンエイト、
グリーングラス、ソフト１００、エスコート、芝専用５
５０が成形時の脂肪族ポリエステルの劣化が少なく好適
である。

【００３１】その添加量は、特に制限はなく、所望の土
壌中での分解速度によって適宜決定されるが、通常、脂
肪族ポリエステルに対して１〜４０重量％の範囲が好ま
しい。１重量％より少ないと分解促進効果がでない場合
があり、４０重量％より大きいと押し出しペレット化時
のストランドの安定性や、成形時の成形性が悪化する傾
向がある。

【００３２】［樹脂組成物］本発明に係る樹脂組成物
は、脂肪族ポリエステル、肥料、場合により、他の添加
剤（可塑剤、無機フィラー、有機フィラー等）を高速攪
拌機または低速攪拌機などを用いて均一混合した後、十
分な混練能力のある一軸あるいは多軸の押出機で溶融混
練する方法を採用することができる。本発明に係る樹脂
組成物の形状は、通常、ペレット、棒状、粉末等が好ま
しい。

【００３３】［成形］本発明に係る樹脂組成物は、射出
成形、押出成形、ブロー成形、インフレーション成形等
の成形加工に好適な材料である。

【００３４】［用途］本発明に係る樹脂組成物は、ゴル
フティー、育苗ポット、植生ネット、芝止め用杭、マル
チフィルム等のレジャー用品、土木建築業用資材、農林
漁業用資材等に使用されている樹脂の代替物として好適
に使用することができる。

【００３５】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明するが、これらは、本発明の技術的範囲を狭く解釈す
る根拠となる性質のものではない。

【００３６】実施例ポリ乳酸（商品名レイシア、三井化学製）のパウダー４
ｋｇに化成肥料［商品名、芝専用５５０、三井東圧肥料
（株）製］１ｋｇを混合後、押出機シリンダー設定温度
１５０〜２１０℃の条件にてペレット化した。このペレ
ットを６０℃で１０時間乾燥した後、１８０℃／１００
ｋｇ／ｃｍ²／５ｍｉｎの条件下にて、厚み１００μｍ
のプレスフィルムを作成した。得られたフィルムを、土
壌中に埋設した。１年後のフィルムの状態を観察した結
果、殆ど分解し消滅していた。

【００３７】比較例ポリ乳酸（商品名レイシア、三井化学製）のパウダー４
ｋｇを、押出機シリンダー設定温度１５０〜２１０℃の
条件にてペレット化した。このペレットを６０℃で１０
時間乾燥した後、１８０℃／１００ｋｇ／ｃｍ²／５ｍ
ｉｎの条件下にて、厚み１００μｍのプレスフィルムを
作成した。得られたフィルムを、土壌中に埋設した。１
年後のフィルム状態は、ほぼ初期状態を保持していた。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係る樹脂組成物は、脂肪族ポリ
エステルの土壌中での分解性を促進した樹脂組成物であ
り、更には分解によって生成又は放出する化合物は、植
物の成長を助長する効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 67/02 Ｃ０８Ｌ 67/02 (72)発明者北原泰広神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内 (72)発明者中田智之神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内 (72)発明者鈴木和彦神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内 (72)発明者味岡正伸神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脂肪族ポリエステルと肥料を含有する樹
脂組成物。
【請求項２】脂肪族ポリエステルと肥料に加え、さら
に、粘結剤を含有する樹脂組成物。
【請求項３】脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸であ
る、請求項１又は２に記載した樹脂組成物。
【請求項４】肥料が、窒素、リン酸、カリの肥料三要
素からなる群から選択された少なくとも一要素を含有す
るものである、請求項１乃至３の何れかに記載した樹脂
組成物。
【請求項５】肥料が、塩化カリ、過リン酸石灰、ケイ
酸カルシウム、高度化成肥料、重過リン酸石灰、重焼リ
ン、苦土重焼リン、石灰窒素、普通化成肥料、複合肥
料、熔成リン肥、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム、及び、硫酸カリからなる群から選択された少なくと
も一種を含有するものである、請求項１乃至３の何れか
に記載した樹脂組成物。
【請求項６】粘結剤が、バインダー樹脂及び／又は粘
土を含有するものである、請求項２乃至５の何れかに記
載した樹脂組成物。
【請求項７】粘結剤が、接着剤を含有するものであ
る、請求項２乃至５の何れかに記載した樹脂組成物。
【請求項８】バインダー樹脂が、生分解性樹脂であ
る、請求項６に記載した樹脂組成物。
【請求項９】接着剤が、生分解性接着剤である、請求
項７に記載した樹脂組成物。
【請求項１０】請求項１乃至９の何れかに記載した樹
脂組成物を含有する土壌組成物。
【請求項１１】請求項１乃至９の何れかに記載した樹
脂組成物を、土壌に対して施用することを特徴とする土
壌改良方法。