図面 (/)

技術 土壌代替材及びその製法

出願人 ブリヂストン化成品東京株式会社舞岡フォーム株式会社
発明者 宗像利孝常川直規秦恭子山田正實若林知之陶山恭隆
出願日 2009年11月27日 (10年7ヶ月経過) 出願番号 2009-270825
公開日 2010年7月15日 (9年11ヶ月経過) 公開番号 2010-154849
状態 未査定
技術分野 植物の栽培
主要キーワード 裁断具 ポリエーテル系ウレタンフォーム ポリエステル系ウレタンフォーム 多面体形 チップフォーム 系チップ エーテル系ウレタンフォーム ウレタンフォームチップ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年7月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

本発明の目的は、木や草花植栽する場所に敷くものとして、通常の土壌代わる、より保水性が高く、かつ、それ自体軽量である土壌代替材を提供することにある。また、作業中に手が汚れることがなく、更には、風によっても土埃を生じない土壌代替材を提供することにある。

解決手段

本発明の土壌代替材は、チップフォーム親水性チップパルプとを、分子量500〜1000の界面活性剤ゼオライトを配合したバインダーとともに攪拌均質化し、次いで、加熱・加圧下にバインダーを架橋して前記チップフォームと親水性チップパルプとを一体化したことを特徴とする。

概要

背景

近年、地球環境の保護および改善のため、都市においても緑化推進が叫ばれている。植栽を行うことにより緑を増やすことは、視覚的に人々の心に潤いを与えることができるのみならず、排気ガス燃料消費に起因する炭酸ガス等による空気汚染浄化する作用をも有する。したがって、現在では都市のあらゆる場所において、できる限りの緑化が望まれている。

しかし、植栽をするためには土壌が必要であるが、必要な分の土壌をビルの屋上等に敷くこととすると、その質量から自ずと限界がある。また、コンクリートで固められた環境下においては、土壌の温度が高くなりやすく乾燥しやすい。そして、土壌が乾燥すると、草木の生育に影響があることは勿論のこと、風により土埃と化して飛散し、近隣の環境悪化にも繋がる。勿論、作業により手が汚れたり、床面が汚れたりすることは避けられない。

土壌の乾燥を防ぐためには、大量の土壌に多くの水を散布することとなるが、ますます重量増加つながり現実には、土壌の量を増やさずに水を散布する頻度を増やしたり、乾燥に強い木や草花を植える等で対応している。そのため、手入れに多大な労力を要したり、植栽する木や草花の種類が限られる等の問題があった。

かかる課題を解決するために特許文献1が提案されている。しかしながら、ここに提案されている技術は、少なくともウレタンフォームを含む土壌であり、そのウレタンフォームは単に土壌中に混在しているだけのものである。確かに、課題の一部は解決したものの、根本的な解決にはなっていないのが現状である。

更に、かかる課題を解決するために特許文献2が提案されている。しかしながら、ここで提案されている技術は、ウレタンフォームチップを用いた培養土壌であり、技術的には、ウレタンフォームチップをバインドする方法が提案されているだけであって、全く土を用いない土壌代替材としては水分の吸水性保水性が充分でなく不適当なものである。

概要

本発明の目的は、木や草花を植栽する場所に敷くものとして、通常の土壌に代わる、より保水性が高く、かつ、それ自体軽量である土壌代替材を提供することにある。また、作業中に手が汚れることがなく、更には、風によっても土埃を生じない土壌代替材を提供することにある。本発明の土壌代替材は、チップフォーム親水性チップパルプとを、分子量500〜1000の界面活性剤ゼオライトを配合したバインダーとともに攪拌均質化し、次いで、加熱・加圧下にバインダーを架橋して前記チップフォームと親水性チップパルプとを一体化したことを特徴とする。

目的

したがって、現在では都市のあらゆる場所において、できる限りの緑化が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

チップフォーム親水性チップとをバインダーとともに攪拌均質化し、次いで、加熱・加圧下に当該バインダーを架橋して前記チップフォームと親水性チップとを一体化したことを特徴とする土壌代替材

請求項2

チップフォームと親水性チップとを、界面活性剤を配合したバインダーとともに攪拌均質化し、次いで、加熱・加圧下に当該バインダーを架橋して前記チップフォームと親水性チップとを一体化したことを特徴とする土壌代替材。

請求項3

チップフォームが、エーテル系ウレタンフォームスチレンフォームエチレンフォームフォームラバー粉砕したものである請求項1又は2記載の土壌代替材。

請求項4

チップフォームの粒径が1〜50mmであり、密度が0.01〜0.50g/cm3である請求項3記載の土壌代替材。

請求項5

バインダーが、ウレタン系プレポリマーである請求項1又は2記載の土壌代替材。

請求項6

親水性チップの粒径が、0.1〜50mmである請求項1又は2記載の土壌代替材。

請求項7

親水性チップが、チップパルプである請求項6記載の土壌代替材。

請求項8

界面活性剤の分子量が500〜1000である請求項1又は3記載の土壌代替材。

請求項9

界面活性剤がジオレイン酸ポリエチレングリコールである請求項8記載の土壌代替材。

請求項10

ゼオライト混入された請求項1乃至9いずれか1記載の土壌代替材。

請求項11

チップフォームを複数層とし、層間に他のチップ材を挟み、加熱・加圧下に全体をバインダーにて複合一体化してなる請求項1又は2記載の土壌代替材。

請求項12

チップフォームと親水性チップとを用意するとともに、バインダーを用意し、前記チップフォームとバインダーを混ぜ合わせ、次いで、これに前記親水性チップを加えた後に、更に、バインダーを加えて混ぜ合わせ、加熱・加圧下に当該混合物中のバインダーを架橋したことを特徴とする土壌代替材の製法

請求項13

チップフォームと親水性チップとを用意するとともに、界面活性剤を混ぜ合わせたバインダーを用意し、前記チップフォームとバインダーを混ぜ合わせ、次いで、これに前記親水性チップを加えた後に、更に、バインダーを加えて混ぜ合わせ、加熱・加圧下に当該混合物中のバインダーを架橋したことを特徴とする土壌代替材の製法。

請求項14

チップフォームが、エーテル系ウレタンフォーム、スチレンフォーム、エチレンフォーム、フォームラバーを粉砕したものである請求項12又は13記載の土壌代替材の製法。

請求項15

バインダーが、TDI系或いはMDI系のウレタンプレポリマーである請求項12又は13記載の土壌代替材の製法。

請求項16

親水性チップが、チップパルプである請求項12又は13記載の土壌代替材の製法。

請求項17

界面活性剤の分子量が500〜1000である請求項12又は13記載の土壌代替材の製法。

請求項18

ゼオライトを混合した後にバインダーを架橋した請求項12乃至17いずれか1記載の土壌代替材の製法。

請求項19

バインダーの混合物をモールド内に充填し、加熱・加圧下に該バインダーを架橋した請求項12又は18記載いずれか1記載の土壌代替材の製法。

請求項20

バインダーの架橋が、水蒸気にて架橋した請求項12乃至20いずれか1記載の土壌代替材の製法。

技術分野

0001

本発明は、植栽に用いられる通常の土に代わる保水性に優れた軽量の土壌代替材に関するものである。

背景技術

0002

近年、地球環境の保護および改善のため、都市においても緑化推進が叫ばれている。植栽を行うことにより緑を増やすことは、視覚的に人々の心に潤いを与えることができるのみならず、排気ガス燃料消費に起因する炭酸ガス等による空気汚染浄化する作用をも有する。したがって、現在では都市のあらゆる場所において、できる限りの緑化が望まれている。

0003

しかし、植栽をするためには土壌が必要であるが、必要な分の土壌をビルの屋上等に敷くこととすると、その質量から自ずと限界がある。また、コンクリートで固められた環境下においては、土壌の温度が高くなりやすく乾燥しやすい。そして、土壌が乾燥すると、草木の生育に影響があることは勿論のこと、風により土埃と化して飛散し、近隣の環境悪化にも繋がる。勿論、作業により手が汚れたり、床面が汚れたりすることは避けられない。

0004

土壌の乾燥を防ぐためには、大量の土壌に多くの水を散布することとなるが、ますます重量増加つながり現実には、土壌の量を増やさずに水を散布する頻度を増やしたり、乾燥に強い木や草花を植える等で対応している。そのため、手入れに多大な労力を要したり、植栽する木や草花の種類が限られる等の問題があった。

0005

かかる課題を解決するために特許文献1が提案されている。しかしながら、ここに提案されている技術は、少なくともウレタンフォームを含む土壌であり、そのウレタンフォームは単に土壌中に混在しているだけのものである。確かに、課題の一部は解決したものの、根本的な解決にはなっていないのが現状である。

0006

更に、かかる課題を解決するために特許文献2が提案されている。しかしながら、ここで提案されている技術は、ウレタンフォームチップを用いた培養土壌であり、技術的には、ウレタンフォームチップをバインドする方法が提案されているだけであって、全く土を用いない土壌代替材としては水分の吸水性、保水性が充分でなく不適当なものである。

先行技術

0007

特開2002−335757号公報
特許第4156877号公報

発明が解決しようとする課題

0008

したがって、都市の緑化には、通常の土壌よりも保水性が高く、かつ、それ自体軽量であるものが望まれていた。
本発明の目的は、木や草花を植栽する場所に敷くものとして、通常の土壌に代わる、より保水性が高く、かつ、それ自体軽量である土壌代替材を提供することにある。また、作業中に手が汚れることがなく、更には、風によっても土埃を生じない土壌代替材を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明の第1の要旨である土壌代替材は、チップフォーム親水性チップとをバインダーとともに攪拌均質化し、次いで、加熱・加圧下に当該バインダーを架橋して前記チップフォームと親水性チップとを一体化したことを特徴とするものである。

0010

本発明の第2の要旨である土壌代替材は、チップフォームと親水性チップとを、界面活性剤を配合したバインダーとともに攪拌均質化し、次いで、加熱・加圧下に当該バインダーを架橋して前記チップフォームと親水性チップとを一体化したことを特徴とするものである。

0011

本発明の第3の要旨である土壌代替材の製法は、チップフォームと親水性チップとを用意するとともに、バインダーを用意し、前記チップフォームとバインダーを混ぜ合わせ、次いで、これに前記親水性チップを加えた後に、更に、バインダーを加えて混ぜ合わせ、加熱・加圧下に当該混合物中のバインダーを架橋したことを特徴とする製法である。

0012

本発明の第4の要旨である土壌代替材の製法は、チップフォームと親水性チップとを用意するとともに、界面活性剤を混ぜ合わせたバインダーを用意し、前記チップフォームとバインダーを混ぜ合わせ、次いで、これに前記親水性チップを加えた後に、更に、バインダーを加えて混ぜ合わせ、加熱・加圧下に当該混合物中のバインダーを架橋したことを特徴とする製法である。

0013

又、いずれの発明にあっても、ゼオライトが混合されるのが効果的であり、このゼオライトは、バインダー中に、或いはバインダーとチップフォーム、バインダーとチップフォームと親水性チップが混合される工程で投入されることとなる。

発明の効果

0014

本発明の土壌代替材によれば、軽量で、作業中に手や床等を汚すことがなく、かつ、風などによって飛散することもなく、更に、吸水性及び保水性に優れた土壌代替材が得られたものである。

0015

更に、本発明の土壌代替材の製法によれば、比較的容易な方法によって優れた土壌代替材が得られることとなったものであり、しかも、チップフォームや各種のチップの再利用をも兼ねるものであり、その効果は大きい。

図面の簡単な説明

0016

図1は、本発明の第3によって得られた土壌代替材の概念図である。
図2は、本発明の第6の土壌代替材の製法を示す図である。
図3は、本発明によって得られた他の土壌代替材の概念図である。

0017

以下、本発明の第2の土壌代替材を中心として説明するが、本発明の第1の土壌代替材、及び本発明の第3及び第4の発明に夫々が適用できることは言うまでもない。

0018

さて、本発明の第2の土壌代替材は、廃棄物となってしまうチップフォームを利用し、これを親水性チップと混ぜて一体化してなるもので、好ましくはこれにゼオライトを混合した形態のものである。
そして、得られた土壌代替材によれば、軽量で、作業中に手や床等を汚すことがなく、更に風などによって飛散することもなく、更には、吸水性及び保水性に優れた土壌代替材が得られたものである。

0019

特徴的には、土壌代替材中に親水性チップの存在により、又、バインダーの架橋の際に、分子量が500〜1000の界面活性剤がフォーム内入り込むことによって疎水性フォーム親水性となるものである。即ち、フォームチップの内部から界面活性剤の適用により親水性となし、かつ、フォームチップの周囲に親水性チップが存在することにより、水の吸水性及び保水力アップし、植えられる植物に好影響を及ぼすものである。

0020

尚、界面活性剤がフォーム内に入り込むことによって親水性となり得るが、土壌代替材としてはこれだけでは不十分であり、かつ、植物の生育に対して使用した界面活性剤がその成長阻害することが多く、界面活性剤の選択は極めて重要である。

0021

又、ゼオライトには植物の生育に欠かせない元素が全て含まれていることから、これが加えられた土壌代替材は、植物の生育基盤として充分なものとなり、基本的には必須の元素を加えることなく使用でき、保肥力、保水力が充分なものとなったものである。

0022

各発明に使用されるチップフォームは、ウレタンフォーム、スチレンフォームエチレンフォーム、フォームラバー等又はその端材粉砕したものである。中でも軟質又は硬質ウレタンフォームが好ましく、特にいえば、軟質ウレタンフォームが最も扱いやすいものである。尚、かかるウレタンフォームにあって、ポリエステル系ウレタンフォーム加水分解によって溶けるため、本発明にあっては、ポリエーテル系ウレタンフォームが採用される。

0023

チップフォームの形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、球形、立方体形多面体形円柱形円錐形綿状不定形等いずれでもよい。通常は、ブロック状のウレタンフォームを、所望の大きさ・形状のチップに粉砕するものであり、粉砕の方法としては、カッター等の裁断具により裁断する方法や、回転刃粉砕機を用いる方法等が挙げられる。

0024

そして、チップフォームの粒径は、好ましくは1〜50mm、更に好ましくは5〜25mmで、密度は好ましくは0.01〜0.50g/cm3、更に好ましくは0.015〜0.20g/cm3である。この数値は、取り扱い性や植栽した後の草木の安定性の観点から、粒径には適切な範囲があり好ましい範囲をあげたものである。尚、粒径とは、各粒子投影像における円相当径同一面積の円における直径)を意味する。

0025

使用されるバインダーは、特に制限されるものではないが、ウレタン系プレポリマー(TDI系MDI系)が好ましい。

0026

一方、チップフォームに混ぜられる親水性チップは、好ましくはチップパルプであり、このチップパルプは特に限定はないが、ティッシュペーパートイレットペーパーの端材、クラフト紙の粉砕物が好んで用いられる。又、タバコフィルターのチップ、各種繊維や不織布、軽石、更には、ゴム製品から出る親水性チップも適用可能であり、これらをチップフォームに混ぜて使用することができることはいうまでもない。更には、これらのチップは、チップフォームとは別にチップフォーム層の間に挟まれた状態でバインダーにて複合一体化されることもある。尚、親水性チップの大きさ(長さ)は、好ましくは0.1〜50mm、更に好ましくは、5〜15mmである。

0027

得られた土壌代替材にあって、フォームチップの周囲に親水性チップが存在することにより、水の浸透縦方向のみならず混入された親水性チップに沿って上下及び左右にも広がる。このため、保水力がアップし、植えられる植物に好影響を及ぼすものとなる。即ち、水の浸透は土壌代替材の上下方向のみならず、親水性チップに沿って左右にも広がることから、植物の成長に好影響をもたらすものである。そして、以下に説明する界面活性剤との共働により、吸水性及び保水性が確保されることとなる。

0028

界面活性剤は、フォームチップに親水性を与えるものであるが、土壌代替材としては単にこれだけでは不十分であり、植物の生育に対して使用した界面活性剤がその成長を阻害することが多く、界面活性剤の選択は極めて重要である。

0029

本発明における界面活性剤あっては、吸水性能を有する分子量500〜1000のものが特に用いられる。かかる界面活性剤の具体例としては、ジオレイン酸ポリエチレングリコール(分子量880のペグノール24−O:東邦化学)が挙げられる。この分子量が小さい場合、例えば特許文献2に記載される分子量200程度のものにあっては、発した植物が生育せずに枯れてしまい、一方、分子量が大きすぎる場合には、粒状化が起こりやすく、土壌代替材の成型性が悪くなるケースがある。前者の現象は、界面活性剤の分子量が小さいことから植物の内部に浸透して植物の生育を阻害するものと考えられる。

0030

本発明の土壌代替材の製法にあって、チップフォーム、親水性チップ、バインダー、界面活性剤等は、前記したものがそのまま使用されることは勿論であるが、バインダーはウレタン系プレポリマーが用いられることから、その架橋はイソシアネートと反応するH2O(水)が用いられるものであり、具体的には水蒸気を10〜300秒、通常は60秒程度当てることによって行われる。

0031

又、界面活性剤は、予めバインダー中に混合しておくのがよい。そして、バインダーはチップウレタンに混合する1段階と、親水性チップを加えた後に更に加える2段階とに分けて混合されるのが良い。

0032

基本的な配合比率(部数)は、チップフォーム100、親水性チップ100(使用可能範囲:10〜500)、バインダー15(使用可能範囲:5〜50)、界面活性剤3.5(使用可能範囲:0〜10)、ゼオライト10(使用可能範囲:5〜20)である。

0033

図1は、本発明の第2における土壌代替材の模式を示す断面図である。図中、1はチップフォーム(エーテル系チップウレタン)、2は親水性チップ(チップパルプ)であり、この親水性チップ2は、チップフォーム1の周囲に絡みつく形態となってバインダーにて一体化されている。従って、かかる土壌代替材は、全く土が使われておらず、作業時に手や床を汚すことがない。更に、屋外へこれを設置した場合でも、風などによって飛散することはなく、周囲の環境を破壊することもなくなる。

0034

吸水性、保水力についていえば、単なるウレタンフォームのブロック体の土壌代替材の場合には、保水力はあるものの、取り込まれた水はブロック体の底部近傍にのみ集まり、ブロック体の上部には水分が保持されないウレタンフォームのチップ材もこれとほぼ類似の挙動をとる。更に、特許文献2に記載のウレタンフォームのチップ材をバインダーにて架橋・一体化した土壌代替材ものもほぼ同様である。

0035

しかるに、図1の土壌代替材の場合には、吸水効果をもたらす目的で親水性チップと界面活性剤(ジオレイン酸ポリエチレングリコール:分子量880のペグノール24−O:東邦化学)が充填され、かつ、チップフォーム1の周囲を親水性チップ2が絡みつく形態となってバインダーにて一体化されていることから、吸水力及び保水力は上記のものよりも格段に優れたものとなったものである。即ち、吸水性のある界面活性剤の使用により保水性が良好になったのみならず、チップフォーム1の周囲に絡みついた親水性チップ2の存在により更に吸水性・保水性が向上し、水が上下・左右に自由に移動することができるため、土壌代替材のほぼ上部にまで充分に水が保持されることとなったものである。このため、植生される植物の成長に好ましい材料となったものである。

0036

図2は本発明の第4の土壌代替材の製法の過程を示す図である。即ち、チップフォーム1と親水性チップ2をストックA、Bし、バインダー3と界面活性剤4とを混合Cしておく。第1段階として、チップフォーム1にバインダー3と界面活性剤4との混合液Cを投入し攪拌する。 次いで、第2段階としてこれに親水性チップ2を投入し、更にバインダー3と界面活性剤4との混合液Cを加えて攪拌する。第3段階として、この攪拌混合物成型型内に充填し、加熱・加圧下に水蒸気をあててバインダー3を架橋させて土壌代替材を得る。

0037

尚、ゼオライトの混入は、a工程、b工程、c工程のいずれの工程でも投入可能であるが、この例ではa工程で投入した。

0038

実際の配合組成は次の通りである。即ち、エーテル系の軟質ウレタンフォームからなるチップフォーム材(粒径8mm、密度0.02g/cm3)100部、ティッシュペーパーからなるチップパルプ材(粒径8mm)100部、TDI系ウレタンプレポリマー14部、界面活性剤(分子量880のジオレイン酸ポリエチレングリコール)3.5部、ゼオライト10部を用いた。そして、100℃の水蒸気を60秒間、加圧成型内に通した。その後乾燥して、土壌代替材を取り出した。
尚、攪拌混合物は成型型内に入れずに大きなブロックを得、これを所望の大きさに切断することも可能である。

実施例

0039

図3に示す土壌代替材は、バインダーと混ぜ合わされたチップフォーム1を複数層となし、この間に第3のチップ材(この例では、タバコフィルターチップ5)を挟み、複合一体化したものである。タバコのフィルターチップ5には、予め同様のバインダーを混ぜておくのが良いが、タバコのフィルターチップ5の層が薄い場合には、チップフォーム1に混合したバインダーで充分複合一体化が可能である。

0040

本発明は以上の通りであり、チップフォームや各種の親水性チップの再利用が可能となり、得られた土壌代替材の特性も優れたものであり、例えば、ビルの屋上にこれを適用できるだけでなく、その壁面にも充分適用可能であり、その利用価値は極めて大きい。

0041

更にいえば、都市の緑化を推進でき、地球環境の改善に寄与するものとなる。又、例えばビルの屋上に豊富な植栽をすることで、ビルの屋上のコンクリート剥き出し部分が低減され、夏場におけるビル内部の高温化を抑制することができ、冷房効率の向上による電気使用量の低減を図ることもできる。

0042

1チップフォーム(エーテル系チップウレタン)、
2親水性チップ(チップパルプ)、
3バインダー、
4界面活性剤(分子量880のジオレイン酸ポリエチレングリコール)、
5 第3のチップ材。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • e不動産株式会社の「 天然芝施設」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】天然芝施設において、短期間で、容易に、芝と床を切り替えられることが可能な構造を提供する。【解決手段】競技領域の基礎部分に柱立設部が複数配置され、柱立設部は、柱立設部の直上の天然芝及び養土を除く... 詳細

  • 環境緑地株式会社の「 樹木の健全評価方法」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】樹木の健全評価において、非破壊の方法は装置が高額であるという問題があった。また、レジストグラフ法も高額なドイツ製の装置であるという問題があった。本発明は、安価で簡易な方法であり、腐朽や空洞を判... 詳細

  • 株式会社IHIの「 植物の栽培施設の管理制御装置および管理制御方法」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】植物の光合成を効率よく促進させるように栽培施設内の環境を調整するための、植物の栽培施設の管理制御装置および管理制御方法を提供する。【解決手段】植物の栽培施設Xの管理制御装置16は、気象データ提... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ