(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリエステル繊維によって構成される吸水シートであって、熱可塑性ポリエステル繊維には、吸水シートが吸水した水に溶出しにくい吸水加工剤が付着しており、
付着してなる吸水加工剤は、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体の水分散物とポリエチレングリコール鎖を含有しイソシアネート基をブロック共重合した水溶性熱反応型ウレタンと環状アミノ酸及びその誘導体との３者を含む水溶液を用い熱処理を施して付着させたものであり、
吸水シートは、バイレック法による吸水高さが７０ｍｍ以上であり、浸水−乾燥を１０回繰り返した後のバイレック法による吸水高さの保持率が７５％以上、２０回繰り返し後の吸水高さの保持率が６０％以上であることを特徴とする吸水シート。
【請求項２】
吸水シートの見かけ密度が０．１１〜０．１６ｇ／ｃｃで保水率が４００〜６００％であることを特徴とする請求項１記載の吸水シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農園芸分野における鉢花栽培時や野菜類の育苗及び施設栽培などで潅水に用いられる吸水シートや、生活資材分野（マスク、ワイパー等）や産業資材分野（フィルター、ワイパー等）において繰り返して高い吸水（吸湿）性能を必要とされる分野に用いるシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から鉢物栽培は、ハウス内で多数の鉢物を並べ、人力または自動システムにより鉢物の上から潅水作業を行っている。この潅水方法は、鉢の上部より潅水するため、潅水に手間がかかり、また鉢物の花および葉が水により破損（発病）することがある。また、イチゴ等施設内で栽培する作物についても、潅水の水や、潅水時に起こる培地の葉への付着により破損（発病）することがある。このような破損（発病）があると、大切に育てた植物や作物が出荷できなくなって大きな損害を被るおそれがある。
【０００３】
近年、上述した問題点が生じにくくするために、特許文献１に開示されている不織布製マットを用い、鉢の下に保水マットを敷いて水平方向より給水する方法、培地の上に保水マットを敷いてマットを通じ潅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や作物に触れにくいため、鉢物の花や葉に被害が生ずることが無いという利点がある。マットへの水の供給は、このマットの表面の一部分に沿って潅水チューブを配置し、この潅水チューブに設けられた孔よりマットへ散水する方法がとられている。これにより、潅水チューブからマットへの散水は、マット内にしみ込んでその全面に行きわたるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第２７２５９３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実際には、潅水チューブからの水を保水マット内にしみ込ませて、その全面に偏りなく行き渡らせることは困難で、さらに、継続した保水マットの使用において、保水マットに含まれた水が乾燥した後、再度マット全面に水を行き渡らせることはさらに困難であり、保水マット中に十分な水を保持できない箇所が存在することとなる。
【０００６】
本発明は、マットの全面に偏りなく水を行きわたらせ、かつ継続した使用において、マットに含まれた水が無くなった後、再度水を供給した際に、マット全面に偏りなく保水することができる吸水シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、熱可塑性ポリエステル繊維によって構成される吸水シートであって、熱可塑性ポリエステル繊維には、吸水シートが吸水した水に溶出しにくい吸水加工剤が付着しており、付着してなる吸水加工剤は、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体の水分散物とポリエチレングリコール鎖を含有しイソシアネート基をブロック共重合した水溶性熱反応型ウレタンと環状アミノ酸及びその誘導体との３者を含む水溶液を用い熱処理を施して付着させたものであり、吸水シートは、バイレック法による吸水高さが７０ｍｍ以上であり、浸水−乾燥を１０回繰り返した後のバイレック法による吸水高さの保持率が７５％以上、２０回繰り返し後の吸水高さの保持率が６０％以上であることを特徴とする吸水シート
を要旨とするものである。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明の吸水シートは、熱可塑性ポリエステル繊維によって構成される。繊維を構成するポリエステルとしては、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、イソフタル酸等を共重合した共重合ポリエステル、ポリ乳酸などがあげられ、これらのブレンド物も用いることができる。ポリエステルの融点は、１５０℃以上がよい。融点が１５０℃未満であると、吸水加工剤を付与する際の乾燥工程で時間がかかるだけでなく、吸水加工剤がポリエステル繊維に十分に固着しにくい傾向となる。このような理由から、ポリエステルの融点は、２００℃以上がより好ましい。
【００１０】
また、熱可塑性ポリエステル繊維の形態としては、単相形態であっても、２種の重合体が複合した複合形態であってもよい。複合形態としては、サイドバイサイド型、芯鞘型、割繊型等が挙げられる。繊維の断面形状は、円形であっても、異形であってもよい。また、中心部が空隙を有する中空型であってもよい。
【００１１】
繊維長は、特に限定されず、連続繊維であっても、短繊維であってもよい。
【００１２】
ポリエステル繊維の単糸繊度は、特に限定しないが、１デシテックス以上１０デシテックス以下の範囲がよい。吸水シートの形態が、ニードルパンチ不織布の場合、単糸繊度が１デシテックス未満であると、繊維同士が絡み過ぎて、シートは、風合が硬く、密度の大きく繊維間の空隙が少なく、水を保持し得る空隙が小さくなり、保水性が低下する傾向となる。単糸繊度が１０デシテックスを超えると、逆に繊維同士が十分に交絡せず、繊維間の空隙に水を保持しにくく直ぐに排水され、保水性が得られなくなるだけでなく、吸水高さも得られなくなる。上述理由からより好ましくは、２．５デシテックス〜８デシテックスである。
【００１３】
本発明の吸水シートは吸水加工剤が付着している。本発明で用いる吸水加工剤は、吸水シートが吸水または保水した水に溶出しにくい剤であり、この吸水加工剤の付着により、後述する吸水性および吸水保持性が良好となる。吸水加工剤が水に溶出しやすいと、吸水シートが一旦保水した水に吸水加工剤が溶出し、吸水シートに付着してなる吸水加工剤の量が減少してしまい。保水と潅水・蒸発を繰り返す度に吸水加工剤が保水した水に溶出を繰り返し、吸水シートの保水性が失われることとなる。本発明においては、水に溶出しにくい吸水加工剤を用いているため、保水と潅水・蒸発を繰り返しても、保水性が低下せず、吸水シートの全体に亘って、十分に水を保持することができる。
【００１４】
本発明において用いる吸水加工剤は、ポリエステルポリエーテルブロック共重合体の水分散物とポリエチレングリコール鎖を含有しイソシアネート基をブロック共重合した水溶性熱反応型ウレタンと環状アミノ酸及びその誘導体との３者を含む水溶液であって、熱反応型の物質を含むものであり、付着させる際に、熱処理を施したものである。この熱処理によって、吸水加工剤はシートに良好に担持され、保水した水に溶出しにくくなる。熱処理は、吸水シートを構成する素材の融点等を考慮して適宜選択すればよいが、１２０〜２００℃の温度範囲内で、１〜２分程度施すとよい。１２０℃未満であると、熱処理の効果が十分に発揮しにくく、一方、２００℃を超えると、吸水シートを構成する素材によっては、熱によりシートが黄変することもある。本発明に用いる吸水加工剤として、商業的に入手できるものとしては、高松油脂株式会社製製品名「ＳＲ−１８０１Ｍｃｏｎｃ」が挙げられる。
【００１５】
吸水加工剤の付着量は、加工剤にもよるが、吸水シート中に固形分として０．１〜２質量％付着させるとよい。
【００１６】
本発明の吸水シートは、上記した吸水加工剤が付着しているものであり、バイレック法による吸水高さは７０ｍｍ以上である。農業分野では一般的なベンチの深さが約４０ｍｍであり、吸水高さを７０ｍｍ以上であることにより、良好に水を吸い上げることが可能となる。また、本発明の吸水シートは、浸水−乾燥を繰り返した後のバイレック法による吸水高さの保持率が１０回繰り返し後で７５％以上、２０回繰り返し後で６０％以上である。浸水−乾燥を１０回繰り返し後の吸水高さ保持率が７５％以上とすることにより、繰り返しによる吸水性の低下が小さく、継続した使用に優れるといえる。また、浸水−乾燥を２０回繰り返し後の吸水高さ保持率が６０％以上とすることにより、ベンチ等での使用において吸水高さを十分に保持でき、全体に均一に潅水可能で、長期使用に耐えることができる。より好ましくは、浸水−乾燥を１０回繰り返し後の吸水高さ保持率が９０％以上、２０回繰り返し後の吸水高さ保持率が７０％以上である。
【００１７】
発明において、吸水シートの形態は、２層のウェブ層が積層されてなるものであり、一方のウェブが繊維同士がニードルパンチによって交絡してなるもの（保水層）で、一方のウェブが繊維同士が接着剤および／または熱接着により強固に接着されてなるもの（吸水拡散層）がよい。そして、両ウェブ同士は、ニードルパンチ処理により、保水層の繊維が吸水拡散層のウェブ内に絡み付くことにより一体化してなるものがよい。この２層のウェブからなるシートは、繊維同士が強固に接着してなるウェブからなる吸水拡散層は、繊維同士が強固に接着しているため、繊維間の空隙は微細で小さく毛細管現象が生じるため、水を良好に吸い上げてシート全面に拡散する機能を果たし、一方、繊維同士が交絡してなるウェブからなる保水層は、繊維間の空隙が大きく、多量の水を良好に保持することができる。そして、保水層内の繊維が吸水拡散層へ絡みつくことにより、保水層内の水を保水層の繊維を通じて、吸水拡散層へ良好に移動させることとなる。吸水シートの見かけ密度は、０．１１〜０．１６ｇ／ｃｃ、保水率は４００〜６００％であることが好ましい。
【００１８】
保水層を得る際のニードルパンチ処理の際のニードリングの回数は、針の種類、針深、加工速度等の条件によって状態が変化するため、特に指定しないが、概ね５０回／ｃｍ2〜１５０回／ｃｍ2がよい。
【００１９】
本発明において、吸水シートを得るにあたり、吸水加工剤を付与する工程は、シート製造工程の最終工程でシート全体に付与することが好ましい。例えば、上述したような２層のウェブで構成される場合では、２層のウェブを一体化した後、吸水加工剤を付与するとよい。いずれか１層のウェブのみに吸水加工剤を付与したものや２層のウェブにそれぞれ吸水加工剤を付与した後に一体化したものに較べて、２層のウェブを一体化した後に吸水加工剤を付与した方が、層間での水の伝わりが良好となるためである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、シートが含んだ水に溶出しにくい吸水加工剤を付与することによって、吸水耐久性が得られるため、保水〜潅水・乾燥〜保水を繰り返す吸水シートにおいて、継続的にシート全面に亘って偏りなく水を含ませることができる。
【００２１】
したがって、農業分野では鉢花栽培時や野菜類の育苗及び施設栽培などで潅水に良好に使用でき、また生活資材分野（マスク、ワイパー等）、産業資材分野（フィルター、ワイパー等）において繰り返し吸水（吸湿）性能が必要な用途に展開できる。
【実施例】
【００２２】
次に本発明の吸水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。
【００２３】
（１）保水率（％）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に規定される測定法で測定した。
【００２４】
（２）吸水性（ｍｍ）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０７に規定されるバイレック法で測定した。なお、上昇した水の高さを読みとりやすくするために、水１０００ｇに対して、水溶性染料（シャチハタ株式会社製  スタンプインキ水性染料系Ｓ−１（赤色））を８ｇ添加した水溶液を用いた。
【００２５】
（３）繰り返し吸水高さの保持率：シートを１５分間浸水させ、その後自然乾燥する。これを１０回、２０回繰り返した後に上記吸水性を測定し、下式にて算出した。
保持率（％）＝［（１０回あるいは２０回繰り返し後吸水性）／初期吸水性］×１００
【００２６】
（４）目付（ｇ／ｍ2）：１０ｃｍ×１０ｃｍの試料を採取し、天秤にて秤量の後１ｍ2あたりの質量に換算し、Ｎ＝１０の平均値を目付とした。
【００２７】
（５）厚み（ｍｍ）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じ、荷重は２ｋＰａとした。
【００２８】
（６）見かけ密度（ｇ／ｃｃ）：下式にて算出した。
【００２９】
見かけ密度（ｇ／ｃｃ）＝目付（ｇ／ｍ２）／厚み（ｍｍ）／１０００
（７）ポリエステルの極限粘度（η）：フェノールと四塩化エタンとの等質量混合溶媒を用い、２２０℃にて測定した。
【００３０】
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を、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、空気延伸後の単糸繊度が３．９デシテックスのポリエステル長繊維ウエブを得た。得られた長繊維ウェブは、目付２００ｇ／ｍ2 、厚さ２ｍｍであり、これを保水層用のウエブとした。
【００３１】
一方、上記したウェブと同様の方法で、単糸繊度３．３デシテックスの連続繊維からなるポリエステル長繊維ウェブを得た。この長繊維ウェブを、２１０℃に加熱された表面フラットの一対の熱圧接ロール間に通して、線圧４９０Ｎ／ｃｍで圧接し、構成繊維同士が強固に熱接着した表面が平滑な長繊維ウェブとした。次いで、この長繊維ウェブを、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の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％投入したアクリルバインダー溶液中に投入し、同浴で固形分質量に対し１６質量％になるようにバインダー樹脂を含浸した。引き続き、１６０℃の乾燥機で乾燥を行ない、目付６０ｇ／ｍ２の吸水拡散層のウエブを得た。
【００３２】
保水層用のウエブと吸水拡散層のウエブとを積層し、ニードリング処理によって両者を一体化させた。ニードリング処理においては、ニードルパンチ機械（針；フォスター製  ＰＢ−＃４０）にて、針密度９０回／ｃｍ2 、針深１２．５ｍｍ、加工速度１０ｍ／分として処理し、両層を一体化すると共に、保水層用のウェブの構成繊維同士を交絡させた。
【００３３】
次いで、一体化したシートに、吸水加工剤として高松油脂株式会社製  商品名「ＳＲ−１８０１Ｍｃｏｎｃ」を最終的に得られる吸水シート全体に対して０．３質量％となるように付与した。吸水加工剤付与にあたり、吸水加工剤がシートに良好に担持するために（吸水シートが保水した水に溶出しにくくするために）、乾燥および熱セットを１８０℃、１分の条件で行った。
【００３４】
得られた吸水シートは、目付２５８ｇ／ｍ2、厚み１．７６ｍｍであった。
【００３７】
実施例２
実施例１において、保水層用のウエブに、ニードリング処理する前に、予め実施例１で用いた吸水加工剤をウェブの質量に対して０．３質量％付与したこと、吸水拡散層のウェブの目付を６０ｇ／ｍ2としたこと、ニードリング処理の条件として、針密度６０回／ｃｍ2 、針深１２ｍｍ、加工速度５ｍ／分としたこと、ニードリング処理後は吸水加工剤を付与しなかったこと以外は、実施例１と同様にして実施した。
【００３８】
得られたシートは、目付２４７ｇ／ｍ2、厚み１．９４ｍｍであった。
【００３９】
比較例１
実施例１において、吸水加工剤を付与しなかった以外は実施例１と同様に実施した。得られたシートの仕上がり目付２６２ｇ／ｍ2、厚み１．７５ｍｍであった。
【００４０】
得られた実施例および比較例のシートについて、評価した結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
0005378824.tif 000002