栽培用植生基盤およびその製造方法

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【発明の名称】	栽培用植生基盤およびその製造方法
【発明者】	【氏名】渡辺嗣彦
【要約】	【課題】本発明は、多孔性の無機粒状物、例えば軽石の保有する保水性を極力維持して植物の毛根の活着を促進し、しかも均質性を有するとともに、極く軽量で作業性の容易となる屋根等に最適な栽培用植生基盤を提供し、かつ、このような栽培用植生基盤の製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明は、多孔性の無機粒状物からなる層が、疎水性樹脂発泡粒状物等を混在させた接着材とからなるモルタルに圧入され、前記疎水性樹脂発泡粒状物が、前記層に形成される多孔性の無機粒状物間隙に圧接状態で埋められる栽培用植生基盤であり、また、型枠内において、疎水性樹脂発泡粒状物と、セメントと接着増強剤の接着材と、水とからなるモルタルを敷設し、次いで、モルタル上に多孔性の無機粒状物の層を敷設形成した後、前記多孔性の無機粒状物層を加圧して、モルタルを硬化させるようにした栽培用植生基盤の製造方法である。

【特許請求の範囲】
【請求項１】多孔性の無機粒状物からなる層が、疎水性樹脂発泡粒状物と、セメントに接着増強剤や水を混在させた接着材とからなるモルタルに圧入され、少なくとも前記疎水性樹脂発泡粒状物が、前記層に形成される多孔性の無機粒状物間隙に圧接状態で埋められることにより、前記多孔性の無機粒状物の相互間と前記疎水性樹脂発泡粒状物の表面とが接合されていることを特徴とする栽培用植生基盤。
【請求項２】多孔性の無機粒状物からなる層が、少なくとも１層であること特徴とする請求項１記載の栽培用植生基盤。
【請求項３】多孔性の無機粒状物からなる層が、少なくともモルタルを挟む２層であること特徴とする請求項１記載の栽培用植生基盤。
【請求項４】側端に段部が形成されていること特徴とする請求項１記載の栽培用植生基盤。
【請求項５】側端に連設部材の挿入孔を備えたことを特徴とする請求項１または請求項４記載の栽培用植生基盤。
【請求項６】型枠内において、疎水性樹脂発泡粒状物と、セメントおよび接着増強剤とからなる接着材と、水とを混練したモルタルを敷設し、次いで、モルタル上に多孔性の無機粒状物の層を敷設形成した後、疎水性樹脂発泡粒状物が多孔性の無機粒状物の相互間の間隙に圧接状態に埋められるように前記層を加圧して、モルタルを硬化させ、必要に応じて、更にモルタルおよび多孔性の無機粒状物の層を重畳して圧接形成することを繰り返して厚みを大きくするようにしたことを特徴とする栽培用植生基盤の製造方法。
【請求項７】型枠内において、多孔性の無機粒状物の一層を敷設した上面に、セメント、接着増強剤とからなる接着材と疎水性樹脂発泡粒状物と水とからなるモルタルを敷設し、さらに多孔性の無機粒状物の層を敷設形成した後、疎水性樹脂発泡粒状物が多孔性無機粒状物の各層の間隙に圧接状態で埋められるように各層の相互が接近するように加圧して、モルタルを硬化させ、必要に応じて、更にモルタルおよび多孔性の無機粒状物の層を重畳して圧接形成することを繰り返して厚みを大きくするようにしたことを特徴とする栽培用植生基盤の製造方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋根などの屋外高所で花、草、木等の植物を栽培するために使用する植生基盤およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境の温暖化に伴って生活空間の高温化が進み、特に家屋内で消費される電力等のエネルギが増大し、更なる温暖化の助長を招いており、このような問題解決に、花、草、木等の植物により家屋自体を包囲して温度上昇を抑制する対処法が推進されている。この対処手段として、従来から知られている、通気性や保水性を兼備した植土などを使用する花、草、木等の栽培方法を適用した場合、特に多量の植土を屋根等の屋外の高所などに使用した場合には、植土自体の大きな重量によって家屋自体に損傷をきたすほか、降雨に際しても、多量の水を伴って植土が流出して植物の育成を困難にして了うとともに、周囲を汚したりする等の欠点があった。そこで、適度の保水性を有する軽石などの多孔性の無機粒状物を用いて植物を屋根等の屋外の高所や庭、ベランダ等の屋外周辺の場所などに栽培することが行われている。
【０００３】しかしながら、多孔性の無機粒状物、例えば軽石、火山礫を用いた植栽土壌にあっては、軽石、火山礫以外に自然土や人工土壌等を混在した構成からなり、多孔質である軽石が自然土等により目詰まりを生じて軽石の保有する保水性が損なわれるほか、均質な土壌にすることが困難となり、しかも土壌自体の重量もさほど軽減されないことから、取り扱いに支承をきたしており、植物などを屋根等の屋外の高所や屋外周辺の場所などで栽培するための最適な植栽土壌が未だ開発されていないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のような従来の有する問題点や欠点に鑑みてなされたもので、例えば、軽石、火山礫等の多孔性の無機粒状物の保有する保水性を極力維持して植物の毛根の活着を促進し、しかも均質性を有するとともに、極く軽量で作業性の容易となる屋根等に最適な栽培用植生基盤およびこのような栽培用植生基盤の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を達成するものであって、栽培用植生基盤の構造としては、多孔性の無機粒状物からなる層が、疎水性樹脂発泡粒状物と、セメントに接着増強剤や水を混在させた接着材とからなるモルタルに圧入され、少なくとも前記疎水性樹脂発泡粒状物が、前記層に形成される多孔性の無機粒状物間隙に圧接状態で埋められることにより、前記多孔性の無機粒状物の相互間と前記疎水性樹脂発泡粒状物の表面とが接合されるという技術手段を採用した。他方、栽培用植生基盤の製造方法にあっては、型枠内において、疎水性樹脂発泡粒状物と、セメントおよび接着増強剤とからなる接着材と、水とを混練したモルタルを敷設し、次いで、モルタル上に多孔性の無機粒状物の層を敷設形成した後、疎水性樹脂発泡粒状物が多孔性の無機粒状物の相互間の間隙に圧接状態に埋められるように前記層を加圧して、モルタルを硬化させ、必要に応じて、更にモルタルおよび多孔性の無機粒状物の層を重畳して圧接形成することを繰り返して厚みを大きくするか、または型枠内において、多孔性の無機粒状物の一層の上に、セメント、接着増強剤とからなる接着材と疎水性樹脂発泡粒状物と水とからなるモルタルを敷設し、さらに多孔性の無機粒状物の層を敷設形成した後、疎水性樹脂発泡粒状物が多孔性の無機粒状物の各層の間隙に圧接状態に埋められるように各層の相互が接近するように加圧して、モルタルを硬化さ、必要に応じて、更にモルタルおよび多孔性の無機粒状物の層を重畳して圧接形成することを繰り返して厚みを大きくするという技術手段を採用した。そして、前記栽培用植生基盤の構造においては、多孔性の無機粒状物からなる層が、少なくとも１層であるか、または少なくともモルタルを挟む２層であることが好ましく、さらに側端に、段部や連設部材の挿入孔等を備えることが望ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明についての実施例を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】図１は、本発明に係る栽培用植生基盤１の形体を示す斜視図であって、該栽培用植生基盤１は、方形の平板で、両側端には段部１１、１１が形成され、他の両側端に短杆（例えば、鋼製、硬質樹脂製等の棒状体、管状体等から形成される。）等の連設部材１３の挿入孔１２、１２を備えおり、特に山形屋根を備えた家屋に好適である。
【０００８】図２は、図１に示した栽培用植生基盤１における端側の一部側面（図１中、円部分Ａを参照。）の拡大図であって、主材である多孔性の無機粒状物２、２からなる２以上の層２０ａ，２０ｂは、疎水性樹脂発泡粒状物３と、セメントに接着増強剤を混在させ接着材４と、から構成された副材となるモルタル３０により接合されており、該モルタル３０は前記各層２０ａ，２０ｂ間の間隙を圧接状態で埋めている。
【０００９】前記多孔性の無機粒状物２、２は、多孔性の自然石や人工による多孔性粒状物などである。ここで、多孔性の自然石としては、軽石、火山礫等の破片または破砕による粒形状のものであり、この形状としては角のある破砕状のもの、角のない球状または球状に近似したものなど各種の形状のものが採用される。人工により多孔性粒状物としては、各種鉱物材料を粉砕してその粒状成形品を焼成発泡することにより多孔性としたもの、または木材や竹材を主成分にした炭化物の粒状成形品を用いることができる。前記多孔性の無機粒状物２、２は、多孔性であるので、保水性があり、しかも水分を求める草木の毛根が各所の孔内に侵入可能であるので、根の活着が増進されて、草木は安定して成長することが可能である。また、前記疎水性樹脂発泡粒状物３、３は、ポリスチレン等の疎水性樹脂からなる発泡粒状物であって、その物理的性質から、本発明の栽培用植生基盤においては、多孔性の無機粒状物２、２の２以上の各層２０ａ、２０ｂ間の間隙に圧接状態で埋めこまれた形態になっている。
【００１０】前記接着材４は、多孔性の無機粒状物２、２と疎水性樹脂発泡粒状物３、３とを接着するものであって、セメント、接着増強剤とからなるものである。ここでの接着増強剤とは、セメント、水等の混合物に混入することにより、セメントの硬化後における接着強度を向上させるものであって、アクリル酸エステル系共重合体エマルジョン、エチレン・酢酸ビニル系共重合体エマルジョンなどが好適である。この接着増強剤は、ポリスチレン等の疎水性樹脂からなる発泡粒状物との親和性においても優れているので、ポリスチレン等の疎水性樹脂からなる発泡粒状物との接着性を高めることができるものと推定される。
【００１１】ここで、前記栽培用植生基盤１、１を、山形波状屋根Ｃを備えた家屋Ｂに適用した例について、図３に示した１部断面図を参照しながら説明する。
【００１２】家屋Ｂに葺かれた山形波状屋根Ｃは、多数の扁平な頂部Ｃ１、Ｃ１を有しており、これらの頂部Ｃ１、Ｃ１間に栽培用植生基盤１、１が敷設される。この栽培用植生基盤１、１の敷設作業は、頂部Ｃ１に備えてある２個の屈曲部Ｃ２、Ｃ２を介してなされるもので、栽培用植生基盤１、１は、該栽培用植生基盤１、１の両側端に備えられた段部１１、１１を、隣設する各頂部Ｃ１、Ｃ１における屈曲部Ｃ２、Ｃ２の各々に嵌合することにより敷設されるが、各栽培用植生基盤１、１の安定した敷設を必要とする場合には、栽培用植生基盤１、１に備えてある挿入孔１２、１２に連設部材１３、１３を挿入して、各栽培用植生基盤１、１を縦方向に相互に連結することとなる。このようにして山形波状屋根Ｃに敷設・形成された所要の栽培領域に、比較的乾燥状態に耐え得る性質を備えているため、屋根等の屋外の高所などで栽培するのに最適な乾燥植物を直か植えすると、容易に草園を構築することができ、特にトタン、ブリキ等の金属板によって葺かれた山形波状屋根Ｃにあっては、夏期の太陽エネルギが遮蔽されて屋内の加熱が抑制され、温暖化による生活環境の悪化を低減することができる。
【００１３】次に、添付した図４に基づいて、本発明の栽培用植生基盤１の製造方法に係る実施例について説明する。
【００１４】図４は、所望の栽培用植生基盤１の形状に合致した型枠Ｅが採用される製造方法を表し、該型枠Ｅ内に諸材料２、２、３、４を敷きつめる第１工程（イ）とこの敷きつめられた諸材料２、２、３、４を型枠Ｅ内で加圧・養生する第２工程（ロ）からなる製造方法が示される。
【００１５】前記第１工程（イ）では、底部Ｅ１の両側端に段部を備えた型枠Ｅ内に多孔性の無機粒状物２、２を一層２０ｂに敷きつめて、その層２０ｂ上の全面を被覆するように、疎水性樹脂発泡粒状物３、３と、セメントおよび接着増強剤からなる接着材４と、水とを混練して形成したモルタル３０を投入・敷設した後、さらにモルタル３０上の全面に、多孔性の無機粒状物２、２を一層２０ａに敷きつめる。なお、前記のモルタル３０における疎水性樹脂発泡粒状物３、３の内部には、セメント、接着増強剤、水が浸入しないため、疎水性樹脂発泡粒状物３、３自体の軽量性、通気性等の機能が維持され、しかも少量の接着材４で高度の接着効果が得られる。
【００１６】次の第２工程（ロ）では、押圧平板Ｆを、多孔性の無機粒状物２、２からなる上層である一層２０ａの上面を覆うように適用し、該押圧平板Ｆを均一な圧力Ｐで型枠Ｅ内の所要深さまで押し下げた後、この加圧状態を所要の時間維持して、養生する。この養生後には、加圧状態にある前記押圧平板Ｆが型枠Ｅ内から除去され、栽培用植生基盤１が型枠Ｅ内から完成品として取り出される。
【００１７】なお、前記第２工程（ロ）における、上層２０ａと下層２０ｂの加圧作用にとり、疎水性樹脂発泡粒状物３、３が各層２０ａ、２０ｂにおける多孔性の無機粒状物２、２間に生じる間隙に変形した状態で埋まることとなる。このような疎水性樹脂発泡粒状物３、３の表面にはセメント、接着増強剤が存在するため、上記の状態でセメントと接着増強剤との接着力により強固に固着されることとなる。このような疎水性樹脂発泡粒状物３、３の変形により多孔性の無機粒状物２、２との接着面積が増大するため、多孔性の無機粒状物２、２と疎水性樹脂発泡粒状物３、３とが比較的少量の接着剤によって強固に接着されることとなる。
【００１８】前記の製造方法においては、多孔性の無機粒状物からなる層を上・下２層となし、モルタル層を１層とする構造の栽培用植生基盤を製作したが、より大きな深さを有する型枠を採用した上で、前記製造方法を繰り返すことにより多孔性の無機粒状物からなる多数の層と多数のモルタル層とからなる厚みの大きな栽培用植生基盤を製作することも可能である。
【００１９】ここで、一例として、多孔性の無機粒状物からなる層の３層の各々が、２層のモルタル層に対して上・中・下に位置するように各モルタル層を挟んで形成した栽培用植生基盤を試験片として採用し、該栽培用植生基盤についての透水性と保水性の確認を試みたところ、以下のような結果が得られた。
【００２０】ただし、・試験片である栽培用植生基盤は、主材である多孔性の無機粒状物として粒径；１０～１５ｍｍの軽石が採用され、セメント；７５０ｇ、接着増強剤；２００ｇ、疎水性樹脂発泡粒状物として発泡ポリスチロール製粒状物（粒径；４ｍｍ）；６ｌ、水；０．１ｌからなる副材であるモルタルが採用され、７２時間の加圧養生後に型枠から取り外して７２時間の更なる養生をして形成したもので、５００ｍｍ×５００ｍｍ×３０ｍｍの大きさの方形平板で、重量（乾燥状態時）が２．５Ｋｇである。
【００２１】他方、・透水性および保水性の確認装置は、試験片の上面の中央部に開口が隙間なく設置され、水３００ｃｃを溜め置くためのパイプ；直径１５０ｍｍ、および試験片より広い面積を有する透水用受皿とで構成される。
【００２２】
結果；
・パイプから水３００ｃｃを試験片に注入後、３０秒経過時の試験片からの水の流出量２８０ｃｃ・試験片から水２８０ｃｃが流出した後、１０分の経過時に試験片から流出した水の量５ｃｃ・試験片に保水される量１５ｃｃであった。
【００２３】なお、モルタル層を３層にした他の試験片では、・パイプから水３００ｃｃを試験片に注入後、３０秒経過時の試験片からの水の流出量２５０ｃｃ・試験片から水２８０ｃｃが流出した後、１０分の経過時に試験片から流出した水の量１０ｃｃ・試験片に保水される量４０ｃｃであった。
【００２４】図５は、図１に示した栽培用植生基盤とは、採用される各素材２、３、４は同様であるが層構造を異にする他の実施例の断面図であって、主材である多孔性の無機粒状物２、２からなる単一層２０とモルタル３０とから構成された、平らな底面を備えた平板が示されている。副材である前記モルタル３０は、疎水性樹脂発泡体３と、セメントに接着増強剤や水を混在させた接着材４とを混練して形成されてあり、図１の形態と同様に、単一層２０を構成する多孔性の各無機粒状物２、２の間隙を埋めるとともに、それらの周面の所要領域に圧着状態となる。前記した栽培用植生基盤は、前記図４に示した製造方法において必要とされた下層２０ｂが排除され、かつ、型枠Ｅにおける底部Ｅ１の形状とは異なる平面状の底部を備えた型枠が採用された上で、該型枠に敷設されたモルタル３０上に更に敷設された多孔性の各無機粒状物２、２の上面から押圧平板Ｆを所要深さまで押し下げ、この加圧状態を所要の時間維持して、養生することにより、簡単に製造される。なお、前記製造方法を繰り返すことにより多孔性の無機粒状物からなる多数の層と多数のモルタル層とからなる厚みの大きな栽培用植生基盤を製作することも可能である。このような栽培用植生基盤は、家屋周囲の庭、ベランダや家屋の屋根での植栽ばかりでなく、植生用容器を使用する屋内外での植栽を可能とし、また、河川等の法面での植栽も可能であり、所望の緑化領域を極めて容易に構築することできる。
【００２５】以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく設計において種々の変更ができるものである。例えば、本発明の栽培用植生基盤の形状・構造について、方形の平板を前提として両側端に段部を、かつ、他の両側端に連設部材の挿入孔を、備えた記載としたが、植栽対象の種類や大きさ等に対処すべく、上面を、湾曲波状に形成したり、多数の陥没部を有するように形成したり、鉄筋、金網等を埋設して強度の補強したりすることは設計上変更可能であり、また、敷設の安定性を確保し、異形の敷設部所への敷設を可能にすべく、敷設部所の断面形状に合致した断面形状に形成したり、全面の形状を種々変形したりすることも設計上変更可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発明の栽培用植生基盤は、多孔性の無機粒状物を主材とするとともに、疎水性樹脂発泡粒状物、セメントおよび接着増強剤からなる接着材、水等により形成したモルタルを副材としたものであり、各素材の保有する保水、透水、軽量等の機能が十分に活かされることから、被植栽対象の根の活着に優れ、被植栽対象の迅速な育成が図られるとともに、敷設作業が簡易となることから、工期が短縮されて施工コストの低減化が図られた。また、本発明の栽培用植生基盤に係る製造方法は、単純な形状の型枠等を含む少数の部品点数が採用され、しかも極めて簡易な製造工程からなり、製造コストの低減化を図ることができた。

【出願人】	【識別番号】０００２１８０５２【氏名又は名称】渡辺嗣彦
【出願日】	平成１２年４月５日（２０００．４．５）
【代理人】	【識別番号】１００１０８０４０【弁理士】【氏名又は名称】井筒精三
【公開番号】	特開２００１－２８６２２２（Ｐ２００１－２８６２２２Ａ）
【公開日】	平成１３年１０月１６日（２００１．１０．１６）
【出願番号】	特願２０００－１０３９３３（Ｐ２０００－１０３９３３）