(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムや貯水池などの水面に敷設して水の蒸発を防止するために使用され、かつ透水孔を有するシートを除く蒸発防止用シートであって、生分解性を有する繊維からなる布帛によって構成され、前記布帛の少なくとも一方の面において、布帛の全面が生分解性を有する樹脂にて被覆されていることを特徴とする蒸発防止用シート。
【請求項２】
布帛を構成する繊維が中空繊維であることを特徴とする請求項１記載の蒸発防止用シート。
【請求項３】
布帛を構成する繊維がポリ乳酸系重合体からなることを特徴とする請求項１または２記載の蒸発防止用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダムや貯水池などの水面に敷設して水の蒸発を防止する蒸発防止用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ダムや貯水池の水面には、降雨量が少ない時期や大きな貯水池が無い地域などにおける水の自然蒸発を出来るだけ抑制するために、蒸発防止用シートが敷設されている。蒸発防止用シートとしては、例えば、特開平４−１３１４１７号公報に記載の発泡ポリエチレンからなる蒸発防止用シートや、特開平１０−１９３０号公報に記載の発泡ポリエステルからなる浮遊層に可視光線または紫外線に対する反射性に優れた表皮層を積層した蒸発防止用シートなどが知られている。
【０００３】
しかしながら、これらの蒸発防止用シートは、基材に寸法安定性に劣る発泡シートが用いられているため、日射による温度上昇、特に夏期に受ける熱によって発泡シートが伸び縮みし易く、また、その伸縮の方向性が一定しないため、波打ち現象などが発生して外観性が悪くなり、さらに加えて物性面にも影響が生じるという問題がある。
【０００４】
そこで、これらの問題を解決するものとして、本発明者らは、特願２００１−１４３２０７号において、布帛と樹脂被覆層とからなる蒸発防止用シートを提案している。また、この蒸発防止用シートよりもさらに施工性の改善を図った蒸発防止用シートとして、特願２００１−１９１２３２号において、布帛層を浮水繊維にて構成した蒸発防止用シートを提案している。これらの蒸発防止用シートは、基材として、フィルム状のシートではなく繊維を製編織した布帛を用いているため寸法安定性に優れており、温度上昇による波打ち現象を低減でき、外観性や施工性に優れたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの蒸発防止用シートは、このように寸法安定性や物性面での問題は解決されているものの、近年問題となっている廃棄処理の点で問題が残されている。すなわち、上記特願２００１−１４３２０７号および特願２００１−１９１２３２号における蒸発防止用シートでは、布帛を構成する繊維は特に限定されてはいないが、寸法安定性を考慮すると合成繊維、具体的にはポリアミド繊維やポリエステル繊維などの合成繊維を用いることが好ましいとしている。このような合成繊維からなる布帛を基材として用いた蒸発防止用シートは、自然環境中に廃棄されるとその化学的安定性のために分解せず、ゴミとして蓄積する一方である。将来的には、ゴミ処分場や埋立地の確保がますます困難になり、また自然環境や野生動物に悪影響を及ぼすなどの問題が懸念されている。また、焼却処理する場合にも、焼却時の発熱量が高いため焼却炉を傷めたり、有害ガスを生じたりする恐れがある。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点を解決して、寸法安定性や機械的特性に優れ外観性や施工性が良いだけでなく、さらに加えて生分解性を有し、使用後には自然環境に悪影響を与えることなく良好に廃棄処理を行える蒸発防止用シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、ダムや貯水池などの水面に敷設して水の蒸発を防止するために使用され、かつ透水孔を有するシートを除く蒸発防止用シートであって、生分解性を有する繊維からなる布帛によって構成され、前記布帛の少なくとも一方の面において、布帛の全面が生分解性を有する樹脂にて被覆されていることを特徴とする蒸発防止用シートを要旨とするものである。
【０００８】
このようなものであると、蒸発防止用シートを構成する基材が布帛にて構成されているため、寸法安定性や機械的特性に優れ、外観性や施工性が良いものとなり、さらに加えて布帛は生分解性を有する繊維からなるため、自然環境中に廃棄された場合でも、この蒸発防止用シートは微生物などによって分解することができ、したがって自然環境に悪影響を及ぼさないものとすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における蒸発防止用シートは、布帛からなり、この布帛は生分解性を有する繊維にて構成される必要がある。このように蒸発防止用シートの基材を布帛で構成することで、寸法安定性や機械的特性に優れ、夏場の温度上昇などに起因する波打ち現象を抑制でき、外観性や施工性に優れた蒸発防止用シートが得られる。また、布帛を生分解性繊維にて構成することで、自然環境中に廃棄された場合でも微生物などによりほぼ完全に分解されるため、自然環境を損なうことなく廃棄処理を行える。例えば、埋立処理する場合には、蒸発防止用シートは最終的には水や二酸化炭素といった自然環境を汚染しない化合物に分解される。
【００１０】
本発明における生分解性を有する繊維とは、使用中は実使用に耐え得るだけの機械的強力を保ちながら、使用後は自然界に存在する微生物の働きによって低分子化合物に分解され、最終的に炭酸ガスや水などの無機物に分解される材料からなる繊維をいう。このような繊維を構成する材料としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリグリコール酸などの脂肪族ポリエステル、脂肪族系ポリエステルと芳香族系ポリエステルの共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアミノ酸類、ポリアミド類、セルロース及びその誘導体、澱粉、酢酸セルロースなどが挙げられ、さらに木綿、絹、ラミー、ウール、麻などの天然繊維なども挙げられる。これらは単独で使用されても良く、混合、あるいは複合物を用いてもよい。
【００１１】
本発明においては、生分解性能および製糸性、実用性等の点から、これらの中でもポリ乳酸系重合体が好適に使用できる。ポリ乳酸系重合体は、埋立処理を行う場合には、一定期間が経過した後に加水分解や微生物等によりほぼ完全に分解され、焼却処理を行う場合でも、焼却時の発熱量が低いため焼却炉を傷める恐れが殆どなく、しかも有害ガスを発生して自然環境を汚染することがないため、好適に使用できる。
【００１２】
ポリ乳酸系重合体としては、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体あるいはＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体とから選ばれるいずれかの重合体あるいはこれらのブレンド体が好ましい。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ロド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、ヒドロキシオクタン酸等が挙げられる。
【００１３】
繊維形態は特に限定されるものではなく、単一の重合体からなるものでもよく、２種類以上の材料からなる複合繊維でもよい。また、繊維横断面は、通常の丸断面の他にも、中空断面、芯鞘型複合断面、多層型複合断面等が挙げられるが、蒸発防止用シートは、その施工性を考慮すると水に浮くことが好ましいため、布帛を構成する繊維は中空繊維であることが好ましい。具体的には、密度が１．０ｇ／ｃｍ3以上である繊維については中空化することが好ましく、このような構造とすることで見かけの密度を下げることができ、水に浮遊させることができる。中空の形状については特に制限されるものではないが、製編時や使用中に中空部分がつぶれる可能性があるので、繊維横断面において中央部に中空部が形成された繊維ではなく、繊維横断面に複数の中空部が形成された繊維であることが好ましい。
【００１４】
上記のように構成された繊維は、製編織して布帛とする必要がある。本発明における布帛の種類は特に限定されるものではないが、寸法安定性を考慮すると編物などよりも織物の方が好ましい。
【００１５】
布帛の織編密度は特に限定されるものではないが、織編密度が小さい場合には、蒸発防止用シートとして使用する場合に、網目や織目の隙間から水が自然蒸発することがあるため、蒸発防止用シートの少なくとも一方の面を樹脂にて被覆することが必要である。この樹脂は、廃棄処理を考慮すると生分解性を有することが必要であり、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリグリコール酸などの脂肪族ポリエステル、該脂肪族系ポリエステルと芳香族系ポリエステルの共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアミノ酸類、ポリアミド類などが好適に使用できる。布帛を樹脂で被覆する方法は特に限定されるものではなく、カレンダー法、コーティング法、ラミネート法およびディッピング法などが挙げられる。
【００１６】
布帛を構成する繊維と布帛を被覆する樹脂とは同じ材料でも良く、あるいは異なった材料でもよい。また、布帛を構成する繊維や布帛を被覆する樹脂には、用途に応じて紫外線防止剤、光安定剤、防曇剤、防霧剤、帯電防止剤、難燃剤、着色防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料などがその特性を損なわない範囲で添加されていてもよい。さらに加えて、布帛あるいは繊維には、必要に応じて、公知の着色処理や耐候性を向上させるための各種の処理を施すことができる。
【００１７】
本発明における蒸発防止用シートには、必要に応じて、ポリαヒドロキシ酸、ポリβヒドロキシアルカノエート、ポリωヒドロキシアルカノエートおよびポリアルキレンジカルボキシレートなどの脂肪族ポリエステルや、加水分解型芳香族ポリエステル等からなる他のシート状材料を積層してもよい。
【００１８】
また、本発明における蒸発防止用シートを構成する布帛は、強度や取り扱いの点から、その目付は、２００〜１０００ｇ／ｍ2とすることが好ましい。また、シートの厚みとしては、０．１〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１９】
上記のように構成された蒸発防止用シートは、シート全体の平面形状や大きさ等は特に制限されるものではないが、例えば、蒸発防止用シートを予め所定の形状・大きさに形成して貯水池等の水面上に縦横に複数並べて設置することで使用できる。あるいは、蒸発防止用シートを予め所定の幅の長尺帯状に形成して、これを貯水池の長さ寸法等に合わせて所定の長さに切断し、幅方向に複数枚並べて貯水池などのほぼ全面を覆う大きさに縫製して、設置することで使用できる。
【００２０】
得られた蒸発防止用シートは、貯水池等の水面上に設置される。このとき、風や波で移動しないように適宜固定手段を設けるのが望ましい。その固定手段としては、例えばコンクリートブロックなどの重錘を貯水池等の底部の所望の位置に沈め、重錘と蒸発防止用シートとをワイヤロープ等の索条で連結すればよい。本発明における蒸発防止用シートは、布帛にて構成されているため引裂強力などの機械的特性に優れており、穿孔して金具やロープ等で固定する際にも、穿孔箇所が簡単に破損するようなことがない。
【００２１】
また、使用する場所により、水中の魚類、動物、植物、微生物等の生態系を考慮する必要がある場合には、隣り合うシートどうしを適宜間隔を設けて浮設するか、適当な手段でスリットや貫通孔を穿孔した蒸発防止用シートを使用すれば良く、布帛の織編密度やカバーファクターを調節してもよい。
【００２２】
設置された蒸発防止用シートは、上述のように布帛にて構成されているため寸法安定性や外観性や施工性に優れており、かつ生分解性を有することから廃棄処理上の問題がなく、ダムや貯水池などの水面に敷設して水の自然蒸発を防止するための蒸発防止用シートとして好適に使用できる。
【００２３】
また、蒸発防止用シートとして使用した後には、埋立処理や焼却処理を行わずに、公園や庭園や宅地に敷き詰めて雑草の繁殖を抑える防草シートとして活用することも可能である。このような用途に使用すると、一定期間防草シートとして使用した後は、微生物によりほぼ完全に分解されるため、シートを取り外して廃棄処理を行う手間が省け、しかも自然環境を汚染することがない。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、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。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は以下の方法により実施した。
（１）密度と見かけ密度（ｇ／ｃｍ３）：密度は、ＪＩＳ−Ｋ７１１２に記載の方法に準じて測定した。見かけ密度は、中空繊維の質量を測定し、これを中空部を含む繊維の外径と長さとから算出した占有体積で除することにより求めた。
（２）引張強力（Ｎ／３ｃｍ幅）：ＪＩＳ  Ｋ−７１２７に記載の方法に準じて測定した。
（３）切断伸度（％）：ＪＩＳ  Ｋ−７１２７に記載の方法に準じて測定した。
（４）シート厚み（ｍｍ）：ＪＩＳ  Ｌ−１０９６に記載の方法に準じて測定した。
（５）外観性：シートを展張し、しわや凹凸の有無などを目視にて観察した。そして、しわや凹凸の目立たないものを○、しわや凹凸の目立つものを×として評価した。
（６）施工性：シートを展張する際に寸法などがくるわずに支障なく施工できたものを○、寸法ずれなどが生じたものを×で評価した。
（７）生分解性：試料となる蒸発防止用シートを２年間プールの水面に敷設し、その後プールから取り出して土壌の表面に展張した。そして、プールに敷設する２年間が経過するまではできるだけ分解しない方が良く、プールから取り出して土壌の表面に展張した後は生分解が進むものの２年間ほど防草シートとして活用でき、５年目以降には最終的にはほぼ完全に生分解できるものが良いという判断で、以下の総合評価を行った。
○：２年間は生分解せず、２〜４年目までは防草シートとして使用でき、５年目以降には最終的にほぼ完全に生分解していた。
×：非分解性であった。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
実施例１
蒸発防止用シートを形成するために、ポリ乳酸重合体（カーギル・ダウ社製、品番６０００シリーズ）を用いて溶融紡糸により密度が１．２７ｇ／ｃｍ３のポリ乳酸系繊維（５６０デシテックス／４８フィラメント）を得た。得たポリ乳酸系繊維を用いて、ウオータージェットルームで平組織にて、２２×２２本／インチの織密度で製織を行って布帛を作製した。この布帛の両面にカレンダー法にてＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート：昭和高分子（株）製）を４００ｇ／ｍ２で被覆した。得られた布帛から長さ４００ｃｍの布帛を２枚切り出し、それぞれの１０ｃｍを縫い代として縫製し、幅４００ｃｍ、長さ４００ｃｍの蒸発防止用シートを作製した。
【００２９】
得られた蒸発防止用シートの物性、生分解性などを表１に示す。
実施例１は、蒸発防止用シートを布帛にて構成したため、寸法安定性や機械的特性に優れており、外部から受ける熱などによる伸縮を抑えて波打現象などがなく、外観性の良いものが得られた。また、シート端部のめくれ上がりなどもなく施工性の良いものであった。また、蒸発防止用シートとして使用する２年間は、機械的特性などの物性低下は殆どなく、その継続使用において良好な水の蒸発防止効果を有するものが得られた。さらに、布帛は生分解性樹脂にて形成されていたため、使用後に土壌表面に敷設されたシートは防草シートとしての役割を果たすとともに、所定の期間が過ぎた後は土壌表面でほぼ完全に分解されており、改めて廃棄処理を行う必要がなかった。
【００３０】
実施例１は、織編密度の小さいものであったが、その表面をＰＢＳにてラミネートされていたため水の蒸発防止効果に劣るものではなく、また、廃棄処理された後もＰＢＳは生分解性を有するため、良好に廃棄処理を行えるものであった。
比較例１
蒸発防止用シートを形成するために、密度が１．１４ｇ／ｃｍ３のナイロン繊維（９４０デシテックス／６８フィラメント）を溶融紡糸いて形成し、ウオータージェットルームで平組織にて、織密度が２６×２６本／インチで幅２１０ｃｍの長尺帯状の布帛を作製した。得られた布帛から長さ４００ｃｍの布帛を２枚切り出し、それぞれの１０ｃｍを縫い代として縫製し、幅４００ｃｍ、長さ４００ｃｍの蒸発防止用シートを作製した。
【００３１】
得られた蒸発防止用シートの物性、生分解性などを表１に示す。
比較例２
蒸発防止用シートを形成するために、顔料であるカーボンブラックを１％混入した線状低密度ポリエチレン（住友化学(株)製、スミカセン）をカレンダーにて押出し、シート厚み７００μｍ、幅２１０ｃｍのフィルム状のシートを作製した。得られたシートから長さ４００ｃｍの布帛を２枚切り出し、それぞれの端部１０ｃｍを重ねて、ライスター社製の熱融着機を用いてヒートシールを行い、幅４００ｃｍ、長さ４００ｃｍの蒸発防止用シートを作製した。
【００３２】
得られた蒸発防止用シートの物性、生分解性などを表１に示す。
比較例１は、蒸発防止用シートを構成する布帛をナイロン繊維にて形成したため、機械的特性には優れていたが、蒸発防止用シートとして使用した後に土壌に展張しても分解されず、最終的に産業廃棄物として処理する必要が生じた。また、ナイロン繊維は焼却処理を行うと発熱量が高いため、焼却炉を傷めたり、有害ガスを生じたりして自然環境に悪影響を与えるものであった。また、ナイロン繊維は熱による寸法変化が大きく、外観性や施工性に劣るものであった。
【００３３】
比較例２は、基材が熱変形の大きいポリエチレンフィルムにて形成されていたため寸法安定性に劣り、外部から加わる熱によって伸縮が繰り返されて波打ち現象が発生し、さらにシートの端部が捲れ上がる現象が生じて、十分な水の蒸発防止効果が得られず、外観性や施工性に劣るものであった。また物性面においても劣化が著しいものであった。さらに、その使用後に土壌に土壌に展張しても分解されず、上記比較例１と同様に廃棄処理を良好に行えるものではなかった。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、蒸発防止用シートの基材を布帛にて構成することで、外部から受ける熱などによっても伸縮することなく優れた寸法安定性や外観品位を有し、施工性の良い蒸発防止用シートが得られる。また、布帛を生分解性樹脂にて形成することで、自然環境に悪影響を与えることなく、使用後の蒸発防止用シートを廃棄処理できる。特に、布帛をポリ乳酸系重合体にて形成した場合には、使用中はほとんど分解されずに必要な強力を有し、その使用後には、埋立処理されると、一定期間が経過した後の布帛は加水分解や微生物分解などによりほぼ完全に分解され、また、焼却処理を行っても、ポリ乳酸系重合体は焼却時の発熱量が低いため焼却炉を傷めることなく良好に廃棄処理を行える。