JP2015059107A - 防草シート - Google Patents

Abstract

【課題】シート下からの雑草の発生、繁茂を効果的に抑制すると共に、防草シート上で飛来種子が成長することを抑制し、かつ藻等の発生も抑制しうる防草シートを提供する。【解決手段】 熱可塑性繊維で構成された布帛であり、防草シートとして使用において上側面の表面に金属イオンを担持した無機系抗菌剤が固着してなる防草シート。無機系抗菌剤は、親水性又は吸水性を有する成分が混錬されている樹脂エマルションを用いて固着されていることが好ましく、金属イオンが銀イオンおよび銅イオンであることが好ましい。【選択図】 なし

Description

本発明は、農業、園芸、土木等の産業分野において、雑草の発生、繁茂を効果的に抑制しうる防草シートに関するものである。

農業分野では、圃場周辺の法面や畦畔、ハウス周辺、休耕地、電柵の下、土木・産業分野では公園や道路周辺、近年ではメガソーラーの下などの雑草の発生及び繁茂を抑制するために、地面から生える雑草の貫通の抑制、遮光による雑草の発芽及び成長の抑制のために防草シートが用いられている。防草シートとしては、合成繊維を主成分とした不織布製のものや織編物製のもの、合成樹脂の割繊維を用いた織編物などが知られている。このようなシートの形態によっては、使用中に水が溜まり、防草シート上を歩行する場合には滑りやすく歩行しにくく、また、水が溜まることにより藻が発生しやすく、同様に滑りやすくなり、また景観の点でも問題がある。

一方、特許文献１には、従来の防草シートの上にさらに特定の色に着色した無機材料を載置することにより景観を維持しうる防草構造体を提案している。すなわち、従来の防草シートでは、長期の使用により、耐久性とともに景観も劣るため、これを解消するために、砕石や粒状物を防草シートの上に載置したものである。この方法では、水溜まりが発生して景観が悪くなるという問題がない。

しかしながら、特許文献１の方法では、砕石や粒状物の間に砂埃が溜まり、そこに飛来種子が着床すると、やはり防草効果を効果的に果たすことができない。

特開２００４−２９８１５４号公報

本発明は、上述のような現状を鑑み、シート下からの雑草の発生、繁茂を効果的に抑制すると共に、防草シート上で飛来種子が成長することを抑制し、かつ藻等の発生も抑制しうる防草シートを提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を達成するものであり、熱可塑性繊維で構成された布帛であり、防草シートとして使用において上側面の表面に金属イオンを担持した無機系抗菌剤が固着してなることを特徴とする防草シートを要旨とする。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の防草シートは、熱可塑性繊維で構成された布帛である。繊維を構成する熱可塑性重合体としては、特に制限するものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系重合体、ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリエステル、ポリ乳酸などのポリエステル系重合体、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系重合体が挙げられる。なお、熱可塑性重合体としては、抗菌剤を付与する際の加工適性を考慮すると、融点が１５０℃以上の重合体を選択することが好ましく、融点２００℃以上の重合体を選択することがより好ましい。

なお、繊維を構成する熱可塑性重合体には、必要に応じて、例えば、艶消し剤、顔料、防炎剤、消臭剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤等の各種添加剤を本発明の効果を損なわない範囲内で添加してもよい。

繊維の形態は、特に限定するものではなく、上記重合体単独からなるものであってもよいし、複数の異なる重合体を複合した構造であってもよい。また、複数の異なる重合体をブレンドしたものを用いてもよい。

本発明の防草シートは、使用において上側面となる表面に金属イオンを担持した無機系抗菌剤が固着されている。このように防草シートの上面に特定の抗菌剤を付与することにより、飛来種子によるシート上での雑草の生育を抑制し、また、藻の発生を抑制することが可能となる。

本発明の防草シートにおいて使用する抗菌剤が無機系抗菌剤であることにより、固着させるための加工工程において熱を付与した場合に、有機系抗菌剤のように熱による変化が発生することがないため、性能を効果的に奏することができる。また、使用の過程で溶出した抗菌剤が土壌に入り込んだ際に、例えば、農業用途では土壌内の肥料や農薬との反応する、土木用途では排水への影響が懸念されるという、有機系抗菌剤を使用したときのような問題が、無機系抗菌剤では発生しない。

無機系抗菌剤としては、三次元骨格構造を持つゼオライトの構造内にイオン交換にて金属成分を担持させたものを好ましく用いる。三次元骨格構造を有することにより金属イオンの溶出度合いをコントロールでき、なおかつ、耐熱性が高く、固着させる際の加工安定性にも優れる。

無機系抗菌剤が担持する金属イオンとしては、銀イオンや銅イオンが挙げられる。金属イオンは、一般に抗菌性（菌やカビを不活化させる）があることが知られているが、本発明においては、この金属イオンを担持した無機系抗菌剤が、藻の発生抑制効果や、根の忌避効果があることを見出し、本発明に至ったものである。なお、銀イオン、銅イオン以外にも抗菌性を有する金属イオンが担持されていれば、本発明の範囲内であることはいうまでもない。

上記した無機系抗菌剤は、樹脂エマルションを用いて布帛に固着させるとよい。このとき、抗菌剤と樹脂エマルション（樹脂エマルションにおいては、乾燥後の固形分質量）の質量比は、５：１〜１：５であることが好ましい。この質量比が５：１よりも抗菌剤の比率が大きくなると、抗菌剤の脱落が発生し、本発明が目的とする飛来種子の育成抑制や藻の発生抑制効果を十分に奏しにくくなる。一方、この質量比が１：５よりも抗菌剤の比率が小さくなると、抗菌剤が樹脂エマルションで覆われてしまい、金属イオンの溶出が抑制されて、また、本発明が目的とする効果が得られにくい傾向となる。このような理由から、抗菌剤と樹脂エマルション（固形分質量）の質量比は、３：１〜１：３がより好ましい。

樹脂エマルションは、親水性または吸水性を備えている樹脂であるか、あるいは親水性または吸水性を有する成分が混錬されていることが好ましい。このエマルションが撥水性であると、無機系抗菌剤が水分と接触することを阻害されて、結果として金属イオンの溶出が不十分となり、目的とする効果を奏しにくくなるだけでなく、防草シート上に水溜まりが生じやすくなる。なお、布帛にも親水性の成分を付着させることによって、シート上により水溜りを生じにくくするとよい。

樹脂エマルションを用いて、無機系抗菌剤を固着させる具体的な方法としては、少なくとも布帛の片面に固着させればよく、樹脂エマルション中に無機系抗菌剤を混合した溶液を用いて、ベタ印刷、グラビア印刷、コーティング等を行う方法が挙げられる。なお、樹脂エマルションに布帛を含浸させて、布帛の厚み方向にも布帛全体に付着させる方法でもよいが、布帛への付着量が同じである場合、効果を奏する面に付着する量が相対的に減少することから、性能も低下する傾向となり効率的であるとはいいがたい。

無機系抗菌剤の付着量は特に限定されるものではないが、少なすぎると、効果がすぐに低下してしまうため好ましくなく、多すぎると金属イオンの溶出が多くなり排水の金属イオン濃度が高くなるだけでなく、コスト的にも不利である。したがって、無機系抗菌剤の付着量は、防草シート使用場所の雨水等の水分量にもよるが、概ね１ｇ／ｍ^２から２０ｇ／ｍ^２が適当であり、その効果が低下してきた場合には、再度、無機系抗菌剤を糊等の接着材を用いて付与するとよい。

防草シートのＬ＊値（白度）は４０以下であることが好ましい。Ｌ＊値が４０より大きいと、敷設中、時間の経過とともに汚れが目立つようになり景観上あまり好ましくなく、Ｌ＊値が３０以下であることがより好ましい。

防草シートの遮光率は９０％以上が好ましい。防草シートの遮光率を９０％以上にすることにより、防草シート下の雑草の生育を十分に抑制することができる。また、より好ましくは、９５％以上である。

本発明の防草シートの目付は、５０〜３００ｇ／ｍ^２が好ましい。目付が５０ｇ／ｍ^２以上とすることにより、防草シート下からの雑草の育成を抑制しうる遮光性を確保でき、また、防草シートとして必要な機械的特性を有するものとなる。一方、目付が３００ｇ／ｍ^２以下とすることにより、取扱い性易く、地面への追従性が良好なものとなる。このような理由から、目付は８０〜２６０ｇ／ｍ^２が好ましい。

本発明の防草シートによれば、シート下の雑草の生育及び繁茂を抑制するだけでなく、シート上面に固着した無機系抗菌剤より水分を介して溶出する金属イオンがシート全体へ拡散するため、カビ等の増殖を抑制するばかりでなく、シート表面に付着した飛来種子からの発芽、生育を抑制し、シートに藻等の発生、繁茂を抑制し、美観を保つことができる。

次に、本発明の防草シートを実施例によってさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。また、実施例における各特性値は、以下のようにして求めたものである。
（１）ポリマーの極限粘度：フェノールと四塩化エタンとの等重量混合溶媒を用い、２０℃にて測定した。
（２）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、昇温速度２０℃／分で測定した。
（３）Ｌ＊値：色彩色差計（データプロセッサ ＤＰ−３００、測定ヘッド ＣＲ−３１０：ミノルタ社製）を用い、繊維布帛及び有孔フィルムは測定箇所の試料の目付が３００ｇ／ｍ²以上となるように、シートを折りたたみ、設置して測定した。なお、本発明のマットは、折りたたまずに測定した。測定の際は、測定個所を変えて３個所測定し、得られた値の平均値をＬ＊値とした。
（４）遮光率：ＪＩＳ Ｌ １９０６の５．１０に準じ、光源の照度を２０００ ｌｘとして、Ｎ＝５の平均値を遮光率（％）とした。
（５）抗菌剤付着量：あらかじめ空焼きしたるつぼに試料となるシートサンプルを５×１０ｃｍサイズ秤量し、電気炉にて６５０℃１時間で灰化し、灰分を白金皿に移して硝酸（１＋１）１０ｍｌとフッ酸５ｍｌを加えてホットプレート上にて加温溶解を行う。溶解液に水を加えて全量１００ｍｌにする。原子吸光光度計にて金属の定量分析を行い、換算して抗菌剤の付着量を求めた。

実施例１
融点２６０℃、極限粘度［η］＝０．６８のポリエチレンテレフタレートに黒色顔料のカーボンブラックを添加し、紡糸口金を用いて、溶融温度２８５℃で紡糸口金より吐出した。そして、紡糸速度４８００ｍ／分でエアーサッカーにて吸引し、その後に金網ネット上に捕集し、繊度が３．８デシテックスのポリエステル長繊維不織ウエブを得た。得られた長繊維不織ウエブを、２１０℃に加熱された一対の彫刻ロールと同じく２１０℃に加熱された平滑ロールからなる熱圧接装置に導入し、線圧５０ｋｇ／ｃｍで熱圧接して長繊維不織布とした。次いで、脂肪酸エステルとノニオン活性剤とカチオン活性剤とを主成分とする親水性油剤（原液）をアクリルバインダーの固形分質量に対し０．５質量％投入し、同浴で固形分質量に対し１６質量％になるように含浸させた。引き続き、１６０℃の乾燥機で乾燥し、親水性を有する長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の目付は２００ｇ／ｍ^２であった。

次いで、銀イオンと銅イオンとが担持してなる無機系抗菌剤（シナネンゼオミック社製 ＷＡＣ１０ＮＳ）とアクリルバインダー樹脂を固形分質量比で抗菌剤：アクリルバインダー樹脂＝２：１の設定で混合したエマルション溶液を準備し、無機系抗菌剤の付着量が４ｇ／ｍ^２となるように長繊維不織布にグラビアコーティングにて付着させて防草シートを得た。実際に付着した抗菌剤量は４．４８ｇ／ｍ^２であり、アクリルバインダーは２．４５ｇ／ｍ^２付着していた、防草シートのＬ＊値は２４．２、遮光率は９８％であった。

実施例２
実施例１で得られた長繊維不織ウエブを、１８０℃に加熱された一対の彫刻ロールと同じく１８０℃に加熱された平滑ロールからなる熱圧接装置に導入し、３５ｋｇ／ｃｍで熱圧接した後に、シリコン系の油剤を付与し、ニードリング処理を行い、構成繊維同士を三次元的に交絡させて一体化したニードルパンチ不織布を得た。ニードリングの条件としては、ニードルパンチ機械（針；フォスター製 ＰＢ−＃３６）にて、ニードリングの回数を６４回／ｃｍ^２ 、針深１０．５ｍｍとした。

次いで、実施例１と同様の親水性油剤入りのアクリルバインダーを、固形分質量で１４質量％になるように、含浸により付与した。引き続き、１６０℃の乾燥機で乾燥し、親水性を有するニードルパンチ不織布を得た。得られた不織布の目付は１２０ｇ／ｍ^２ であった。

次いで、実施例１で用いた無機系抗菌剤を用い、抗菌剤：アクリルバインダー樹脂＝３：１．３５の設定で混合したエマルション溶液を準備し、抗菌剤付与量が３ｇ／ｍ^２となるようにグラビアコーティングにてニードルパンチ不織布に付着させて防草シートを得た。得られた防草シートに実際に付着した抗菌剤量は３．２ｇ／ｍ^２で、アクリルバインダーは１．４ｇ／ｍ^２付着していた。防草シートのＬ＊値は２９．６、遮光率は９６％であった。

比較例１
実施例２において、抗菌剤を付与する工程を省いたシート（親水性を有するニードルパンチ不織布）を比較例のシートとした。

＜種子の生育試験＞
実施例１、２の防草シートおよび比較例１のシートを用いて、シート上に撒いた種子の発育状態を確認する試験を行った。すなわち、それぞれ２０ｃｍ×２０ｃｍに切り取った試料を準備し、試料の上に、飛来種子に見立てたベビーリーフの種をそれぞれのシートに４０粒撒き、水を散布した。そして、ときどき水の散布を行い、シート及びシートの下が濡れた状態を保持した。種撒きから１週間後の状況を考察とともに以下に記載する。

実施例１の防草シート上には、５粒の種から発芽はしたものの、長さは５ｍｍ程度以下の芽であり、また、根はかろうじて観察されるがシートへの侵入はなく、このままでは、根がシートにつかないため、いずれ枯れることが容易に想定できるものであり、飛来種子から発芽を抑制しうるものと判断した。

実施例２の防草シート上には、１２粒の種から発芽していたが、その芽の長さは５ｍｍ〜１ｃｍ程度であり、かろうじて観察できる小さい根のシートへの侵入はほぼなく、飛来種子からの発芽を抑制しうるものと判断した。

比較例１のシート上には、２０本以上の発芽が見られ、長さ２〜３ｃｍ程度となっていた。また、根は、シート内に入り込んでおり、今後も順調に成長しうることがうかがわれた。

＜藻の発生状況＞
実施例１、２の防草シートおよび比較例１のシートを用いて、５０ｃｍ×５０ｃｍに切り取った試料を準備し、試料には、ほぼ毎日水を散布した。３か月経過後のシートの状態を観察したところ、実施例１、２のシートには藻が発生せず美観を保っていたが、比較例１のシートには、藻が発生していた。

Claims (7)

1. 熱可塑性繊維で構成された布帛であり、防草シートとして使用において上側面の表面に金属イオンを担持した無機系抗菌剤が固着してなることを特徴とする防草シート。
2. 無機系抗菌剤は、親水性又は吸水性を有する成分が混錬されている樹脂エマルションを用いて固着されていることを特徴とする請求項１記載の防草シート。
3. 無機系抗菌剤と樹脂エマルション（固形分質量）の質量比が５：１〜１：５であることを特徴とする請求項２記載の防草シート。
4. 金属イオンが銀イオンおよび銅イオンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の防草シート。
5. Ｌ＊値が４０以下であり、かつ、その遮光率が９０％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の防草シート。
6. 布帛が、一対の熱圧接ロールに通すことにより熱圧接されてなる長繊維不織布であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の防草シート。
7. 目付が８０〜２６０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の防草シート。