(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸繊度が０．０１デニール以上０．５デニール以下の熱可塑性合成極細繊維からなる不織ウエブ層Ａの両面に単糸繊度が１デニール以上７デニール以下の熱可塑性合成長繊維からなる不織ウエブ層Ｂが積層されてなりかつ保水率が２００重量％以上である保水層Ｃと，単糸繊度が０．５デニール以上５デニール以下の熱可塑性合成長繊維からなり，バイレツク法での吸水性が５０ｍｍ以上，通気度が１００ｃｍ3/ｃｍ2/秒以下でかつ平滑な表面を有する不織ウエブで構成される吸水層Ｄとが積層され，Ａ層，Ｂ層及びＤ層の各構成繊維がニードルパンチ処理によって相互に三次元的に交絡し，全体として一体化されてなり，かつバイレツク法での吸水性が１００ｍｍ以上である給水シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，鉢植え栽培において鉢管理の省力化などにつながる給水シート，詳細には多数の鉢に対してその底面から同時に給水を行う方式において底面シートとして好適に使用し得る給水シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉢植え栽培ではハウス内で多数の鉢を並べ人力又は自動システムにより鉢の上から給水作業を行なっていた。この給水方法では，鉢の上部より給水するため鉢の花や葉が破損し，大切に育てた植物が出荷できなく大きな損害を被ることがある。
近年，上述した被害をさけるため，鉢の下に不織布製のマツトを敷設して水平方向より給水する方法が主流となってきた。この方法では，供給された水が直接植物に接触しないため鉢の花や葉に被害が生ずることはなくなったが，長期間の栽培中に植物の根が鉢の底面の孔からマツトの中に入るため，鉢の移動時や出荷時に根を切断しなければ移動できないという問題があった。
また，上記の不織布製のマツトとしては，一般に，ポリエステル系短繊維からなる不織布やポリエステル系長繊維からなる不織布，あるいはこれらの不織布にポリエステル系織物を積層した積層体が採用されてきた。しかしながら，これらの不織布や積層体は，いずれも親水処理等の手段によって親水性が付与された繊維からなるとはいえ，繊維の単糸繊度が３デニール以上と高デニールであるために繊維と繊維との間に水が溜まるものの，鉢内の中ほどまで水が十分に上昇しない，すなわち保水性が乏しく鉢内の植物が枯れてしまうという問題があった。なお，保水性を向上させるべく上記の親水処理を強化すると，保水性は確かに向上するものの，逆に鉢内が過湿状態になって根腐れを引き起こすという問題が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，前記課題を解決し，鉢植え栽培での給水作業の省力化と効率化，鉢植え植物の品質安定化を可能にした給水シートを提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは，前記問題を解決すべく鋭意検討の結果，本発明に到達した。すなわち，本発明は，単糸繊度が０．０１デニール以上０．５デニール以下の熱可塑性合成極細繊維からなる不織ウエブ層Ａの両面に単糸繊度が１デニール以上７デニール以下の熱可塑性合成長繊維からなる不織ウエブ層Ｂが積層されてなりかつ保水率が２００重量％以上である保水層Ｃと，単糸繊度が０．５デニール以上５デニール以下の熱可塑性合成長繊維からなり，バイレツク法での吸水性が５０ｍｍ以上，通気度が１００ｃｍ3/ｃｍ2/秒以下でかつ平滑な表面を有する不織ウエブで構成される吸水層Ｄとが積層され，Ａ層，Ｂ層及びＤ層の各構成繊維がニードルパンチ処理によって相互に三次元的に交絡し，全体として一体化されてなり，かつバイレツク法での吸水性が１００ｍｍ以上である給水シートを要旨とするものである。
【０００５】
以下，本発明を詳細に説明する。
まず，本発明における不織ウエブ層Ａは，熱可塑性合成極細繊維からなるものである。熱可塑性合成長繊維としては，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，共重合ポリエステル等のポリエステル系，ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフイン系，ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１０等のポリアミド系等の重合体からなるものや，これらのブレンド物からなるものが用いられる。
なお，本発明において，前記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することができる。
この極細繊維からなる不織ウエブは，前記熱可塑性重合体を用いいわゆるメルトブローン法により得られるものである。すなわち，前記重合体を溶融紡出し，溶融紡出された重合体流を溶融温度より高い温度の高圧空気流により牽引・細化し，冷却した後，移動する捕集面上に捕集・堆積させて不織ウエブとすることによって得ることができる。
上記不織ウエブ層Ａでは，熱可塑性合成極細繊維の単糸繊度が０．０１デニール以上０．５デニール以下の範囲にあることが必要である。
単糸繊度が０．０１デニール未満の場合，単糸繊度が小さ過ぎるために製糸性が低下し，一方，単糸繊度が０．５デニールを超えると，この不織ウエブ層と他の不織ウエブ層Ｂとを積層してなる保水層Ｃにおいて，保水層Ｃにおいて２００重量％以上の十分な保水率を具備せしめることが困難となり，いずれも好ましくない。
【０００６】
次に，本発明における不織ウエブ層Ｂは，熱可塑性合成長繊維からなる不織ウエブで構成されるものである。熱可塑性合成長繊維としては，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，共重合ポリエステル等のポリエステル系，ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフイン系，ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１０等のポリアミド系等の重合体からなるものや，これらのブレンド物からなるものが用いられる。また，繊維の形態としては，これらの重合体単独からなるものの他に，例えば貼り合わせ型や芯鞘型等の二種以上の重合体が複合したものであっても良い。さらに，中空型であってもよい。
なお，本発明において，前記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することができる。
上記不織ウエブ層Ｂでは，熱可塑性合成長繊維の単糸繊度が１デニール以上７デニール以下の範囲にあることが必要である。
単糸繊度が１デニール未満の場合，単糸繊度が小さ過ぎるために，この繊維からなるウエブを一構成要素として積層した後にニードルパンチ処理を施す工程で繊維同士が交絡し過ぎ，得られたニードルパンチウエブは風合が硬く，密度の大きなものとなる。したがって，１デニール未満で得られたニードルパンチウエブを給水シートの保水層として用いた場合，単糸繊度が小さ過ぎて繊維間の空隙が少ないため，水を保持する容積が小さくなり，たとえメルトブローン法により得られる上記の不織ウエブ層を積層しても保水性が低下し，保水層Ｃにおいて２００重量％以上の十分な保水率を具備せしめることが困難となるのである。
一方、単糸繊度が７デニールを超える場合，ニードルパンチ処理を施す工程で形成される繊維同士の交絡が少なく，得られたニードルパンチウエブは単糸がウエブから剥離し，さらに繊維間の空隙が大き過ぎるために保水してもすぐに排出され，保水能力が不足して鉢植え植物が枯れるなどの問題が発生する。
【０００７】
この保水層Ｃでは，保水性を保持するに関して層の厚みが重要で，厚みが小さいと保水性が低下して植物が枯れることがあり，逆に厚みが大き過ぎると保水性が高過ぎ鉢内が過湿状態になって根腐れが発生する。したがって，この保水層Ｃの厚みは２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲とするのが好ましい。
【０００８】
上記不織ウエブ層ＡとＢとが積層されてなる保水層Ｃは，JIS L 1096 6.26.(2）に記載の方法で求められる保水率にて２００重量％以上となる保水能力を具備することが必要であり，これ以下では保水量が不足して吸水層から鉢植え植物へ十分に水を供給できなくなり，好ましくない。
本発明の給水シートでは，保水層Ｃは上述した構成を全て満足するものであって，これにより保水率が２００重量％以上の層となるのである。
【０００９】
また，本発明における吸水層Ｄは，熱可塑性合成長繊維からなる不織ウエブで構成されるものである。熱可塑性合成長繊維としては，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，共重合ポリエステル等のポリエステル系，ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフイン系，ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１０等のポリアミド系等の重合体からなるものや，これらのブレンド物からなるものが用いられる。また，繊維の形態としては，これらの重合体単独からなるものの他に，例えば貼り合わせ型や芯鞘型等の二種以上の重合体が複合したものであっても良い。さらに，中空型であってもよい。
なお，本発明において，前記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することができる。
上記吸水層Ｄを構成する不織ウエブ層では，吸水性と根切り性との両特性を具備せしめるために，熱可塑性合成長繊維の単糸繊度が０．５デニール以上５デニール以下の範囲にあることが必要であり，好ましくは１デニール以上３デニール以下である。
単糸繊度が０．５デニール未満の場合，この繊維からなる不織ウエブに熱圧接ロールを用いて圧接を施すと，単糸繊度が小さ過ぎるために被圧接個所がフイルム状になって根切り性は向上するものの，逆に吸水性が低下し，一方，単糸繊度が５デニールを超えると，単糸繊度が大きいために繊維間の空隙が大きくなり過ぎ，根が繊維間の空隙に侵入し鉢の移動時に根を切らなくては移動できないという問題が生じ，いずれも好ましくない。
【００１０】
この不織ウエブ層は，バイレツク法での吸水性が５０ｍｍ以上でかつ通気度が１００ｃｍ3/ｃｍ2/秒以下のものであり，しかも平滑な表面を有する。この平滑な表面とは，表面が平滑な熱圧接ロールを用いて熱圧接処理を施すことにより得られるものであり，このような処理によりウエブの表面は平滑になって植物の根が吸水層Ｄの中に侵入することがない。根が吸水層Ｄに侵入しない目安として繊維間の空隙の度合いを表す尺度である通気度があり，このウエブ層では，通気度を１００ｃｍ3/ｃｍ2/秒以下とする必要がある。通気度を１００ｃｍ3/ｃｍ2/秒以下とするには，熱圧接ロールの温度を高くするか，あるいは熱圧接ロールの線圧を上げる等の手段を採用するとよい。
【００１１】
この不織ウエブ層では，JIS L 1096 6.26.(2）に記載のＢ法で定義されるバイレック法での吸水性が５０ｍｍ以上という吸水性を有することが必要である。これは，給水シートに，給水溝に常時入れて給水溝に給水したとき給水シートが給水溝の高さ以上まで吸水するという能力を具備せしめるためであり，吸水性が５０ｍｍ未満となると，保水層Ｃに水分が十分に到達せず，植物が枯れてしまうことになる。さらに，吸水性を向上させたものが必要なときには，ウエブ自体に親水性油剤，例えばポリエチレンオキサイド，ポリプロピレンオキサイド等のポリエーテル系化合物を配合した油剤を付着させればよい。
なお，この不織ウエブ層では，熱圧接ロールを用いて熱圧接処理を施した後にアクリル系の樹脂を付着させると，吸水性と根切り性能の両者の特性を同時に向上させることができ，より好ましい。
【００１２】
本発明の給水シートは，上記の不織ウエブ層Ａの両面に不織ウエブ層Ｂが積層されてなる保水層Ｃと，吸水層Ｄとが積層され，上から順にＢ層，Ａ層，Ｂ層及びＤ層の各構成繊維がニードルパンチ処理によって相互に三次元的に交絡し，全体として一体化されてなるものである。  ニードルパンチ処理は，上記のＢ層，Ａ層，Ｂ層及びＤ層を積層し，通常のニードルを用いパンチ密度を５０回／ｃｍ2 以上１５０回／ｃｍ2 以下の範囲として施す。これにより，Ｂ層，Ａ層，Ｂ層及びＤ層の各構成繊維間に三次元的な交絡が形成され，各層が一体化されるのである。なお，本発明の三次元的交絡とはシートの厚み方向に立体的に繊維が交絡していることをいう。
【００１３】
本発明の給水シートは，上述したように保水層Ｃと吸水層Ｄとが積層・一体化されてなるものであるが，保水層Ｃが単糸繊度が０．０１デニール以上０．５デニール以下の熱可塑性合成極細繊維からなる不織ウエブ層Ａと単糸繊度が１デニール以上７デニール以下の熱可塑性合成長繊維からなる不織ウエブ層Ｂとが積層されてなるものであって，保水層Ｃが毛細管現象に優れた極細繊維からなる不織ウエブ層Ａを一構成要素として有するために，シートとしてバイレツク法での吸水性が１００ｍｍ以上という高い吸水性を具備するのである。
【００１４】
【作用】
本発明の給水シートは，上記の不織ウエブ層ＢとＡとＢとが積層されてなる保水層Ｃと吸水層Ｄとが積層・一体化されてなるものであり，吸水層Ｄは，鉢の側面下にある給水溝より吸水できる吸水能力を具備し，また，このウエブの表面が平滑であるため鉢植え植物に対する根切り性をも併せ具備するのである。一方，吸水層Ｄと積層された保水層Ｃは，吸水層Ｄが吸水した水分や水溶性肥料を保持するが，特に保水層Ｃが単糸繊度が１デニール以上７デニール以下の長繊維からなる不織ウエブ層Ｂ２層の中間に毛細管現象に優れた極細繊維すなわち単糸繊度が０．０１デニール以上０．５デニール以下の極細繊維からなる不織ウエブ層Ａが位置するために，シートとしてバイレツク法での吸水性が１００ｍｍ以上という従来にない優れた吸水性を発現するのである。
【００１５】
【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，これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例において，各特性値の測定を次の方法により実施した。
融点（℃）：パーキンエルマ社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い，昇温速度２０℃／分の条件で測定し，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。
メルトフローレート値（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｌ）に記載の方法に準じて測定した。
極限粘度：フエノールと四塩化エタンの等重量混合液を溶媒とし，温度２０℃の条件で常法により測定した。
不織布の目付け（ｇ／ｍ2 ）：標準状態の試料から縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの試料片計１０点を作成し，平衡水分に到らしめた後，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（ｍ2 ）当たりに換算し目付け（ｇ／ｍ2 ）とした。
保水率（重量％）：JIS L 1096 6.26.(2）に記載の方法に準じて測定した。
吸水性（ｍｍ）：JIS L 1096 6.26.(2）に記載のＢ法（バイレツク法）に準じて測定した。
通気度（１００ｃｍ3/ｃｍ2/秒）：JIS L 1096 6.27.(1）に記載のＡ法に準じて測定した。
【００１６】
実施例１
まず，  融点が１６０℃でメルトフローレート値が２００ｇ／１０分の結晶性ポリプロピレンチツプを溶融し，これを孔径が０．４５ｍｍのダイから紡糸温度２５５℃，押出し圧力６ｋｇ／ｃｍ2 で紡出し，溶融紡出されたポリマ流を温度２５５℃，圧力２．１ｋｇ／ｃｍ2 の高圧加熱空気流により牽引・細化した。牽引・細化に引き続き，ポリマ流を冷却し繊維に形成した後，ダイから１０ｃｍ離れた位置に配設されかつ移動する金網製ベルト上に捕集・堆積させ，単糸繊度が０．０３デニールの極細繊維からなる目付けが６０ｇ／ｍ2 のメルトブローン不織ウエブを得，これを保水層用不織ウエブＡとした。
次に，融点が２６０℃で極限粘度［η］が0.68のポリエチレンテレフタレートチツプを溶融し，これを直径が０．３５ｍｍの紡糸孔が１６０孔配設された紡糸口金を経て紡糸温度２８５℃で溶融紡出し，紡糸口金の下流に配設されたエアーサツカにより引取り速度４５００ｍ／分で吸引・引取り，開繊器を用いて開繊した後，移動式金網製ベルト上に捕集・堆積させ，単糸繊度が３デニールの長繊維からなるウエブを作成した。次いで，得られたウエブに，親水性油剤（大日本インキ化学工業社製「シリコンＵＮ−１２」）を固形分重量比で０．７％付着させて，仕上げ目付けが１００ｇ／ｍ2 の保水層用不織ウエブＢを得た。
また，上記と同様にして単糸繊度が２．５デニールの長繊維からなるウエブを作成し，温度２１０℃に加熱された表面が平滑な熱圧接ロールを用い，線圧を５０ｋｇ／ｃｍとして熱圧接処理を施した。次いで，得られた表面平滑な熱圧接ウエブに，アクリル系樹脂（大日本インキ化学工業社製「ボンコートＪＨ−５６」エマルジヨンタイプ）を樹脂付着重量比で１５％含浸させ，温度１６０℃に加熱されたピンテンタ乾燥機を用いて乾燥処理をし，仕上げ目付けが５０ｇ／ｍ2 の吸水層用不織ウエブＤを得た。
【００１７】
次に，上記で得られた不織ウエブＡ，Ｂ及びＤを素材として給水シートを作成した。すなわち，不織ウエブＤを最下層とし，下から順にＤ，Ｂ，Ａそして再度Ｂを積層した後，ニードルパンチ機（針：オルガン社製ＰＰＤ−１＃４０）を用い針密度７０回／ｃｍ2 の条件で処理を施して各不織ウエブの構成繊維同士を三次元的に交絡させ，仕上目付けが３１０ｇ／ｍ2 で厚さが３．３ｍｍの給水シートを作成した。
得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００１８】
実施例２
不織ウエブＡ，Ｂ及びＤの構成繊維の単糸繊度をそれぞれ０．０４デニール，５デニール及び１．５デニールとした以外は実施例１と同様にして，給水シートを作成した。
得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００１９】
実施例３
不織ウエブＡ及びＤの構成繊維の単糸繊度をそれぞれ０．０５デニール及び２デニールとした以外は実施例１と同様にして，給水シートを作成した。
得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００２０】
実施例４
不織ウエブＡ，Ｂ及びＤの構成繊維の単糸繊度をそれぞれ０．０２デニール，７デニール及び２デニールとした以外は実施例１と同様にして，給水シートを作成した。
得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００２１】
実施例５
不織ウエブＡ，Ｂ及びＤの構成繊維の単糸繊度をそれぞれ０．０５デニール，７デニール及び３デニールとした以外は実施例１と同様にして，給水シートを作成した。
得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００２２】
比較例１
不織ウエブＡ，Ｂ及びＤの構成繊維の単糸繊度をそれぞれ０．８デニール，４デニール及び１．５デニールとした以外は実施例１と同様にして，給水シートを作成した。
得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００２３】
比較例２
不織ウエブＡ，Ｂ及びＤの構成繊維の単糸繊度をそれぞれ０．８デニール，５デニール及び１．５デニールとした以外は実施例１と同様にして，給水シートを作成した。
得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００２５】
比較例３
不織ウエブＢ及びＤの構成繊維の単糸繊度をそれぞれ９デニール及び５デニールとした以外は実施例１と同様にして，給水シートを作成した。得られた不織ウエブＢとＡとＢとが積層体として機能する保水層の特性，不織ウエブＤが機能する吸水層の特性，そして給水シートの特性を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１から明らかなように，本発明の構成要件を満足する実施例１〜５の給水シートは，シートとして優れた吸水性と根切り性とを併せ具備するものであった。これに対し，比較例１及び２の給水シートは，保水層の一構成要素である極細繊維からなる不織ウエブＡの単糸繊度が大きいため，シートとしての吸水性が若干低いものであった。また，比較例３の給水シートは，保水層の一構成要素である不織ウエブＢの単糸繊度が大きいため保水層の保水性が低下し，したがってシートとしての吸水性が低下した。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の給水シートは，鉢の側面下にある給水溝より高度に吸水できる吸水能力と鉢植え植物に対する根切り性を併せ具備し，一旦吸水した水分や水溶性肥料を高度に保持する。したがって，多数の鉢に対してその底面から同時に給水を行う方式において底面シートとして本発明の給水シートを用いると，鉢植え栽培での給水作業の省力化と効率化，鉢植え植物の品質安定化が可能になる。