JP4951210B2

JP4951210B2 - 生分解性防草シート

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Publication number: JP4951210B2
Application number: JP2005111064A
Authority: JP
Inventors: 登志子中東; 幸政黒田
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: JP2006291375A

Description

本発明は、使用後に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、特に柔軟性に優れ施工面への密着性、フィット性が良い、遮光性、施工性に優れた生分解性防草シートに関する。

従来より、雑草の繁殖を防止するためには、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するなどの方法が一般的に実施されている。しかしいずれの方法も作業が煩雑であるにもかかわらず、その除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、人体や植物に有害であるという問題があった。

そのため、ビニールシートやゴム引きの織物シートを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、植物に水を供給することが難しいという問題もあった。

特許文献１には、合成長繊維不織布を用いる防草シートが提案されている。しかし、充分な遮光性を得る為に高密度のものが使われているため、シートが重く、施工時の作業上の負担が大きいという欠点があった。更に、シートが硬く施工面への追従性が悪く土壌と防草シートの間に隙間ができ、雑草の繁殖を充分に抑えることができないという欠点があった。またシートの縦方向と横方向の強力の差が大きいため、施工時にシートを留める杭打ちを行った場合にはこの部分から裂けやすいという問題があった。

これらの防草シートは土壌表面や土壌中で分解されない為、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る。さらに、これらの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る。特許文献２には生分解性を有する防草シートが提案されている。しかし、長繊維不織布は一般的なスパンボンド法で作製されており、前述の特許文献１で提案されている防草シートと同じく、シートの縦方向と横方向の強力の差が大きいため、施工時にシートを留める杭打ちを行った場合にはこの部分から裂けやすいという問題があった。

特公平４−５２７２７号公報特開平１１-２２９２６０号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、施工性が良好で防草効果に優れ、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供給するものである。

本発明者等は、前記課題を解決するため、脂肪族ポリエステル長繊維不織布を用い、不織布を構成する繊維の配向度合い、繊維径、ならびに不織布の構造を特定することにより、雑草の生育抑制に充分な遮光性や施工に充分な強度を損なうことなく、かつ柔軟で土壌への密着性に優れた生分解性防草シートが得られることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）繊維配向係数が０．５以上２．５以下の脂肪族ポリエステル長繊維不織布からなる防草シートであって、遮光率が９５％以上かつ貫通抵抗が０．２Ｎ以上である生分解性防草シート。

（２）脂肪族ポリエステルが、Ｄ−乳酸の重合体、Ｌ−乳酸の重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体およびＤ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体からなる群から選ばれる重合体、または該群から選ばれる二種以上の共重合体のブレンド体であることを特徴とする上記１項に記載の生分解性防草シート。

（３）前記不織布が、部分熱圧着接合により形成され、部分熱圧着された面積が概不織布の全面積の５％以上３０％以下である上記１または２項に記載の生分解性防草シート。

（４）前記不織布が着色顔料を含んでいる上記１〜３項のいずれか一項に記載の生分解性防草シート。

（５）前記不織布が凹凸賦型処理されている上記１〜４項のいずれか一項に記載の生分解性防草シート。

（６）前記不織布が、繊維径が０．１〜６μの脂肪族ポリエステル繊維および繊維径が５〜１８μの脂肪族ポリエステル繊維からなる上記１〜５項のいずれか一項に記載の生分解性防草シート。

（７）繊維径が０．１〜６μの脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布および繊維径が５〜１８μの脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布が積層されている上記６項に記載の生分解性防草シート。

本発明によれば、雑草の生育抑制に充分な遮光性や施工に充分な強度を損なうことなく、かつ柔軟で土壌への密着性に優れ、透水性に充分優れた生分解性防草シートを得ることができる。

本発明について以下具体的に説明する。
本発明の防草シートに用いる長繊維不織布を構成する脂肪族ポリエステルの繊維は、以下の熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、ポリグリコール酸やポリ乳酸のようなポリ（α−ヒドロキシ酸）またはこれらを主たる繰り返し単位要素とする共重合体が挙げられる。また、ポリ（ε−カプロラクトン）およびポリ（β−プロピオラクトン）のようなポリ（ω−ヒドロシキアルカノエート）が挙げられる。さらに、ポリ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシカプロレート、ポリ−３−ヒドロキシヘプタノエートならびにポリ−３−ヒドロキシオクタノエートのようなポリ（β−ポリヒドロシキアルカノエート）およびこれらを構成する繰り返し単位要素とポリ−３−ヒドロキシバリレートやポリ−４−ヒドロキシブチレートを構成する繰り返し単位要素との共重合体が挙げられる。また、グリコールとジカルボン酸との縮重合体からなるポリアルキレンジカルボキシレート、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およびポリネオペンチルオキサレート等、またはこれらを主たる繰り返し単位要素とするポリアルキレンジカルボシキレート共重合体が挙げられる。さらに、これらのような生分解性を有する各重合体を複数種選択し、これらをブレンドしたものを適用することも出来る。

本発明においては、生分解性及び紡糸性、実用性等の点から、以上の中で特に、ポリ乳酸系重合体が好適に使用できる。ポリ乳酸系重合体としては、ポリ（D−乳酸）、ポリ（L−乳酸）、Ｄ−乳酸とL−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体およびＤ−乳酸とL−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体からなる群から選ばれるいずれかの重合体、またはこれらの重合体のブレンド物が好ましい。中でも特に、融点が１００℃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、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸およびヒドロキシオクタン酸等が挙げられる。これらの内、グリコール酸およびヒドロキシカプロン酸が好ましい。

なお、上記のポリ乳酸重合体の分子量には特に制限は無いが、その分子量が低下すると紡糸が困難となるか、たとえ紡糸が可能であっても得られる繊維の強度が低下する。また、分子量が高くなると加工性が低下し紡糸が困難となる傾向を示す。これらの点を考慮すると、好ましい重量平均分子量は、１００００〜１００００００の範囲から選ばれる。重量平均分子量の範囲は３００００〜５０００００が特に好ましい。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。

また、ポリ乳酸系重合体には、結晶核剤が添加されていても良い。結晶核剤としては、タルク、酸化チタン、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムおよびカーボン等が挙げられる。このような結晶核剤を添加すると、ポリ乳酸系重合体の結晶化が促進されて、耐熱性や機械的強度が向上する。また、ポリ乳酸系重合体を紡糸する際に、紡糸・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。

上記の理由により、ポリ乳酸系長繊維の結晶化度は、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、ポリ乳酸系重合体に対する結晶核剤の添加量は、０．１重量％〜３．０重量％、より好ましくは０．５重量％〜２．０重量％である。なお、ここでいう結晶化度とは、粉末化した長繊維（不織布）の広角Ｘ線回折パターンから、ルーランド法により求めたものである。繊維の結晶化度が１０％未満であると、耐熱性や機械的強度の向上効果が小さい。結晶化度が４０％を超えると繊維としての柔軟性に欠け、紡糸性に劣るばかりでなく、コンポスト化処理時の分解速度も著しく遅くなることがある。

また、上記結晶核剤以外に、ポリ乳酸系重合体は、可塑剤により可塑化されやすいことから、適度の風合いと柔軟性を得るために、可塑剤を含有させても良い。可塑剤として、ジ−ｎ−オクチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、ジベンジンルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジウンデシルフタレート等のフタル酸誘導体、ジイソオクチルフタレート等のイソフタル酸誘導体、ジ−ｎ−ブチルアジペート、ジオクチルアジペート等のアジピン酸誘導体、ジ−ｎ−ブチルマレート等のマレイン誘導体、トリ−ｎ−ブチルシトレート等のクエン酸誘導体、モノブチルイタコネート等のイタコン酸誘導体、ブチルオレート等のオレイン酸誘導体、グリセリンモノリシルレート等のリシノール酸誘導体、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート等のリン酸エステル等の低分子化合物、トリアセチン（グリセリントリアセテート）等の酢酸誘導体、重合度２〜１0程度の乳酸オリゴマー、ポリエチレンアジペート、ポリアクリレート等の高分子可塑剤等が挙げられる。上記可塑剤の内、好ましい可塑剤としては、トリアセチンおよび重合度が２〜１0の乳酸オリゴマー等が挙げられる。

可塑剤含有量はポリ乳酸系重合体に対し１重量％〜３５重量％が好ましく、より好ましくは５重量％〜１５重量％である。

更に、顔料、艶消し剤、着色剤、難燃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、必要に応じて添加することができる。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、植物の生育に寄与することができる。

また、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こんだポリマーを紡糸した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。更に、繊維化した後の染色では着色しにくい脂肪族ポリエステル繊維についても良好な着色が得られる。

本発明の防草シートに用いる不織布を構成する脂肪族ポリエステルの繊維形態は、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、繊維の横断面形状は、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、芯鞘型複合断面および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断面形状を選択することが出来る。

本発明の防草シートに用いる長繊維不織布は、目付が好ましくは７０ｇ／ｍ²〜３００ｇ／ｍ²であり、さらに好ましくは７０ｇ／ｍ²〜２００ｇ／ｍ²であり、特に好ましくは１００ｇ／ｍ²〜１８０ｇ／ｍ²以下である。目付が上記の範囲にあると、得られる防草シートは、遮光性優れると共に、柔軟性が適度で土壌への密着性に優れ、施工時に充分な強度を有し、かつ生分解性にも優れる。

本発明の防草シートに用いる長繊維不織布は、平均繊維径が好ましくは７μｍ〜３０μｍ、さらに好ましくは１０μｍ〜２８μｍ、特に好ましくは１２μｍ〜１８μｍである。平均繊維径が７μｍ未満では、繊維間隙が小さくなり、遮光性は向上するが、強度が低く施工時に杭打ち部等で破れが発生し、更に紡糸性にも劣る。平均繊維径が３０μｍを超えると、強度は強くなるが遮光性および貫通抵抗が低下し、防草性が悪くなる。

本発明の防草シートに用いる長繊維不織布は、同一繊維径の単層でもよいが、繊維径の異なる2種類以上の繊維が複合されたものでも良い。繊維径は生分解性に関与し、平均繊維径が細いと分解が早く、繊維径が太いと分解速度が遅くなる。繊維径の異なる繊維を複合することにより、分解速度を任意に制御することができる。さらに、分解の初期においては、繊維径の細い繊維が分解を開始し、一方太い繊維は防草シートの強度を保持する役割を担う。分解の中期では太い繊維も徐々に分解を始め、やがてすべて分解するという過程をとる。

本発明の長繊維不織布は繊維径が０．１〜６μの脂肪族ポリエステル繊維と、繊維径が５〜１８μの脂肪族ポリエステル繊維が複合されていることが好ましい。複合方法としては、混繊または積層、複合紡糸等のいずれでもよい。繊維径が０．１μより細いと初期の分解開始が早すぎ、繊維径が１８μより太いと充分な生分解性がえられない。さらに、繊維径が５〜１８μの脂肪族ポリエステル長繊維不織布と、繊維径が０．１〜６μの脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布が積層されていても良い。特に繊維径が０．１〜６μの脂肪族ポリエステル繊維からなる不織布層の両面に、繊維径が５〜１８μの脂肪族ポリエステル長繊維不織布が積層され、熱融着により接合された構造は生分解性と強度を両立する点で好ましい。

本発明の防草シートに用いる長繊維不織布の平均見掛け密度はシートの柔軟性および遮光性に関係し、０．１ｇ／ｃｍ³〜０．３ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。より好ましくは０．１４ｇ／ｃｍ³〜０．２８ｇ／ｃｍ³である。平均見掛け密度が０．１ｇ／ｃｍ³未満では柔らかなシートとなり、土壌への密着性は良いが、繊維間隙が大きくなり、充分な遮光性が得られない。一方０．３ｇ／ｃｍ³を超えると高密度構造となり、柔軟性が不足し、施工作業時に滑り易く、また、土壌の凹凸面に馴染まず、土壌との密着性が不足し防草性が低下する。

本発明の防草シートに用いる不織布の繊維配向係数は０．５以上２．５以下、好ましくは０．７以上２．０以下、より好ましくは０．８以上１．５以下である。本発明でいう繊維配向係数とは、シートの繊維の縦方向と横方向の配向程度を示す値であり、下記式にて求められる。
繊維配向係数＝縦方向引張強力／横方向引張強力

繊維配向係数が２．５を超えると、シートは縦方向と横方向の強力差が大きく、シートを固定させる為に杭打ち等をした場合に強力の低い方向に破れ易く、施工性および作業性に劣るものとなる。更に、横方向には柔らかいものの縦方向には硬く、土壌の凹凸に馴染みにくく土壌との密着性に劣るものとなる。また、草が生えてきた場合、強力の低い横方向に応力が集中してその部分から貫通孔が開き易く、防草性に劣るものとなる。一方繊維配向係数が０．５未満では、逆に横方向の強力が過大で硬くなり、土壌との密着性が低下する。その結果、繊維配向係数が上記範囲外であると、防草性に劣るものとなる。

以下に本発明の防草シートに用いる長繊維不織布の製造方法の代表例を説明する。
本発明の防草シートに用いる長繊維不織布は、いわゆるスパンボンド法にて効率よく製造することが出来る。すなわち、上述のポリ乳酸系重合体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郡を開繊させた後、スクリーンからなるコンベアのごとき移動堆積装置上に堆積させてウエブとする。

次いで、この移動堆積装置上に形成されたウエブに、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、長繊維スパンボンド不織布を得ることができる。

紡出糸条としては、３５００ｍ／分〜６０００ｍ／分の高速で牽引細化することが好ましい。牽引細化する際に牽引速度が３５００ｍ／分未満では、重合体の配向結晶化が進まず、得られる長繊維不織布の機械的特性が低下したり、湿熱収縮率が大きくなったりする。牽引速度が６０００ｍ／分を超えると、紡糸性が急激に悪化して糸切れを起こすことがある。

本発明の防草シートに用いる長繊維不織布を部分熱圧着した場合、長繊維不織布を構成する繊維間隙を小さくすることができ、遮光性、貫通抵抗、強度保持性に効果的である。部分熱圧着は、上記方法にて不織布全体に均等に分散された融着部分を形成させる。

部分熱圧着率は、長繊維不織布全体に対して熱圧着部分の面積率で表し、部分熱圧着率が好ましくは５％〜３０％であり、さらに好ましくは１０％〜２８％、特に好ましくは１２％〜１８％である。部分熱圧着率が５％未満では、柔軟性が良く土壌との密着性および施工性は良いが、貫通抵抗および強度等に劣る。部分熱圧着率が３０％を超えると、貫通抵抗が良く防草性に優れるが、透水性が悪化したり、不織布が脆化しやすくなる。

本発明の防草シートに用いる長繊維不織布の製造において肝要な点は、特定された部分熱圧着率を満足することにあり、所謂点状融着区域の形状は何ら限定されず、如何なる形状でもよい。

また、本発明の防草シートに用いる不織布は凹凸賦型部を有していると好ましい。シート表面に凹凸賦型が施されることにより、腰が弱くなり、柔軟性が向上し、土壌との密着性、施工性が向上する。更に、防草シートを用いて植栽している場合などには雨水等が速やかに透水することが必要であるが、表面の凹凸賦型部の凸部で水が堰き止められ、凹部に水が溜まることにより、シート表面を水が流れることなく、土中への透水性が向上する。

凹凸賦型部とは、熱圧着部のパターンとは異なる非結合性の凹部と、反対面に凸部を形成していることをいい、不織布は点在する部分的熱圧着部によって表裏一体化されているが、その他の部分は繊維自体のソフトな触感を有する。凹あるいは凸変形を付与する方法は、例えば表面に凹、凸あるいは凹凸模様を有し、両方が丁度かん合するようになったロール間、一方の表面に凹、凸模様を持つロールと可撓性ロール間で押し付けたり、あるいは板間で処理するのが一般的であるが、特殊な方法として狭小な隙間のロール間で布を一定割合で強制的にオーバーフィードさせ、小ジワ状の型付けをする方法もある。

凹凸賦型の条件で特に注意する点は、処理時の温度と布にかかる圧力である。処理時の温度は常温でもよいが、必要に応じて加温して可塑化し型付けしやすくしたり、形態の安定性をつける目的で繊維の結合やセットが生じない範囲で温度を上げて処理しても良い。処理時の圧力は温度によっても異なるが、型付けが充分行われる圧力に設定することは当然である。なお、この型付けを行うことで圧縮された部分の繊維断面の変形が起こるが、この部分的変形効果により、より柔軟さを出すため、さらに高圧の処理をすることも有効である。もちろん圧縮部での繊維の仮固定や熱圧着が起こらないよう十分注意する必要がある。

本発明の好ましい態様として、片面の凸部が、反対面では凹部を形成していることが好ましい。すなわち、例えば、片面には凹部は連続している場合、他面では同部位が凸部となるよう、他域より突き出た状態にすることが好ましい。

発明の防草シートの遮光率は９５％以上である。本発明でいう遮光率とは、雑草の生育を防止するための、日光を遮光する性能をいい、ＪＩＳ−Ｌ１９０６一般長繊維不織布試験方法４．１０項に記載の方法によって測定される値である。遮光率が９５％未満であると、日光が防草シートを通過して雑草にあたり、充分な防草性を得ることができない。このような遮光率は、前述したように、長繊維不織布の目付、繊維径および密度を適切に選定することにより得られる。

また、上記の遮光率を達成するために、着色顔料を脂肪族ポリエステルに添加した着色脂肪族ポリエステル長繊維を用いることができる。着色顔料には、白色顔料以外の緑色、青色および黒色などの有機顔料または無機顔料を用いることができる。遮光性および自然環境対応の観点から、緑色および黒色系が好ましい。また、着色顔料の含有量は、遮光性および溶融紡糸性の観点から、０．１〜５質量％が好ましく、０．３〜３質量％がさらに好ましい。０．１質量％未満では、樹脂中に均等に分散しにくくなり、遮光性が不足しやすくなる。一方、5質量％を超えると、細いノズルからの吐出が不安定となり、生産性が低下しやすくなる。

また、本発明の防草シートの貫通抵抗は０．２Ｎ以上であることが必要である。貫通抵抗がこの範囲を満足することにより、発芽を効果的に防止することができる。なお、ここでいう貫通抵抗は以下の方法で求められる。円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する支持台の円筒状貫通孔を覆うように各防草シートを１枚載置し、更に各シート上に、円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する固定材を、固定材の中心が前記支持台の円筒状貫通孔の中心と一致するように載置して各シートを固定した後、このシートに対して、ハンディー圧縮試験機（カトーテック製、ＫＥＳ−Ｇ５）に取り付けられたニードル（先端部における曲率半径：０．５ｍｍ、直径：１ｍｍ、治具からの突出長さ：２ｃｍ）を、０．０１ｃｍ／秒の速度で垂直に突き刺し、ニードルが突き抜けるのに要する力を測定し、シートの目付から、単位目付あたりの貫通力を算出し、これを貫通抵抗とした。

０．２Ｎ以上の貫通抵抗を達成するためには、用いる不織布の繊維径および繊維配向係数を上述したような範囲にコントロールすることが有効である。さらに、部分熱圧着率を上述したような範囲にコントロールすることも有効である。

さらに、本発明における防草シートのＪＩＳ−Ａ−１２１８に準じて測定した透水係数を１×１０^-2ｃｍ／秒以上とすることで、降雨時の水の溜まりを防止し、また防草シートを用いて植栽している場合には、植物に充分な水を補強することができ、さらに液肥の散布も可能になる。

防草シートの透水性は、防草シートに透水性を付与することにより得ることができる。透水性の付与は、例えばアクリル酸エステル樹脂、ウレタン樹脂、合成ゴム系樹脂、ビニル系樹脂、セルロース系樹脂などの接着性の樹脂、非イオン系、ノニオン系、脂肪酸多価アルコールエステル系および高級アルコール等の界面活性剤などの繊維に親水性を付与できる薬剤、親水加工剤、分散剤、透水剤および水溶性高分子などを、公知のグラビアロール方式、キスロール方式、含浸方式およびスプレー方式などにより塗布することにより行うことができる。この場合の塗布量は０．０１から１０重量％の範囲とするのが好ましい。

以下に本発明を実施例および比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、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。

測定方法及び評価方法は下記の通りである。
（１）目付（ｇ／ｍ²）
ＪＩＳＬ−１９０６に規定の方法で、縦２０ｃｍ×横２５ｃｍの試験片を試料の幅１ｍ当たり３箇採取して重量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求める。

（２）厚み
ＪＩＳＬ−１９０６に規定の方法で荷重１０ｋＰａの厚みを測定する。尚、平均見掛け密度（ｇ／ｃｍ³）は目付と厚みから次式で計算される。
平均見掛け密度（ｇ／ｃｍ³）＝（目付ｇ／ｍ²）／（（厚みｍｍ）×１０００）

（３）平均繊維径（μｍ）
１ｃｍ角の試験片をサンプリングして電子顕微鏡で写真を撮影し、その各写真より単糸繊維径を各２０点つづ測定し、その総平均値から平均繊維径を算出した。ここで、平均繊維径とは、真円の単糸繊維の場合は該単糸繊維の直径を言い、異形断面繊維の場合は該単糸繊維断面の断面積から真円だった場合の単糸繊維直径に換算した値とする。

（４）遮光性（％）
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６で１万ルックスの照度で測定する。

（５）透水係数（ｃｍ／秒）
ＪＩＳ―Ａ−１２１８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３．１４ｃｍ²で測定し、透水係数を算出した。なお、透水係数が大きいほど、透水性が良いことを示す。

（６）部分熱圧着率（％）
１ｃｍ角の試験片をサンプリングして電子顕微鏡で写真を撮影し、その各写真より熱圧着部の面積を各２０点ずつ測定し、その総平均値を熱圧着部の面積とした。不織布の単位面積当たりに占める熱圧着面積の比率を部分熱圧着率として算出した。

（７）繊維配向係数
前述の方法で測定する。引張強力はＪＩＳ−Ｌ−１９０６に基づいて測定した。

（８）土壌への密着性及び施工性
ススキ（イネ科の多年草）の多い荒地を選び、地表のススキやその他の雑草を除去し、底辺（畝の幅）１ｍ、高さ２０ｃｍの畝を２ｍ間隔に形成し、該防草シートを釘止めによって地面に敷設、固定した。土壌への密着性及び施工時のすべりにくさ、釘止め部の破れにくさを以下のように評価した。

土壌への密着性
◎：畝に密着してシートの浮きがみられない。
○：畝にほぼ密着してシートの浮がほとんどみられない。
△：畝からシートが浮いている部分がみられる。
×：畝からシートが浮いて、土壌とシートの間に隙間がある。

施工性
◎：シート施工時にすべりが起こらず、釘止め部でも破れない。
○：シート施工時にすべりがほとんど起こらず、釘止め部でも破れない。
△：シート施工時にすべりが起こりやすく、釘止め部で破れが発生しやすい。
×：シート施工時にすべりが起こりやすく、釘止め部でも破れが発生しやすい。

（９）防草性
上記防草シート施工し２年経過後の防草性を以下のように評価した。
◎：ススキの発生はなく、不織布表面への雑草の種子の定着がみられない。
○：ススキの発生は極僅かで、不織布表面への雑草の種子の定着もほとんど。
△：ススキが発生し、不織布表面への雑草の種子の定着が僅かにみられる。
×：ススキが多く発生し、不織布表面でも雑草が発芽している。

（１０）生分解性
上記防草シートを一定期間放置した後、その分解状態を観察し、以下の評価を行った。防草シートの生分解性としては施工後２年間は防草性を保つ為生分解せず、２年目以降に生分解性が進むものが、生分解性に優れる。
○：１〜２年の間は生分解せず、３年後にはほぼ完全に生分解する。
△：１〜２年のうちにほぼ完全に生分解していた。
×：非生分解性であった。

［参考例１］
６５ｍｍの押出し機を用い、融点が１７０℃、ＭＦＲ値が１０ｇ／１０分のポリ乳酸（Ｄ体／Ｌ体の共重合比（モル比）＝１．３／９８．７）熱可塑性樹脂を押出し温度２１５℃にて押出し、１５４０ホールの紡糸口金を用いてフィラメント群を紡出し、これを高速気流牽引装置を使用して牽引し、移動する吸引装置の付いた金網製ウエブコンベアに受けてウエブを形成した。

その際に、エアサッカーから送り出されたフィラメント群の一部を、ウェブ進行方向に対して反対側に設置した衝突材に衝突させ、その衝突点またはそれより下流の位置で、その衝突されたフィラメント群全体に、捕集面上に堆積されるウェブ中のフィラメントがウェブ進行方向に配列されるように、斜め下方に向けて高速空気流を吹き当て、フィラメントの繊維配列を調整した。噴射する高速空気流の噴射量によって、得られる不織布の繊維配向係数を調整した。

なお、ＭＦＲ値は、「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」ＪＩＳＫ−７２１０の表１の条件４（試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８Ｎ）に準じて測定を行なって求めた値である。

得られたウエブを搬送し、彫刻ロールと平滑ロールを組み合わせた熱圧着ロールにて５０ｋｇ／ｃｍの線圧力で部分熱圧着することにより、長繊維スパンボンド不織布を得た。得られた不織布の物性を表１に示す。

この不織布にキスロール方式により非イオン界面活性剤を０．５重量％付着させて本発明の防草シートを得た。この防草シートを前述の土壌表面に敷設し、一定期間放置した後で防草シートの生分解状況及び防草効果を観察した。得られたシートの物性、防草効果、生分解性等を表１に併せて示す。

［参考例２〜３］
衝突材への衝突条件、即ち高速空気流の噴射量を変更して、異なった繊維配向係数としたことを除いて、参考例１と同様に長繊維スパンボンド不織布を作製した。得られた長繊維スパンボンド不織布を用いて、参考例１と同様に防草シートを得た。得られた防草シートを参考例１と同様に評価した。その結果を表１に併せて示す。

［実施例４］
長繊維スパンボンド不織布の部分熱圧着後に非結合性の凹凸賦型を行なったことを除いて、参考例１と同様に長繊維スパンボンド不織布を作製した。得られた長繊維スパンボンド不織布を用いて、参考例１と同様に防草シートを得た。得られた防草シートを参考例１と同様に評価した。その結果を表１に併せて示す。

なお、凹凸賦型は、一辺０．９ｍｍ、線幅０．１ｍｍの連続線状のハニカム形状柄（亀甲凹柄）（押付け面積率１２．５％、柄ピッチ縦２．８ｍｍ、横３．２ｍｍ、深さ０．７ｍｍ）のエンボスロール（１００℃）と表面硬度５０度（JIS-A硬度）のゴムロールとの間に通し、線圧１００ｋｇ／ｃｍで柄を押付けることにより行なった。亀甲周辺が押付けられ凹部となり、中央部が盛り上がり凸部となった柔軟な不織布が得られた。

［参考例５］
長繊維スパンボンド不織布の部分熱圧着率を高くしたことを除いて、参考例１と同様に長繊維スパンボンド不織布を作製した。得られた長繊維スパンボンド不織布を用いて、参考例１と同様に防草シートを得た。得られた防草シートを参考例１と同様に評価した。その結果を表１に併せて示す。

参考例１〜３および５並びに実施例４のいずれの防草シートも、縦横均一に繊維が配列され、柔軟でかつ縦横の強力バランスが均一であった為、土壌へ密着性が良く、施工性に優れていた。更に遮光性が高く、透水性も良好であり、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為、３年後に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。

［比較例１〜２］
樹脂の吐出量、彫刻ロールの柄および高速空気流の噴射量を変更して、異なった平均繊維径、部分熱圧着率および繊維配向係数としたことを除いて、参考例１と同様に長繊維スパンボンド不織布を作製した。得られた長繊維スパンボンド不織布を用いて、参考例１と同様に防草シートを得た。得られた防草シートを参考例１と同様に評価した。その結果を表１に併せて示す。

表からもわかるとおり、得られた防草シートは、遮光性は充分であるものの、部分熱圧着率が過大でかつ平均繊維径が太いものであったため、シートの風合いが硬く、土壌への密着性に劣るものであった。更に縦横の繊維配列係数が大きく、縦横の強力の差が大きいために、強力の弱い方向に応力が集中するため、杭打ち部で裂け易く施工性に劣るものであった。

［比較例３］
樹脂の吐出量および高速空気流の噴射量を変更して、異なった平均繊維径および繊維配向係数としたことを除いて、参考例１と同様に長繊維スパンボンド不織布を作製した。得られた長繊維スパンボンド不織布を用いて、参考例１と同様に防草シートを得た。得られた防草シートを参考例１と同様に評価した。その結果を表１に併せて示す。
得られた防草シートは、遮光性は充分であるものの縦横の繊維配列係数が小さく、強力が低くて硬く土壌への密着性に劣るものであった。

［比較例４］
融点が２５６℃、［η］=０．７１のポリエチレンテフタレート熱可塑性樹脂を、押出温度３００℃にて押出し、１５４０ホールの紡糸口金を用いてフィラメント郡を紡出し、これを高速気流牽引装置を使用して牽引し、それ以降は参考例１と同様にウエブを作成し長繊維スパンボンド不織布を得た。尚、［η］は極限粘度であり、極限粘度［η］は、次の定義式に基づいて求められる値である。

[η]＝ｌｉｍ（ηｒ−１）
Ｃ→０
式中、ηrは、純度９８%以上のｏ−クロロフェノールに溶解したポリエチレンテフタレート溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶剤自体の粘度で割った値であり、相対粘度と定義されているものである。また、Ｃは、上記溶液１００ml中のグラム単位による溶質の質量値である。

得られた長繊維スパンボンド不織布を用いて、参考例１と同様に防草シートを得た。得られた防草シートを参考例１と同様に評価した。その結果を表１に併せて示す。本比較例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為、土壌への密着性、施工性、防草性には優れるものの、一定期間が経過しても土壌面で分解することが無く、使用後にはシートを取り除く作業が必要となった。

本発明の防草シートは、施工性が良好で防草効果に優れ、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がない。従って、ハウス内栽培、通路マット等の農業資材、道路などの斜面、公園、ゴルフ場、高速道路等に好適に使用することができる。

Claims

目付が１００〜１８０ｇ／ｍ^２および繊維配向係数が０．５以上２．５以下の脂肪族ポリエステル長繊維不織布からなる防草シートであって、該脂肪族ポリエステルが、Ｄ−乳酸の重合体、Ｌ−乳酸の重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体およびＤ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体からなる群から選ばれる重合体、または該群から選ばれる二種以上の重合体のブレンド体であり、該不織布は部分熱圧着接合により形成され、部分熱圧着された面積が該不織布の全面積の１０％以上２８％以下であり、該熱圧着部のパターンとは異なる非結合性の凹部と反対面に凸部とを形成する凹凸賦型処理がなされており、遮光率が９５％以上、接着性樹脂、界面活性剤、親水加工剤、分散剤、透水剤並びに水溶性高分子から選ばれた透水性を付与する加工剤が不織布に対して０．０１〜１０重量％付与されて、ＪＩＳ−Ａ−１２１８に準じて測定した透水係数が１×１０^-2ｃｍ／秒以上、かつ先端の曲率半径が０．５ｍｍで直径が１ｍｍのニードルを貫通させた際の貫通抵抗が０．２Ｎ以上である生分解性防草シート。
前記不織布が着色顔料を含んでいる請求項１に記載の生分解性防草シート。
前記不織布の平均繊維径が７〜３０μｍである請求項１または２に記載の生分解性防草シート。