JP2018038303A - 防草シート及びその敷設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】裂け、破れが発生しにくい強度、衝撃耐性、適度の柔軟性等を有するとともに、防草シートを敷設しない領域に存在する構造体とその周りの防草シートの間の隙間を無くすことができる防草シート及びその敷設方法を提供すること。
【解決手段】ＥＶＡの単層フィルムからなる防草シートであって、両側の表面はエンボス形状を有し、膜厚は２００〜１２００μｍであり、両側の表面はいずれもエンボス形状を含めた表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜１．１０μｍであり、弾性率は３．５〜５．０Ｎ／ｍｍ^２である防草シートとし、防草シートの接続部、及び防草シートを敷設しない領域に存在する構造体の側面にヒートガンを用いた点状の熱溶着によって防草シートを接続、及び敷設する防草シートの敷設方法とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、雑草の発芽成長を防止する防草シート、及びその地表面への敷設方法に関するものである。

防草シートは、庭先や畑などの雑草対策の一つとして、シートを敷きつめて雑草の発芽成長を抑制するものである（特許文献１、特許文献２）。

また、太陽光発電パネル設置エリアでは、モジュールが雑草に覆われることによる発電量の低下を防ぐため、年に数度の除草作業を行っているが、近年では、費用が高いことや除草作業での発電パネルの破損が起こることから、雑草が生える前に防草シートを敷設して対策する企業が増えている（特許文献３）。

防草シートの敷設において、その固定は、通常アンカーピンなどの固定具をフィルム上から地表面に打付ける方法によって行われる。この方法は、作業が単純であるため、特に広い面積の敷設に用いられ、防草シート端部の固定や防草シート同士の接続もアンカーピンによって行われる。

図７は、太陽光発電パネル６３を架台６２に取り付け地面６５に設置し、従来のような防草シート５１を敷設した側面図を示している。図８は、架台６２の特に土台部６１周辺の平面図を示しており、土台部６１に近い防草シート５１の端部はアンカーピン止め６４によって固定されている。

特開２００１−３７３５３号公報 特開２００４−１６６６６７号公報 特開２０１４−１２５８３７号公報

しかしながら、図８のようなアンカーピンによる固定の場合、アンカーピンの穴を起点として防草シートが裂けたり、重機が上を通過する際の衝撃による裂け、破れが発生しやすい。従って、裂け、破れが発生した部分では防草効果が失われて雑草が成長し、成長した雑草により裂け、破れがさらに広がるという悪循環に陥る。

また、作業の都合上、防草シート５１を土台部６１にぴったり接するように敷設することは難しく、土台部６１とその周りの防草シート５１の間には隙間Ｓ（図８）が出来る。隙間Ｓが出来ると、隙間部には図９に示すように、雑草６６が成長し、高くなると発電パネルを覆うようになる。また、隙間部近くの風などによってめくれた部分からは水分やＣＯ_２（二酸化炭素）が侵入し、防草シート下の雑草を成長させるという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、裂け、破れが発生しにくい強度、衝撃耐性、適度の柔軟性等を有するとともに、防草シートを敷設しない領域に存在する構造体（例えば太陽光発電パネル架台の土台部）とその周りの防草シートの間の隙間を無くすことができ、隙間での雑草の成長や、防草シート下への水分やＣＯ_２の侵入による雑草の成長を抑えることができる防草シート及びその敷
設方法を提供することにある。

上述の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）の単層フィルムからなる防草シートであって、
前記防草シートの両側の表面はエンボス形状を有し、
前記防草シートの膜厚は２００〜１２００μｍであり、
前記両側の表面はいずれも、前記エンボス形状を含めた表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜１．１０μｍであり、
前記防草シートの弾性率は３．５〜５．０Ｎ／ｍｍ^２であることを特徴とする防草シートとしたものである。
ここで、前記膜厚は、前記両側の表面において、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４により規定される中心線間の距離であり、
前記表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４により規定される中心線平均粗さである。

請求項２に記載の発明は、前記防草シートは紫外線吸収剤を０．５〜３．０ｗｔ％含有し、さらに光安定化剤を０．１〜０．３ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１に記載の防草シートとしたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１、または２に記載の防草シートの敷設方法であって、前記防草シートの接続部において、２枚の前記防草シートの重なり部をつくり、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって前記２枚の防草シートを接続することを特徴とする防草シートの敷設方法としたものである。

請求項４に記載の発明は、前記防草シートを敷設しない領域に存在する構造体の側面に、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって前記防草シートを固定し敷設することを特徴とする請求項３に記載の防草シートの敷設方法としたものである。

本発明によると、ＥＶＡの単層フィルムからなる防草シートとし、その両側の表面はエンボス形状を有し、前記防草シートの膜厚、両側の表面のエンボス形状を含む表面粗さ（Ｒａ）、及び弾性率を好適な範囲としたので、裂け、破れが発生しにくい防草シートとなる。また、防草シートの接続部は、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって防草シートを接続するので、アンカーピンを減らすことができ、裂け、破れが発生しにくくなる。さらに、防草シートを敷設しない領域に存在する構造体の側面に、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって防草シートを固定し敷設するので、前記構造体とその周りの防草シートの間の隙間を無くすことができ、隙間や防草シート下での雑草の成長を抑えることができる。

本発明の防草シートの実施形態に係る構造を示す模式断面図である。 本発明の防草シートで規定する（ａ）膜厚（ｂ）表面粗さ（Ｒａ）を説明するための模式断面図である。 本発明の防草シートの敷設方法に係る、防草シートの接続部におけるヒートガンによる熱溶着部を例示する模式平面図である。 本発明の防草シートの敷設方法に係る、ヒートガンにより、防草シートを敷設しない領域に存在する構造体の周辺に防草シートを敷設する様態を示す斜視図である。 図４において、ヒートガンによる熱溶着部と、アンカーピン止めを例示する模式平面図である。 図４において、ヒートガンによる熱溶着部を例示する模式側面図である。 太陽光発電パネルを架台に取り付け地面に設置し、従来のような防草シートを敷設した様態を示す模式側面図である。 図７において、架台の土台部周辺の様態を示す模式平面図である。 土台部と防草シートの間の隙間に雑草が成長する様態を示す斜視図である。 実施例における、防草シートなしの領域（左列）と防草シートありの領域（右列）の経過日数ごとの比較写真である。

以下、本発明の実施形態に係る防草シート及びその敷設方法について詳細に説明する。尚、同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付け、重複する説明は省略する。また、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じではない。

図１は、本発明の防草シート１の実施形態に係る構造を示す模式断面図である。本発明の防草シート１はＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）の単層フィルムからなる。ＥＶＡ樹脂はエチレンと酢酸ビニルから合成される共重合体である。本発明の防草シート１は、両側の表面はエンボス形状２を有している。これらの長所については後述する。

本発明の防草シート１の膜厚は２００〜１２００μｍである。ここで、前記膜厚は、図２（ａ）に示すように、両側の表面において、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４により規定される中心線Ｃ_１、Ｃ_２間の距離Ｔとし、中心線Ｃ_１とはＸ軸に平行な線で、表面形状を表わす粗さ曲線Ｙ＝ｆ_１（Ｘ）と中心線Ｃ_１で囲まれる面積が中心線Ｃ_１の両側で等しくなる直線である。Ｃ_２側についても同様である。膜厚が２００μｍ未満であると、強度、衝撃耐性が不足し、敷設中や敷設後に破損する恐れがある。また、１２００μｍよりも大きいと、防草シート１の内部応力の影響が大きくなりカールしやすくなって、取り扱いにくくなる。

本発明の防草シート１の両側の表面はいずれも、エンボス形状２を含めた表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜１．１０μｍである。ここで、表面粗さ（Ｒａ）は、図２（ｂ）で片側について示すように、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４により規定される中心線平均粗さであり、粗さ曲線Ｙ＝ｆ（Ｘ）と中心線Ｃで囲まれる、Ｘ軸に平行な長さＬにわたる面積の総和をＬで除した値であり、図２（ｂ）中に示す式（１）で表わされる。長さＬは任意であるが、本発明の防草シート１のように面内でのばらつきが小さい場合は、数箇所を測定し、その平均値を採用すればよい。

防草シート１は通常ロール状に巻かれた形態で出荷されるが、ＥＶＡ樹脂はややタック性がある材料なので、ある程度の表面粗さが無いと、巻取り時にフィルム間で貼りついてしまう現象（ブロッキング現象）が発生する。このため本発明の防草シート１ではエンボス形状２を有するように加工し、エンボス形状２を含めたＲａの下限値を０．１０μｍとする。Ｒａが大きすぎる場合は、表面が滑り易くなり巻取りがしづらくなるため、Ｒａの上限値は１．１０μｍである

ＥＶＡ樹脂はエチレンと酢酸ビニルの含有比率に応じて特性が変化するが、機械的特性については、酢酸ビニルの含有比が大きくなるほど柔軟性が向上する反面、弾性率、剛性は低下する。防草シートとして、裂け、破れが発生しにくい強度、衝撃耐性、適度の柔軟性を有するために、本発明の防草シート１の弾性率は３．５〜５．０Ｎ／ｍｍ^２である。弾性率が３．５Ｎ／ｍｍ^２より小さいと、伸び易く破断し易くなる。また、５．０Ｎ／ｍｍ^２より大きいと、柔軟性を失うほどではないが取り扱いが難しくなる。

従来、防草シートの構造としては、織布、不織布、シートが知られている。織布系、あるいは不織布系の防草シートでは繊維の隙間から水分やＣＯ_２が侵入し、防草効果が不十分となるが、本発明の防草シートは、ＥＶＡ樹脂を押出成型によって成型して作製するため、隙間等はなく防草性を発揮する。また、ＥＶＡの加水分解により発生する酢酸化合物が雑草を枯らせる効果がある。

本発明の防草シートは、ＥＶＡ樹脂を溶融押出成型法によって成型して作製することができる。溶融押出成型の方法には特に制限はなく、単軸押出機または多軸押出機を用いるＴダイ式押出法、インフレーション法、カレンダ法など公知の方法を用いることができる。

本発明の防草シートで両側の表面にエンボス形状を形成する方法としては、一つには、押し出したフィルムをエンボス加工が施されたロールで挟持し冷却・固化する方法があり、押し出しからエンボス化までを連続して実施できるため生産性に優れる。あるいは、押出成型後の別工程でエンボス加工を行ってもよい。この場合のエンボス加工法も特に制限はなく、エンボス加工が施されたロールを用いるなど、公知の方法を適用することができる。

エンボスの平面視形状としては、円形の他、正方形、長方形、楕円形等であってもよいが、通常は円形である。ブロッキング現象を防止するために、エンボスの径は４０ｍｍφ〜３００ｍｍφ、エンボスの占有面積はフィルム表面積中１％〜５％が好ましい。エンボスの配置パターンは特に限定されないが、特にフィルムの引取方向に伝播しやすい引裂けを防ぐためにエンボスされていない部分が引取方向に連続しないような例えば千鳥格子のような配置が好ましい。

本発明の防草シートは紫外線吸収剤を０．５〜３．０ｗｔ％含有し、さらに光安定化剤を０．１〜０．３ｗｔ％含有することが好ましい。大気で吸収されにくく地上まで到達する紫外線の波長は概ね３１５ｎｍ〜３８０ｎｍであるため、前記紫外線吸収剤の含有により、波長３３０ｎｍの紫外光であれば９５％以上、波長３５０ｎｍの紫外光であれば８０％以上をカットし、防草シート下の雑草の成長を抑える。また、光安定化剤は防草シートに耐光性を与えシートの劣化を防ぐために添加するものである。これらの含有量が前記上限値よりも大きいと、防草シートの黄色味が強くなり外観が劣化する。これらの材料としては、例えば特開平１１−２１７４４６号公報に記載の材料を用いることができる。防草シートに前記の紫外線吸収剤、光安定化剤を含有させる場合は、例えばそれらを配合したＥＶＡ樹脂混合物を調製した後、前記の溶融押出成型法により成型すればよい。

ＥＶＡ樹脂は熱可塑性樹脂であり、熱溶着によって防草シート同士を接続することができる。本発明の防草シートの敷設方法では、防草シートの接続部において２枚の防草シートの重なり部をつくり、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって防草シートを接続する。図３は、本発明の防草シートの敷設方法に係る、防草シートの接続部におけるヒートガンによる熱溶着部１３を例示する模式平面図である。

ヒートガン（図４の符号１２参照）は、先端の口から高温の空気を小さな断面積で噴出することができる。従って、図３に示すように、小さい溶着面積で多数の点状の熱溶着によって防草シートを接続することができる。これにより、アンカーピンの使用を大幅に減らすことができるので、アンカーピンの穴を起点とした防草シートの裂けや、重機が上を通過する際の衝撃による裂け、破れの発生を減少することができる。

ヒートガンによる熱溶着部１３の面積は７〜６４ｍｍ^２が好ましいが、別途治具を併用
して７ｍｍ^２より小さく、または６４ｍｍ^２より大きくすることもできる。熱溶着部１３の間隔（ピッチ）は、５０ｃｍ程度とすれば、十分な接続性を確保し、防草シートと直下の地表面の僅かな空間からの水分やＣＯ_２の侵入をアンカーピンの場合よりも大幅に減少するとともに、作業性の上から好ましいが、敷設領域の形状によっては点状の熱溶着を連続的に並べてもよい。また、接続時の重なり部３の幅は４ｃｍ程度で十分であり、コスト的にもアンカーピンによる接続よりも有利である。ヒートガンの熱風で、重なり部３を５ｃｍ程度上部から数回往復するだけで、１点あたり３秒程度で溶着することができる。

本発明の防草シートの敷設方法では、防草シートの接続部だけではなく、防草シートを敷設しない領域に存在する構造体の側面にも、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって防草シートを固定し敷設することができる。図４は、本発明の防草シートの敷設方法に係る、ヒートガンにより、防草シートを敷設しない領域に存在する構造体（ここでは太陽光発電パネルの架台の土台部１１）の周辺に防草シートを敷設する様態を示す斜視図である。

図４において、防草シート１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、図８の従来の場合に土台部６１の周囲に出来た隙間Ｓを無くすための防草シートである。図５は、図４において、ヒートガンによる熱溶着部１３と、アンカーピン止め１４を例示する模式平面図、図６は同じく、ヒートガンによる熱溶着部１３を例示する模式側面図である。本発明の防草シートの敷設方法では、ヒートガンを用いた多点接続であるので、防草シート１と防草シート１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び防草シート１と土台部１１を接続することができ、従来の場合に土台部６１の周囲に出来た隙間Ｓを無くすことができる。

土台部１１の材料が、ＥＶＡ樹脂からなる防草シートを熱溶着できない材料の場合は、土台部１１に別途防草シートを熱溶着できる材料を取り付け（巻き付け）、防草シートを熱溶着すればよい。本発明の敷設方法では、小さい溶着面積の点状の熱溶着によって防草シートを敷設するので、例えば防草シートを敷設しない領域に存在する構造体が特殊な形状で、防草シートとの隙間が小さい場合であっても、小片の防草シートを用い隙間を無くすことができる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

押出成型機にてＥＶＡ樹脂を押出してシート状に成型した。その際、溶融配管中に光安定化剤（含有量：０．２ｗｔ％）と紫外線吸収剤（含有量：１．０ｗｔ％）を流し込み、ＥＶＡ樹脂と十分に混練して含有させた。シートの厚みは４５０μｍとして作製した。

作製したシートを実際に敷設して効果の確認を実施した。施工地の構成は太陽光電池パネル下への設置時を模倣して、元々の土、新しい土（３ｃｍ厚）、防草シート（４５０μｍ厚）、砂利（２ｃｍ厚）の順で行った。別途、防草シートを入れない領域を作り、雑草発生状況の比較を行った。

＜評価結果＞
図１０に、防草シートなしの領域（左列）と防草シートありの領域（右列）の経過日数ごとの比較写真を示す。防草シートを入れた領域では、敷設後９０日間経過しても敷設面からの雑草の発育は確認されなかった（９０日経過後に見える雑草は敷設領域外に成長したものである）。一方、防草シートを入れていない領域では約１０日で雑草の発芽が確認され、９０日後には雑草が大きく成長した情況となった。以上により、本発明の防草シートの防草効果が確認された。

本発明は、庭先や畑などの雑草対策、及び太陽光発電、風力発電、送電線等、屋外設備の構造体周辺の雑草対策として利用することができる。

１、１ｅ、１ｆ、５１・・・防草シート
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・隙間を無くすための防草シート
２・・・エンボス形状
３・・・重なり部
１１、６１・・・土台部
１２・・・ヒートガン
１３・・・ヒートガンによる熱溶着部
１４、６４・・・アンカーピンまたはアンカーピン止め
１５、６５・・・地面
６２・・・架台
６３・・・太陽光発電パネル
６６・・・雑草
Ｓ・・・・隙間

Claims (4)

1. ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）の単層フィルムからなる防草シートであって、
   前記防草シートの両側の表面はエンボス形状を有し、
   前記防草シートの膜厚は２００〜１２００μｍであり、
   前記両側の表面はいずれも、前記エンボス形状を含めた表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜１．１０μｍであり、
   前記防草シートの弾性率は３．５〜５．０Ｎ／ｍｍ^２
   であることを特徴とする防草シート。
   ここで、前記膜厚は、前記両側の表面において、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４により規定される中心線間の距離であり、
   前記表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４により規定される中心線平均粗さである。
2. 前記防草シートは紫外線吸収剤を０．５〜３．０ｗｔ％含有し、さらに光安定化剤を０．１〜０．３ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１に記載の防草シート。
3. 請求項１、または２に記載の防草シートの敷設方法であって、前記防草シートの接続部において、２枚の前記防草シートの重なり部をつくり、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって前記２枚の防草シートを接続することを特徴とする防草シートの敷設方法。
4. 前記防草シートを敷設しない領域に存在する構造体の側面に、ヒートガンを用いた点状の熱溶着によって前記防草シートを固定し敷設することを特徴とする請求項３に記載の防草シートの敷設方法。