(57)【要約】【課題】発泡樹脂を骨材として用いているために軽量で高い透水性と保水性を有するにも関わらず、自立した垂直壁などの形態を含む種々の形態で使用可能な機械的強度と剛性を備えた植栽用多孔質ブロックの製造方法を提供する。【解決手段】発泡樹脂の粉砕物４１と、結合剤としてのセメント及び水のモルタル４２を混練する工程と、得られた混練物４０を型のキャビティ６２Ｂ内に投入する工程と、キャビティ６２Ｂが混合物４０を圧縮させ、所定容積となるように型６３を加圧する工程と、セメント及び水のモルタル４２の硬化完了に必要な期間に亘ってキャビティ６２Ｂの容積を保持させる工程と、硬化、成形された植栽用多孔質ブロック５０を型６１，６２，６３内から取り出す工程とを有する製造方法とした。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を植え付けるための植栽用多孔質ブロックの製造方法であって、
発泡樹脂の粉砕物と、結合剤としてのセメント及び水とを混練する工程と、
上記の工程で得られた混練物を成形型のキャビティ内に投入する工程と、
前記キャビティの容積が所定値となるように前記成形型を加圧する工程と、
少なくとも前記混練物内のセメントの硬化完了に必要な期間に亘って前記キャビティの容積を保持させる工程と、
前記保持に基づいて成形完了した植栽用多孔質ブロックを前記成形型内から取り出す工程を有する製造方法。
【請求項２】
前記成形型が、前記キャビティを備えた第１型と、前記第１型の内面に沿ってスライド移動自在なプランジャ部を備えた第２型とを有し、
前記加圧する工程では、前記第２型に設けられている被加圧面が前記第１型の被当接部と加圧（プレス）装置の下部加圧面と当接することで、前記キャビティの容積が前記所定値に制限される請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記弾性変形可能な発泡樹脂として押出法ポリスチレンフォームの粉砕物を用いる請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記押出法ポリスチレンフォームの粉砕物とセメントとの体積比率が０．０６〜０．０８の範囲内であり、前記成形型を加圧する工程による混練物の圧縮比１．５〜２．０とされている請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記キャビティに向かって突出した突起部が前記第１型と前期プランジャ部の少なくとも一方に設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を植え付けるための植栽用多孔質ブロックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の植栽用ブロックに関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記された植栽用ブロックは、全体が発泡ポリスチレンなどの発泡性合成樹脂で構成されているので、建物の屋上の緑化に用いた場合に屋上部に掛かる積載荷重を緩和でき、また、発泡性合成樹脂の有する断熱性によって屋上部の断熱効果を付与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７８５０号公報（請求項１、００１８段落、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記された植栽用ブロックの製造方法では、全体が発泡ポリスチレンなどの発泡性合成樹脂で構成されているので、構造体としての剛性が不足するために、地面などに平たく寝かせた形態で使用する分には問題がないが、例えば緑の壁を作るように自立した垂直壁などを構成させる形態では使用し難いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術が与える課題に鑑み、自立した垂直壁などの形態を含む種々の形態で使用可能な植栽用多孔質ブロックの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による植栽用多孔質ブロックの製造方法の特徴構成は、植物を植え付けるための植栽用多孔質ブロックの製造方法であって、弾性変形可能な発泡樹脂の粉砕物と、結合剤としてのセメント及び水とを混練する工程と、上記の工程で得られた混練物を成形型のキャビティ内に投入する工程と、前記キャビティ内の前記発泡樹脂から空気を追い出すために圧縮変形させ所定値となるように前記成形型を加圧する工程と、少なくとも前記混練物内のセメントの硬化完了に必要な期間に亘って前記キャビティの容積を保持させる工程と、前記保持に基づいて成形完了した植栽用ブロックを前記成形型内から取り出す工程と、を有する点にある。
【０００７】
上記の特徴構成を備えた植栽用ブロックの製造方法及び同製造方法によって得られた植栽用ブロックでは、弾性変形可能な発泡樹脂の粉砕物と、結合剤としてのセメント及び水と混練するため、成形後に得られた植栽用ブロックは自立した垂直壁などを形成させるにも十分な機械的強度及び剛性を備えた植栽用ブロックとなる。また、混練物の成型に際しては、混練物内の発泡樹脂の形状・体積変化はなく、混練物中の余分の空気のみが追い出され、その状態のままセメントが硬化してブロックが形成される。このようにして形成された多孔質ブロックは、発泡樹脂の周囲にセメントの硬化したものが張り付き、他の発泡樹脂を互いに接着し、夫々の樹脂間に適度の空隙を形成したマトリックスとなったものとなる。
したがって、骨材として発泡樹脂粉砕物を用いているために軽量で透水性保水性が高いにも関わらず、十分な機械的強度と剛性を備えた植栽用多孔質ブロックが得られる。
【０００８】
本発明の他の特徴構成は、前記成形型が、前記キャビティを構成する第１型に、前記第１型の内面に沿ってスライド移動自在なプランジャ部を備えた第２型を有し、前記加圧する工程では、前記第１型に設けられている被当接部が、加圧当接面と当接することで、前記キャビティの容積が前記所定値に制限される点にある。
【０００９】
本構成であれば、プレス装置のボルスタなどに配置した第１型キャビティに、一定量の混練物を装入し、第２型のプランジャ部をキャビティに係入させ、次に、第１型の被当接部が、加圧当接面と当接するまでプレス装置のスライドを下降させると、必然的に、加圧が行われてキャビティの容積が所定値に制限される。そこで、セメントの硬化が完了するまで、この当接状態を維持させるという簡単な操作で、キャビティの容積が所定値に保持され、所期の特性の植栽用多孔質ブロックが得られることになる。
【００１０】
本発明の他の特徴構成は、前記弾性変形可能な発泡樹脂の粉砕物として押出法ポリスチレンフォームの粉砕物を用いる点にある。
【００１１】
本構成であれば、一般的に市中にて入手し易く、且つ、適度な気孔率、平均気孔径、弾性率を備えた押出法ポリスチレンフォームの粉砕物を用いることで、コストパフォーマンスの優れた植栽用多孔質ブロックを得ることができる。
【００１２】
本発明の他の特徴構成は、前記押出法ポリスチレンフォームの粉砕物とセメントとの体積比率が０．０６〜０．０８  の範囲内であり、前記成形型を加圧する工程による混練物の圧縮比が１．５〜２．０とされている点にある。
【００１３】
本構成であれば、押出法ポリスチレンフォームの粉砕物が十分な割合で含まれるので、透水性・保水性と軽量性が確保され、且つ十分に剛性が高い植栽用多孔質ブロックが得られる。
【００１４】
また、本構成であれば、前記加圧する工程にて、加圧当接面を第１型の被当接部と当接させた段階における、押出法ポリスチレンフォーム保温板の粉砕物に対する圧縮比が十分に高くなる（１．５〜２．０の範囲）ため、セメントと発泡樹脂粉砕物の境界や、セメントで形成されたマトリクス中から効果的に余分の空気が追い出されることで、セメントの硬化後には透水性と保水性を兼ね備えながら、より高い機械的強度と剛性が確保される。
【００１５】
本発明の他の特徴構成は、前記キャビティに向かって突出した突起部が設けられている点にあるが、突起部のない場合は凹部のない矩形の多孔質ブロックを製造することもできる。
【００１６】
本構成であれば、成形型内から取り出された植栽用多孔質ブロックには、前記突起部の作用によって、外側に向かって開放された凹部が形成されるので、この凹部を、植物を植え付けるための植栽凹部として用いることで、凹部を有しない平坦な面のみで構成された植栽用ブロックに比べて、より多品種の植物を自在に植え付け易くなる。
また、凹部のない矩形多孔質ブロックは屋上菜園の透水性・保水性に優れた敷材または排水性の悪い土地に埋め込み、排水性を改善することができる資材として活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る製造方法で得られた植栽用多孔質ブロックの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る製造方法に用いる型枠セットの一例を示す分解斜視図である。
【図３】製造方法にて用いるプレス装置及び製造方法の一工程を示す正面図である。
【図４】製造方法の一工程を示す一部破断正面図である。
【図５】製造方法の一工程を示す一部破断正面図である。
【図６】製造方法の一工程をプレス装置と共に示す一部破断正面図である。
【図７】製造方法の一工程をプレス装置と共に示す一部破断正面図である。
【図８】製造方法の一工程を示す一部破断正面図である。
【図９】製造方法の一工程を示す一部破断正面図である。
【図１０】植栽用ブロックの使用形態を例示する斜視図である。
【図１１】本発明に係る製造方法を概略的に示す略図である。
【図１２】別実施形態における製造方法を示す破断側面図である。
【図１３】別実施形態による植栽用ブロックを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る植栽用多孔質ブロック５０の一例の外観を示す。
この植栽用多孔質ブロック５０は、平面視での外形が概して矩形の板状を呈している。植栽用多孔質ブロック５０には、複数の円形または矩形の貫通孔５０Ｈが縦横に並置されており、平面視において上下に延びたこれらの貫通孔５０Ｈは互いに同じ寸法の植栽凹部を構成している。
【００１９】
図１には、縦横各２列で合計４個の貫通孔５０Ｈが設けられた植栽用多孔質ブロック５０を例示しているが、貫通孔５０Ｈの数は図の例に限らず、縦横任意の数の貫通孔５０Ｈを設けることができる。
【００２０】
図１０に示す植栽用ブロック５０の使用例では、複数の植栽用ブロック５０を金属製枠構造物やモルタルなどで連結することで壁面を作り、横向きに延びた個々の植栽凹部（貫通孔５０Ｈ）に、吸水性の植栽床材（不図示）を介して植物Ｐが植え付けることで、壁面が概して全面的に緑化された状態が現出されている。
【００２１】
植栽用多孔質ブロック５０を製造するためには、図２に例示する型枠セット１００と、材料となる半スラリー状などの混練物４０をキャビティ内に投入した型枠セット１００を加圧するためのプレス装置２００とを用いる。
【００２２】
混練物４０としては、後に詳述する弾性変形可能な発泡樹脂の粉砕物と、結合剤としてのセメント及び水とを、混練装置８０によって混練して得られたものを用いる。
【００２３】
（型枠セットの構成）
型枠セット１００は、図２に例示するように、いずれも平面視での外形が概して矩形の下型１（第１型の一例）と外型２（第１型の一例）と上型３（第２型の一例）とを有する。
下型１は、概して矩形板状の本体１Ａと、本体１Ａの上面に立設された４つの柱状部１Ｂとを有する。
外型２は、４つの柱状部１Ｂを取り囲むように、下型１の本体１Ａの上面に載置される筒状の本体２Ａを備える。
【００２４】
上型３は、概して矩形状の本体３Ａと、本体３Ａの下面から下方に延びたプランジャ部３Ｂとを有する。プランジャ部３Ｂは、４つの柱状部１Ｂを受け入れ可能な柱状の凹部３Ｃを備え、植栽用多孔質ブロック５０の外形に類似した形状を有する。
外型２の上端面は被当接部２Ｐと、上型３の本体３Ａの被加圧面３Ｐとで加圧（プレス）装置５の加圧当接面５Ｐと当接する仕組みを構成している。
【００２５】
尚、下型１の本体１Ａの四方には矩形の係合突起１Ｃが立設されており、外型２の下端面には、係合突起１Ｃと係合可能な係合凹部２Ｃが設けられている。
【００２６】
（プレス装置の構成）
プレス装置２００は、図３に例示するように、上面にボルスタ３０を備えた下部フレーム２０と、下面にスライド２４を備えた上部フレーム２１と、上下のフレーム２０，２１どうしを連結する複数の支持コラム２２とを有する。上部フレーム２１の内部にはスライド２４を上下移動させる往復運動機構２６が設けられている。往復運動機構２６はモータまたは油圧シリンダなどで構成されている。
【００２７】
（混練物の構成）
混練物４０の原料としての弾性変形可能な発泡樹脂の粉砕物としては、押出法ポリスチレンフォームを所定の大きさに粉砕したものを用いることができ、粉砕物は引きちぎったような異形多面体であることが望ましい。
【００２８】
ここでは、押出法ポリスチレンフォーム保温板の中でも、特にフロン類を用いずに製造可能なＡ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）を、概して３０ｍｍ以下の寸法に破砕したものを用いる。Ａ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）の粉砕物は、圧縮率が高く、軽石などの一般的な無機軽量骨材に比べて、比重が小さい（０．０２以下）という特性を有する。
【００２９】
破砕によって得られた粉砕物の好適な粒度の例としては、長軸に沿った寸法が５〜３０ｍｍで、長軸方向と直角に交差する短軸に沿った寸法が２〜１０ｍｍまたは２〜２０ｍｍという値を挙げることができ、最大径と最小径のアスペクト比は２：１〜４：１の範囲が好ましい。
【００３０】
尚、セメントとしては、一般的なポルトランドセメント・混合セメント・エコセメント等のそれ以外のセメントから適宜選択して用いることができる。
【００３１】
混練物４０の好適な配合例としては、粉砕されたＡ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）の粉砕物１Ｌ（リットル）に対して、例えばポルトランドセメントを０．３ｋｇと、水を０．１１ｋｇ加えたものが挙げられる。しかし、Ａ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）の粉砕物の約１Ｌ（一般的な容器内に自然に投入したときの見掛け体積）に対して、ポルトランドセメントは０．２〜０．４ｋｇ、水は０．１０〜０．１２ｋｇの範囲であればよい。
【００３２】
（製造方法）
植栽用多孔質ブロック５０は以下の各ステップによって製造することが可能である。
（１）プレス装置２００のボルスタ３０の上面に型枠セット１００の下型１と外型２とを設置する工程（図３を参照）。このとき、下型１の係合突起１Ｃが外型２の係合凹部２Ｃと係合されるように配置する。
【００３３】
（２）外型２と下型１の４つの角柱部１Ｂとの間に形成されたキャビティに所定量（詳しくは後述する）の混練物４０を可及的に均一に装入する工程（図４を参照）。尚、下型１の本体１Ａの上面、４つの角柱部１Ｂの側面、外型２の内周面などには、必要に応じて離型剤を塗布しておく。
【００３４】
（３）上型３を下型１と外型２の上方から近接させ、上型３のプランジャ部３Ｂをキャビティの上端付近に進入させる工程（図５を参照）。
【００３５】
（４）プレス装置２００のスライド２４を所定の速度で下降させ（図６を参照）、上型３の被加圧面３Ｐと外型２の被当接部２Ｐとが、同等の高さ状態となるまで、上型３を下向きに加圧する工程（図７を参照）。
【００３６】
（５）被加圧面３Ｐと被当接部２Ｐとが同等の高さ状態で、プレス位置が決定される。これによって、図７の状態で得られている外型２のキャビティの容積が保持される。この固定は、少なくとも混練物４０内のセメントの硬化完了が予測される時刻まで継続する。
【００３７】
（６）混練物４０に含まれるセメントの十分な硬化完了と強度発現が予測される時刻（約１日など）を過ぎてから、硬化した植栽用ブロック５０を金型セット１００から取り出す工程。具体的には、先ずプレス状況を除去し、上型３のプランジャ部３Ｂをキャビティから上方に抜き取り、次に、外型２を上方に抜き取る。硬化した植栽用多孔質ブロック５０を下型１の柱状部１Ｂから上方に抜いて回収する。
【００３８】
尚、上記の（２）の工程において、キャビティに装入する混練物４０の量は次の要領で決定することが可能である。すなわち、キャビティに混練物４０を装入した直後の（上型３を載せる前の）混練物４０の平均高さ：Ｌ１（図４、６を参照）を、上記の（４）の加圧工程において、プレス装置２００による加圧によって上型３の被加圧面３Ｐが加圧を受け、外型２の被当接部２Ｐと加圧当接面５Ｐが当接したときの混練物４０の高さ：Ｌ２（図７、８を参照）で割った値、すなわちプレスによる圧縮率：ＣＲ（ＣＲ＝Ｌ１／Ｌ２）が１．６〜１．８の範囲、特に約１．７となるように決定するとよい。
【００３９】
圧縮率：ＣＲ＝Ｌ１／Ｌ２＝約１．７とすれば、上記の（４）の加圧工程によって、混練物４０に含まれていた空気（体積率で約１０〜２０％）の大半がキャビティ外に押し出され、且つ、セメントで形成されたマトリクス及びＡ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）の粉砕物はほとんど圧縮されないので、セメントとＡ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）の粉砕物とわずかに残る空気とが、圧縮により緻密に絡み合う形となる。その際、Ａ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）の粉砕物は、弾性変形可能な異形多面体（引きちぎったような形）であるため、変形も加わった状態で、全体の圧縮が進む。
【００４０】
その結果、図７の状態に加圧された直後のキャビティ内にある混練物４０の比重は０．８２〜０．８８の範囲となり、セメントが硬化し、自然乾燥が完了した後の植栽用多孔質ブロック５０の比重は０．５８〜０．７５となり、圧縮強度は７．５〜８．５ｋｇ／ｃｍ２、気孔率は３０〜４０％、保水力は７０〜８０ｇ／ｋｇとなる。
【００４１】
尚、上記の（４）の加圧ステップによる、Ａ種押出法ポリスチレンフォーム保温板（３種）の粉砕物に対する圧縮率が高過ぎると、粉砕物の内部に存在する気孔（主に外部と連通した連通孔）が押し潰されて、適切な保水力が得られなくなる。
【００４２】
尚、プレス装置２００のボルスタ３０とスライド２４の間に、複数の型枠セット１００を上下に例えば３段〜６段など積み重ねたものを配置することで、複数の植栽用多孔質ブロック５０を同時に効率的に製造することが可能である。
【００４３】
図１１は、上記の実施形態における植栽用ブロック５０よりも単純な形状、すなわち直方体または矩形板状などの多孔質ブロック１５０を例として、本発明において実施すべき各工程を示したものである。多孔質ブロック１５０の製造方法は、図１１にその一部を示すように、少なくとも以下の各工程を有する。
【００４４】
（１）弾性変形可能な発泡樹脂の粉砕物と、結合剤としてのセメント及び水とを混練装置８０で混練する第１工程。
（２）上記の工程で得られた混練物４０を成形型６１，６２のキャビティ６２Ｂ内に投入する第２工程。
（３）キャビティ６２Ｂの容積が発泡樹脂を圧縮変形させる所定値となるように成形型６１，６２，６３を加圧する第３工程。
（４）少なくとも混練物４０に含まれるセメントの硬化完了に必要な期間Ｔに亘ってキャビティ６２Ｂの容積を保持させる第４工程。図１１では、第３ステップと第４工程は一つの図で示されている。
（５）保持に基づいて成形完了した植栽用ブロック１５０を成形型６１，６２，６３内から取り出す第５工程。
【００４５】
第２工程及び第３工程における各混練物４０の微視的構造を模式的に示した円形内の図を比較すると理解されるように、第３工程では、成形型６１，６２，６３を所定の要領で加圧することで、混練物４０に含まれるＡ種押出法ポリスチレンフォームの粉砕物４１、セメント水の混合物のモルタル42空気４３は収縮されている。この段階で第２工程において混練物４０に含まれていた空気４３の大半は、外型６２と上型６３の間の隙間などからキャビティ外に排出される。
【００４６】
〔別実施形態〕
図１２に例示するように、図２の型枠セット１００に比べて単純な筒状の外型１２を用い、下型１１の上面にキャビティに向かって突起部１１Ｐを設けてもよい。この場合、セメントの硬化後に、成形された植栽用多孔質ブロック１５０を取り出すと、図１３に例示するように、突起部１１Ｐによって形成された凹部１１Ｃが植物を植え付けるための植栽凹部を構成することになる。図１２とは逆に上型１３の下面に突起物を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、植物を植え付けるための植栽用多孔質ブロックに従来見られた課題を解決するための技術として利用可能な発明である。
【符号の説明】
【００４８】
１      下型（第１型、成形型）
１Ａ    本体
１Ｂ    角柱部
１Ｃ    係合突起
２      外型（第１型、成形型）
２Ａ    筒状の本体
２Ｃ    係合凹部
２Ｐ    被当接部
３      上型（第１型、成形型）
３Ａ    上型本体
３Ｂ    プランジャ部
３Ｃ    柱状凹部
３Ｐ    被加圧面
５      加圧（プレス）装置
５Ｐ    加圧当接面
１１    下型（第１型、成形型）
１１Ｃ  成形凹部
１１Ｐ  突起部
１２    外型（第１型、成形型）
１３    上型（第２型、成形型）
２０    下部フレーム
２１    上部フレーム
２２    支持コラム
２４    スライド
２６    往復運動機構
３０    ボルスタ
４０    混練物
４１    押出法ポリスチレンフォーム（発泡樹脂）の粉砕物
４２    セメント及び水のモルタル
４３    空隙（空気）
５０    植栽用多孔質ブロック
５０Ｈ  貫通孔（植栽凹部）
５１    凹の無い矩形ブロック
６１    下型（成形型）
６２    外型（成形型）
６２Ｂ  キャビティ
６３    上型（成形型）
８０    混練装置
１００  型枠セット
１５０  植栽用多孔質ブロック
２００  プレス装置
Ｐ      植物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2015066710.tif 000011
【図１０】
2015066710.tif 000012
【図１１】
2015066710.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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