(57)【要約】【課題】  本発明は、結束テープとして使用している間は十分な耐候性を有して、かつ十分な強度を保ち、一方、使用後の回収等には手間を必要とせず、作物の成長を妨げることにない結束テープを提供することにある。【解決手段】  ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布からなり、該不織布を構成する長繊維同士は部分的に存在する熱圧着部によりに固定されている結束テープ。また、熱圧着部の圧着面積率が１０〜５０％であることが好ましい。また、少なくとも片側表層部の繊維が溶融または軟化することにより互いに融着していることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系長繊維不織布からなり、該不織布を構成する長繊維同士は部分的に存在する熱圧着部によりに固定されていることを特徴とする結束テープ。
【請求項２】
熱圧着部の圧着面積率が１０〜５０％であることを特徴とする請求項１記載の結束テープ。
【請求項３】
少なくとも片側表層部の略全面にわたり繊維の交点が溶融または軟化することにより互いに融着していることを特徴とする請求項１または２に記載の結束テープ。
【請求項４】
長繊維不織布を構成する重合体の融解熱量が、２５Ｊ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の結束テープ。
【請求項５】
請求項１から４に記載の結束テープからなる農園芸用誘引結束テープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性を有する結束テープに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
路地や温室等における野菜、果樹、花等の農園栽培においては、これらの植物を、支柱あるいはネット等の支持具や誘引紐によって支持、誘引するために、植物の茎、枝、つるなどを支持具や誘引紐に結束する、すなわち、茎、枝、つる等と支持具、誘引紐とを結束テープで巻いてステープル針で止める方法（テープ結束機が用いられる。）が広く用いられている。従来、このような結束テープとしては、ポリエチレン等の合成樹脂フィルムからなる結束テープが一般的に使用されている。
【０００３】
しかし、ポリエチレン等の合成樹脂フィルムは、非生分解性であるため、使用終了後に、支持具等から取り外すにはハサミでこれを切断しなければならず、その作業量が大きく、また取り外した後はゴミとなり、その回収や回収後の処理が困難であるという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、光崩壊性の合成樹脂からなる結束テープが使用されている。これによると、一定期間（２〜３ヶ月程度）は強度を保持し、その後、日光に対する強度劣化により小さな衝撃により取り外すことができるものである。しかし、強度保持期間が２〜３ヶ月程度であるため、それよりも長い強度保持期間を要する作物では、強度が必要な時期に、結束テープとしての役割を果たせないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１には、生分解性を有する脂肪族ポリエステルからなるフィルム製のテープが提案されている。これによると、使用終了後に取り外したテープ残渣は、回収等を必要とすることなく土壌中で分解させることができる。しかし、フィルムからなるテープは、機械的強度が十分でなく使用中にステープル針で止めた部分等から破れ等が生じるという問題があり、また、フィルムは、通気性に乏しいため、結束部分の成長を妨げることにもなる。
【特許文献１】特開平７−４７５９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、結束テープとして使用している間は十分な耐候性を有して、かつ十分な強度を保ち、一方、使用後の回収等には手間を必要とせず、作物の成長を妨げることにない結束テープを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ポリ乳酸系長繊維不織布からなり、該不織布を構成する長繊維同士は部分的に存在する熱圧着部によりに固定されていることを特徴とする結束テープを要旨とするものである。
【０００８】
また、熱圧着部の圧着面積率が１０〜５０％であることが好ましい。
【０００９】
また、少なくとも片側表層部の略全面にわたり繊維の交点が溶融または軟化することにより互いに融着していることが好ましい。
【００１０】
また、長繊維不織布を構成する重合体の融解熱量が、２５Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の結束テープは、ポリ乳酸系長繊維不織布からなるため、最終的には微生物を介して分解されるものであるが、通常の大気中では分解が進みにくく、また、耐候性を有するため、日光等による強力低下が少ない。したがって、結束テープで固定した後の使用においては、日光に晒されても機械的強力の変化は少ないため、良好に支持材や誘引紐とを結束する役割を担う。そして、果樹・野菜等を収穫した後は、結束テープを取り除いた場合のテープの残渣を回収することなく放置しても土壌中で自然分解させることができる。また、支持ネットや誘引紐が同様の生分解性を有するものであると、収穫後の植物残渣は、これらの支持ネットや誘引紐、結束テープ等を分別することなく、土中に埋めて土中で自然分解させる、もしくは堆肥化することが可能であり、作業の手間を大幅に削減することができる。
【００１２】
また、結束テープは、長繊維同士が部分的に存在する熱圧着部により固定されている長繊維不織布からなるため、機械的強力に優れ、結束作業時や使用時に、一部が裂けてもそこから破れるというトラブルが生じ難い。また、適度な通気性を有しているため、植物を成長を阻害しないことが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の結束テープは、ポリ乳酸系長繊維不織布から構成される。
【００１４】
ポリ乳酸系長繊維を構成する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（Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体）と、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、あるいは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のうち、融点が１３０℃以上である重合体が好ましい。融点が１３０℃以上のものは結晶性が高いため、不織布の機械的強度が向上し、また、耐候性が良好となり、大気中での使用において、機械的性能が変化しにくい結束テープを得ることができる。
【００１５】
また、上記したポリ乳酸系重合体は、その分子構造から剛性があり、特に単糸繊度が大きい繊維になると硬くなる傾向があるので、柔軟性を付与するために、他の脂肪族ポリエステル系重合体、例えばポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、また、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系重合体（例えば、ポリブチレンサクシネートテレフタレートやポリブチレンアジペートテレフタレート等）と混合して、また、これらの重合体と複合して製糸したものをポリ乳酸系長繊維としてもよい。
【００１６】
なお、本発明においては、長繊維を構成する上記の重合体に、必要に応じて、艶消し剤、顔料、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。特に、タルク、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン等の結晶核剤を添加することにより、溶融紡糸や不織布製造工程にて、結晶化度を向上させることができるため好ましい。
【００１７】
長繊維の単糸繊度は、１〜１０デシテックスであることが好ましい。単糸繊度が１デシテックス未満となると、テープの引張強度や引裂強度等の機械的強度が低下する傾向となり、一方、１０デシテックスを超えると、テープが硬くなって取扱い性に劣る傾向となる。
【００１８】
長繊維の断面形態についても特に限定されず、円形断面に限らず、異形のものや中空部を有するもの等用いることができる。
【００１９】
長繊維不織布を構成する長繊維同士は部分的に存在する熱圧着部により固定されている。すなわち、長繊維が多数堆積し、該長繊維同士がこの部分的に存在する熱圧着部によって固定され、不織布として一体化し形態保持している。熱圧着部における長繊維は、熱と圧力が加わることによって、溶融して樹脂化している。一方、熱圧着部以外の非熱圧着部では、長繊維は圧着されずに自由な状態にあり、構成繊維間に空隙を有している。したがって、非熱圧着部は、適度の通気性を担う部分となり、植物の成長を阻害することがない。
【００２０】
不織布が有する熱圧着部は、熱エンボス装置を用いた熱エンボス加工を施すことによって形成させることができる。熱圧着部が、不織布に散点状に多数形成されるものである場合、各熱圧着部の形態は、円形、楕円形、菱形、三角形等の多角形、Ｔ形、井形、長方形などの任意の形態を採用することができる。また、散点状の個々の熱圧着部が独立して存在しているものではなく、個々の熱圧着部同士がつながっていてもよい。また、熱圧着部が散点状ではなく、線状の熱圧着部がストライプ状や格子状に付与されているものであってもよい。このの熱圧着部の形態は、明瞭な形態であってもよく、またある程度不明瞭な形態、すなわち、熱圧着部と非熱圧着部との境界が必ずしも明瞭でなくともよい。
【００２１】
熱圧着部の総面積すなわち圧着面積率は、不織布の面積に対して１０〜５０％であることが好ましく、１２〜４０％であるのがより好ましい。圧着面積率が１０％未満であると、不織布における熱圧着されない領域が多くなるため、テープの形態保持性、引張強力に劣る傾向となり、また、表面平滑性に劣るため毛羽立ちやすくなる。一方、圧着面積率の総面積が５０％を超えると、繊維が熱圧着により樹脂化（フィルム化）している部分が多くなるため、引裂強力が低下するとともに、柔軟性、フレキシブル性が低下して硬くなる傾向にある。
【００２２】
この熱圧着部は、堆積してなる長繊維どうしを固定して、長繊維不織布の形態を維持するためのものであるが、一方、長繊維不織布が熱圧着部を有していることによって、長繊維不織布の厚みや嵩密度を規制することもできる。本発明においては、圧着面積率が２５％を超えるものは、熱エンボス加工のみで厚みや嵩密度の規制を十分に行うことができ、また、表面平滑性を向上させることができる。一方、圧着面積率が２５％未満であると、厚み等を規制しにくいため、熱エンボス加工を施した後に、カレンダーロールに通すこと（カレンダー処理）により、厚みや嵩密度の規制および不織布表面の平滑性を向上させてもよい。また、圧着面積率が２５％を超えるものであっても、熱エンボス加工を施した後にカレンダー処理をすることによって、不織布表面の平滑性をより向上させることもできる。カレンダー処理とは、一対のカレンダーロール間に通布するか、不織布をカレンダーロールに沿わせて走行させることにより、熱および／または圧力を付与することによって行う。カレンダー処理を施すことにより、熱エンボス加工の際に熱圧着部が形成されなかった非熱圧着部に主として、熱および／または圧力が付与されることで、テープの厚みを小さく、すなわちテープを薄くして、その見掛け密度の値を大きくし、また、浮き上がった繊維を押えて表面平滑性を向上させることが可能となる。また、カレンダーロールに通す際に熱を付与して、不織布の少なくとも片側表層部の略全面にわたり繊維を軟化または溶融させて、繊維の交点を互いに融着させてもよい。このように片側表層部の略全面にわたり繊維が互いに融着することにより、不織布表面が鏡面化するため、不織布表面の毛羽立たず、不織布表面の毛羽が植物に触れて成長の妨げとなることを防ぐことをより良好に行える。また、テープ結束機への装着性や作業性が良好となる。なお、このカレンダーロールによって熱を付与する際に、熱および圧力を過度に付与して、不織布全体の繊維の形態が失われて、不織布全体が完全にフィルム化すると、本発明の目的が達成されなくなるため好ましくない。
【００２３】
本発明の結束テープの目付けは、任意であるが、３０〜１００ｇ／ｍ2の範囲にあることが好ましい。目付けが３０ｇ／ｍ2未満であると機械的強度が劣る傾向となり、一方、１００ｇ／ｍ2を超えると厚みが増すため、取扱いにくくなる。
【００２４】
本発明の結束テープの嵩密度は、０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。この範囲にすることにより、適度な繊維間空隙を有することとなり、良好な通気性を有するものとなる。
【００２５】
長繊維不織布を構成する重合体の融解熱量は、２５Ｊ／ｇ以上であることが好ましく、３０Ｊ／ｇ以上であることがより好ましい。融解熱量が２５Ｊ／ｇ以上である長繊維不織布は、不織布を構成する重合体が十分に配向、結晶化し、機械的特性や耐候性、耐熱性に優れる。融解熱量が２５Ｊ／ｇ未満であると、経時による長繊維不織布の形態安定性に劣り、機械的強力が変化しやすい。一方、融解熱量の上限については、６０Ｊ／ｇ程度が好ましい。融解熱量が６０Ｊ／ｇを超えると、結晶化の度合いが大きくなるため長繊維不織布が硬くなり、取扱い性に劣る傾向となる。
【００２６】
上記融解熱量を有するポリ乳酸系長繊維不織布は、例えば、繊維製造工程において、スパンボンド法により高速で牽引することにより、また、スパンボンド法により堆積した長繊維に熱エンボス加工や熱カレンダー加工等の熱処理を施すことにより、分子配向および結晶化を進行させて達成することができる。さらに、上記に加えて原料となる重合体にタルク等の結晶核剤を添加することによっても、良好に達成することができる。なお、結晶核剤の添加量は、０．１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２．０質量％の範囲がより好ましい。
【００２７】
本発明におけるポリ乳酸系長繊維不織布の融解熱量は、示差走査熱量計法（ＤＳＣ法）により求めたものである。すなわち、長繊維不織布から５ｍｇの試料をパーキンエルマー社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い、窒素中、昇温速度１０℃／分で２１０℃まで昇温させたときの昇温曲線（ＤＳＣ曲線）から、融解熱量を求めた。なお、長繊維不織布を構成する重合体が融点の異なる複数のものからなる場合に、ＤＳＣ曲線において、複数の融解ピークを発現したときは、これらの複数の融解ピークで表される融解熱量の合計をポリ乳酸系長繊維不織布の融解熱量とする。
【００２８】
本発明の結束テープを構成するポリ乳酸系長繊維不織布は、いわゆるスパンボンド法によって効率よく製造することができる。すなわち、上述したポリ乳酸系重合体を加熱溶融して紡糸口金から吐出し、得られた紡出糸条を従来公知の横型吹付けや環状吹付け等の冷却装置を用いて冷却せしめた後、エアーサッカーの如き吸引装置あるいはその他公知の牽引手段を用いて牽引細化し、引き続き、牽引手段から排出された糸条群を開繊した後、メッシュスクリーンからなるコンベアの如き移動堆積装置上に開繊堆積させてウェブとする。次いで、この移動堆積装置上に形成されたウェブに、加熱された金属製エンボスロールと表面平滑な金属製フラットロールとからなる熱エンボス装置用いて部分的な熱圧着処理を施すことにより長繊維不織布を得る。
【００２９】
上記スパンボンド法における、紡出糸条の牽引速度は４０００〜６０００ｍ／分とするのが好ましい。牽引速度が４０００ｍ／分以上であると、重合体の分子配向がより進行して結晶化が進み、得られる不織布の機械的特性、耐候性が一層向上し、より好ましい。一方、牽引速度が６０００ｍ／分を超えると、製糸性が悪化し、糸切れを生じる傾向となる。なお、重合体には、上述したところの結晶核剤を添加すると、溶融紡出に際して紡出糸条の冷却性が向上するため、より好ましい。
【００３０】
本発明の結束テープは、上記により得られた長繊維不織布を適宜の幅、長さに裁断することにより得ることができる。結束テープの幅は一般に０．５〜５ｃｍ、製品としての巻長は５〜１００ｍが適当であり、テープ結束機等を用いること等により使用時に適宜の長さに切断して用いればよい。
【００３１】
上述したように、本発明の結束テープは、野菜、果樹、花等の農園栽培において、植物の茎、枝、つるなどを支持具や誘引紐に結びつける農園芸用誘引結束テープとして良好に用いることができるものであるが、このような用い方の他、収穫した野菜や果実、花等を束ねる結束テープや各種の包装資材としての結束テープとして用いることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。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。実施例において、各物性値は次のようにして求めた。
【００３３】
（１）融点（℃）：パーキンエルマ社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を用い、昇温速度を２０℃／分として測定して得た融解吸熱曲線の極値を与える温度を融点（℃）とした。
【００３４】
（２）ポリ乳酸のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略称する。）（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に記載の方法に準じ、溶融温度２１０℃、荷重２０．２Ｎ（２１６０ｇｆ）で測定した。
【００３５】
（３）目付（ｇ／ｍ2）：ＪＩＳ  Ｌ  １９０６  単位面積当たりの質量
【００３６】
（４）厚み（ｍｍ）：ＪＩＳ  Ｌ  １９０６
【００３７】
（５）嵩密度（ｇ／ｃｍ3）：上記で得た目付および厚みより下記式により算出した。
嵩密度（ｇ／ｃｍ3）＝目付（ｇ／ｍ2）／［厚み（ｍｍ）×１０００］
【００３８】
（６）引張強力（Ｎ）および引張伸度（％）：ＪＩＳ  Ｌ  １９０６に準じて、得られたテープをつかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎとして測定した。
【００３９】
（７）引裂強力（Ｎ）：ＪＩＳ  Ｌ  １９０６  ペンジュラム法
【００４０】
（８）通気度（ｃｃ／ｃｍ2／秒）：ＪＩＳ  Ｌ  １９０６  フラジール形法
【００４１】
実施例１
融点１７１℃、ＭＦＲ７０ｇ／１０分、重量平均分子量１０５，０００のＤ、Ｌ−乳酸共重合体（共重合モル比：Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９９／１）をポリ乳酸系重合体として準備し、これに添加剤としてタルクを０．５質量％配合した重合体を用いて、スパンボンド法により長繊維不織布を製造した。すなわち、上記重合体を円形の紡糸口金より、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量１．６７ｇ／分で溶融紡糸した。ノズルより紡出した糸条に冷却を行い、その後、エアサッカーにて５０００ｍ／分で牽引細化し、これを公知の開繊器具を用いて開繊して移動するコンベアの捕集面上に堆積させ、次いで、金属製エンボスロールと金属製フラットロールからなるエンボス装置に通して、ロール表面温度１３５℃、圧着面積率１４．９％、圧着点の形状が六角形、圧着点密度２１．９個／ｃｍ2、線圧５８８Ｎ／ｃｍの条件にて熱圧着処理を行い、単糸繊度３．３デシテックスのポリ乳酸系長繊維からなり、熱圧着部を部分的に有する長繊維不織布を得た。次いで、この長繊維不織布を、一対の金属製フラットロール（ロール表面温度１００℃、線圧３００Ｎ／ｃｍ）からなる熱カレンダー装置にてロール間に通して熱カレンダー処理を施した。得られたポリ乳酸系長繊維不織布は、部分熱圧着部を有し、かつ不織布の表層部の繊維が互いに融着してなる表面平滑なものであった。ポリ乳酸系長繊維不織布の融解熱量は４０．６Ｊ／ｇ、不織布のタテ方向の引裂強度は５．３Ｎ、通気度は５０．５ｃｃ／ｃｍ2／秒であった。
【００４２】
得られた長繊維不織布を幅１１ｍｍにスリットし、長さ４０ｍの小巻にした本発明の結束テープを得た。
【００４３】
実施例２
融点１６８℃、ＭＦＲ７０ｇ／１０分、重量平均分子量１０５，０００のＤ、Ｌ−乳酸共重合体（共重合モル比：Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４）を準備した。また、融点１１０℃、ＭＦＲ５０ｇ／１０分のポリブチレンアジペートテレフタレートを準備し、上記Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体とポリブチレンアジペートテレフタレートとを質量比で８０／２０となるように混合したブレンド体を用意した。
【００４４】
上記Ｄ、Ｌ−乳酸共重合体を芯成分、上記ブレンド体を鞘成分とし、芯成分／鞘成分＝４／１（重量比）となるように個別に計量した後、個別のエクストルーダー型押出し機を用いて、芯鞘複合型の紡糸口金より、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量１．８ｇ／分の条件で溶融紡糸した。ノズルより紡出した糸条に冷却を行い、その後、エアサッカーにて５５００ｍ／分で牽引細化し、これを公知の開繊器具を用いて開繊して移動するコンベアの捕集面上に堆積させ、次いで、エンボスロールとフラットロールからなるエンボス装置に通して、ロール表面温度９０℃、圧着面積率３５％、エンボス柄は織目状、線圧５８８Ｎ／ｃｍの条件にて部分熱圧着処理を行い、単糸繊度３．３デシテックスのポリ乳酸系長繊維からなり、部分熱圧着部を有する長繊維不織布を得た。ポリ乳酸系長繊維不織布の融解熱量は３７．４Ｊ／ｇ、不織布のタテ方向の引裂強度は７．３Ｎ、通気度は５１．５ｃｃ／ｃｍ2／秒であった。
【００４５】
得られた長繊維不織布を幅１１ｍｍにスリットし、長さ４０ｍの小巻にした本発明の結束テープを得た。
【００４６】
比較例
融点１７０℃、重量平均分子量２００，０００のＤ、Ｌ−乳酸共重合体（共重合モル比：Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９９／１）と、重量平均分子量２００，０００のＤ、Ｌ−乳酸共重合体（共重合モル比：Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９０／１０）とを配合比７０／３０質量％で混合したポリ乳酸（ブレンドしたポリ乳酸）と、ポリブチレンアジペートテレフタレートとを配合比が６０／４０質量％で配合した。ブレンドしたポリ乳酸とポリブチレンアジペートとの合計１００質量部に対して、可塑剤としてビスメチルジエチレングリコールアジペートを５質量部、無機質充填剤としてタルクを１５質量部配合されるように計量し、これを２軸押出混練機を用いて溶融混合し、押出温度２３０℃にてポリ乳酸系コンパウンド原料を作成した。
【００４７】
次いで、直径１００ｍｍのサーキュラーダイを装着したスクリュー径５０ｍｍの単軸押出機を用いて、ポリ乳酸系コンパウンド原料を温度１９０℃で溶融押出し、ブロー比を２として、インフレーション製膜し、厚み２０μｍのフィルムを得た。また、得られたフィルムのタテ方向の引裂強度は１．０Ｎ以下であり、通気度は測定できなかった。
【００４８】
得られたフィルムを幅１１ｍｍにスリットし、長さ４０ｍの小巻にしたポリ乳酸系フィルムからなるテープを得た。
【００４９】
得られた実施例１、２および比較例の各種物性を表１に示した。
【００５０】
【表１】
2005176616.tif 000002
【００５１】
表１からも明らかなように、比較例のフィルムからなるテープと比較して、本発明のポリ乳酸系長繊維不織布からなる結束テープは、機械的強力に優れている。
【００５２】
また、得られた実施例１、２の結束テープを、園芸用誘引結束機「テープナー（登録商標）」マックス社製に装着して、結束作業を行ったところ、作業性は良好であった。また、結束テープを約５８℃に維持した熟成コンポスト中に埋設して、１ヶ月後にテープの状態を観察したところ、テープの形態は保持していない程度に分解しており、堆肥化可能なものであった。