JP4043414B2

JP4043414B2 - Biodegradable cloth and biodegradable sheet used as agricultural materials for tunnel cultivation, agricultural houses, etc.

Info

Publication number: JP4043414B2
Application number: JP2003191618A
Authority: JP
Inventors: 雅人杉野; 武江口
Original assignee: Diatex Co Ltd
Current assignee: Diatex Co Ltd
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP2005023484A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性布状体、及び、トンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性シートに関し、さらに詳しくは、生分解性脂肪族ポリエステルを、一軸延伸され、縦方向に延びる筋条が複数形成されたテープ状体とすることによって、耐切断性が改良された生分解性フラットヤーンによって得られたトンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性布状体、及び、トンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、トンネル栽培、農業用ハウス等の農業分野、天幕、日覆等の屋外施設、産業機器の保護カバー等としてプラスチックフィルムが広く使用されるに至っている。しかし、ポリエチレン、塩化ビニール等の汎用プラスチックは、化学的に安定で、また、微生物によっても分解されないため、風等によって飛散した場合、腐蝕されずにいつまでも残存することとなり、環境問題としてその解決が要請されている。
【０００３】
この問題に対応する方法として、近年、生分解性プラスチックが利用されるようになっている。生分解性プラスチックは、土壌中で微生物によって分解され消滅するため、環境問題を軽減することができる。
【０００４】
しかし、生分解性プラスチックフィルムとして広く使用されているポリ乳酸フィルム等は、滑り性が悪く、押出機で溶融押出してワインダーで巻き取る作業中にフィルムが蛇行したり、しわが生じたりするため、巻き取りが困難となり、生産性を上げることが難しい問題がある。このため、滑剤をポリマーに練り込むことが行なわれているが（特許文献１）、充分に満足し得る効果を得るには至っていないのが現状である。
【０００５】
また、ポリ乳酸等の生分解性プラスチックを延伸して使用する方法が提案されている（特許文献２、特許文献３）。生分解性プラスチックは延伸することによって、抗張力が高くなり、脆性を改良することができる。
【０００６】
したがって、生分解性プラスチックを用いて一軸延伸フラットヤーンを形成し、織成することによって布状体として利用する技術が期待されている。しかし、一軸延伸された生分解性プラスチックにおいても、ポリエチレン等に比べて靭性に乏しく、傷が付き易く、傷が入った場合、裂け目がフラットヤーンの斜め方向に進行するため、切断が生じ易い問題がある。このため、傷が横方向に走ることのないフラットヤーンの開発が要請されていた。
【０００７】
また、延伸によって、高温に晒されると収縮する新たな問題が生じ、熱接着が難しい問題が発生する。然るに、織成することによって織布として使用する場合、糸間に間隔を有する織布とするときは、使用中に目ずれが生じるため、これを防ぐために糸間を結合する必要が生じる。また、布状体を構成する糸を一方向に並列し、その上に他の糸を交差する方向に並列した上で糸間を接合する交差結合布（ソフ）を製造する際にも、糸間を結合することが必須となる。この場合、結合手法としては熱溶着が最も容易であり、生産性を向上することができることから、生分解性プラスチックを織布を形成する一軸延伸フラットヤーンとして使用するためには、熱溶着が必須となる。
【０００８】
このため、滑り性、耐切断性に優れ、生産性が高く、さらに、収縮することなく熱溶着が可能な、生分解性プラスチックの一軸延伸フラットヤーンの開発が要請されていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平２００１−１３１８２７号公報
【特許文献２】
特開平９−１５７４０８号公報
【特許文献３】
特開２０００−１２９６４６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
滑り性がよく、従って、生産性に優れ、斜め裂けが生じ難く、また、熱溶着可能な生分解性プラスチックの一軸延伸フラットヤーンによって得られたトンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性布状体、及び、トンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性シートを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる問題に着目して鋭意検討した結果なされたもので、生分解性脂肪族ポリエステルからなり、一軸延伸され、縦方向に延びる筋条が複数本形成されたテープ状体からなり、該テープ状体が、生分解性脂肪族ポリエステルからなる基層と、該基層の生分解性脂肪族ポリエステルより融点が２０℃以上低い生分解性脂肪族ポリエステルからなる表層との積層体からなり、該生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸系重合体からなり、該基層と表層が、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸からなるポリ乳酸系重合体で形成され、表層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸の含有量が、１０重量％以下で、基層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸含有量より多いポリ乳酸系重合体からなり、該生分解性脂肪族ポリエステルが、ガラス転移点が−５℃以下の脂肪族ポリエステルを０．５〜５０重量％含有するポリ乳酸系重合体からなる生分解性フラットヤーンを使用して織成又は編成され、前記筋条が高さ１〜３μｍの微小なリブ状であることを特徴とするトンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性布状体を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、表層が、無機充填材を含有することを特徴とする上記のトンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性布状体、上記の生分解性布状体に、生分解性脂肪族ポリエステルからなるフィルムを積層してなることを特徴とするトンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性シートを提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の生分解性フラットヤーン１は、図１（Ａ）に示すように、縦方向に延びる筋条６が複数本形成され、一軸延伸された生分解性脂肪族ポリエステルからなるテープ状体によって構成される。また、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、生分解性脂肪族ポリエステルからなる基層２に、該基層２の生分解性脂肪族ポリエステルより融点が低い生分解性脂肪族ポリエステルからなる表層３を積層した積層体とすることができる。
【００１６】
本発明において、フラットヤーンとは扁平なリボン状の長尺物を意味し、リボン状体に縦方向の筋条を複数本形成したフラットヤーンが使用される。
【００１７】
本発明において、フラットヤーンに使用される生分解性脂肪族ポリエステルとしては、微生物産生物であっても、化学合成物であってもよく、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸を縮合して得られる脂肪族ポリエステル、ヒドロキシ脂肪酸、あるいは、環状ラクトン類を重合した脂肪族ポリエステルが用いられる。
【００１８】
脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオールおよび１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられ、脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、等を使用することができる。
【００１９】
ヒドロキシ脂肪酸、あるいは、環状ラクトン類から出発する場合のヒドロキシ脂肪酸又は環状モノマーとしては、グリコール酸、ヒドロキシブチルカルボン酸グリコリド、乳酸、ε−カプロラクトン、ラクチド、ブチロラクトン、等が挙げられる。これらの化合物は、環状体とした後に開環重合することができ、また、環状体とすることなく直接重合することもできる。
【００２０】
菌体内で生合成される脂肪族ポリエステルとしては、主にポリ−β−ヒドロキシ酪酸（ポリ３ＨＢ）であるが、プラスチックとしての実用特性向上のために、吉草酸ユニット（ＨＶ）を共重合し、ポリ（３ＨＢ−３ＨＶ）の共重合体にすることが有利である。ＨＶ共重合比は一般的に０〜９５％である。さらに長鎖のヒドロキシアルカノエートを共重合してもよい。
【００２１】
また、分子量の増大を目的として少量の鎖延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無水物などを使用することができ、また、カーボネート化合物で変性したもの、テレフタル酸を共重合して改質したものを使用することもできる。
【００２２】
ポリ乳酸についてさらに詳細に述べれば、ポリ乳酸としては、構造単位がＬ−乳酸であるポリＬ−乳酸、構造単位がＤ−乳酸であるポリＤ−乳酸、さらには、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体であるポリＤＬ−乳酸がある。
【００２３】
重合法としては、縮重合法、開環重合法など公知のいずれの方法も採用することができる。例えば、縮重合法ではＬ−乳酸またはＤ−乳酸あるいはこれらの混合物を直接脱水縮重合して任意の組成を持ったポリ乳酸を得ることができる。
【００２４】
また、開環重合法では乳酸の環状２量体であるラクチドを開環重合することによってポリ乳酸を得ることができる。ラクチドにはＬ−乳酸の２量体であるＬ−ラクチド、Ｄ−乳酸の２量体であるＤ−ラクチド、さらにＬ−乳酸とＤ−乳酸からなるＤＬ−ラクチドがあり、これらを必要に応じて混合して重合することにより任意の組成、結晶性、融点をもつポリ乳酸を得ることができる。
【００２５】
重合体の重量平均分子量の好ましい範囲としては６万から１００万であり、この範囲を下回る場合は実用物性が発現されず、上回る場合には、溶融粘度が高すぎるため成形加工性に劣る。
【００２６】
これら脂肪族ポリエステルは、単独で、あるいは、二種以上を混合して使用することができる。
【００２７】
本発明において積層体が使用されるときは、表層３として使用される脂肪族ポリエステルとしては、基層２との関係において、融点が２０℃以上低い脂肪族ポリエステルが使用される。
【００２８】
基層２と表層３の融点差を２０℃以上とする方法としては、基層２と表層３を形成するそれぞれの生分解性脂肪族ポリエステルの種類を選択することによって行なうことができる。例えば、基層２としてポリ乳酸、ポリグリコール酸等を使用し、表層３として、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等を用いることによって基層２と表層３の融点差を２０℃以上とすることができる。
【００２９】
また、同種の生分解性脂肪族ポリエステルであっても、使用する単量体の配合割合を調整することによって行なうことができ、例えば、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸からなるポリＤＬ−乳酸を使用する場合、Ｄ−乳酸が１０重量％以下の領域においては、Ｄ−乳酸の含有量が少ない程高融点の重合体が得られ、また、Ｌ−乳酸が１０重量％以下の領域においては、Ｌ−乳酸の含有量が少ない程高融点の重合体が得られる。従って、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の配合割合を調整することによって融点差を２０℃以上とすることができる。
【００３０】
さらに、その他、生分解性脂肪族ポリエステルの重合度の制御、イソシアネート、テレフタール酸等の変性剤の添加量の調整によって制御することも可能である。
【００３１】
また、これら生分解性脂肪族ポリエステルは、柔軟性を付与するために、ガラス転移点が−５℃以下の生分解性脂肪族ポリエステルを含有することが望ましい。ガラス転移点が−５℃以下の生分解性脂肪族ポリエステルとしては、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリカプロラクトン等を使用することができる。ガラス転移点が−５℃以下の生分解性脂肪族ポリエステルの含有量としては、５０重量％以下、一般に０．５〜５０重量％、好ましくは５〜４５重量％程度が望ましい。
【００３２】
生分解性脂肪族ポリエステルには、光透過率を調節する目的で、あるいは、風合いを向上する目的で無機充填材を添加することができ、また、望ましい態様である。
【００３３】
無機の充填材としては、一般には、微粉末からなる無機充填材が使用される。微粉末無機充填材としては、例えば、タルク、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、オキシサルフェート、酸化スズ、アルミナ、カオリン、炭化ケイ素、金属粉末、ガラスパウダー等が挙げられる。
【００３４】
また、これらの充填材としては表面処理したものが好ましい。表面処理に用いられるカップリング剤は、充填材と生分解性脂肪族ポリエステルとの接着性を良好にするために用いられるものであり、いわゆるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤等、従来公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。中でもγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のアミノシラン、エポキシシラン、イソプロピルトリ（Ｎ−アミドエチル、アミノエチル）チタネートが好ましい。
【００３５】
生分解性脂肪族ポリエステルは、基層２となる生分解性脂肪族ポリエステルと表層３となる生分解性脂肪族ポリエステルを押出成形して積層することによって本発明生分解性フラットヤーン１を成形する原反を得ることができる。生分解性フラットヤーン１は、図１（Ｂ）に示すように、基層２の片面に表層３を形成したものであってもよく、また、図１（Ｃ）に示すように、基層２の両面に表層３を形成したものであってもよい。また、目的に応じて、基層２と表層３は、それぞれが複層であってもよい。生分解性脂肪族ポリエステル原反は目的とする生分解性フラットヤーン１の構造に合わせて形成される。
【００３６】
生分解性脂肪族ポリエステルは、押出機に所定の原料を投入して直接シートを成形する方法、あるいは、一旦、ストランド形状に押出してペレットを作製した後、再び押出機にてシートを成形する方法を採ることができる。生分解性脂肪族ポリエステルを均一にするためには、後者の方が好ましい。
【００３７】
しかし、いずれの場合にも、押出機中での分解による分子量の低下を考慮しなければならない。一般には、生分解性脂肪族ポリエステルを十分に乾燥して水分を除去した後、押出機で溶融し、Ｔダイ、インフレーションダイ等を用いてフィルム状に成形される。
【００３８】
基層２と表層３の生分解性脂肪族ポリエステルを積層する手段としては、予め基層２となるフィルムと表層３となるフィルムを形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、基層２となるフィルムの表面に表層３となる合成樹脂をコーティングする方法、予め形成した基層２となるフィルムに表層３を押出ラミネートする方法、あるいは、多層共押出法によって積層フィルムとして押出成形するなどの公知の手段から適宜選択して用いることができる。
【００３９】
本発明においては、生分解性脂肪族ポリエステルのフラットヤーンに、縦方向に延びる複数本の筋条６、６が形成されるところに特徴を有する。筋条６は細い溝条を付与することによって形成することができ、また、図１に示すように突条を形成することによって形成することができるが、フラットヤーン１の滑り性の観点から突条を形成することが好ましい。
【００４０】
筋条６は、複数本、すなわち、フラットヤーン１の片面に２本以上形成される。好ましくは、一本のフラットヤーン１に３本以上、さらに好ましくは５本以上の筋条６が形成される。筋条６の大きさは、目的に応じて任意に設定することができるが、一般には、フラットヤーンの幅方向ピッチが５０〜３０００μｍ、好ましくは１５０〜３０００μｍ、突条高さあるいは溝深さは１〜１００μｍ程度とされる。
【００４１】
筋条６は、フラットヤーン全長に亘って連続したものであることが一般的であるが、目的に応じて断続的な筋条とすることもできる。筋条６は、押出しダイスの形状によって付与することができ、また、賦形ロールで原反を挟圧することによっても賦形することができる。フラットヤーン１に縦方向の筋条６を形成することによって、フラットヤーン１に傷が付いた場合、裂け目は筋条６に沿って縦方向に向かうため、裂け目が横方向へ走ってフラットヤーン１が切断することを防止することができる。
【００４２】
また、フラットヤーン１を延伸する手段としては、基層２となるフィルムを一軸方向に延伸した後、表層３となる合成樹脂を積層し、これをテープ状にスリットしてもよく、あるいは、基層２と表層３とが積層された積層フィルムをスリットする前、又は、スリットした後、一軸方向に延伸することによって得ることもできる。延伸倍率は通常１．５〜８倍程度である。
【００４３】
フラットヤーン１の太さは、なんらの制限はなく目的に応じて任意に設定することができるが、一般的には、５０〜６０００デシテックス、好ましくは１５０〜４５００デシテックス、肉厚が１０〜２００μｍ、糸幅が０．３〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜７．０ｍｍの範囲が望ましい。
【００４４】
フラットヤーンの層構造は、三層構造とする場合、一般的には、肉厚構成比を表層：基層：表層＝１：９８：１から２５：５０：２５とされる。
【００４５】
こうして得られたフラットヤーン１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、単独で、あるいは、他の線状体と共に平織によって織成して布状体４とすることができ、また、綾織、斜文織、畦織、二重織、模紗織等に織製することによって布状体とすることができる。さらに、タテ編み、ヨコ編み、ラッセル編み、トリコット編み等に編込むことによって布状体とすることも可能である。また、図３に示すように、複数のフラットヤーン１ａを並列し、その上に該フラットヤーン１ａと交差する方向に他のフラットヤーン１ｂを並列してその交点を熱接合したソフからなる布状体４とすることができる。
【００４６】
この場合、本発明で規定するフラットヤーン１は、布状体４のタテ、ヨコ、ナナメの少なくとも一方向として使用される。他の線状体としては、本発明の目的から、木綿、羊毛、麻等の天然繊維、スフ、酢酸セルロース等の再生繊維等の生分解性天然繊維が望ましい。
【００４７】
こうして得られたフラットヤーン１からなる布状体４には、目的に応じて、図３に示すように生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム５を積層することができる。生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム５を形成するための材料としては、フラットヤーン１の場合に述べた生分解性脂肪族ポリエステルと同種の樹脂を使用することが可能である。
【００４８】
生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム５を積層する手段としては、予め布状体４と生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム５を形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、布状体４の表面に生分解性脂肪族ポリエステルをコーティングする方法、布状体４に生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム５を押出ラミネートする方法等、公知の手段から適宜選択して用いることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明生分解性フラットヤーンは、滑り性、耐切断性に優れており、生産性を高めることができ、また、ヒートシール性能および溶断シート性能、及び、熱寸法安定性の優れたものが得られるので、二次加工によって生分解性布状体、あるいは、生分解性シートとして使用するのに適する。
【００５０】
【実施例】
Ｄ−乳酸とＬ−乳酸からなるポリ乳酸系重合体で形成され、Ｄ−乳酸２重量％、Ｌ−乳酸９８重量％の生分解性樹脂にガラス転移点が−５℃以下の脂肪族ポリエステルを２０重量％添加した生分解性樹脂組成物を基層とし、その両面に、Ｄ−乳酸９重量％、Ｌ−乳酸９１重量％の生分解性樹脂を積層してサンドイッチ構造とすると共に、表面に微小なリブ状の筋条を有するテープ状体を調製した（厚み比；１０：８０：１０）。
【００５１】
得られたテープ状体をレザーを用いてスリットし、１１０℃の加熱炉内で５倍の一軸延伸を行なって、フラットヤーンとした。得られたフラットヤーンの幅は３．０ｍｍ、１０００ｄｔ（デシテックス）、突条からなる筋条は、高さが３μ、幅方向ピッチが２３０μであった。
【００５２】
得られたフラットヤーンを、織機（スルーザー織機）で、打ち込み密度１２×１２本／２５．４ｍｍとしてヨコ糸挿入試験を行った。
【００５３】
従来、生分解性フラットヤーンを打ち込む時、滑りの問題、ポリエステル系に見られる斜めサケ等の問題により、打ち込みミスが多発し生産性が上がらなかったが、筋条を与えたことにより、滑り性が向上し、また、斜めサケによるトラブルが改善され、生産性が格段に上昇した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明生分解性フラットヤーンの例を示す縦断面図
【図２】本発明生分解性布状体の例を示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図
【図３】本発明生分解性布状体の他の例を示す縦断面図
【符号の説明】
１．生分解性フラットヤーン
２．基層
３．表層
４．布状体
５．生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム
６．筋条[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biodegradable cloth used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house, and a biodegradable sheet used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house , Specifically, the biodegradable aliphatic polyester was obtained by a biodegradable flat yarn having improved cutting resistance by forming a tape-like body in which a plurality of stripes extending uniaxially and extending in the longitudinal direction were formed. The present invention relates to a biodegradable cloth used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house, and a biodegradable sheet used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house .
[0002]
[Prior art]
In recent years, plastic films have been widely used as agricultural fields such as tunnel cultivation, agricultural houses, outdoor facilities such as awnings and sunshades, and protective covers for industrial equipment. However, general-purpose plastics such as polyethylene and vinyl chloride are chemically stable and are not decomposed by microorganisms, so when scattered by wind or the like, they will remain forever without being corroded. It has been requested.
[0003]
In recent years, biodegradable plastics have been used as a method for dealing with this problem. Since biodegradable plastics are decomposed by microorganisms in the soil and disappear, environmental problems can be reduced.
[0004]
However, polylactic acid films and the like that are widely used as biodegradable plastic films have poor slipping properties, and the films meander or wrinkle during melt-extrusion with an extruder and winding with a winder. There is a problem that winding becomes difficult and it is difficult to increase productivity. For this reason, it has been practiced to knead a lubricant into a polymer (Patent Document 1), but at the present time, it has not yet achieved a sufficiently satisfactory effect.
[0005]
Moreover, the method of extending | stretching and using biodegradable plastics, such as polylactic acid, is proposed (patent document 2, patent document 3). By stretching the biodegradable plastic, the tensile strength becomes high and the brittleness can be improved.
[0006]
Therefore, a technique of using a biodegradable plastic as a cloth-like body by forming a uniaxially stretched flat yarn and weaving it is expected. However, even in a biodegradable plastic stretched uniaxially, it has poor toughness compared to polyethylene and the like, and is easily scratched. There is. For this reason, there has been a demand for the development of a flat yarn in which the scratches do not run laterally.
[0007]
In addition, a new problem of contraction occurs when the film is exposed to a high temperature due to stretching, and a problem that thermal bonding is difficult occurs. However, when used as a woven fabric by weaving, when the woven fabric has a gap between yarns, misalignment occurs during use, and it is necessary to bond the yarns to prevent this. In addition, when manufacturing a cross-bonded fabric (SOF) in which yarns constituting a cloth-like body are arranged in parallel in one direction and other yarns are arranged in parallel in the direction intersecting the yarns, the yarns are joined. It is essential to connect them. In this case, thermal welding is the easiest bonding method, and productivity can be improved. Therefore, in order to use biodegradable plastic as a uniaxially stretched flat yarn forming a woven fabric, thermal welding is essential. It becomes.
[0008]
Therefore, there has been a demand for the development of a uniaxially stretched flat yarn of biodegradable plastic that is excellent in slipping and cutting resistance, has high productivity, and can be thermally welded without shrinking.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-131827 A [Patent Document 2]
JP-A-9-157408 [Patent Document 3]
JP 2000-129646 A
[Problems to be solved by the invention]
As an agricultural material for tunnel cultivation or agricultural house obtained by a uniaxially stretched flat yarn of biodegradable plastic that has good sliding property and therefore excellent productivity and is difficult to cause oblique tearing. The biodegradable cloth used and the biodegradable sheet used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house are provided.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made as a result of intensive studies focusing on such problems, and is made of a biodegradable aliphatic polyester, uniaxially stretched, and a tape-like body in which a plurality of stripes extending in the longitudinal direction are formed. The tape-like body comprises a laminate of a base layer composed of a biodegradable aliphatic polyester and a surface layer composed of a biodegradable aliphatic polyester whose melting point is 20 ° C. or more lower than that of the biodegradable aliphatic polyester of the base layer. The degradable aliphatic polyester is composed of a polylactic acid polymer, the base layer and the surface layer are formed of a polylactic acid polymer composed of D-lactic acid and L-lactic acid, and the polylactic acid polymer D forming the surface layer is formed. -A polylactic acid polymer having a lactic acid content of 10% by weight or less and greater than the D-lactic acid content of the polylactic acid polymer forming the base layer, the biodegradable aliphatic polyester having a glass transition point - ℃ The following woven using biodegradable flat yarn comprising a polylactic acid-based polymer of aliphatic polyester containing 0.5 to 50% by weight or knitting, the muscle strip is minute height 1~3μm The present invention provides a biodegradable cloth-like body used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house characterized by being in a rib shape.
[0012]
The present invention also provides a biodegradable cloth used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house , wherein the surface layer contains an inorganic filler, and the biodegradable cloth described above. The present invention provides a biodegradable sheet used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house , characterized by laminating a film made of biodegradable aliphatic polyester on a body.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1 (A), the biodegradable flat yarn 1 of the present invention is formed by a tape-like body made of a biodegradable aliphatic polyester in which a plurality of stripes 6 extending in the longitudinal direction are formed and uniaxially stretched. Composed. Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, the base layer 2 made of a biodegradable aliphatic polyester is made of a biodegradable aliphatic polyester having a melting point lower than that of the biodegradable aliphatic polyester of the base layer 2. It can be set as the laminated body which laminated | stacked the surface layer 3. FIG.
[0016]
In the present invention, the flat yarn means a flat ribbon-like long object, and a flat yarn in which a plurality of vertical stripes are formed on a ribbon-like body is used.
[0017]
In the present invention, the biodegradable aliphatic polyester used in the flat yarn may be a microbial product or a chemically synthesized product, and is obtained by condensing an aliphatic diol and an aliphatic dicarboxylic acid. Aliphatic polyesters, hydroxy fatty acids, or aliphatic polyesters obtained by polymerizing cyclic lactones are used.
[0018]
Examples of the aliphatic diol include ethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, suberic acid, and sebacic acid. can do.
[0019]
Examples of the hydroxy fatty acid or cyclic monomer starting from a hydroxy fatty acid or cyclic lactones include glycolic acid, hydroxybutylcarboxylic acid glycolide, lactic acid, ε-caprolactone, lactide, butyrolactone, and the like. These compounds can be subjected to ring-opening polymerization after being formed into a ring, or can be directly polymerized without being formed into a ring.
[0020]
The aliphatic polyester biosynthesized in the fungus body is mainly poly-β-hydroxybutyric acid (poly 3HB). In order to improve practical properties as a plastic, a valeric acid unit (HV) is copolymerized, Advantageously, it is a copolymer of poly (3HB-3HV). The HV copolymerization ratio is generally 0 to 95%. Further, a long-chain hydroxyalkanoate may be copolymerized.
[0021]
For the purpose of increasing the molecular weight, a small amount of chain extender such as a diisocyanate compound, an epoxy compound, an acid anhydride, etc. can be used. Also modified with a carbonate compound and terephthalic acid are copolymerized and modified. You can also use quality ones.
[0022]
The polylactic acid will be described in more detail. Examples of polylactic acid include poly-L-lactic acid having a structural unit of L-lactic acid, poly-D-lactic acid having a structural unit of D-lactic acid, and L-lactic acid and D-lactic acid. There is poly DL-lactic acid which is a copolymer of
[0023]
As the polymerization method, any known method such as a condensation polymerization method or a ring-opening polymerization method can be employed. For example, in the condensation polymerization method, polylactic acid having an arbitrary composition can be obtained by directly dehydrating condensation polymerization of L-lactic acid, D-lactic acid or a mixture thereof.
[0024]
In the ring-opening polymerization method, polylactic acid can be obtained by ring-opening polymerization of lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid. Lactide includes L-lactide, which is a dimer of L-lactic acid, D-lactide, which is a dimer of D-lactic acid, and DL-lactide composed of L-lactic acid and D-lactic acid. Polylactic acid having an arbitrary composition, crystallinity, and melting point can be obtained by mixing and polymerizing.
[0025]
A preferable range of the weight average molecular weight of the polymer is 60,000 to 1,000,000. When the range is below this range, practical physical properties are not expressed, and when it exceeds the range, the melt viscosity is too high and the molding processability is poor.
[0026]
These aliphatic polyesters can be used alone or in admixture of two or more.
[0027]
When the laminate is used in the present invention, the aliphatic polyester used as the surface layer 3 is an aliphatic polyester having a melting point of 20 ° C. or lower in relation to the base layer 2.
[0028]
The method of setting the difference in melting point between the base layer 2 and the surface layer 3 to 20 ° C. or more can be performed by selecting the type of each biodegradable aliphatic polyester forming the base layer 2 and the surface layer 3. For example, by using polylactic acid, polyglycolic acid or the like as the base layer 2 and using polycaprolactone, polybutylene succinate or the like as the surface layer 3, the melting point difference between the base layer 2 and the surface layer 3 can be 20 ° C. or more.
[0029]
Moreover, even if it is the same kind of biodegradable aliphatic polyester, it can be performed by adjusting the mixing ratio of the monomers used, for example, using poly DL-lactic acid composed of L-lactic acid and D-lactic acid. In the case where the D-lactic acid content is 10% by weight or less, the lower the D-lactic acid content, the higher the melting point polymer is obtained. -The lower the lactic acid content, the higher the melting point polymer. Therefore, the melting point difference can be set to 20 ° C. or more by adjusting the mixing ratio of L-lactic acid and D-lactic acid.
[0030]
Furthermore, it is also possible to control by controlling the degree of polymerization of the biodegradable aliphatic polyester and adjusting the addition amount of modifiers such as isocyanate and terephthalic acid.
[0031]
These biodegradable aliphatic polyesters desirably contain a biodegradable aliphatic polyester having a glass transition point of −5 ° C. or lower in order to impart flexibility. As the biodegradable aliphatic polyester having a glass transition point of −5 ° C. or lower, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polycaprolactone and the like can be used. The content of the biodegradable aliphatic polyester having a glass transition point of −5 ° C. or less is desirably 50% by weight or less, generally 0.5 to 50% by weight, preferably about 5 to 45% by weight.
[0032]
An inorganic filler can be added to the biodegradable aliphatic polyester for the purpose of adjusting light transmittance or for improving the texture, and is a desirable mode.
[0033]
As the inorganic filler, generally, an inorganic filler made of fine powder is used. Examples of the fine powder inorganic filler include talc, carbon black, graphite, titanium dioxide, silica, mica, calcium carbonate, calcium sulfate, barium carbonate, magnesium carbonate, magnesium sulfate, barium sulfate, oxysulfate, tin oxide, alumina, Examples include kaolin, silicon carbide, metal powder, and glass powder.
[0034]
These fillers are preferably surface-treated. The coupling agent used for the surface treatment is used to improve the adhesion between the filler and the biodegradable aliphatic polyester, and so-called silane coupling agents, titanium coupling agents, etc. Any one of known ones can be selected and used. Among them, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane Amino silane, epoxy silane, and isopropyl tri (N-amidoethyl, aminoethyl) titanate are preferable.
[0035]
The biodegradable aliphatic polyester is a raw material for forming the biodegradable flat yarn 1 of the present invention by extruding and laminating the biodegradable aliphatic polyester as the base layer 2 and the biodegradable aliphatic polyester as the surface layer 3. You can get anti. The biodegradable flat yarn 1 may be one in which a surface layer 3 is formed on one side of a base layer 2 as shown in FIG. 1 (B). Also, as shown in FIG. The surface layer 3 may be formed on both sides. Further, depending on the purpose, the base layer 2 and the surface layer 3 may each be a multilayer. The raw material of the biodegradable aliphatic polyester is formed in accordance with the structure of the target biodegradable flat yarn 1.
[0036]
Biodegradable aliphatic polyester is a method of directly forming a sheet by feeding a predetermined raw material into an extruder, or a method of once forming a sheet by extruding into a strand shape and then forming a sheet again with an extruder Can be taken. In order to make the biodegradable aliphatic polyester uniform, the latter is preferred.
[0037]
However, in any case, a reduction in molecular weight due to decomposition in the extruder must be taken into account. In general, the biodegradable aliphatic polyester is sufficiently dried to remove moisture, melted with an extruder, and formed into a film using a T die, an inflation die, or the like.
[0038]
Means for laminating the biodegradable aliphatic polyester of the base layer 2 and the surface layer 3 is a means for forming a film to be the base layer 2 and a film to be the surface layer 3 in advance and making them into multiple layers using a dry laminating method or a heat laminating method Alternatively, a method of coating the surface of the film to be the base layer 2 with a synthetic resin to be the surface layer 3, a method of extrusion laminating the surface layer 3 to a previously formed film of the base layer 2, or an extrusion molding as a laminated film by a multilayer coextrusion method It can be used by appropriately selecting from known means such as.
[0039]
The present invention is characterized in that a plurality of strips 6 and 6 extending in the longitudinal direction are formed on a flat yarn of biodegradable aliphatic polyester. The streak 6 can be formed by providing a thin groove, and can also be formed by forming a protrusion as shown in FIG. It is preferable to form a strip.
[0040]
A plurality of streaks 6 are formed on a single surface of the flat yarn 1. Preferably, three or more, more preferably five or more streaks 6 are formed on one flat yarn 1. The size of the streak 6 can be arbitrarily set according to the purpose, but generally, the pitch in the width direction of the flat yarn is 50 to 3000 μm, preferably 150 to 3000 μm, the height of the protrusion or the groove depth is The thickness is about 1 to 100 μm.
[0041]
The streak 6 is generally continuous over the entire length of the flat yarn, but can be an intermittent streak depending on the purpose. The streak 6 can be applied depending on the shape of the extrusion die, and can also be formed by clamping the original fabric with a forming roll. When the flat yarn 1 is formed by forming the vertical stripes 6 on the flat yarn 1, when the flat yarn 1 is damaged, the tears run in the vertical direction along the stripes 6. Can be prevented from cutting.
[0042]
Further, as a means for stretching the flat yarn 1, a film that becomes the base layer 2 may be stretched in a uniaxial direction, and then a synthetic resin that becomes the surface layer 3 may be laminated and slit into a tape shape, or the base layer 2 It can also be obtained by stretching in a uniaxial direction before slitting or after slitting the laminated film in which the surface layer 3 is laminated. The draw ratio is usually about 1.5 to 8 times.
[0043]
The thickness of the flat yarn 1 is not limited and can be arbitrarily set according to the purpose. In general, it is 50 to 6000 dtex, preferably 150 to 4500 dtex, and the thickness is 10 to 200 μm. The yarn width is desirably 0.3 to 10 mm, preferably 0.5 to 7.0 mm.
[0044]
When the layer structure of the flat yarn is a three-layer structure, generally, the thickness composition ratio is set to surface layer: base layer: surface layer = 1: 98: 1 to 25:50:25.
[0045]
The flat yarn 1 thus obtained can be woven by plain weaving alone or together with other linear bodies to form a cloth-like body 4 as shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B). A cloth-like body can be obtained by weaving in a twill weave, a twill weave, a knit weave, a double weave, a pattern weave, or the like. Furthermore, it is also possible to obtain a cloth-like body by knitting in a vertical knitting, a horizontal knitting, a raschel knitting, a tricot knitting, or the like. Further, as shown in FIG. 3, a cloth-like cloth made of a soft cloth in which a plurality of flat yarns 1a are arranged in parallel and another flat yarn 1b is arranged in parallel in the direction intersecting the flat yarn 1a and the intersection is thermally bonded. It can be the body 4.
[0046]
In this case, the flat yarn 1 defined by the present invention is used as at least one direction of the warp, the horizontal, and the slant of the cloth-like body 4. As other linear bodies, for the purpose of the present invention, natural fibers such as cotton, wool and hemp, and biodegradable natural fibers such as regenerated fibers such as sufu and cellulose acetate are desirable.
[0047]
The cloth-like body 4 made of the flat yarn 1 thus obtained can be laminated with a biodegradable aliphatic polyester film 5 as shown in FIG. 3 in accordance with the purpose. As a material for forming the biodegradable aliphatic polyester film 5, it is possible to use the same kind of resin as the biodegradable aliphatic polyester described in the case of the flat yarn 1.
[0048]
As a means for laminating the biodegradable aliphatic polyester film 5, a cloth 4 and a biodegradable aliphatic polyester film 5 are formed in advance, and then multilayered using a dry laminating method or a thermal laminating method. Or a method of coating the surface of the cloth-like body 4 with a biodegradable aliphatic polyester, a method of extruding and laminating the biodegradable aliphatic polyester film 5 on the cloth-like body 4, and the like. be able to.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the biodegradable flat yarn of the present invention is excellent in slipping and cutting resistance, can improve productivity, and has heat sealing performance and fusing sheet performance, and thermal dimensional stability. Therefore, it is suitable for use as a biodegradable cloth or a biodegradable sheet by secondary processing.
[0050]
【Example】
An aliphatic polyester having a glass transition point of −5 ° C. or less is formed on a biodegradable resin formed of a polylactic acid polymer composed of D-lactic acid and L-lactic acid and containing 2% by weight of D-lactic acid and 98% by weight of L-lactic acid. A biodegradable resin composition added at 20% by weight is used as a base layer, and a biodegradable resin of 9% by weight of D-lactic acid and 91% by weight of L-lactic acid is laminated on both sides to form a sandwich structure. A tape-like body having rib-like streaks was prepared (thickness ratio; 10:80:10).
[0051]
The obtained tape-like body was slit using leather and uniaxially stretched 5 times in a 110 ° C. heating furnace to obtain a flat yarn. The width of the obtained flat yarn was 3.0 mm, 1000 dt (decitex), and the stripe composed of the protrusions had a height of 3 μm and a width direction pitch of 230 μm.
[0052]
The obtained flat yarn was subjected to a weft insertion test with a loom (throughr loom) at a driving density of 12 × 12 pieces / 25.4 mm.
[0053]
Conventionally, when biodegradable flat yarn is driven, due to problems such as slippage and slanted salmon found in polyester, mistakes have occurred and productivity has not increased. In addition, troubles caused by oblique salmon have been improved, and productivity has increased dramatically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of the biodegradable flat yarn of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an example of the biodegradable cloth of the present invention, and FIG. 3] Vertical sectional view showing another example of the biodegradable cloth-like material of the present invention [Explanation of symbols]
1. 1. Biodegradable flat yarn Base layer 3. Surface layer 4. 4. Cloth-like body 5. Biodegradable aliphatic polyester film Streak

Claims

生分解性脂肪族ポリエステルからなり、一軸延伸され、縦方向に延びる筋条が複数本形成されたテープ状体からなり、
該テープ状体が、生分解性脂肪族ポリエステルからなる基層と、該基層の生分解性脂肪族ポリエステルより融点が２０℃以上低い生分解性脂肪族ポリエステルからなる表層との積層体からなり、
該生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸系重合体からなり、該基層と表層が、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸からなるポリ乳酸系重合体で形成され、
表層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸の含有量が、１０重量％以下で、基層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸含有量より多いポリ乳酸系重合体からなり、
該生分解性脂肪族ポリエステルが、ガラス転移点が−５℃以下の脂肪族ポリエステルを０．５〜５０重量％含有するポリ乳酸系重合体からなる生分解性フラットヤーンを使用して織成又は編成され、
前記筋条が高さ１〜３μｍの微小なリブ状であることを特徴とするトンネル栽培用の農業用資材として用いられる生分解性布状体。Made of biodegradable aliphatic polyester, uniaxially stretched, made of a tape-like body formed with a plurality of stripes extending in the longitudinal direction,
The tape-shaped body comprises a laminate of a base layer composed of a biodegradable aliphatic polyester and a surface layer composed of a biodegradable aliphatic polyester having a melting point lower by 20 ° C. or more than the biodegradable aliphatic polyester of the base layer,
The biodegradable aliphatic polyester is composed of a polylactic acid polymer, and the base layer and the surface layer are formed of a polylactic acid polymer composed of D-lactic acid and L-lactic acid,
The polylactic acid-based polymer that forms the surface layer has a D-lactic acid content of 10% by weight or less, and is composed of a polylactic acid-based polymer that is greater than the D-lactic acid content of the polylactic acid-based polymer that forms the base layer.
The biodegradable aliphatic polyester is woven using a biodegradable flat yarn made of a polylactic acid polymer containing 0.5 to 50% by weight of an aliphatic polyester having a glass transition point of −5 ° C. or less. Organized,
A biodegradable cloth used as an agricultural material for tunnel cultivation, wherein the streak is in the form of fine ribs having a height of 1 to 3 µm .

生分解性脂肪族ポリエステルからなり、一軸延伸され、縦方向に延びる筋条が複数本形成されたテープ状体からなり、
該テープ状体が、生分解性脂肪族ポリエステルからなる基層と、該基層の生分解性脂肪族ポリエステルより融点が２０℃以上低い生分解性脂肪族ポリエステルからなる表層との積層体からなり、
該生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸系重合体からなり、該基層と表層が、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸からなるポリ乳酸系重合体で形成され、
表層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸の含有量が、１０重量％以下で、基層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸含有量より多いポリ乳酸系重合体からなり、
該生分解性脂肪族ポリエステルが、ガラス転移点が−５℃以下の脂肪族ポリエステルを０．５〜５０重量％含有するポリ乳酸系重合体からなる生分解性フラットヤーンを使用して織成又は編成され、
前記筋条が高さ１〜３μｍの微小なリブ状であることを特徴とする農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性布状体。Made of biodegradable aliphatic polyester, uniaxially stretched, made of a tape-like body formed with a plurality of stripes extending in the longitudinal direction,
The tape-shaped body comprises a laminate of a base layer composed of a biodegradable aliphatic polyester and a surface layer composed of a biodegradable aliphatic polyester having a melting point lower by 20 ° C. or more than the biodegradable aliphatic polyester of the base layer,
The biodegradable aliphatic polyester is composed of a polylactic acid polymer, and the base layer and the surface layer are formed of a polylactic acid polymer composed of D-lactic acid and L-lactic acid,
The polylactic acid-based polymer that forms the surface layer has a D-lactic acid content of 10% by weight or less, and is composed of a polylactic acid-based polymer that is greater than the D-lactic acid content of the polylactic acid-based polymer that forms the base layer.
The biodegradable aliphatic polyester is woven using a biodegradable flat yarn made of a polylactic acid polymer containing 0.5 to 50% by weight of an aliphatic polyester having a glass transition point of −5 ° C. or less. Organized,
A biodegradable cloth used as an agricultural material for an agricultural house, wherein the streaks are in the form of minute ribs having a height of 1 to 3 µm .

表層が、無機充填材を含有することを特徴とする請求項１又は２記載のトンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性布状体。The biodegradable cloth used as an agricultural material for tunnel cultivation or agricultural house according to claim 1 or 2, wherein the surface layer contains an inorganic filler.

請求項１、２又は３記載の生分解性布状体に、生分解性脂肪族ポリエステルからなるフィルムを積層してなることを特徴とするトンネル栽培用又は農業用ハウス用の農業用資材として用いられる生分解性シート。It is used as an agricultural material for tunnel cultivation or an agricultural house characterized by laminating a film made of biodegradable aliphatic polyester on the biodegradable cloth according to claim 1, 2 or 3. Biodegradable sheet.