JP2008017749A - 防草シート - Google Patents

Abstract

【課題】脂肪族ポリエステルを主たる成分として含んでいるため環境影響が低く、かつ防草シートとして使用するに好適な特性を備えた熱可塑性フィラメント不織布を提供するものである。
【解決手段】
本発明は、熱可塑性フィラメント不織布からなる防草シートに関するであって、脂肪族ポリエステルとポリアミドがブレンドされてなる熱可塑性フィラメントを含有することを特徴とする防草シートに関するものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱可塑性フィラメント不織布からなる防草シートに関するものであり、脂肪族ポリエステルとポリアミドとのブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントを含むものである。

従来、いわゆるスパンボンド法にて製造された熱可塑性フィラメント不織布は、熱接着、あるいはニードルパンチ加工などにより高い強度が得られるという利点から防草シートとして幅広く使用されており、主としてポリエチレンテレフタレートからなる不織布が用いられている。しかしながら従来の防草シートは不要となったときの廃棄に大きな問題を有するものであった。例えば埋め立て処理をした場合には、防草シートは化学的に安定であり、形態的にも崩壊しにくいため、長期間にわたって形状を保ち続けてしまうという問題点があった。また、焼却処理をした場合には、燃焼時の発熱量が高いため焼却炉を傷めてしまったり、黒煙を発生したりするという問題点があった。

例えば、特許文献１には圧接接着された合成繊維長繊維からなり、構成繊維の平均繊度が３〜１０デニール、目付重量が１００〜５００ｇ／ｍ^２であり、不織布密度が０．３ｇ／ｃｍ^３以上、投影平面空隙率が０．０１〜０．１％でかつ貫通抵抗が８ｋｇ以上である合成繊維長繊維不織布からなることを特徴とする防草シートが提案されている。しかしながら防草シートは繊維形成能を有する有機合成ポリマーより得られるポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、あるいはその共重合体より得られる繊維であるため使用後の廃棄問題を解決できるものではなかった。

そこで、近年では環境志向の高まりとともに、種々の生分解性を有する脂肪族ポリエステル繊維、さらにはそれからなる不織布が提案されている。生分解性を有する不織布は、自然環境下で、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物等の作用により化学的に分解され、さらには形態的に崩壊するため、焼却処理の必要がなく、埋め立て処理や屋外への放置により処分が可能である。仮に焼却処理をした場合でも、生分解性樹脂は従来の不織布に使用されているポリエステル等に比べ、一般的に燃焼熱量が低いため、焼却時に焼却炉を傷めないというメリットがある。

さらに生分解性樹脂の中でもポリ乳酸を始めとするいわゆる非石油系原料の樹脂は、主原料が石油由来でなく、例えばポリ乳酸ではデンプンを主原料として合成が可能であるため、石油資源の消費による大気中への二酸化炭素排出量の増加を防ぐことができるというメリットも有している。しかしながら、ポリ乳酸やその他の脂肪族ポリエステルを主原料とした不織布は、一般的なポリエチレンテレフタレートやナイロンからなる不織布に比べ、耐熱性や強度の点で劣るものが多く、防草シートとして使用するに十分な強度や寸法安定性、耐熱性、加工安定性等を兼ね備えたものは、これまで存在しなかった。

例えば、特許文献２に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が提案されており、当該文献においては、土壌表面にシートを敷設する際の作業性の観点から、不織布の目付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い旨が記載されている。さらに、特許文献３には軸径８．４ｍｍ、軸長さ３ｃｍであって軸の切断角度が４５度である成育したヨシ雑草を想定した鉄製軸による貫通抵抗を限定した生分解性防草シートが提案されており、当該文献においては、出芽力の強い雑草に対する効果の観点から、貫通抵抗が０．１Ｘ−８〜０．１Ｘ＋５（Ｘ：目付）の範囲である必要がある旨が記載されている。しかしながら、これらの文献にはいずれも乾燥時および湿潤時の強伸度積についてはなんら記載がないため、防草シートを敷設後の風雨や人、車の行き交い等で加わる力に対して安定的に耐えられるものではなかった。
特公平４−５２７２７号公報 特許第３５７３６１２号公報 特開２００５−１０２６００号公報

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、機械的強度に優れ、かつ脂肪族ポリエステル、とりわけポリ乳酸のように非石油系原料より合成可能な樹脂を主たる成分として含んでいるため、廃棄処分しても環境影響の低い防草シートを提供せんとするものである。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。

すなわち、
（１）熱可塑性フィラメント不織布からなる防草シートであって、脂肪族ポリエステルとポリアミドとのブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントを含むことを特徴とする防草シート。

（２）前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの単繊維繊度が１〜１５デシテックス、前記不織布の目付が５０〜３００ｇ／ｍ^２であって、乾燥時および湿潤時の目付当たりの強伸度積がともに４０〜３００であることを特徴とする前記（１）記載の防草シート。

（３）前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントが、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有することを特徴とする前記（１）〜（２）のいずれかに記載の防草シート。

（４）前記ブレンドポリマーの脂肪族ポリエステル：ポリアミドの重量比率が２０：８０〜９５：５であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の防草シート。

（５）前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの断面方向において、ポリアミド成分が平均単繊維繊度１×１０^−７〜１×１０^−３デシテックスで微分散していることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の防草シート。

（６）前記脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であり、前記ポリアミドがナイロン６であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の防草シート。

（７）前記不織布がスパンボンド不織布であることを特徴とする前記（１）〜（６）ｍｐいずれかに記載の防草シート。

（８）前記不織布を構成する繊維同士が、機械的絡合処理されてなることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の防草シート。

本発明によれば、脂肪族ポリエステルを主たる成分の一つとして含みながら、優れた機械的強度を有する防草シートを提供することができる。

本発明の防草シートは、熱可塑性フィラメント不織布からなるものであり、熱可塑性フィラメント不織布を構成する熱可塑性フィラメントとして、脂肪族ポリエステルとポリアミドがブレンドされたブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントを含有するものである。

前記脂肪族ポリエステルは生分解性の脂肪族ポリエステルであれば特に限定されないが、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレートバリレート、あるいはこれらの共重合体や変成物を、単独またはブレンドして用いることができる。なかでも紡糸性、力学的特性が良好であり、かつ植物由来のデンプンからの合成が可能であるため環境影響が小さい、ポリ乳酸が最も好ましいものである。かかるポリ乳酸としては、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸の共重合体、あるいはこれらのブレンド体（ステレオコンプレックスを含む）が好ましいものである。かかるポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は５万〜３０万が好ましく、より好ましくは１０万〜３０万である。重量平均分子量が５万を下回る場合は、繊維の強力が低くなる傾向があり、また、重量平均分子量が３０万を越える場合は、粘度が高いためノズルから押し出したポリマーの曳糸性が乏しく、高速延伸ができにくくなり、究極的には未延伸状態になり、十分な繊維強度を得ることができない傾向がでてくる。

また、本発明に用いる脂肪族ポリエステルは、分子鎖末端のカルボキシル基の一部、またはすべてが末端封鎖剤により末端封鎖されてなるものが好ましい。脂肪族ポリエステルの分子鎖末端のカルボキシル基の一部、またはすべてが末端封鎖されることにより、加水分解によるフィラメント、さらにはシートの強度低下が抑制される。末端封鎖剤の添加により脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端濃度を、０〜２０当量／ｔｏｎとすることが好ましく、０〜１５当量／ｔｏｎとすることがより好ましく、０〜１０当量／ｔｏｎとすることがさらに好ましい。ここで脂肪族ポリエステルのカルボキシルキ基末端濃度は、精秤したサンプルをｏ−クレゾール（水分５％）に溶解し、この溶液にジクロロメタンを適量添加した後、０．０２規定のＫＯＨメタノール溶液にて滴定することにより求めることができる。

本発明にて用いられる脂肪族ポリエステルの末端封鎖剤としては、何ら制限されるものではないが、カルボジイミド化合物や、イソシアヌル酸を基本骨格とするグリシジル変性化合物が好ましいものである。これら末端封鎖剤の添加量は、脂肪族ポリエステルに対して、０．０５〜１０ｗｔ％が好ましい範囲であり、０．１〜７ｗｔ％がさらに好ましい範囲である。

本発明にて脂肪族ポリエステルの末端封鎖剤として用いられるカルボジイミド化合物としては、特に限定されるものではないが、モノカルボジイミド化合物が用いられる場合は、５％重量減少温度（以下、Ｔ_５％と示す）が１７０℃以上のモノカルボジイミド化合物であることが好ましく、Ｔ_５％が１９０℃以上のモノカルボジイミド化合物であることがより好ましい。モノカルボジイミド化合物のＴ_５％が１７０℃未満の場合、モノカルボジイミド化合物が紡糸時に分解および／または気化し、糸切れの増加や製品品位の悪化が発生する傾向であり好ましくない方向である。さらにはモノカルボジイミド化合物が脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端に有効に反応、作用せず十分な耐加水分解性の向上効果を得られない傾向もあり好ましくない。なお、ここで５％重量減少温度とは、ＭＡＣＳＣＩＥＮＣＥ社製“ＴＧ−ＤＴＡ２０００Ｓ”ＴＧ−ＤＴＡ測定機により、試料重量１０ｍｇ程度、窒素雰囲気中にて昇温速度１０℃／分として測定した時の、測定開始前の試料重量に対して重量が５％減量したときの温度として求めた温度である。

本発明において末端封鎖剤として用いることのできるモノカルボジイミド化合物の例としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，６−ジエチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−エチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，４，６−トリメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，４，６−トリイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，４，６−トリイソブチルフェニルカルボジイミドなどが挙げられる。末端封鎖剤として用いられるモノカルボジイミド化合物は、１種の単独使用であっても複数種の混合物であってもよいが、耐熱性および反応性や脂肪族ポリエステルとの親和性の点でＮ，Ｎ’−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド（以下、ＴＩＣと記す）が好ましく、複数種のモノカルボジイミド化合物を併用する場合は、末端封鎖剤として用いるモノカルボジイミド化合物の総量のうち５０％以上がＴＩＣであることが好ましい。

モノカルボジイミド化合物により末端カルボキシル基を封鎖する方法としては、脂肪族ポリエステルの溶融状態でモノカルボジイミド化合物を末端封鎖剤として適量反応させることで得ることができるが、脂肪族ポリエステルの高重合度化、残存低分子量物の抑制などの観点から、ポリマーの重合反応終了後にモノカルボジイミド化合物を添加、反応させることが好ましい。上記したモノカルボジイミド化合物と脂肪族ポリエステルとの混合、反応としては、例えば、重縮合反応終了直後の溶融状態の脂肪族ポリエステルにモノカルボジイミド化合物を添加し攪拌・反応させる方法、脂肪族ポリエステルのチップにモノカルボジイミド化合物を添加、混合した後に反応缶あるいはエクストルーダなどで混練、反応させる方法、エクストルーダで脂肪族ポリエステルに液状のモノカルボジイミド化合物を連続的に添加し、混練、反応させる方法、モノカルボジイミド化合物を高濃度含有させた脂肪族ポリエステルのマスターチップと脂肪族ポリエステルのホモチップとを混合したブレンドチップをエクストルーダなどで混練、反応させる方法などにより行うことができる。

本発明において加水分解抑制剤として用いられるカルボジイミド化合物は、特に限定されるものではないが、ポリカルボジイミド化合物が用いられる場合は、［化１］

で表される４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、および［化２］

で表されるイソホロンジイソシアネート、および、［化３］

で表されるテトラメチルキシリレンジイソシアネートの少なくとも１種に由来し、分子中に２以上のカルボジイミド基を有し、かつそのイソシアネート末端がカルボン酸で封止されてなるポリカルボジイミド化合物であることが好ましい。

ポリカルボジイミド化合物は、上記式１で表される４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（以下、ＨＭＤＩと略記）、または、上記式２で表されるイソホロンジイソシアネート（以下、ＩＰＤＩと略記）、または、上記式３で表されるテトラメチルキシリレンジイソシアネート（以下、ＴＭＸＤＩと略記）のいずれか１種に由来するカルボジイミド、もしくは上記化合物の２種混合物、又は３種混合物のいずれかの混合物に由来するカルボジイミドで、分子中に２以上のカルボジイミド基、好ましくは５以上のカルボジイミド基を有するものを主成分とする。なお、ポリカルボジイミド中のカルボジイミド基の上限は２０である。このようなカルボジイミドは、ＨＭＤＩ、またはＩＰＤＩ、またはＴＭＸＤＩ又は上記化合物の２種混合物、または３種混合物を原料とする脱二酸化炭素反応を伴うカルボジイミド化反応により製造することができる。なお、この中でも、得られた繊維の力学的特性が優れているという点で、ＨＭＤＩを５０重量％以上用いたカルボジイミドが好ましく、ＨＭＤＩを８０重量％以上用いたカルボジイミドがより好ましい。

また、本発明にて使用されるポリカルボジイミド化合物としては、脂肪族ポリエステル樹脂中に未反応のポリカルボジイミド化合物が存在しても、熱安定性に優れるために、フィラメント化する際の紡糸性悪化や刺激性ガスの発生を抑えることができることから、イソシアネート末端がカルボン酸を用いて末端を封止されたものであることが必要である。好ましく用いられるカルボン酸はモノカルボン酸であり、例えばシクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、無水トリメリット酸、２−ナフトエ酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、２−フル酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、メタクリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ケイ皮酸、グリセリン酸、アセト酢酸、ベンジル酸、アントラニル酸等が挙げられ、この中で最も好ましいのはシクロヘキサンカルボン酸である。

なお、未反応のポリカルボジイミド化合物の熱劣化によって生じる熱分解ガスの発生量を減じるため、ポリカルボジイミド化合物の添加量を、カルボジイミド基当量として脂肪族ポリエステルのトータルカルボキシル基末端量の２倍当量以下にすることが好ましい。ポリカルボジイミド化合物の添加量は、より好ましくはトータルカルボキシル基末端量の１．５倍当量以下であり、さらに好ましくは１．２倍当量以下である。

本発明にて脂肪族ポリエステルの末端封鎖剤として用いられるイソシアヌル酸を基本骨格とするグリシジル変性化合物とは、下記［化４］で表されるものである。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_３のうち、少なくとも１つはグリシジルエーテル若しくはグリシジルエステルであり、残りは水素、炭素原子数１〜１０のアルキル基、水酸基、アリル基等の官能基）
本発明において末端封鎖剤として用いられるイソシアヌル酸を基本骨格とするグリシジル変性化合物としては、上記［化４］で表される化合物であれば特に限定されるものではないが、上記［化４］のＲ_１〜_３のうち、いずれか一つがグリシジル基、残る二つがアリル基であるジアリルモノグリシジルイソシアヌレートや、上記［化４］のＲ_１〜Ｒ_３のうち、いずれか二つがグリシジル基、残る一つがアリル基であるモノアリルジグリシジルイソシアヌレートや、上記［化４］のＲ_１〜Ｒ_３の全てがグリシジル基であるトリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレートなどが好ましく用いられる。なお、前記脂肪族ポリエステルに結晶核剤や艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、親水剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。

本発明において脂肪族ポリエステルとブレンドポリマーを構成するポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６−１０、ナイロン１２、あるいはこれらの共重合体や変性物を、単独またはブレンドして用いることができる。ポリアミドの選定にあたっては、脂肪族ポリエステルとの融点差の少ないものを選ぶことが好ましい。なお、前記ポリアミドに結晶核剤や艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、親水剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。

本発明において最も好ましいブレンドポリマーは、脂肪族ポリエステルとして前述のポリ乳酸を使用し、ポリアミドとしてナイロン６を使用してなるものである。ナイロン６は融点が２２０℃とポリ乳酸の融点１７０℃に対し融点差が少なく、親和性も高く複合紡糸した場合の紡糸性がよいため特に好ましい。さらに、融点差が少なく熱接着した際に一方のポリマーが過度に溶融しシートの柔軟性が損なわれることがないため、敷設時の作業性に優れた防草シートを得ることができる点からも好ましい。

また本発明においてブレンドされる脂肪族ポリエステル：ポリアミドの重量比率は、２０：８０〜９５：５の範囲が好ましく、さらに好ましくは４０：６０〜９０：１０であり、最も好ましくは、５０：５０〜８５：１５である。ポリアミドの重量比率が８０を越えると、脂肪族ポリエステルをブレンドすることによる環境影響を低くする効果が小さくなるため好ましくない方向である。またポリアミドの重量比率が５以上であれば、不織布の強伸度や熱収縮特性が十分となる傾向であり好ましいものである。

本発明におけるブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントは、その断面方向において、ポリアミドが平均単繊維繊度１×１０^−７〜１×１０^−３デシテックスで微分散してなることが好ましい。ポリアミドの平均単繊維繊度が上記範囲内で微分散していれば、不織布の強伸度や熱収縮特性が十分となる傾向であり好ましい。微分散したポリアミドの平均単繊維繊度は２×１０^−７〜５×１０^−４デシテックスがより好ましく、９×１０^−７〜４×１０^−４デシテックスの範囲が最も好ましい。なお本発明におけるポリアミド成分の平均単繊維繊度は、以下の方法で求められる。すなわち、試料からランダムに小片サンプルを１０個採取し、エポキシ樹脂に包埋して断面方向に超薄切片として切り出し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、例えば日立製Ｈ７１００ＦＡ型）で、４万〜１０万倍の倍率で写真を撮影する。各サンプルからポリアミド成分の断面積の大きさを２０本ずつ、計２００本測定して平均値を算出し、これを円形繊維の繊維径に換算し、ポリマーの密度で補正して求められるものである。なおＴＥＭ観察において、ポリアミドと脂肪族ポリエステルとが識別しにくい場合には、適宜試料を染色してもよい。

本発明において、ポリアミドを脂肪族ポリエステル中に微分散させる方法としては、溶融混練押出機や静止混練器等によって混練することが好ましい。また混練性を高める方法として、ポリアミドと脂肪族ポリエステルの組み合わせも重要であり、組み合わせるポリマーの相溶性を最適化することが好ましい。相溶性の指標として、ポリアミドと脂肪族ポリエステルの溶解度パラメーター（ＳＰ値）の差を、１〜９（ＭＪ／ｍ^３）^１／２とすることが好ましい。ここでＳＰ値とは、（蒸発エネルギー／モル容積）^１／２で定義される物質の凝集力を反映するパラメータであり、例えば「プラスチック・データブック」旭化成アミダス株式会社／プラスチック編集部共編、１８９ページ等に記載されている。ポリアミドと脂肪族ポリエステルのＳＰ値の差を１〜９（ＭＪ／ｍ^３）^１／２の範囲にすれば、ポリマー同士の相溶性が良くなるためポリアミドの分散性が良くなり、さらには紡糸安定性も向上する傾向となるため好ましい方向である。例えば、前述のポリ乳酸とナイロン６の組み合わせは、ＳＰ値の差が２（ＭＪ／ｍ^３）^１／２であり、相溶性の点からも好ましいものである。

またさらに、ポリアミドの溶融粘度を脂肪族ポリエステルより低くすることが好ましい。ポリアミドの溶融粘度を脂肪族ポリエステルより低くすると、剪断力によりポリアミドが変形しやすく、微分散しやすいため好ましい。
上記ブレンドポリマーを熱可塑性フィラメント不織布の原料ポリマーとして用いるが、熱可塑性フィラメント不織布を後述するスパンボンド法で製造する場合には、ブレンドと紡糸を連続して行ってもよい。また、ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメント以外の熱可塑性フィラメントを含んでいてもよい。

また、本発明におけるブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの単繊維繊度は１〜１５デシテックスであることが好ましい。フィラメントの単繊維繊度が１デシテックスを下回る場合は、紡糸性が悪化する傾向であり好ましくない。フィラメントの単繊維繊度が１５デシテックスを超える場合は、紡糸で糸条の冷却が不十分となり、紡糸安定性が悪くなる傾向であり好ましくない。より好ましい単繊維繊度の範囲は、２〜１２デシテックスである。なお、ここでいう単繊維繊度は、試料からランダムに小片サンプル１０個を採取し、走査型電子顕微鏡等で５００〜３０００倍の写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の直径を測定し、それらの平均値の０．０１μｍの位を四捨五入して算出した繊維径を、ポリマーの密度で補正し、小数点第一位を四捨五入して求められるものである。またさらに、前記フィラメントの断面形状は何ら制限されるものではなく、丸形、楕円型、中空丸形、扁平型、あるいはＸ形、Ｙ形、多葉形等の異形、等が好ましく使用される。

本発明における熱可塑性フィラメント不織布の目付は５０〜３００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。目付が５０ｇ／ｍ^２を下回ると防草シートとして使用するに十分な強度が得られにくい傾向であり好ましくなく、目付が３００ｇ／ｍ^２を超える場合は、防草シートを敷設する際の作業性が悪化し、またコスト的にも好ましくない。より好ましい不織布の目付は６０〜２５０ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは７０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲である。ここで目付は以下の方法で求めるものである。すなわち、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍのサイズの試料を３個採取して各重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算、小数点以下第一位を四捨五入することで求めるものである。

また本発明における熱可塑性フィラメント不織布においては、乾燥時および湿潤時の目付当たりの強伸度積がともに４０〜３００であることであることが好ましい。乾燥時または湿潤時いずれかの目付当たりの強伸度積４０を下回る場合は、不織布の強度が不十分となり、敷設後の風雨や人、車の行き交いなどによりシートが破れる恐れがあるため好ましくない特に湿潤時は、一般的に脂肪族ポリエステル系樹脂からなる不織布は強度が低下しやすく、また防草シートを斜面に敷設した場合などは湿潤による自重の増加でシートの固定具部分から破れが生じやすいという点からも、目付当たりの強伸度積は４０以上であることが好ましい。一方、目付当たりの強伸度積が３００を超える場合は、不織布の風合いが硬くなり過ぎ、敷設時の作業性が悪化する傾向にあるため好ましくない。より好ましい目付当たりの強伸度積は５０〜２５０の範囲である。

なお、本発明における不織布の目付当たりの強伸度積は、不織布の目付と引張強力、伸度の関係を示すものである。引張強力と伸度は以下の方法で求めるものである。すなわち、不織布の縦方向（シート長さ方向）および横方向（シート幅方向）のそれぞれについて、長さ３０cm×幅５ｃｍの試験片を１０点採取する。試験片を定速伸長型引張試験機にて、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０±１ｃｍ／ｍｉｎで引張試験を実施し、破断するまでの最大荷重時の強さ（Ｎ）を０．１Ｎの位まで求め、これを引張強力（Ｎ／５ｃｍ）とする。また最大荷重時の伸び（ｃｍ）を０．１ｃｍの位まで求め、これを試験長（２０ｃｍ）で除し、小数点以下第二位を四捨五入して、伸度（％）を求める。得られた縦方向および横方向の引張強力と伸度それぞれの合計２０点の総平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して求め、これを不織布の引張強力、伸度とする。また目付は前述の方法で求めるものである。ここで目付当たりの強伸度積とは、上記の引張強力と伸度の積を目付で除し、小数点以下第一位を四捨五入することで求めるものである。なお、乾燥時の目付当たりの強伸度積は、含有水分率が０．５〜４ｗｔ％の不織布から求め、一方、湿潤時の目付当たりの強伸度積は含有水分率が２５０〜３００ｗｔ％の不織布から求めるものである。
また、本発明における熱可塑性フィラメント不織布においては、目付当たりの５％伸長時応力が０．６〜１．４であることであることが好ましく、０．７〜１．３であることがさらに好ましい。目付当たりの５％伸長時応力が１．４を超える場合は、不織布の風合いが硬く、不陸追随性に劣り、敷設作業性が悪化する恐れがあるため好ましくない。一方、目付当たりの５％伸長時応力が０．６を下回る場合は、不織布の強度低下に繋がるため好ましくない。

なお、本発明における不織布の目付当たりの５％伸長時応力は、不織布の目付と５％伸長時応力の関係を示すものである。５％伸長時応力は、前記の乾燥時の引張強力と伸度を求める際と同様の条件で引張試験を実施する。伸度が５％の時の強さ（Ｎ）を０．１Ｎの位まで求め、これを５％伸長時応力とし、得られた縦方向および横方向の５％伸長時応力の合計２０点の総平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して求め、これを不織布の５％伸長時応力とする。さらに得られた不織布の５％伸長時応力を目付で除し、小数点第二位を四捨五入して目付当たりの５％伸長時応力を求める。

本発明において熱可塑性フィラメント不織布を構成する熱可塑性フィラメントは、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有することが好ましい。脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１ｗｔ％以上含有することにより、フィラメント表面の摩擦抵抗が小さくなるため不織布の風合いが柔軟になり、防草シートの敷設時に作業性が向上する傾向であり好ましいものであり、含有量を５．０ｗｔ％以下とすることにより、紡糸性の悪化も発生しにくい傾向であり好ましい。より好ましい含有量の範囲は０．１〜３．０ｗｔ％、最も好ましい範囲は０．３〜２．０ｗｔ％である。なお、本発明においては、脂肪族ビスアミドまたはアルキル置換型の脂肪族モノアミドをそれぞれ単独で用いてもよいし、両者を併用して含有するものでもよい。

本発明において用いられる脂肪族ビスアミドは特に制限されるものではないが、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、および芳香族系脂肪酸ビスアミド等であり、例えばメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスバルミチン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド等が挙げられ、これらを複数種類混合して使用してもよい。
本発明において用いられるアルキル置換型の脂肪族モノアミドとしては、飽和脂肪酸モノアミドや不飽和脂肪酸モノアミド等のアミド水素をアルキル基で置換した構造の化合物を示し、Ｎ−ラウリルラウリル酸アミド、Ｎ−パルミチルパルミチン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド等が挙げられ、これらを複数種類混合して使用してもよい。

脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを熱可塑性フィラメントに含有させるにあたっては、熱可塑性フィラメントの表面に付与する等の方法もあるが、原料となるブレンドポリマーに添加する方法が好ましい。脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを、紡糸するための原料となるブレンドポリマーに添加する方法は何ら制限されるものではないが、予め原料樹脂と添加する物質を加熱溶融混合したマスターチップを作製し、これを紡糸の際に原料樹脂に必要量添加して、添加物質量を調整する方法が最も好ましい。

本発明において防草シートとして用いられる熱可塑性フィラメント不織布は、連続したフィラメントからなる長繊維不織布が好ましく、生産効率が高く、かつ機械的強度や寸法安定性に優れる点からスパンボンド法により得られる長繊維不織布が最も好ましい。本発明のスパンボンド法とは、溶融した原料ポリマーをノズルより押し出し、これを高速吸引ガスにより吸引延伸してフィラメントとし、これを帯電開繊し移動コンベア上に堆積捕集させて繊維ウェブとし、この繊維ウェブを熱接着、機械的絡合、あるいはこれらの方法を組み合わせることにより一体化したシートとする方法である。本発明においては原料ポリマーを溶融させる温度は、脂肪族ポリエステルの融点より３０〜９０℃高いことが好ましく、４０〜８０℃高いことがより好ましく、５０〜７０℃高いことが最も好ましい。溶融温度と脂肪族ポリエステルの融点の差が３０℃未満の場合は、原料の溶融粘度が高くなり過ぎ、紡糸性が不安定となる傾向であり、好ましくない方向である。溶融温度と脂肪族ポリエステルの融点の差が９０℃を超える場合は、特に脂肪族ポリエステルの熱分解が激しくなる傾向であり、好ましくない方向である。さらにフィラメントを吸引延伸する紡糸の速度は、１５００〜６０００ｍ／ｍｉｎが好ましいものである。紡糸速度が１５００ｍ／ｍｉｎを下回る場合は、延伸不足によりフィラメントの強度が不十分となる場合があり好ましくない。紡糸速度が６０００ｍ／ｍｉｎを超える場合は、紡糸の安定性が悪くなる傾向であり、好ましくない。より好ましい紡糸速度の範囲は２０００〜５０００ｍ／ｍｉｎである。

また繊維ウエブを一体化する方法としては、熱接着、機械的絡合、あるいはこれらの方法を組み合わせたものが好ましいものであるが、本発明における熱接着による一体化とは、熱接着が不織布の全面積に対して５〜５０％の範囲で部分的になされているものが好ましい。繊維同士を部分的に熱接着させる方法としては、一対のエンボスロールによる熱エンボス処理、またはエンボスロールとフラットロールによる熱エンボス処理が好ましいものである。部分的な熱接着において、接着面積の割合が、不織布の全面積に対して５％未満である場合は、不織布の強度が不十分となる傾向であり、好ましくない。部分的熱接着の割合が、不織布の全面積に対して５０％を超える場合は、不織布の風合いが硬くなり過ぎ、敷設時の作業性が悪化する傾向であり、好ましくない。より好ましい部分的熱接着の割合は８〜３０％である。さらにこれら熱接着の温度は、フィラメントを構成する脂肪族ポリエステルの融点より５〜７０℃低いことが好ましく、１０〜６０℃低いことがより好ましい。熱接着の温度と、脂肪族ポリエステルの融点の温度差が５℃を下回る場合は、熱接着が強くなり過ぎる傾向であり好ましくない方向である。７０℃を上回る場合は熱接着が不十分となる場合があり好ましくない方向である。

また、本発明における機械的絡合としては、突起を有する針でフィラメント同士を絡めるニードルパンチ処理、あるいは柱状水流によりフィラメントを絡合させるウォータージェットパンチ処理が好ましいものである。ニードルパンチ処理の場合は、針密度２０〜２００回／ｃｍ^２で処理したものが好ましい。針密度が２０回／ｃｍ^２を下回る場合は、絡合が不十分で強度が低くなる傾向であり好ましくない。針密度が２００回／ｃｍ^２を超える場合は、絡合は十分となるが、フィラメントの損傷が激しく不織布の強度が低下する傾向となり好ましくない。より好ましい針密度は３０〜１５０回／ｃｍ^２である。またウォータージェットパンチ処理の場合は、５〜２０ＭＰａの水圧で、表裏両面を、それぞれ１回以上処理することが好ましい。処理水圧が５〜２０ＭＰａの範囲であれば、絡合も適切に行われ不織布の強度も十分となる傾向である。これらの方法で機械的絡合処理された不織布は、構成繊維が３次元的に絡合しているため、風合いが柔軟になり、敷設時の作業性に優れる点で好ましいものである。

また、本発明において繊維ウエブを一体化する方法としては、上記の通り熱接着、機械的絡合が好ましいものであるが、これらを組み合わせたものも好ましいものである。例えば、ニードルパンチにより機械的絡合を付与した後に部分的に熱接着させる方法や、部分的に熱接着させた後にニードルパンチにより熱接着点をほぐしつつ絡合させ、シートに柔軟性を付与する方法等も好ましいものである。
本発明の防草シートは、雑草の生長を防ぐために地面に敷設する工法や、植生樹木の周囲に敷設することで雑草の生長を妨げ、植生樹木の生長を促す工法や、公園等の地面に敷設した防草シートの上にさらに土を入れ、芝などの植物を生長させ緑化する工法などに好適に用いられるものである。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、実施例で用いた評価法とその測定条件について以下に説明する。

（１）ポリマーの溶融粘度（ｐｏｉｓｅ）
東洋精機製作所（株）製キャピラログラフ１Ｂにより、ポリマーの溶融粘度を測定した。なお、サンプル投入から測定開始までのポリマーの貯留時間は１０分とした。

（２）融点（℃）
Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＤＳＣ−７を用いて２ｎｄ ｒｕｎでポリマーの溶融を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。このときの昇温速度は２０℃／分、サンプル量は１０ｍｇとした。

（３）重量平均分子量
ポリ乳酸の重量平均分子量は以下の方法で求めた。試料のクロロホルム溶液にテトラヒドロフランを混合し測定溶液とし、これをＷａｔｅｒｓ社製ゲルパーミテーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）Ｗａｔｅｒｓ２６９０を用いて、２５℃で測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。各試料につき３回の測定を行い、平均値を算出し、千の位を四捨五入してそれぞれの重量平均分子量とした。

（４）単繊維繊度（デシテックス）
不織布からランダムに小片サンプル１０個を採取し、走査型電子顕微鏡等で５００〜３０００倍の写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の直径を測定し、それらの平均値の０．０１μｍの位を四捨五入して算出した繊維径を、ポリマーの密度で補正し、小数点第一位を四捨五入して求めた。

（５）目付（ｇ／ｍ^２）
不織布から縦５０ｃｍ×横５０ｃｍのサイズの試料を３個採取して各重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算、小数点以下第一位を四捨五入して算出した。

（６）ポリアミド成分の分散状態（平均単繊維繊度：デシテックス）
不織布からランダムに小片サンプルを１０個採取し、エポキシ樹脂に包埋して断面方向に切削して超薄切片として切り出し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：日立製Ｈ７１００ＦＡ型）で、４万〜１０万倍の倍率で写真を撮影した。各サンプルからポリアミド成分の断面積の大きさを２０本ずつ、計２００本測定してそれらの平均値を算出し、これを円形繊維の繊維径に換算し、ポリマーの密度で補正してポリアミド成分の単繊維繊度を求めた。なおＴＥＭ観察において、ポリアミドと脂肪族ポリエステルとが識別しにくい場合には、適宜試料を染色した。

（７）乾燥時および湿潤時の目付当たりの強伸度積
不織布の縦方向（シート長さ方向）および横方向（シート幅方向）のそれぞれについて、５ｃｍ×３０ｃｍの試験片を１０点採取する。試験片を定速伸長型引張試験機にて、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０±１ｃｍ／ｍｉｎで引張試験を実施し、破断するまでの最大荷重時の強さ（Ｎ）を０．１Ｎの位まで求め、これを引張強力（Ｎ／５ｃｍ）とする。また最大荷重時の伸び（ｃｍ）を０．１ｃｍの位まで求め、これを試験長（２０ｃｍ）で除し、小数点以下第二位を四捨五入して、伸度（％）を求める。得られた縦方向および横方向の引張強力と伸度それぞれの合計２０点の総平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して求め、これを不織布の引張強力、伸度とする。目付当たりの強伸度積は、この引張強力と伸度の積を前記（５）項の方法で求めた目付で除し、小数点以下第一位を四捨五入することで求めた。
ここで、乾燥時の目付当たりの強伸度積は、温度２０℃、相対湿度６５％雰囲気中で２４ｈｒ放置し、含有水分率を０．５〜４ｗｔ％に調節した不織布から求め、一方、湿潤時の目付当たりの強伸度積は、温度２０℃の水中に含浸した後に一対のマングルロールでニップし、含有水分率を２５０〜３００ｗｔ％に調節した不織布から求めた。

（８）目付当たりの５％伸長時応力
前記（７）項の乾燥時の目付当たりの強伸度積を求める際と同様の条件で引張試験を実施した。伸度が５％の時の強さ（Ｎ）を０．１Ｎの位まで求め、これを５％伸長時応力とし、得られた縦方向および横方向の５％伸長時応力の合計２０点の総平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して求め、これを不織布の５％伸長時応力とした。さらに得られた不織布の５％伸長時応力を前記（５）項の方法で求めた目付で除し、小数点第二位を四捨五入して目付当たりの５％伸長時応力を求めた。

（実施例１）
溶融粘度５７０ｐｏｉｓｅ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ^−１）、融点２２０℃のナイロン６（４０重量％）と重量平均分子量１２万、溶融粘度３００ｐｏｉｓｅ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ^−１）、融点１７０℃のポリ（Ｌ−乳酸）（光学純度９９．５％以上）（６０重量％）を２軸押出混練機にて２４０℃で混練してブレンドポリマーチップを得た。

このブレンドポリマーチップを原料とし、２４０℃で押出機にて原料を溶融し、紡糸温度２４５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度４２００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１４０℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度２デシテックス、目付１００ｇ／ｍ^２のスパンボンド
不織布を得、防草シートとした。ポリアミド成分の平均単繊維繊度は９×１０^−５デシテックスであった。

（実施例２）
実施例１で使用したブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて溶融し、紡糸温度２４５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度４０００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１３５℃、線圧４０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度１デシテックス、目付１５０ｇ／ｍ^２の不織布を得、防草シートとした。ポリアミド成分の平均単繊維繊度は１×１０^−４デシテックスであった。

（実施例３）
実施例１と同様の条件で、ナイロン６：ポリ（Ｌ−乳酸）の重量比率のみを２０：８０に変更して、ブレンドチップを得た。このブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて原料を溶融し、紡糸温度２４０℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度３５００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１３％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１４５℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度３デシテックス、目付８０ｇ／ｍ^２の不織布を得、防草シートとした。ポリアミド成分の平均単繊維繊度は９×１０^−５デシテックスであった。

（実施例４）
実施例１で使用したブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加、さらにＴＩＣをポリ（Ｌ−乳酸）の含有量に対して１ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて溶融し、紡糸温度２４５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度２５００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１３５℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度５デシテックス、目付１３０ｇ／ｍ^２の不織布を得、防草シートとした。ポリアミド成分の平均単繊維繊度は２×１０^−４デシテックスであった。

（実施例５）
実施例１で使用したブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて溶融し、紡糸温度２４０℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度２８００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度８０℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で接着し、単繊維繊度４デシテックスの仮接着不織布を得た。これを１バーブのニードル針を植え込んだニードルパンチ機にて１００回／ｃｍ^２でニードルパンチを行い、不織布を機械的に絡合させ、目付１４０ｇ／ｍ^２の不織布を得、防草シートとした。ポリアミド成分の平均単繊維繊度は１×１０^−４デシテックスであった。

（実施例６）
溶融粘度５７０ｐｏｉｓｅ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ^−１）、融点２２０℃のナイロン６と重量平均分子量１２万、溶融粘度３００ｐｏｉｓｅ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ^−１）、融点１７０℃のポリ（Ｌ−乳酸）（光学純度９９．５％以上）を重量比３０：７０の割合で２４０℃の押出機に混合投入して溶融し、紡糸温度２４５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度３０００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１４０℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度３デシテックス、目付１００ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得、防草シートとした。ポリアミド成分の平均単繊維繊度は２×１０^−３デシテックスであった。

得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、実施例１〜５の不織布はいずれも脂肪族ポリエステルであるポリ（Ｌ−乳酸）樹脂を含んでいるにも関わらず、引張強力、伸度が高く、乾燥時・湿潤時の目付当たりの強伸度積がそれぞれ１３４・１０７、１１１・８６、７９・６９、９８・９５、１０９・９８と、優れた特性を有するものであり、防草シートとして優れた特性を有するものであった。

（比較例１）
実施例１記載のポリ（Ｌ−乳酸）樹脂を原料とし、２３０℃で押出機にて原料を溶融し、紡糸温度２３５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度４５００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１５０℃、線圧６０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度２デシテックス、目付１２０ｇ／ｍ^２の不織布を得た。

得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、比較例１の不織布は、乾燥時・湿潤時の目付当たりの強伸度積が３５・２４と低く、防草シートとして好ましい特性を有するものではなかった。

Claims (8)

1. 熱可塑性フィラメント不織布からなる防草シートであって、脂肪族ポリエステルとポリアミドとのブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントを含むことを特徴とする防草シート。
2. 前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの単繊維繊度が１〜１５デシテックス、前記不織布の目付が５０〜３００ｇ／ｍ^２であって、乾燥時および湿潤時の目付当たりの強伸度積がともに４０〜３００であることを特徴とする請求項１記載の防草シート。
3. 前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントが、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の防草シート。
4. 前記ブレンドポリマーの脂肪族ポリエステル：ポリアミドの重量比率が２０：８０〜９５：５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防草シート。
5. 前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの断面方向において、ポリアミド成分が平均単繊維繊度１×１０^−７〜１×１０^−３デシテックスで微分散していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の防草シート。
6. 前記脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であり、前記ポリアミドがナイロン６であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の防草シート。
7. 前記不織布がスパンボンド不織布であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の防草シート。
8. 前記不織布を構成する繊維同士が、機械的絡合処理されてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の防草シート。