(57)【要約】【課題】  軽量で播種育成や育苗或いは植生に優れ、且根拡成長に伴い土壌と同化できる育苗並びに植生用マット材を提供する。【解決手段】  基材がシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を１００℃以上の加熱により１５乃至３５倍の発泡倍率で多孔質に発泡形成され、且該基材の縦方向若しくは横方向に所要の高低差とピッチ間隔を有する波形部若しくは凹凸部が形成されてなる構成の育苗並びに植生用マット材。【選択図】  図４
2006262884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材がシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を、１００℃以上の加熱により１５乃至３５倍の発泡倍率で多孔質に発泡形成されてなり、且該基材の縦方向若しくは横方向に所要の高低差とピッチ間隔を有する波形部若しくは凹凸部が形成されてなることを特徴とする育苗並びに植生用マット材。
【請求項２】
基材が扁平な形状で且その全面に亘って等間隔に所要孔径と深さの保持育成孔が設けられてなる、請求項１記載の育苗並びに植生用マット材。
【請求項３】
保持育成孔がその中央に配位され且同一の大きさを以って多数に分割されるよう、該保持育成孔より所要の間隔を以って縦方向及び横方向に基材の上面若しくは下面より、その厚さの６０乃至９０％の深さ割合で分割溝が形成されてなる請求項２記載の育苗並びに植生用マット材。
【請求項４】
基材がシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を、６００乃至８５０℃の温度で加熱し１５乃至３５倍の発泡倍率で多孔質に且ガラス層化させてなる請求項１記載の育苗並びに植生用マット材。
【請求項５】
基材に液状肥料を噴霧若しくは含浸させたうえ乾燥させてなる、請求項１乃至請求項５記載の育苗並に植生用マット材。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は花卉や樹木類或いは野菜類の播種育成や育苗或いは植生のためのマット材に係り、更に詳しくは極めて軽量で播種育成や育苗植生に優れるとともに自己崩壊により土壌と同化でき、屋上緑化や育苗用の基材としては極めて好適な育苗並びに植生用マット材に関する。
【背景技術】
【０００２】  花卉や樹木類或いは野菜類は、本来露地に播種のうえ自然育成条件のもとで育成を図ることが簡便且経済的であるものの、露地における播種育成や育苗は気温の激しい変動を初め多雨や日照り若しくは降露等により育成条件が激しく変動し、これによる発芽不良や根腐れ、羅病或いは枯死等が頻発し安定した播種育成や育苗が至難とされている。【０００３】  これがため花卉や野菜類等では、露地条件と隔絶させた育苗床において播種育成若しくは育苗し、露地条件下で生育できる程度にまで健苗化させたうえ移植或いは定植することがなされているが、近年では核家族化や都市部への労働移動等により、兼業農家の減少化と農地の統合拡大化が進んでおり、広大な農地への人為的定植作業では到底対処出来ぬ状況にあるため田植の機械化の如き機械的定植作業へと移行されつつある。【０００４】  かかる状況に対処するため腐食性を保持するピートモスや再生紙等の素材を用いてカップ状に形成したピートポット若しくはペーパーポット等を用い、該ポット類の内部に所要量の培養土を充填のうえ移植且育成のうえ機械定植をなすことが試みられているものの、移植に際しては多数のポット類を並べたうえ育成のための培養土を等量に充填し且移植させる必要上多大な労力と時間が強いられるばかりか、該ポット類はピートモスや再生紙屑をポット状に加圧成形させたものであるから、それぞれの排水性や透気性が不同で、而も充填される培養土の多少とも相俟って育成度合にも大きな差異が発生する。【０００５】  加えてポット類は軽量軟弱なものであり、育成に際しての培養土と多量の水分の含浸により著しく脆弱化することから、機械定植に際しての把持部の把持操作で容易に変形し定植作業にも多々トラブルを発生する問題を内在している。【０００６】  他方近年においては過度の都市化による緑地の減少を初め、道路の舗装化や建物や施設内の暖冷房化或いは自動車社会化とも相俟って、過剰な炭酸ガスの排出並びに気候の温暖化が招来され、これらに対する緊急の対策の一つとして屋上緑化政策が提唱されるに至っている。
この屋上緑化は花卉や樹木等を都市部の建物や施設の屋上やバルコニーに植生させることにあるが、土壌による植生の場合には極めて多重量の荷重が建物や施設に付加されるため、従来からの建物や施設にはかかる荷重付加が想定されていなく、従って土壌に代替しえる軽量な植生材が要請されている。【０００７】  これがため合成繊維素材を絡合させたロック材や立毛織成させたパイル状織物、若しくは鉱物繊維を不織絡合させたロックウール、或いは多孔性コンクリートブロック等の植生材が提案され試用されているが、合成繊維素材によるロック材やパイル状織物は、根拡する根部の絡合支持機能は発揮されるものの育成のためには多量の土壌を併用せねばならず、更にロックウールにおいては根拡成長させるための十分な厚さの物では極めて高価で且多重量となり、而も多孔性コンクリートブロックでは根拡成長力の強い一部の樹木しか対処しえぬ等の問題を内在している。【０００８】  かかる問題に鑑み発明者等は鋭意研究を重ねた結果、土壌を形成している風化岩石や砂、火山灰等の如き自然噴出物の主要成分たる酸化珪素を、一旦アルカリ剤で溶解させた水ガラスを、そのシラノール基の縮合作用により多分子量化させたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液や、若しくは該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を脱水濃縮させてなるシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物が、１００℃以上の加熱により高発泡低比重で且多孔質による通気性と保水性並びに保湿性、及び植生する花卉や樹木の根拡成長とともに自己崩壊し土壌と同化しえる酸化珪素態の成形体を安価に形成できること、並びに高温度による加熱によりガラス層化されたセラミックス態の成形体も形成しえることを究明し本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明は極めて軽量なうえ播種育成や育苗或いは植生に優れ、且根拡成長に伴い土壌と同化できる育苗並びに植苗用マット材を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上述の課題を解決するための手段は、原料素材にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液、若しくは該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を脱水濃縮せしめて塑性加工性を保持せしめたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物を用い、少なくとも１００℃以上の比較的低温度の加熱によりその発泡倍率が１５乃至３５倍の多孔質で、且自己崩壊により土壌と同化しえる酸化珪素態の基材を形成し、若しくはその温度が６００乃至８５０℃の高温度によりその発泡倍率が１５乃至３５倍の多孔質で、且ガラス層化によりセラミックス態の基材を形成するとともに、該基材を所要の厚さ及び大きさでその縦方向若しくは横方向に所要の高低差とピッチ間隔を以って波形部若しくは凹凸部を形成させてなる育苗並びに植生用マット材の構成、並びに基材が扁平な形状でその全面に亘って等間隔に所要の孔径と深さを以って、播種される種子や移植される苗を保持し根拡育成させる保持育成孔が形成された育苗並びに植生用マット材の構成に存する。【００１１】  更に機械定植のために、前記保持育成孔がその中央に配位されるように、且僅かな付加力で同一の大きさに多数に分割できるよう、保持育成孔より所要の間隔を以って縦方向及び横方向に、基材の上面若しくは下面よりその厚さの６０乃至９０％の深さ割合で分割溝が形成されてなる育苗並びに植生用マット材の構成に存し、而も樹木等の長期に亘る植生用としては基材の形成に際しては、少なくとも６００乃至８５０℃の高温度によりシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を１５乃至３５倍の発泡倍率で加熱発泡させて多孔質且ガラス層化させたセラミックス態の耐久使用性を保持させた構成に存するものであり、加えて播種育成或いは移植される苗若しくは植生される樹木の育成を促進させるうえから、基材に所要の液状肥料を噴霧若しくは含浸させたうえ乾燥を施してなる構成に存するものである。
【発明の効果】
【００１２】  本発明は上述の如き構成からなるもので、マット材を形成する基材がシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはそのゲル状物を原料素材とするもので、該原料素材は珪素と酸素及び水素並びに水との組成物であるため、播種育成若しくは育苗或いは植生される野菜や花卉或いは樹木への有害物質等の溶出が全く無く安全性が極めて高いばかりか、１００℃以上の比較的低温度で且１５乃至３５倍の発泡倍率で加熱発泡させることにより、そのかさ比重が０．１乃至０．０３程度の極めて軽量で多孔質なうえ酸化珪素態の成形体となるため保水性や保湿性に優れるとともに、１５乃至３５倍の発泡倍率により発泡構造強度が抑制されて播種育成され若しくは移植される苗或いは植生される樹木が容易に根拡成長できるとともに、酸化珪素態の発泡構造であるために吸水脆化が促進されて使用経過とともに自己崩壊させて土壌と同化させることが可能となる。【００１３】  更に原料素材たるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を、その温度が６００乃至８５０℃の高温度で加熱発泡させることにより、同様に極めて軽量で多孔質なうえ酸化珪素がガラス層化されたセラミックス態の発泡構造体となるため、極めて長期に亘る耐久性が保持されることから樹木の植生の如く根拡成長力が強く成長肥大化するものには、該基材を下層に積層使用することで植生された樹木が強固に絡合固定される。【００１４】  そして本発明では基材の縦方向若しくは横方向に波形部若しくは凹凸部が形成され、或いは全面均等に保持育成孔が形成されてなるから、播種や苗の移植に際しても該波形部や凹凸部の凹陥部分に、或いは保持育成孔に僅かな培養土や土壌を以って播種若しくは移植が簡便になしえ、而も全体重量も著しく軽量に設置しえるため、特段に建物や施設の構造強度が補強されてなくても設置が可能となる。【００１５】  加えて基材の全面に亘り等間隔に保持育成孔が形成され且該保持育成孔より所定間隔を以って縦方向及び横方向に、その上面若しくは下面から厚さの６０乃至９０％の深さ割合の分割溝が形成されたものでは、その保持育成孔内で播種育成若しくは育苗させたうえ僅かな屈曲付加をなすのみでそれぞれが容易に分割され、而も分割されたそれぞれは略同一の形状寸法で且発泡構造であるため機械定植に際しても確実に把持して連続的に定植ができ、且定植後はその成長とともに自己崩壊し土壌と同化できる等、極めて優れた多くの特長を具備している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物を、少なくとも１００℃以上の温度で加熱しその発泡倍率が１５乃至３５倍に加熱発泡して多孔質の基材が形成され、且所要の厚さ及び大きさで該基材の縦方向若しくは横方向に所要の高低差とピッチ間隔を有する波形部若しくは凹凸部が形成された構成。
【実施例１】
【００１７】  以下に本発明実施例を図とともに詳細に説明すれば、図１は本発明の原料素材として用いるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１若しくはゲル状物１Ａの説明図であって、本発明においては軽量で安価なうえ安全で播種育成や育苗或いは植生する花卉や野菜若しくは樹木等が良好に生育できるよう通気性や排水性とともに、保水性や保湿性と根拡成長する根の絡合性を保持する多孔質で且育成後には土壌に同化しえる基材２が望まれる。【００１８】  かかる条件を満足するための原料素材としてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１若しくはそのゲル状物１Ａが選択されるもので、該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１は図１のＡに示すように土壌を形成する砂やシルト或いは火山灰の如き自然無機物や石炭灰を初め焼却スラッジ、鋳造廃砂等無機質産廃物中に多量に含有されてなる酸化珪素を一旦アルカリ剤で溶解させて水ガラスとなしたるうえ、その水分蒸散に伴う発泡構造の生成がなしえる粘性を保持させるため、シラノール基の縮合作用によりその分子量を略４，０００乃至８，０００程度に多分子量化させたもので、その組成としてはシロキサン及びシラノール塩からなる固形分が略２０乃至２５重量％と水が略７５乃至８０重量％とからなる水溶液状のものである。【００１９】  そして該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１は、１００℃以上の加熱による水分蒸散と且加熱融着性とにより発泡構造を生成するとともに、無加圧下においては最大略５０乃至６０倍程度の発泡倍率まで発泡する。
しかしながら水溶液状のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１では、本発明の基材２の成形に際して大きな制約を受ける。即ち基材２の成形は通常所要の形状に形成された成形雌型と成形雄型との成形間隙内にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を注入密閉のうえ１００℃以上の温度で加熱発泡させて、該成形間隙内に発泡充填させて形成がなされる。【００２０】  而して基材２は播種育成や育苗或いは植生の面並びに使用上の面からその発泡倍率を１５乃至３５倍に発泡させるものであるから、原料素材としてのシロキサン及びシラノール塩多分子溶液１は成形間隙容量に対して１／１５乃至１／３５程度の僅かな容量が注入される。
そして成形される基材２が扁平なものでは水平な底面を有する成形雌型と水平な密閉蓋面を持つ成形雄型との水平な成形間隙内で発泡成形がなされるため、僅かな原料素材の注入でも水平状に拡散し全体に亘って均質な発泡形成がなされる。【００２１】  他方基材２がその縦方向や横方向に所要の高低差とピッチ間隔を以って波形部２Ａや凹凸部２Ｂが形成される場合や、仮令扁平状の基材２でもその全面に亘って所要の口径と深さの保持育成孔２Ｃが形成されるものでは、成形雌型や成形雄型もかかる形状に対応するよう形成されるため、水溶液状で且僅かな注入容量の原料素材が注入された場合には、これら波形部２Ａや凹凸部２Ｂ或いは保持育成孔２Ｃ等の凹陥部分に分溜されて加熱発泡に際して全体に亘る成形間隙内の均質な発泡形成による基材２の形成が至難となる。【００２２】  これがため図１のＢに示すようにシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１の水分率を略２５乃至４５重量％程度まで脱水濃縮させることにより、塑性加工性を保持せしめたうえシート状若しくはフィルム状のゲル状物１Ａとなしたうえ、このゲル状物１Ａを成形雌型と成形雄型との成形間隙全面に配位挟持させたうえ、加熱発泡させることで全体に亘って均質な加熱発泡がなされる基材２の形成がなしえる。【００２３】  図２は波形部を有する本発明３の見取図、図３は同断面説明図であって、該本発明３は屋上緑化のために使用する育成若しくは植生用マット材としては好適なもので、基材２の厚さは花卉の如く根拡成長も少ないものでは略６０乃至１２０ｍｍ程度で十分であるが、樹木等根拡成長も大きく且成長肥大するものでは略１２０乃至３６０ｍｍ程度のものが望まれるが、かかる基材２の厚さは１枚で成形させたものでも適宜数枚に積層使用しても差支えはない。
更に基材２の大きさは、屋上緑化の如く建物や施設の屋上やバルコニーに設置される場合のものでは、幅としては９０ｃｍ程度、長さとして１８０ｃｍ程度のものが設置施工上有利である。【００２４】  そして図２においては基材２の縦方向若しくは横方向に所要の高低差とピッチ間隔を以って波形部２Ａが形成されてなるもので、かかる波形部２Ａの高低差とピッチ間隔は育成若しくは植生される花卉や樹木等その根拡成長度合の多少や枝葉の展開度合によっても異なるが花卉類の如く根拡成長や枝葉展開度合の少ないものでは図３に示すように高低差即ち波形部２Ａの頂部２０と底部２０Ａとの実質的深さは略６０乃至１２０ｍｍ程度以上に、及び根拡成長や枝葉展開度合の大きな樹木等では略１２０乃至２４０ｍｍ程度以上が望まれる。更にピッチ間隔所謂連続する頂部２０相互間の距離ｌも枝葉展開度合によって異なるが、それぞれに適合する製品を用意することは極めて多規格に亘ることになるから、根拡成長や枝葉展開度合の少ない花卉類に合せてそのピッチ間隔を略１２０乃至３６０ｍｍ程度の適宜間隔で作成し、枝葉展開の大きな樹木の植生に際しては適宜の間隔毎を以って植生させることにより対処できる。【００２５】  図４は凹凸部を有する本発明３Ａの見取図であって、該凹凸部２Ｂを有する本発明３Ａにおいても、その高低差即ち凹凸部２Ｂの頂部２１と底部２１Ａとの実質的深さやピッチ間隔所謂連続する頂部２１の中央相互間の距離Ｌも、波形部２Ａを有する本発明３と同様に形成すれば良く且該凹凸部２Ｂを有する本発明３Ａは耐圧強度や設置安定性に優れるため、特に多重な樹木の植生に際しては好適である。当然のことながら波形部２Ａを有する本発明３や凹凸部２Ｂを有する本発明３Ａにて育成や植生を図るうえからは、その凹陥部分に培養土や土壌とともに採種若しくは苗或いは樹木の移植や植生がなされる。【００２６】  図５は屋上緑化の使用態様図であって、屋上緑化に際しての育成若しくは植生マット材としては前記波形部２Ａを有する本発明３や凹凸部２Ｂを有する本発明３Ａが使用されるものであるが、屋上緑化も定期に植生替えや設置替えがなされる場合と恒久的に植生させる場合をも考慮する必要がある。
かかる場合に対して波形部２Ａを有する本発明３や凹凸部２Ｂを有する本発明３Ａを形成する基材２は、酸化珪素態の多孔質発泡構造物であるから、根拡成長とともに吸水等により自己崩壊し土壌と同化しえるため植生替えや設置替えには極めて好適な植生マット材でもある。【００２７】  他方恒久的植生を図る場合には、根拡成長力が強く且成長肥大する樹木が主に植生されるもので、かかる樹木の植生には植生マット材としても十分に厚く且成長肥大化する樹木の根を強固に植生マット材と絡合させ保持固定させる必要がある。
これがためには基材２の形成に際してシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１若しくはそのゲル状物１Ａを、その温度が６００乃至８５０℃の高温度で加熱発泡させて酸化珪素態からガラス層化されたセラミックス態となし、発泡構造強度の向上と耐水性や耐候性に優れたセラミックス態基材２２を使用することが望まれる。【００２８】  そして具体的な植生には図示するように、屋上躯体やバルコニー躯体面に根拡成長力の強い根の侵入を防止すること、及び多雨時に泥土等の浸透をも防止するうえから保護シート材４を敷設のうえ、その下層部位にはセラミックス態基材２２からなる植生用マット材を配位し、その上層部位に波形部２Ａ若しくは凹凸部２Ｂを有する本発明３若しくは３Ａを配位し、而してその凹陥部分に花卉類の苗や樹木類の苗を、適宜の培養土若しくは土壌５を以って植生させてやれば良い。【００２９】  加えて本発明は花卉類や野菜類の播種育成や育苗或いは植生される幼木等を育成させるマット材として使用するものであるから、種子の発芽育成や苗或いは幼木の成長促進には施肥管理も要請される。
而して本発明に用いる基材２若しくはセラミックス態基材２２は、多孔質発泡構造のうえ酸化珪素態やセラミックス態であるため保水性や保湿性とともに保肥性にも優れるため、所要の液状肥料を予め基材２やセラミックス態基材２Ａに噴霧若しくは含浸させたうえ乾燥させたものの使用が極めて好適である。【００３０】  図６は保持育成孔２Ｃを有する本発明３Ｂの見取図であって、該保持育成孔２Ｃを有する本発明３Ｂは特に野菜類の播種育成や育苗並びに移植や定植に好適なマット材であって、基材２としては所要の厚さを有する扁平状のものが用いられるとともに、該基材２の全面に亘って均等間隔を以って且所要の孔径と深さの保持育成孔２Ｃが設けられている。
この保持育成孔２Ｃの孔径や深さは特段の制約はないが播種育成用ではその孔径としては略１０乃至２０ｍｍ程度が、更に苗の移植並びに定植用としては略３０乃至６０ｍｍ程度が一般的に利用し易く、且その深さは孔径の長さと同等乃至はその１．５倍程度の深さが育成テスト結果からも良好である。【００３１】  更に該図６には、保持育成孔２Ｃがその中央に配位され且多数に分割させたうえ耕地面に人為定植若しくは機械定植させるために、該保持育成孔２Ｃから所要の間隔を以って縦方向及び横方向に、基材２の上面よりその厚さの６０乃至９０％の深さ割合で分割溝２Ｄが形成されていることが理解される。
かかる場合において分割溝２Ｄは基材２の上面に限定されるものではなく、基材２の下面からその厚さの６０乃至９０％の深さ割合で形成してもよく、更に該分割溝２Ｄの形成位置も特段の制約はなく、育成若しくは育苗される苗の根拡や枝葉の展開程度を勘案して決定されるが、当然に保持育成孔２Ｃの孔径が小さなものでは育成若しくは育苗される苗の枝葉展開も小さく一般的には保持育成孔２Ｃの中心より該保持育成孔２Ｃの直径相当乃至直径の１．５倍程度の距離が望ましい。【００３２】  かくして保持育成孔２Ｃと分割溝２Ｄが形成された本発明３Ｂで所要の大きさに育苗させたうえは、人為的定植に際しては分割溝２Ｄに沿って僅かな屈曲力を付加させるのみで容易にそれぞれが分割され、更に機械定植に際しては本発明３Ｂを定植機械の収納棚に収納のうえ、分割溝２Ｄに沿って縦方向若しくは横方向に屈曲力を付加させると、その方向に一次的に分割され且この一次分割された基材２の未分割の分割溝２Ｄ相互の略中間を把持部で把持引揚げることで容易に個別分割され定植がなされることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】  播種すべき種子や育苗用の苗若しくは植生用の苗木と培養土若しくは土壌が用意されれば、屋上緑化や野菜類の播種育成や育苗或いは定植が即時に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液及びゲル状物の説明図である。
【図２】  波形部を有する本発明の見取図である。
【図３】  波形部の説明図である。
【図４】  凹凸部を有する本発明の見取図である。
【図５】  屋上緑化の使用態様図である。
【図６】  保持育成孔及び分割溝を有する本発明の見取図である。
【符号の説明】
【００３５】    １    シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液
１Ａ  シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物
２    基材
２Ａ  波形部
２Ｂ  凹凸部
２Ｃ  保持育成孔
２Ｄ  分割溝
２０    波形部の頂部
２０Ａ  波形部の底部
２１    凹凸部の頂部
２１Ａ  凹凸部の底部
２２    セラミックス態基材
３    波形部を有する本発明
３Ａ  凹凸部を有する本発明
３Ｂ  保持育成孔及び分割溝を有する本発明
４    保護シート材
５    培養土若しくは土壌
【図１】
2006262884.tif 000003
【図２】
2006262884.tif 000004
【図３】
2006262884.tif 000005
【図４】
2006262884.tif 000006
【図５】
2006262884.tif 000007
【図６】
2006262884.tif 000008