(57)【要約】【課題】後加工をせずとも耐候性、耐久性に優れ、取り扱い性が良好で、光遮蔽効果が高く、光合成促進させながら果実肥大促進にて、収穫を向上させる農業用カーテン資材を提供する。【解決手段】ポリエステル織物からなる農業用カーテン資材であって、ポリエステル織物が、特定の鞘芯構造を有し、鞘成分中に含有する二酸化チタン微粒子の濃度が０〜１質量％、芯成分中に含有する二酸化チタン微粒子の濃度が２〜１０質量％であるポリエステル繊維からなることを特徴とする農業用カーテン資材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル織物からなる農業用カーテン資材であって、ポリエステル織物が下記（１）〜（３）の要件を満足するポリエステル繊維からなることを特徴とする農業用カーテン資材。
（１）鞘芯構造であること
（２）鞘芯重量比が３０／７０〜７０／３０であること。
（３）鞘成分中に含有する二酸化チタン微粒子の濃度が０〜１質量％、芯成分中に含有する二酸化チタン微粒子の濃度が２〜１０質量％であること。
【請求項２】
主鎖に取り込まれるジエチレングリコール濃度が０．４〜２．０モル％の範囲であるポリエステル繊維からなることを特徴とする請求項１記載の農業用カーテン資材。
【請求項３】
ポリエステル織物の光線遮蔽率として２９０〜３８０ｎｍにおける平均紫外線遮蔽率９０％以上で、４００〜７６０ｎｍにおける平均可視光線遮蔽率６０％以上で、７８０〜２６００ｎｍの平均赤外線遮蔽率４０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の農業用カーテン資材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は農業用カーテン資材に関するものである。さらに詳しくは、紫外線、赤外線の遮蔽性に優れ、光合成有効波長域を透過し、果実肥大を促進する農業用カーテン資材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、農作物をできるだけ天候に左右されない人工的な環境下で栽培することを目的として、ビニールハウスやガラスハウス内でのハウス栽培や、ビニールトンネルを用いたトンネル栽培が広く行われている。
しかしながら、通常ハウス内には光合成に有効な波長域以外の紫外線や赤外線が大量に降り注ぐため、特に果物等の果実に対する影響が大きい。
紫外線は、光合成を抑制し、細胞にダメージを与え、細胞壁の可塑性低下を惹き起こし、特に果物においては果実肥大に対して抑制的に作用する。
【０００３】
赤外線は、直進することによる作物体温の上昇を惹き起こし、体温の上昇は気孔の開孔による水分環境の促進になるため、低温期には必要な波長であるが、夏期の高温期には必要性が低い。また、果実については、表皮細胞に気孔が存在しないか、極めて少なく、機能が低下している状態にあり、気孔による温度制御ができない状態であり、直達赤外線は果実温の上昇につながる。果実温の上昇は、果実細胞の呼吸を促進し、細胞内の酸や糖を消費し、果実細胞の代謝が促進されるため、代謝により生成されるアントシアニンも増加し、結果として塾期が早まる。
【０００４】
生理学的には、紫外線は細胞の可塑性を低下させるにもかかわらず、内生オーキシンのレベルには影響を及ぼさない。一方、種子ではオーキシンは連続的に合成され、細胞供給されている。つまり、光合成産物はオーキシンにひきよせられ果実に流入しようとし、細胞の可塑性が高ければ細胞は肥大し、果実は肥大する。しかし、紫外線により細胞の可塑性が低下している状況では、細胞は肥大しない。これにより、内生オーキシンの許容レベルを上回る濃度となり、生合成反応がオーキシンからアントシアニンへシフトする。さらに赤外線により果実体温が上昇することにより、オーキシンによりひきよせられた同化産物は、果実の呼吸などの代謝に利用され、代謝が活発化されることにより、アントシアニンの生成は助長され、その結果として果実が小さい状態で着色することとなり、高収穫を得ることはできない。
【０００５】
従来より、日中の強い日差しを遮光し、夜間、地面からの輻射熱の拡散を防止して保温するために、ポリエチレンやポリプロピレン製からなる不織布が遮光保温資材として農業用カーテン資材として多く用いられているが、耐候性に難があり、また繊維集合体であることから巻き上げ、引き下ろし作業にて毛羽立ちやすく損傷しやすい問題がある。かかる耐久性を確保するために紫外線吸収剤などの混入、塗布、コーティング、その他の表面処理が行われているが、不織布本来の不織布組織構造による吸水、吸湿、保水などの機能を犠牲にしているとともに、紫外線遮蔽効果は劣るものである。
【０００６】
ポリエチレン、ポリプロピレン製不織布の欠点である耐候性、耐久性に優れしかも遮光性、遮熱性に優れるポリエステル織物からなるカーテン資材が特許文献１に開示されている。しかしながら、この方法では、素材自体の収縮性が低いことによりカーテンとして巻き上げ、引き下ろしによる開閉作業等での取り扱い性は良好なものの、紫外線、赤外線の遮蔽効果は弱く夏場の果実肥大を促進させる効果はない。
【０００７】
また、遮光性、通気性、保温性に優れるポリエステル系織物からなる農業用カーテン資材が特許文献２に開示されている。しかしながらこの方法では、耐候性向上対策として、
後加工による紫外線吸収剤の付与が必要であり、加工によるコストアップ問題があり、また赤外線遮蔽性の効果は不十分なことから本願発明でいうところの果物における果実肥大を促進させる効果はない。
【０００８】
従って、現状では、後加工による加工を必要とせず、耐候性、耐久性に優れ、光合成を促進させ、細胞肥大のキャパシティを拡大し、養分の消耗を抑制し、熟期を遅らせることにより夏秋期の株保護と果実肥大を促進することで農業生産性向上を図れる農業用カーテン資材は得られていないのが実状である。
【特許文献１】特開２０００−０４１５０３号公報
【特許文献２】特開２００２−３０５９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、耐候性、耐久性に優れ、取り扱い性が良好で、果物等の栽培において、光合成を促進させながら果実肥大促進にて、収穫を向上させる農業用カーテン資材を得ることができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は後加工をせずとも耐候性、耐久性が良好であり、紫外線、可視光線、赤外線の遮蔽効果の高まるポリエステル繊維について鋭意研究を行った結果、特定の鞘芯構造を有し、かつ二酸化チタン微粒子濃度とジエチレングリコール濃度が特定の範囲に含有させることにより上記課題を解決することを見出し、更に検討した結果、本発明をなすに至った。
【００１１】
すなわち本発明は、以下のとおりである。
（１）ポリエステル織物からなる農業用カーテン資材であって、ポリエステル織物が下記[1]〜[3]の要件を満足するポリエステル繊維からなることを特徴とする農業用カーテン資材。
[1]鞘芯構造であること
[2]鞘芯重量比が３０／７０〜７０／３０であること
[3]鞘成分中に含有する二酸化チタン微粒子の濃度が０〜１質量％、芯成分中に含有する二酸化チタン微粒子の濃度が２〜１０質量％であること
（２）主鎖に取り込まれるジエチレングリコール濃度が０．４〜２．０モル％の範囲であるポリエステル繊維からなることを特徴とする（１）記載の農業用カーテン資材。
（３）上記織物の光線遮蔽率として、２９０〜３８０ｎｍにおける紫外線の平均遮蔽率９０％以上で、４００〜７６０ｎｍにおける平均可視光線遮蔽率６０％以上で、７８０〜２６００ｎｍの赤外線における平均遮蔽率４０％以上であることを特徴とする（１）または（２）記載の農業用カーテン資材。
【発明の効果】
【００１２】
特定の鞘芯構造を有し、二酸化チタン微粒子濃度とジエチレングリコール濃度が特定の範囲に含有させたポリエステル繊維からなる織物を農業資材用カーテンとして用いることで、後加工が不要で高耐候性、耐久性があり、果物等において果実肥大を促進させ、農業生産性が高まるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明について、以下に詳細に説明する。
本発明のポリエステル繊維とは、構成単位の少なくとも９０モル％以上がエチレンテレフタレートである重合体からなる繊維をいう。
従って、第三成分として他の酸成分及び又はグリコール成分の合計量が１０モル％以下の範囲で含有されたポリエチレンテレフタレートからなる繊維を包含する。例えば第三成分としては、ポリエチレングリコール、アジピン酸、イソフタル酸、スルホン酸金属塩を含有するイソフタル酸などである。
【００１４】
また、ポリエステル繊維は、色相や耐熱性を改良するために、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、リン酸、亜リン酸などを、ポリエステル繊維に対し０．００１〜２質量％で添加しても良く、０．０２〜１質量％で添加していることが好ましい。また、着色抑制剤としては、酢酸コバルト、蟻酸コバルト等のコバルト化合物、市販の蛍光増白剤を添加していてもよく、ポリエステル繊維に対し、０．０００１〜０．１質量％添加されていることが好ましい。
【００１５】
本発明では、ポリエステル繊維は、鞘芯重量比が３０／７０〜７０／３０である鞘芯型複合繊維である必要がある。
芯成分に対する鞘成分の重量比が鞘／芯＝３０／７０より小さくなると紡糸収率が悪くなる。逆に、芯成分に対する鞘成分の重量比が鞘／芯＝７０／３０を越えると、紫外線、赤外線遮蔽効果が劣る。原糸の生産性と紫外線、赤外線遮蔽効果などの観点から、鞘芯重量比は好ましくは４０／６０〜６０／４０であり、より好ましくは４５／５５〜５５／４５である。
本発明では、鞘成分と芯成分とで二酸化チタンの含有量が異なることを特徴とする。鞘成分中の二酸化チタン微粒子が１質量％を越えるとハウス内での長期暴露で黄変や耐候性の低下につながる。鞘成分中の二酸化チタン微粒子は０〜１質量％でなければならず、好ましくは０〜０．５質量％であり、より好ましくは０〜０．３質量％である。
【００１６】
芯成分中の二酸化チタン微粒子の含有量は、２〜１０質量％の範囲でなければならない。芯成分中の二酸化チタン微粒子が２質量％未満であると紫外線、赤外線遮蔽効果が低く、１０質量％を越えた場合、紫外線、赤外線遮蔽効果は大きく変わらないことから不経済であるばかりか、ハウス内の天井面、側面にそって張設したときにハウス内の照度が落ちるので好ましくない。紫外線、赤外線遮蔽効果やハウス内の照度の観点より、好ましい芯成分中の二酸化チタン微粒子の含有率は３〜９質量％であり、より好ましくは４〜８質量％である。
二酸化チタン微粒子の粒径は、１μｍ以下が好ましく、より好ましくは、０．３μｍ以下である。
【００１７】
本発明で用いられるポリエステル繊維は、主鎖に取り込まれるジエチレングリコール濃度は、０．４〜２．０モル％の範囲であることが好ましい。主鎖に取り込まれるジエチレングリコール濃度とは、鞘芯構造を構成するポリエステルをメタノールで解重合した際に得られるグリコール成分に対するジエチレングリコール量である。ジエチレングリコール濃度が０．４モル％以上であれば原糸生産性が向上し、ジエチレングリコール濃度が２．０モル％以下であれば、繊維強度及び耐候性の面で好ましい。主鎖に取り込まれるジエチレングリコール濃度は、より好ましくは０．６〜１．０モル％の範囲である。
【００１８】
本発明におけるポリエステル繊維の芯成分中に含有される二酸化チタン微粒子は、筋状分散であることが好ましい。筋状分散とは、芯成分中に分散している二酸化チタン微粒子が均一に分散しているのではなく、筋状あるいは木目調と呼ばれる状態で分散している状態を指すものである。筋状分散であることにより、紫外線遮蔽効果が優れたものとなる。
【００１９】
本発明のポリエステル繊維の製法については、１５００ｍ／分程度の巻取り速度で未延伸糸を得た後、２〜３．５倍程度で延撚する方法、紡糸−延撚工程を直結した直延法（スピンドロー法）、巻取り速度５０００ｍ／分以上の高速紡糸法（スピンテイクアップ法）の何れを採用しても良い。
得られた繊維は例えば、０．３〜３ｄｔｅｘの単繊維繊度を有し、フィラメント数は２０〜１５０であり、強度は２．０〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は３０〜５０％の物性を保持している。
【００２０】
また、二酸化チタン微粒子のポリエステル繊維への添加方法も重合における仕込み時やエステル化後の重合開始前の任意の段階で二酸化微粒子を単独でまたはエチレングリコールスラリーとして添加すればよい。また、一旦、０〜０．５質量％の二酸化チタン微粒子を含むポリエチレンテレフタレートを重合した後、２軸押出機などの混合機を用いて、２０〜６０質量％の高濃度の二酸化微粒子を含むマスターペレットと二酸化チタン微粒子を０〜０．２質量％含むポリエチレンテレフタレートペレットとスタティックミキサーによって混合し、芯成分に導入することによって得られる。
また繊維の形態は、長繊維でも短繊維でもよく、長さ方向に均一なものや太細のあるものでもよい。
【００２１】
次に、本発明のポリエステル繊維を用いて織物を作成するが、織物の織り方は、特に限定するものではないが、通常、平織り、からみ織り等が用いられる。
本発明における織物は、光合成有効波長域は透過し、紫外線による細胞の可塑性低下を抑制し、また直達赤外線による果実温上昇を抑制させ果実肥大を促進にて生産性向上を目的とすることからハウス内に降り注ぐ各種光線量を抑制することが必要であり、２９０〜３８０ｎｍにおける平均紫外線遮蔽率が９０％以上で、４００〜７６０ｎｍにおける平均可視光線遮蔽率が６０％以上で、７８０〜２６００ｎｍにおける平均赤外線遮蔽率が４０％以上を保持していることが重要であり、上記のポリエステル繊維からなる織物は後加工をしなくとも達成できる。各種光線遮蔽率が上記の値を下回った場合には、特に夏場から秋口にかけての果実等の生産性向上につながらない。
【００２２】
また、本発明のポリエステル織物は、織り上がった生機をそのまま用いハウス内へ張設するので、張設したときにたるまず、巻き上げ・引き下ろし等の繰り返し作業に耐え得るために十分な物理的強度を備えていることが要求される。特に農業用カーテン資材として用いたとき、経時的な劣化による物理的強度低下、その耐用年数との兼ね合いを考慮した物理的強度を備えていることが重要である。例えば、ＪＩＳ  Ｌ−１０９６Ａ法におけるラベルドストリップ法によって測定される引張強力が、経方向、緯方向とも未使用状態で少なくとも４７５Ｎ以上の引張強力を備えていることが重要である。また、同様の方法にて測定される伸度は、２０〜４０％であることが好適である。この範囲においてハウス内に張設した時、たるまない。
【００２３】
また、同様の考えから、ＪＩＳ  Ｌ−１０９６  Ａ−１法（シングルタング法）によって測定される引裂強力は、経方向、緯方向とも未使用時に８７５ｃＮ以上であることが好適である。
さらに、本発明のポリエステル織物は、ＪＩＳ  Ｌ−１０９６Ａ法（フラジール型試験機）によって測定される通気性は、５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ以下が遮光効果を上げる上でも好適である。
また、ポリエステル織物の厚みは、０．０５〜０．４ｍｍ、特に０．０８〜０．２ｍｍに設定することが強度的な問題、張設したときの照度面で好適である。
【００２４】
本発明のポリエステル織物からなる農業用カーテン資材は、紫外線吸収剤等の後加工をせずとも光遮蔽率が高く、ハウスやトンネル内での果物等の農産物栽培において、優れた栽培促進効果を奏する。また、後加工を行わなくとも引張強力、伸び率、引裂強力等の物理的物性にも優れており、取り扱いやすく、長期使用によっても、その連結部等において裂傷が生じたりすることがなく、耐候性、耐久性に優れ長期にわたって良好に使用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下に本発明を実施例などにより更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。尚、本発明で用いられる特性値の測定法を以下に示す。
［１］鞘芯重量比
フィラメントをパラフィンで包埋し、ミクロトームでフィラメントの断面切片を切り出し、当該切片を光学顕微鏡にて倍率２００倍で観察し、フィラメント断面写真を撮影し、３倍に引き延ばして測定した。芯部の直径ａ及び鞘部の直径ｂを測定し下記（１）式にて鞘芯面積比率Ａを算出し、これに両部の密度を掛け合わせて鞘芯重量比を算出した。本実施例においては鞘芯部の密度が同一であったので、Ａの値を鞘芯重量比とした。
Ａ＝（ｂ２−ａ２）／ａ２              （１）
【００２６】
［２］ジエチレングリコール濃度
微細化したポリエチレンテレフタレート繊維２ｇを２Ｎの水酸化カリウムのメタノール溶液２５ミリリットルに加え、環流下、４時間かけて加溶媒分解する。このメタノール溶液中のジエチレングリコールをガスクロマトグラフィーにより定量した。ガスクロマトグラフィーのカラムはＤＵＲＡＢＯＮＤＤＢ−ＷＡ×０．２５ｍｍ×３０ｍ（０．２５μｍ）を用い、キャリアーガスとしてヘリウム１００ミリリットル／ｍｉｎを流しながら、１５０から２３０℃まで２０℃／ｍｉｎの昇温で測定した。
ジエチレングリコールのモル％は下記式（２）より算出した。尚、ジエチレングリコールをＤＥＧ、エチレングリコールをＥＧで表す。
ＤＥＧ（モル％）＝（ＤＥＧ×１００）／（ＤＥＧ＋ＥＧ）        （２）
【００２７】
［３］平均紫外線遮蔽率、平均可視光線遮蔽率、平均赤外線遮蔽率
島津製分光光度計ＵＶ−３１００ＰＣを用い、２９０ｎｍ〜２６００ｎｍにおける透過率より各波長域の遮蔽率を求めた。尚、平均紫外線遮蔽率は、２９０ｎｍ〜３８０ｎｍ間において５ｎｍ間の平均を求めた。平均可視光線遮蔽率は、４００ｎｍ〜７６０ｎｍ間において２０ｎｍ間の平均を求めた。平均赤外線遮蔽率は、７８０ｎｍ〜２６００ｎｍ間において２０ｎｍ間の平均を求めた。
【００２８】
［４］引張強力、破断伸度
ＪＩＳ  Ｌ−１０９６  Ａ法におけるラベルドストリップ法（引張速度：２０ｃｍ／分、つかみ間隔：２０ｃｍ、試験片幅：５ｃｍ）に従って織物のタテ方向、ヨコ方向につき測定し、それぞれｎ数５回の平均値を求めた。また、ＪＩＳ  Ｌ−０８４２法にて８３℃で２００時間照射した生地についても同様に引張強力の測定を行った。
【００２９】
［５］引裂強力
ＪＩＳ  Ｌ−１０９６  Ａ−１法（シングルタング法）に従って、織物のタテ方向、ヨコ方向につき測定し、それぞれｎ数５回の平均値を求めた。また、ＪＩＳ  Ｌ−０８４２法にて８３℃で２００時間照射した生地についても同様に測定を行なった。
【００３０】
［６］遮光率
ＪＩＳ  Ｌ−１０５５法に従って測定し、ｎ数３回の平均値を求めた。
［７］照度
ビニールハウス天井面に織物を張設後の日中の照度につき、ＪＩＳ  Ｃ−７６１２法に従って平面照度を５カ所にて測定し、その平均値を求めた。
［８］通気性
ＪＩＳ  Ｌ−１０９６Ａ法（フラジール型試験機）に従って測定し、ｎ数５回の平均値を求めた。
【００３１】
［実施例１］
鞘側のポリエチレンテレフタレートの微粒子が０．２質量％、芯側のポリエチレンテレフタレートの二酸化チタン微粒子が７質量％となるように２機の押し出し機を用いて鞘芯重量比が５０／５０となるように押し出し、紡糸温度２９５℃、紡糸速度１５００ｍ／分で紡糸して未延伸糸を得、次いでホットロール温度９０℃、ホットプレート温度１３０℃、延伸速度８００ｍ／分、延伸倍率は延伸後の繊度が５６ｄｔｅｘとなるように設定して延撚し、５６ｄｔｅｘ／３６ｆの鞘芯型複合マルチフィラメントを得た。得られた繊維の強度は、３．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は３３％であった。また、ジエチレングリコール濃度は０．８モル％であった。
同様にして、８４ｄｔｅｘ／３６ｆの鞘芯型複合マルチフィラメントを得た。得られた繊維の強度は３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は３２％であり、ジエチレングリコール濃度は０．７モル％であった。
【００３２】
次に、経糸に５６ｄｔｅｘ／３６ｆの繊維を用い、密度１２８本／インチ、緯糸に８４ｄｔｅｘ／３６ｆの繊維を用い、密度８６本／インチにて平織物を製織した。
得られた織物の物性は、目付が６７ｇ／ｍ２、厚みは０．０９ｍｍであり、引張強力、破断伸度は、引裂強力、経時後の引張強力、引裂強力、遮光率、通気性の測定結果を表１に示す。また、平均紫外線遮蔽率、平均可視光線遮蔽率、平均赤外線遮蔽率の測定結果を表２に示す。
【００３３】
次に、得られた織物を山形県鶴岡市の実験農場のビニールハウスに天井部の内張りとして、２００５年５月１５日より９月１５日まで設置し、ハウス内の環境調査及びイチゴ栽培における生産性を調査した。調査期間のハウス内の平均照度は１８２３３ルクスで、葉温の平均温度は２５．０℃であった。また１０ａ当たりのイチゴの収穫量を表３に示す。
【００３４】
［比較例１］
比較として、同実験農場において本発明の織物を設置しない場合についても同期間にわたり環境調査、イチゴの生産性を調査した。調査期間におけるハウス内の平均照度は、４２９３３ルクスで、葉温の平均温度は３０．６℃であった。
表３の結果より、本発名の実施例１の織物をカーテンとして設置した場合、未設置に比べ、ハウス内の栽培作物の葉温上昇の抑制及び光遮蔽効果が高く、同一作付け面積におけるイチゴの収穫量が高く、生産性向上効果が高いことがわかる。
【００３５】
【表１】
2007267608.tif 000002
【００３６】
【表２】
2007267608.tif 000003
【００３７】
【表３】
2007267608.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の織物は農業カーテン資材分野で好適に利用できる。