JP5072174B2 - 生分解性苗木保護カバー - Google Patents

Description

本発明は、シカ、カモシカ、サル、ウサギ等の野生動物による食害から苗木を保護するために使用する、生分解性樹脂からなる苗木保護カバーに関する。

我が国における各地の山林では、伐採した後の緑化を図るため、植林活動が活発に行われてきているが、植林された苗木（幼齢木）に対する野生動物の食害が年々深刻になってきており、その被害は林業関係者にとって無視できない大きな問題となってきている。そのため、植林区域に防護柵を設け、これに野生動物に対する忌避剤等を塗布する等の措置を講じているが、確実な食害防止策になっていない。

また、より確実な手段として、合成樹脂製のカバーや、ブリキ板や金網、あるいは合成樹脂製の板あるいはネットにより、植林した後の苗木を食害から保護する手段が採用されてきている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３など）。

しかしながら、この手段により苗木を保護する場合にあっては、金属製の板や網では重く、運搬には重労働が必要となり、また錆びる等の問題がある。さらに合成樹脂製のカバーは生分解することがないため、不要になった場合にはこれらを山林に放置することができず、苗木がある程度生長し、保護カバーが必要でなくなったら回収し、山から運搬して、その後に焼却処分をするか、埋め立て処分することが行われていた。

回収された合成樹脂製カバーは、例えば塩化ビニル系樹脂のものに関しては、焼却処分を行うと環境的な問題が発生するおそれが高く、主に埋め立て処分されていた。また、オレフィン系樹脂からなるものは、焼却処分において環境的な問題は少ないが、燃焼カロリーが高いために、焼却炉を損傷するおそれが高く、埋め立て処分されていた。一方、埋め立て処分するにおいても、埋め立て処分場が逼迫してきおり、埋め立てられた合成樹脂も環境中にいつまでも残留するといった問題があった。

そこで、生分解性樹脂を使用した保護カバー等により野生動物の食害から守る方法が種々提案されているが（特許文献４）、一般的に生分解性樹脂は耐衝撃性が他の塩化ビニル系樹脂やオレフィン系樹脂と比較して劣るため、保護カバー自体の耐衝撃性が悪いものであり、野生動物等により容易に破損され、また、生分解性を有するために耐候性の面でも劣り、耐久性が無く、必要期間苗木を保護できずに、保護した苗木が食されてしまうといった被害も続出している。

特許第３２９１２４４号 特開２０００−３７１４１号公報 特許第３４３２５８８号 特開平１１−３４６５７５号公報

したがって本発明は、上記の現状に鑑み、耐衝撃性、所望期間の耐候性に優れた生分解性樹脂からなる植物苗木の保護カバーを提供し、苗木を野生動物の食害から保護することを課題とする。

かかる課題を解決するべく本発明者らは、従来から提供されている生分解性の樹脂からなる苗木保護カバーに耐衝撃性を持たせることを検討した。その結果、生分解性樹脂として、生分解性脂肪族ポリエステルを単独または組み合わせて使用し、更にこれにエポキシ系化合物を配合させ、架橋構造を形成させることで耐衝撃性を強化させることにより、極めて効果的な植物苗木保護カバーが得られることを新規に見出し、本発明を完成させるに至った。

したがって本発明は、その基本的態様として、ポリ乳酸樹脂を主成分とする生分解性脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部に対してエポキシ系化合物を０．１〜１０重量部、紫外線吸収剤を０．０１〜５重量部配合した樹脂組成物のシートからなる円柱状または多角柱状であることを特徴とする植物苗木保護カバーである。

より具体的には、エポキシ系化合物が分子内にエポキシ基を少なくとも２以上有し、分子量が３００以上のエポキシ化合物であることを特徴とする植物苗木保護カバーである。

また、本発明が提供する植物苗木保護カバーが、より長期間において耐候性を必要とする場合には、樹脂組成物に光安定剤を０．０１〜５重量部加えたことを特徴とする植物苗木保護カバーである。

本発明が提供する食害防止用の植物苗木保護カバーは、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂からなるものであり、野生動物からの衝撃破損に対し、エポキシ系化合物を配合することにより、耐衝撃性を向上させたものであり、所望期間の耐候性を有するものであるので、樹木が生長するまでの長期にわたって、強固に苗木を保護し得るものであり、一定期間の使用の後交換する必要がない利点を有する。
また、樹木が生長して保護カバーが不要となった場合にも、回収する必要はなく、その回収の手間、回収費用、処理費用を削減しうる利点を有する。
さらに、回収する場合には、そのまま植樹場所において地中に埋設してもよく、また山より運搬して焼却処分する場合でも、焼却炉を損傷させることがない利点を有する。

本発明が提供する植物苗木保護カバーにおいて、使用する生分解性脂肪族ポリエステル樹脂としては、例えば、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、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリプロピオラクトン、ポリブチロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバリレート、ポリヒドロキシブチレートバリレート、ポリ乳酸、ブタンジオール・コハク酸・カプロラクトンの共重合体、ブタンジオール・コハク酸・乳酸の共重合体等から選択される脂肪族ポリエステルを単独または複数種組み合わせてなるものである。

また、植物苗木保護カバーとしては、苗木の生長を妨げずに、野生動物の食害から苗木を守ることができる形状であればいかなるものであってもよい。例えば、シート状に形成されたものであれば、そのシートを筒状になるように折り曲げ、端部を接合できるようにして、円柱状、多角柱状にして、内部に苗木を収納できるようにしたものであってもよい。また押出成形等で予め円柱状、多角柱状に成形したものであってもよい。ネット状やシート状に一部に貫通孔を設けて、植物苗木保護カバー内部の通気性を向上させてもよい。

一方、保護する苗木に日光がよりあたり易くし、苗木の生長を妨げないために、植物苗木保護カバーとして、透明性に優れた樹脂を使用することが好ましい。
生分解性脂肪族ポリエステル樹脂のなかでも透明性に優れたものとしてポリ乳酸が使用されている。しかしながらポリ乳酸は、他の生分解性脂肪族ポリエステル樹脂と比較して、成形した場合に脆い傾向にある。本発明において、エポキシ系化合物と併用することで、このポリ乳酸の欠点をある程度補強して、植物苗木保護カバーとしての耐衝撃性を確保することが可能である。
しかし、より優れた耐衝撃性を必要とする場合は、ポリ乳酸を使用する場合に、他の生分解性脂肪族ポリエステル樹脂と組み合わせて使用することが好ましい。組み合わせる生分解性脂肪族ポリエステル樹脂として、比較的柔軟性を有する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、ポリブチレンアジペートテレフタレート等があるが、これらの樹脂はポリ乳酸より透明性の面で劣るので、透明性を重視する場合は、ポリ乳酸を主体樹脂として補強的に使用することが好ましい。

一方、本発明においては、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂と架橋構造を形成させる成分を配合することにより、保護カバーの耐衝撃性を更に強固なものとする点に一つの特徴を有するものである。そのような架橋構造を形成させる成分として、本発明ではエポキシ系化合物が使用される。かかるエポキシ系化合物としては、分子内にエポキシ基を少なくとも２以上有し、その分子量が３００以上のエポキシ化合物であり、具体的には、エステル系あるいはエーテル系のエポキシ系化合物である。分子量が３００に満たないものではブリードが生じ好ましいものではない。

より具体的には、グリシジルエステルもしくはグリシジルエーテル；グリシジルアクリレートもしくはグリシジルアクリレートの単独重合体もしくはそれらとメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレートなどのアクリル酸から選択される１種以上のモノマーとの共重合体；エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等のエポキシ化油脂類；エポキシ化ステアリン酸ブチルエステル、エポキシ化ステアリン酸オクチルエステル、エポキシ化ステアリン酸エチルヘキシルエステル等のエポキシ化脂肪酸エステル；ソルビトールポリグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリジシジルエーテル等のエポキシ化脂肪族ポリエーテルを挙げることができる。

これらのエポキシ系化合物は、１種または２種以上を併用して使用することができ、その配合量は、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部配合するのが好ましい。配合量が０．１重量部に満たないと、衝撃強度増強の効果が認められず、また１０重量部を超えて配合しても、衝撃強度のさらなる向上は期待できず、架橋しすぎて保護カバーの形態に加工できない。

本発明が提供する植物苗木保護カバーは、カバーした苗木が生長し保護カバーが不要となるまでの期間その形状を保持する必要があり、例えば通常の場合で５年程度使用されるので、その期間は耐候性を保持する必要がある。したがって長期に渡る安定性のためには、紫外線吸収剤、さらにより長期の耐候性を確保するために光安定剤を配合し、その劣化を防止することが可能となる。

そのような紫外線吸収剤としては、サリチル酸エステル、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリロニトリル置換体等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独または２種以上を混合して使用することができる。具体的には、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−ヒドロキシ−４−エトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、５，５’−メチレンビス（２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン）等の２−ヒドロキシベンゾフェノン類；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）−５−クロロ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’−ジクミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−ｔｅｒｔ−オクチル−６−ベンゾトリアゾール）フェノール等の２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール類；フェニルサリチレート、レゾルシノールモノベンゾエート、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−４’−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート類；２−エトキシ−４’−ドデシルオキザニリド等のオキザニリド類；エチル−α−シアノ−β，β−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート等のシアノアクリレート類が挙げられる。

また、光安定剤としてはヒンダートアミン系光安定剤が挙げられ、具体的には、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピリジルステアレート、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピリジルステアレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピリジルベンゾエート、Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピリジル）ドデシルコハク酸イミド、１−［（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エチル］−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、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−ピリジル）−２−ブチル−２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）マロネート、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミン、テトラ（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブタンテトラカルボキシレート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ジ（トリデシル）ブタンテトラカルボキシレート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）ジ（トリデシル）ブタンテトラカルボキシレート、３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルオキシカルボニルオキシ）ブチルカルボニルオキシ］エチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［トリス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルオキシカルボニルオキシ）ブチルカルボニルオキシ］エチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、１，５，８，１２−テトラキス｛４，６−ビス［Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イル｝−１，５，８，１２−テトラアザドデカン、１−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノール／コハク酸ジメチル縮合物、２−ｔｅｒｔ−オクチルアミノ−４，６−ジクロロ−ｓ−トリアジン／Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミン縮合物、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミン／ジブロモエタン縮合物等のヒンダートアミン系光安定剤等を挙げることができる。

これら紫外線吸収剤ならびに光安定剤の配合量は、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部に対してそれぞれ０．０１〜５重量部配合するのがよい。０．０１重量部未満であると効果が得られず、また５重量部を超えて配合してもそれ以上の効果は認められず、かえってコスト高になるばかりか、ブルームにより植物苗木保護カバーの透明性が損なわれることとなり、好ましくない。

本発明が提供する植物苗木保護カバーにあっては、その物性を損なわない範囲で、必要に応じて、各種の添加剤を添加することができる。そのような添加剤としては、酸化防止剤、耐電防止剤、滑剤、無機充填剤、有機充填剤、顔料、可塑剤、防曇剤、難燃剤等を挙げることができる。

本発明が提供する植物苗木保護カバーの形態は、生分解性樹脂組成物をシート状に成形しそのシートを用いて、苗木をカバーする形状にし得るものであれば、特に限定されない。例えば、その形状として、断面が、円形ないし楕円形の円柱状のカバー、あるいは断面が四角形、五角形、六角形あるいは八角形等の多角柱状のカバーとすることができる。

また、円柱状や多角形状の場合には、シートの特定の場所にスリット等を設け、シートの端部を該スリットに嵌合可能形状にしておけば、シートの状態で持ち運びができて、設置場所で組み立てることも可能となる。
また、シートを任意の位置に貫通孔等を設けることで、カバー内部への空気の流入が容易に行われ、苗木の生育に好ましい。

そのためのシートとしての成形は、シート厚として０．３〜２．０ｍｍ程度であればよい。シート厚が薄いものであると保形性が低下すると共に耐候性が低下し、長期間の暴露によりシートが割れてしまうおそれがある。またシート厚が厚すぎると透明性が低下し、苗木の生長を妨げる可能性があり、さらに重量増により運搬に余計な労力を必要とする。

シートとしての成形は、Ｔ−ダイ法やカレンダー法などにより成形し、得られたシートを変形させて、目的とする植物苗木保護カバーとすることができる。そのようなカバーへの変形は、超音波溶融、高周波ウエルダー、接着剤等により筒状に成形する方法や、サーキュラーダイから円筒状に押出成形する方法で行うことができる。

以下本発明を、実施例ならびに比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜５：
下記表１に示した樹脂組成の配合処方により、Ｔ−ダイ押出成型機にて０．７ｍｍ厚のシートを成形した。得られたシートについて、耐候性、耐衝撃性ならびに生分解性を一定の方法により評価し、その結果をあわせて表中に示した。

＊１：ＰＬＡ ポリ乳酸（レイシアＨ４４０；三井化学社製）
＊２：ＰＢＡＴ ポリブチレンアジペートテレフタレート（Ecoflex；ＢＡＳＦ社製）
＊３：ＰＰ ポリプロピレン（Ｆ−２００Ｓ；出光興産社製）
＊４：エポキシ樹脂 グリシジルメタクリレートのホモポリマー
＊５：紫外線吸収剤 ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（ＶＳ１３０；共同薬品社製）
＊６：光安定剤 ヒンダードアミン系光安定剤（ＬＡ６３；旭電化社製）

＊７：耐候性試験は、以下のようにして行った。
シート面をスーパーＵＶテスターで１００時間または２００時間照射後、シートに発生した割れの状態を目視て確認した。評価基準は以下の通りである。
○：割れの発生がない。
×：割れの発生が認められた。

＊８：耐衝撃性試験は、以下のようにして行った。
ダート衝撃試験法（ＪＩＳ Ｋ７１２４）Ｂ法により、３２０ｇのダートを使用した。１０試料について試験を行った。評価基準は以下の通りである。
○：割れた試料が２０％未満である。
×：割れた試料が２０％以上である。

＊９：生分解性試験は、以下のようにして行った。
生分解性は、ＪＩＳ Ｋ６９５３（プラスチック：制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度および崩壊度の求め方：発生二酸化炭素量の測定による方法）で、４０日後の生分解度を求めた。評価基準は以下の通りである。
○：生分解度８０％以上。
×：生分解度８０％未満。

比較例１〜４：
下記表２に示した樹脂組成の配合処方により、Ｔ−ダイ押出成型機にて０．７ｍｍ厚のシートを成形した。得られたシートについて、耐候性、耐衝撃性ならびに生分解性を一定の方法により評価し、その結果をあわせて表中に示した。

表中の符号は表１と同じである。

以上の実施例ならびに比較例の結果から判明するように、本発明の植物苗木保護カバーは、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂を使用し、そこにエポキシ系化合物を配合することにより架橋構造を形成させることにより、耐衝撃性が向上されていることが理解される。また、生分解性も良好なものである。

以上説明したように、本発明が提供する植物苗木保護カバーは、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂からなるものであり、樹木が生長して保護カバーが不要となった場合にも、回収する必要はなく、その回収の手間、回収費用、処理費用を削減し得るものである。
また、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂が有する脆さに対し、エポキシ系化合物を配合することにより、耐衝撃性を向上させたものであり、樹木が生長するまでの長期にわたって、強固に苗木を保護し得るものであり、一定期間の使用の後交換する必要がない点で、その利用価値は多大なものである。

Claims (3)

1. ポリ乳酸樹脂を主成分とする生分解性脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部に対してエポキシ系化合物を０．１〜１０重量部、紫外線吸収剤を０．０１〜５重量部配合した樹脂組成物のシートからなる円柱状または多角柱状であることを特徴とする植物苗木保護カバー。
2. エポキシ系化合物が分子内にエポキシ基を少なくとも２以上有し、分子量が３００以上のエポキシ化合物であることを特徴とする請求項１に記載の植物苗木保護カバー。
3. 樹脂組成物に光安定剤を０．０１〜５重量部加えたことを特徴とする請求項１または２に記載の植物苗木保護カバー。