JP3573612B2

JP3573612B2 - 生分解性防草シート

Info

Publication number: JP3573612B2
Application number: JP3529298A
Authority: JP
Inventors: 雅美子松永
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: JPH11229260A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用後にはほぼ完全に分解されて廃棄処理が容易である生分解性防草シートに関し、特に、高い遮光性と適度な透水性とを有し、しかも優れた防草効果を発揮するため農業分野や土木分野等において好適に使用できる生分解性防草シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自然への回帰志向が高まる中で、公園、庭園、宅地などの緑化が盛んになっている。それに伴って植物栽培や美観維持のために、雑草の繁茂を防ぐための種々の努力が成されており、例えば、人手によって雑草を取り除いたり、除草剤を用いたり、わらを地面に敷き詰めて遮光したりすることにより、雑草の繁殖を抑えている。しかしいずれの方法も作業が煩雑で人件費がかかり、その防草効果も一時的なものであり、特に除草剤を用いた方法では、人体や植物に有毒であるという問題があった。
【０００３】
そのため、ビニールシートや、ゴム引きの織物シートや、ポリエステルやナイロンやポリプロピレン等からなる不織布などの遮光性の高いシートを、公園や庭園や宅地に敷き詰めて雑草の繁殖を抑える方法が提案されている。しかし、ビニールシートやゴム引きの織物シートは、シートに透水性が無いため、降雨などによる水がシート表面に溜まるという問題があった。また、防草シートを用いて植栽している場合に、植物に水を補給することが難しいという問題もあった。また、これらの遮光性シートは土壌表面や土壌中で分解されないため、植物が育った後あるいは植え替えの際にシートを取り外さなければならず、手間がかかり廃棄処理が煩雑であるという問題があった。さらに、これらの遮光性シートを堤防の法面などに用いた場合には、増水などにより遮光性シートが河川や海に流される可能性があるが、上述のように分解性を有していないため、河川や海に流れ出るとそのままの形状で浮遊し続けて自然環境を損なうという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を解決し、遮光性が高く防草効果に優れ、適度な透水性を有し、しかも使用後はほぼ完全に分解されるため廃棄処理が容易で自然環境を損なうことのない生分解性防草シートを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討をした結果、本発明に到達したものである。すなわち本発明は、生分解性を有する熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布にて形成される防草シートであって、熱可塑性脂肪族ポリエステルが、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であり、前記ポリエステル繊維の単糸繊度が１〜１５デニールであり、前記不織布は、部分的に熱圧着されてなるとともに、前記防草シートの生分解速度を遅くすることが可能な生分解性を有する結合剤樹脂が５〜１５ｗｔ％含浸付着されて多孔性フィルム形状となっており、前記防草シートは目付が５０〜３００ｇ／ｍ² の範囲で、９５％以上の遮光率を有し、かつ０．０２〜０．８ｃｍ／秒の透水係数を有することを特徴とする生分解性防草シートを要旨とするものである。
【０００６】
このように本発明によれば、生分解性を有する熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布にて防草シートを形成することで、一定期間が経過した後のシートは生分解によりほぼ完全に分解されるため、シートを取り外して廃棄処理を行う手間が省け、しかも自然環境を汚染することがないという利点がある。
【０００７】
また、ポリエステル繊維の単糸繊度を１〜１５デニール、前記防草シートの目付を５０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲で調整することによりシートが生分解する際の分解速度を制御することができる。また、ポリエステル繊維の単糸繊度および不織布の目付を上記範囲で調整して、結果的に遮光率を９５％以上とすることで、雑草の繁殖を抑え十分な防草効果を得ることができる。
【０００８】
さらに、防草シートの透水係数を０．０２〜０．８ｃｍ／秒の範囲とすることで、降雨などによる水がシート表面に溜まることがなく、また、防草シートを用いて植栽している場合には、植物に十分な水を補給することができ、さらに液肥の散布も可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における生分解性防草シートは、生分解性を有する熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布により形成される必要がある。このような生分解性の繊維を用いることで、一定期間が経過した後のシートは微生物によりほぼ完全に分解されるため、シートを取り外して廃棄処理を行う手間が省け、しかも自然環境を汚染することがない。
【００１０】
熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維の単糸繊度は、１〜１５デニールである必要がある。単糸繊度が１デニール未満であると、製糸工程において操業性を損い、また防草シートとした際の分解速度が速すぎて防草効果が一時的なものとなる。単糸繊度が１５デニールを越えると、紡出糸条の冷却性に劣り、また得られる不織布の柔軟性を損なうため防草シートとして使用する際の作業性に支障を来すことになる。そのため、好ましくは単糸繊度が２〜１０デニール、さらに好ましくは３〜７デニールであるポリエステル繊維を用いることが望ましい。
【００１１】
防草シートの目付は５０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲である必要がある。目付が５０ｇ／ｍ^２未満であると、遮光性に劣り十分な防草効果が得られず実用性に乏しいものとなり、目付が３００ｇ／ｍ^２を越えると、シートが生分解する際の分解速度が遅くなりすぎ、またシートの製造コストが高くなる。
【００１２】
上記のような単糸繊度のポリエステル繊維にて形成され、上記の範囲の目付を有する不織布にて構成された防草シートは、９５％以上の遮光率を有する必要がある。遮光性が９５％より小さくなると、十分な防草効果が得られなくなる。
【００１３】
すなわち本発明においては、ポリエステル繊維の単糸繊度を１〜１５デニール、防草シートの目付を５０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲でそれぞれ調整することにより遮光率を９５％以上とすることができ、雑草の繁殖を抑え十分な防草効果を得ることができる。また、ポリエステル繊維の単糸繊度および防草シートの目付を上記範囲で調整することで、遮光率だけでなくシートが生分解する際の分解速度も制御することができる。
【００１４】
なお、ポリエステル繊維の単糸繊度と防草シートの目付とは密接な関係にあり、例えば、単糸繊度が細い場合には同一目付でも緻密なシートとなるが、生分解に伴う機械的強力の低下が速いため十分な防草効果が得られなくなる。また、繊維自体の機械的強力が低い場合には、シートとしての一定強力を得るために、単糸繊度および目付を大きくすることが必要である。また、上記の目付の防草シートは一工程で得られたものであっても良いし、２枚以上の不織布を積層して得たものであっても良い。
【００１５】
また、防草シートの透水係数は、ＪＩＳ−Ａ−１２１８に準じて測定した透水係数が０．０２〜０．８ｃｍ／秒の範囲である必要がある。透水係数が０．０２ｃｍ／秒未満であると、透水性が低いため降雨などによる水がシート表面に溜まり、栽培している植物に十分な水を供給できなくなる。透水係数が０．８ｃｍ／秒を越えると、透水性は良好であるが、構成繊維間の空隙部分が多いため、遮光性に劣るものとなる。このような透水係数を有する防草シートとすることで、降雨などによる水がシート表面に溜まらないようになり、また、防草シートを用いて植栽している場合でも植物に十分な水を補給することができ、さらに液肥の散布も可能となる。
【００１６】
生分解性を有する熱可塑性脂肪族ポリエステルは、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、もしくは、ポリ乳酸系重合体とポリアルキレンアルカノエートとのブレンド体である。
【００１７】
上記説明と重複するが、本発明においては、生分解性および製糸性の点から、ポリ乳酸系重合体とポリアルキレンアルカノエートとのブレンド体である熱可塑性脂肪族ポリエステルが使用できる。
【００１８】
Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体としては、融点が８０℃以上である重合体が好適に使用できる。
ポリアルキレンアルカノエートとブレンドするポリ乳酸系重合体としては、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体とから選ばれるいずれかの重合体、あるいはこれらのブレンド体である熱可塑性脂肪族ポリエステルにて形成されることが好ましい。中でも特に、融点が８０℃以上である重合体が好適に使用できる。ここで、乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体である場合におけるヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシカプリル酸などが挙げられる。
【００１９】
ポリアルキレンアルカノエートとしては、例えば、ポリエチレンオキサレート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリブチレンオキサレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケート、ポリヘキサメチレンセバケート、ポリネオペンチルオキサレートまたはこれらの重合体要素を主たる繰り返し単位とするポリアルキレンアルカノエート共重合体が挙げられる。中でも、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケートから選ばれるいずれかの重合体、あるいはこれらの重合体要素を主繰り返し単位とした共重合体が好ましい。前記共重合体としては、７０モル％以上のブチレンサクシネートと、エチレンサクシネートまたはブチレンアジペートまたはブチレンセバケートのいずれかとから成る共重合体が好ましい。
【００２０】
なお、上記の熱可塑性脂肪族ポリエステルは、数平均分子量が約２０，０００以上、好ましくは４０，０００以上のものが製糸性及び得られる糸条特性の点から好適に使用できる。また、重合度を高めるために少量のジイソシアネートやテトラカルボン酸二無水物などで鎖延長したものでも良い。
【００２１】
また、熱可塑性脂肪族ポリエステルには、結晶核剤が添加されていてもよい。結晶核剤としては、タルク、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタンなどが挙げられる。このような結晶核剤を添加すると、熱可塑性脂肪族ポリエステルの結晶化が促進されて、防草シートとした際の耐熱性や機械的強力が向上することとなる。また、熱可塑性脂肪族ポリエステルを紡糸する際には、紡出・冷却工程における糸条間の融着（ブロッキング）を防止できる。
【００２２】
上記の理由により構成繊維の結晶化度が１０〜４０％の範囲にあることが好ましい。この範囲の結晶化度を達成するためには、熱可塑性脂肪族ポリエステルに対する結晶核剤の添加量は、０．１〜３．０重量％の範囲、より好ましくは０．５〜２．０重量％の範囲であることが望ましい。
【００２３】
また、上記結晶核剤だけでなく、顔料、艶消し剤、着色剤、難撚剤などの各種添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて添加しても良い。例えば、カーボンブラックや黒色染料などを添加すると、シートの色が黒色となり防草シートが熱を吸収しやすくなるため、防草シートを用いて植栽している場合などには保温効果が得られ、植物の成育に寄与することができる。ただし、あまり添加剤の添加量を多くすると、繊維を紡出する際に製糸性が低下することから、添加剤は熱可塑性脂肪族ポリエステルに対し０．１〜３．０重量％、好ましくは０．５〜２．０重量％の範囲で用いることが肝要である。
【００２４】
上記のような熱可塑性脂肪族ポリエステルからなる繊維は、顔料などをあらかじめ練り込んだポリマーを紡糸した繊維である原着繊維であることが好ましい。このような原着繊維を用いると、繊維に予め顔料が含まれているため後加工による染色が不要になり、染色による熱劣化がなくなり、また工程数も減るため低コスト化が図れる。さらに、繊維化した後の染色では着色しにくい熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維についても、良好な染色が得られる。
【００２５】
熱可塑性脂肪族ポリエステルからなる繊維の繊維形態は、特に限定されるものではなく、脂肪族ポリエステルを単独で用いたものでも良いし、２種以上の脂肪族ポリエステルを用いた複合繊維でも良い。また、繊維横断面は、通常の丸断面の他にも、中空断面、異形断面、並列型複合断面、多層型複合断面、芯鞘型複合断面、分割型複合断面など、その目的と用途に応じて任意の繊維横断面形態を採用することができる。特に生分解性能の点からは、中空断面、異形断面、分割型複合断面を有する繊維が好適に使用できる。
【００２６】
この繊維横断面のほかに、熱可塑性脂肪族ポリエステルの種類や共重合比、脂肪族ポリエステルのブレンド比などを適宜選択することによって、防草シートとした際の生分解速度を制御することができ、使用目的に応じた生分解速度を有する防草シートとすることができる。
【００２７】
熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布は、短繊維または長繊維のいずれの繊維から構成されていても良いが、最良のコストパフォーマンスを考慮すると長繊維不織布をベースにしたものが好ましい。
【００２８】
不織布の引張強力は、目付１００ｇ／ｍ^２に換算したときの引張強力が５ｋｇ／５ｃｍ幅以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｋｇ／５ｃｍ幅以上である。引張強力が５ｋｇ／５ｃｍ幅未満であると、土壌表面にシートを敷設する際に作業性が悪くなり好ましくない。なお、不織布の引張強力は、不織布を構成する繊維に用いた重合体の種類や、構成繊維の繊度や強度、また不織布の目付および後述の不織布の部分熱圧着条件などによって決まる。
【００２９】
また、本発明の防草シートを構成する不織布は、ウェブが部分的に熱圧着されて不織布としての形態が保持されてなる。部分的に熱圧着された不織布は、点状融着区域においてのみ接着されているため、柔軟性と形態保持性とを兼備するものとなり、防草シートとした際の作業性が向上する。ここで、部分的な熱圧着とは、エンボス加工または超音波融着処理によって点状融着区域を形成するものをいい、具体的には、加熱されたエンボスロールと表面が平滑な金属ロールとの間にウェブを通して繊維間に点状融着区域を形成する方法またはパターンロール上で超音波による高周波を印加してパターン部の繊維間に点状融着区域を形成する方法が採用される。
【００３０】
熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布は、生分解性を有する結合剤樹脂の含浸により多孔性フィルム形状となっている。具体的には、ポリビニルアルコール、澱粉、膠といった生分解性を有する結合剤樹脂を用いて、その結合剤樹脂の溶液や分散液に不織布を浸漬させて液を含浸させ、その後乾燥させることにより多孔性フィルム形状の生分解性防草シートとすることができる。このように不織布に結合剤樹脂を含浸させることにより、生分解速度の速い繊維を用いた場合でもシートの生分解速度を遅くすることができ、また、シートに耐候性を付与することもできる。
【００３１】
結合剤樹脂としては、けん化度が９０ｍｏｌ％以上で、重合度が５００〜２５００のポリビニルアルコールが好適に使用できる。けん化度が９０ｍｏｌ％未満であると結晶性が低くなり、雨水などによって結合剤樹脂が流れ出てしまうため好ましくない。また、重合度が５００未満であると水溶液の粘度が低下してしまい、重合度が２５００を越えると水溶液粘度が高すぎるため、いずれの場合も結合剤樹脂を不織布に含浸させにくくなる。
【００３２】
また、結合剤樹脂の不織布への付着量は、５〜１５ｗｔ％であることが必要である。不織布への結合剤樹脂の付着量が５ｗｔ％未満であると、生分解性を制御する効果が不十分となり、結合剤樹脂の付着量が１５ｗｔ％を越えるとポリビニルアルコールがフィルム状になり透水性を損なうこととなる。
【００３３】
以下に本発明の防草シートの製造方法を長繊維不織布からなるものを代表例として説明する。
まず、本発明の防草シートを構成するための長繊維不織布は、いわゆるスパンボンド法にて効率よく製造することができる。すなわち、上述の熱可塑性脂肪族ポリエステルを加熱溶融して紡糸口金から吐出させ、得られた紡出糸条を従来公知の横型吹付や環状吹付などの冷却装置を用いて冷却し、その後、エアーサッカーなどの吸引装置にて牽引細化する。引き続き、吸引装置から排出された糸条群を開繊させた後、スクリーンから成るコンベアの如き移動堆積装置上に堆積させてウェブとする。次いで、この移動堆積装置上に形成されたウェブに、加熱されたエンボスロールまたは超音波融着装置などの部分熱圧着装置を用いて、部分的に熱圧着を施すことにより長繊維不織布を得る。
【００３４】
本発明において長繊維不織布を適用する場合、紡出糸条を１０００〜６０００ｍ／分の高速で牽引細化することが好ましい。紡出糸条を牽引細化する際に牽引速度が１０００ｍ／分未満では、重合体の配向結晶化が進まず、得られる不織布の機械的強力が低下したり生分解速度が過度に促進されることとなり、逆に、牽引速度が６０００ｍ／分を越えると、製糸性が急激に悪化して糸切れを起こすため、好ましくない。
【００３５】
なお、上記説明では長繊維不織布について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、短繊維不織布についても同様に、従来公知の方法にて短繊維を作成し、これを用いて不織布とすることにより防草シートを作成することができる。
【００３６】
【実施例】
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は以下の方法により実施した。
【００３７】
（１）融点（℃）：パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を用いて、昇温速度を２０℃／分で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とした。
【００３８】
（２）メルトフローレート（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８（Ｌ）に記載の方法に準じて測定した。
【００３９】
（３）ポリエチレンテレフタレートの固有粘度：フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶液を溶媒とし、試料濃度０．５ｇ／ｄｌ、温度２０℃で測定した。
【００４０】
（４）繊度（デニール）：ウェブの状態における繊維径を５０本顕微鏡にて測定し、密度補正して求めた繊度の平均値を繊度（デニール）とした。
【００４１】
（５）目付（ｇ／ｍ^２）：標準状態の試料から縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの試料各１０点を作製し、平衡水分に至らしめた後、各試料片の重量（ｇ）を秤量し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、目付（ｇ／ｍ^２）とした。
【００４２】
（６）引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）：ＪＩＳ−Ｌ１９０６に記載のストリップ法に準じて測定した。すなわち、試料長が２０ｃｍ、試料幅が５ｃｍの試料片を不織布の縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＣＤ）にそれぞれ１０点作成し、各試料片ごとに、不織布のＭＤ方向およびＣＤ方向について、定速伸長形引張試験機（東洋ボールドウィン社製、テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用いて、試料のつかみ間隔１０ｃｍとし、引張速度２０ｃｍ／分で伸長した。そして、得られた最大引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）の平均値を１００ｇ／ｍ^２の目付に換算した値を引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）とした。
【００４３】
（７）透水係数（ｃｍ／秒）：ＪＩＳ−Ａ１２１８に記載の定水位透水試験に基づいて、水温２０℃、透水円筒の断面積３．１４ｃｍ^２で測定し、透水係数（ｃｍ／秒）を算出した。なお、透水係数が大きいほど、透水性が良いことを示す。
【００４４】
（８）生分解性能：土壌表面に敷設した防草シートを一定期間放置した後、その分解状況を観察し、１〜２年の間はできるだけ生分解しない方が良く、２年目以降にかけては生分解が進行するものの方が生分解性に優れるという判断で、以下の評価を行った。
【００４５】
○：１〜２年の間は生分解せず、３年後にはほぼ完全に生分解していた。
△：１〜２年のうちにほぼ完全に生分解していた。
×：非分解性であった。
【００４６】
（９）遮光率（％）：光源（レフランプ）と受光部の照度計との間にシートを置き、照度（Ｂ）を測定し、ブランク（Ａ）との差より計算して求めた。
遮光度（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ａ
【００４７】
（１０）防草効果：上記のように測定した遮光率の値によって、以下の評価を行った。
○：遮光率が９５％以上で十分な防草効果があった。
【００４８】
×：遮光率が９５％未満で十分な防草効果はなかった。
【００４９】
参考例１
防草シートを形成するに際し、長繊維不織布をスパンボンド法にて作成した。
まず、長繊維を形成するために、融点が１７１℃、数平均分子量が２６０００、メルトフローレート値が４４ｇ／１０分のポリ乳酸（Ｄ／Ｌ＝１．２／９８．８）と、顔料としてカーボンブラックを２０重量％練り混み含有したマスターバッチとを用いた。そして、顔料が溶融重合体中に０．７重量％になるようにポリ乳酸とマスターバッチとを計量配合して溶融し、孔径０．３ｍｍの紡糸口金を用いて紡糸温度２００℃、単孔吐出量１．７ｇ／分の条件下で、溶融紡糸を行った。
【００５０】
紡出糸条を冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度５０００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊機を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上にウェブとして捕集堆積させた。
【００５１】
次いで、このウェブをロール温度を１２３℃としたエンボスロールからなる部分熱圧着装置に通して部分的に熱圧着し、単糸繊度が３．０デニールの長繊維からなる目付が１５０ｇ／ｍ^２である長繊維不織布を得た。
【００５２】
この長繊維不織布により構成される防草シートを、植物を植栽している土壌表面に敷設し、一定期間放置した後で防草シートの生分解状況および防草効果を観察した。
【００５３】
得られた防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表１に示す。
【００５４】
【表１】

【００５５】
参考例２
カーボンブラックの代わりに酸化チタンを２０重量％練り混み含有したマスターバッチを用いて、溶融重合体中に酸化チタンが０．５重量％含有されるようにポリ乳酸とマスターバッチとを計量配合した。
【００５６】
そしてそれ以外は参考例１と同様にして長繊維不織布を作成し、この長繊維不織布により構成される防草シートを得た。
得られた防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表１に示す。
【００５７】
参考例３
単孔吐出量４．３ｇ／分とし、牽引速度を５５００ｍ／分とし、単糸繊度を３．０デニールから７．０デニールへと太くして長繊維を溶融紡糸した。
【００５８】
そしてそれ以外は参考例１と同様にして長繊維不織布を作成し、この長繊維不織布により構成される防草シートを得た。
得られた防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表１に示す。
【００５９】
参考例４
ロール温度を１００℃としたエンボスロールにウエブを通して熱圧着したこと以外は参考例１と同様にして、目付が１００ｇ／ｍ²の長繊維不織布を２枚作成した。そして２枚の長繊維不織布を積層して、パンチ密度２００個／ｃｍ²にてニードルパンチ処理を施し、目付が２００ｇ／ｍ²の長繊維不織布を作成した。
【００６０】
この長繊維不織布により構成される防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表１に示す。
【００６１】
実施例１
参考例１と同様にして目付が１５０ｇ／ｍ²の長繊維不織布を作成した。そして得られた不織布に、けん化度９９．３ｍｏｌ％、重合度１０００のポリビニルアルコール水溶液を含浸させた後に乾燥させ、ポリビニルアルコール付着量が５ｗｔ％の多孔性フィルム形状の長繊維不織布を作成した。
【００６２】
この長繊維不織布にて構成される防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表１に示す。
【００６３】
参考例５
融点が１６９℃、数平均分子量が７１２００、ＭＦＲ値が２６ｇ／１０分のポリ乳酸（Ｄ／Ｌ＝１．１／９８．９）を用い、紡糸温度を２２０℃、単孔吐出量を１．６ｇ／分、牽引速度を４７００ｍ／分として、単糸繊度が３．１デニールの長繊維を溶融紡糸した。
【００６４】
そしてそれ以外は参考例１と同様にして長繊維不織布を作成し、この長繊維不織布により構成される防草シートを得た。
得られた防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表１に示す。
【００７２】
実施例１、参考例１〜５は、いずれも９５％以上の遮光率を有していたため、雑草の繁殖を抑え優れた防草効果を奏するものとすることができた。また、生分解性を有する熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布にて形成されていたため、土中で３年後には完全に分解しており、廃棄処理の必要のないものであった。さらに、防草シートを構成する繊維の単糸繊度、および不織布の目付が本発明の範囲内であったため、適度な透水性が得られ、降雨などによる水がシート表面に溜まることがなかった。
【００７３】
また、実施例１、参考例１、参考例３〜５は、カーボンブラックが配合されていたため、植栽中の植物の保温効果に優れるものであった。参考例２は、カーボンブラックが配合されていなかったため、カーボンブラックが配合されたものと比較すると保温性にやや劣り、植栽中の植物の成育が幾分低下したが、上述のように防草シートとしての効果は十分なものであった。
【００７４】
実施例１は、ポリビニルアルコールを含浸させた不織布にて防草シートを構成したため、ポリビニルアルコールを含浸させていない参考例１〜５のものに較べて耐候性に優れたものが得られた。
【００７６】
比較例１
防草シートを形成するに際し、生分解性を有しない長繊維不織布をスパンボンド法にて作成した。
【００７７】
まず、長繊維を形成するために、融点が２６０℃、固有粘度が０．７であるポリエチレンテレフタレートを用いた。そして、孔径０．４ｍｍの紡糸口金を用いて紡糸温度２９０℃、単孔吐出量２．３ｇ／分の条件下で、溶融紡糸を行った。
【００７８】
紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度５２００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊機を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上にウェブとして捕集堆積させた。
【００７９】
次いで、このウェブをロール温度を２３０℃としたエンボスロールからなる部分熱圧着装置に通して部分的に熱圧着し、単糸繊度が４．０デニールの長繊維からなる目付が１５０ｇ／ｍ^２の長繊維不織布を得た。
【００８０】
この長繊維不織布にて構成される防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表２に示す。
【００８１】
【表２】

【００８２】
比較例２
紡糸孔径０．３ｍｍの紡糸口金を用いて単孔吐出量を０．４ｇ／分とした。そして、牽引速度を４５００ｍ／分とし、単糸繊度を本発明の範囲よりも小さく０．８デニールとして長繊維を溶融紡糸した。
【００８３】
そしてそれ以外は参考例１と同様にして長繊維不織布を作成し、前記長繊維不織布により構成される防草シートを得た。得られた防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表２に示す。
【００８４】
比較例３
長繊維不織布の目付を本発明の範囲よりも小さく２０ｇ／ｍ²とした。
そしてそれ以外は参考例１と同様にして長繊維不織布を作成し、この長繊維不織布により構成される防草シートを得た。
【００８５】
得られた防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表２に示す。
【００８６】
比較例４
融点が１１５℃、ＭＦＲ値１６ｇ／１０分の高粘度ポリブチレンサクシネートと、融点が１１５℃、ＭＦＲ値６０ｇ／１０分の低粘度ポリブチレンサクシネートとを用いて図１に示すような多葉型の横断面を有する多葉型複合長繊維１を紡糸したうえで、この多葉型複合長繊維１より成る不織布を製造した。
具体的には、高粘度ポリブチレンサクシネートと低粘度ポリブチレンサクシネートとを重量比で１：１となるように個別に計量した後、高粘度ポリブチレンサクシネートには、溶融重合体中にタルクが１．０重量％含有されるようにタルクを練り込んだ。また、低粘度ポリブチレンサクシネートには、溶融重合体中に酸化チタンが０．５重量％含有されるように酸化チタンを練り込んだ。
そして個別のエクストルーダー型溶融押し出し機を用いて、低粘度ポリブチレンサクシネートが芯部２となり、高粘度ポリブチレンサクシネートが突起部３となるようにして、図１に示すような６個の突起部３を有する多葉型の紡糸口金を用いて、紡糸温度１９０℃、単孔吐出量１．０ｇ／分の条件下で溶融紡糸を行った。芯部２とすべての突起部３との重量比すなわち複合比は、１：１とした。
この紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度３１５０ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊機を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上にウェブとして捕集堆積させた。
次いで、このウェブをロール温度を９５℃としたエンボスロールからなる部分熱圧着装置に通して部分的に熱圧着し、単糸繊度が２．９デニールの長繊維からなり目付が１５０ｇ／ｍ ² である多葉型複合長繊維不織布を得た。
この多葉型複合長繊維不織布により構成される防草シートを得た。
【００８７】
得られた防草シートの物性、防草効果、生分解性等を表２に示す。
【００８８】
比較例１は、構成繊維として生分解性のないポリエチレンテレフタレートを用いたため、機械的強力には優れるものの、一定期間が経過しても土中で分解することがなく、使用後にはシートを取り除く作業が必要となった。
【００８９】
比較例２は、構成繊維の単糸繊度が本発明の範囲よりも細かったため、生分解速度が速くなりすぎ、使用中にシートが分解してしまい十分な防草効果が得られるものではなかった。
【００９０】
比較例３は、目付が本発明の範囲よりも小さかったため、遮光性に乏しく、十分な防草効果が得られるものではなかった。
比較例４は、生分解速度の速いポリブチレンサクシネートを用いているにもかかわらず、ポリビニルアルコールを含浸させていなかったため２カ月で分解してしまい、上記実施例１、参考例１〜５に比べ防草効果の小さいものとなった。
【００９１】
【発明の効果】
このように本発明によれば、生分解性を有する熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布にて防草シートを形成することで、一定期間が経過した後のシートは微生物によりほぼ完全に分解されるため、シートを取り外して廃棄処理を行う手間が省け、しかも自然環境を汚染することがない利点がある。
【００９２】
また、ポリエステル繊維の単糸繊度を１〜１５デニール、防草シートの目付を５０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲で調整することにより遮光率を９５％以上とすることができ、雑草の繁殖を抑え十分な防草効果を得ることができる。また、ポリエステル繊維の単糸繊度および不織布の目付を上記範囲で調整することで、シートが生分解する際の分解速度を制御することができる。
【００９３】
さらに、防草シートの透水係数を０．０２〜０．８ｃｍ／秒の範囲とすることで、降雨などによる水がシート表面に溜まることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】比較例４の生分解性防草シートを形成する多葉型複合長繊維の繊維横断面のモデル図である。
【符号の説明】
１多葉型複合長繊維
２芯部
３突起部

Claims

生分解性を有する熱可塑性脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布にて形成される防草シートであって、熱可塑性脂肪族ポリエステルが、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であり、前記ポリエステル繊維の単糸繊度が１〜１５デニールであり、前記不織布は、部分的に熱圧着されてなるとともに、前記防草シートの生分解速度を遅くすることが可能な生分解性を有する結合剤樹脂が５〜１５ｗｔ％含浸付着されて多孔性フィルム形状となっており、前記防草シートは目付が５０〜３００ｇ／ｍ² の範囲で、９５％以上の遮光率を有し、かつ０．０２〜０．８ｃｍ／秒の透水係数を有することを特徴とする生分解性防草シート。
熱可塑性脂肪族ポリエステルが、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体であることに代えて、ポリ乳酸系重合体とポリアルキレンアルカノエートとのブレンド体であることを特徴とする請求項１記載の生分解性防草シート。
熱可塑性脂肪族ポリエステルに結晶核剤が添加されていることを特徴とする請求項１または２記載の生分解性防草シート。
不織布を構成する繊維が原着繊維であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の生分解性防草シート。
結合剤樹脂がけん化度９０ｍｏｌ％以上、重合度５００〜２５００のポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の生分解性防草シート。