(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）土砂、砕材及び廃材（ただし、木質廃材を除く。）からなる群より選ばれる少なくとも１つと、（Ｂ）無水石膏及び半水石膏からなる群より選ばれる少なくとも１つと、（Ｃ）酢酸ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つと、を含有する土壌被覆材。
【請求項２】
前記土壌被覆材中の前記（Ａ）成分の含有率が５０〜８０質量％であり、前記（Ｂ）成分の含有率が１０〜５０質量％であり、前記（Ｃ）成分の含有率が１〜３０質量％である、請求項１記載の土壌被覆材。
【請求項３】
前記土壌被覆材が（Ｄ）凝結遅延剤を更に含有する、請求項１又は２に記載の土壌被覆材。
【請求項４】
前記凝結遅延剤が、クエン酸ナトリウム、クエン酸、酢酸カルシウム、蓚酸カルシウム及びこれらの水和物からなる群より選ばれる少なくとも１つである、請求項３に記載の土壌被覆材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の土壌被覆材と、水とを混練し、混練物を得る混練工程と、
前記混練物を土壌面上の所定位置に敷設する敷設工程と、
前記混練物を硬化させる硬化工程と、
を備えることを特徴とする被覆土壌の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土壌被覆材及びこれを用いた被覆土壌の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート、ガラス、レンガ等の建設資材が用いられる現代の都市空間においては、街路樹や入口庭園等に樹木を配置する等して、自然を取り込んだ設計がなされている。通常、このような街路樹や樹木を維持するために、雑草を除去する作業が行われる。ここで、雑草を除去する方法としては、雑草を刈り取る方法や、除草剤を散布して雑草の生育を防止する方法等が行われている。
【０００３】
しかしながら、雑草を刈り取る方法は、経時的に刈り取り作業を行わなければならず、多大な労力を必要とする。また、除草剤を散布する方法は、一般に除草剤が有害であるため、環境汚染に繋がるという問題がある。
【０００４】
これに対し、雑草の生育を防止するため、街路樹や樹木の根元をコンクリートで固めたり、プラスチックシートで被覆する等の不溶性建設資材を用いた土壌被覆材が提案されている。
【０００５】
ところが、この不溶性建設資材を用いた土壌被覆材は、メンテナンスや使用後の処理、廃棄に多大な労力を要するという問題があり、環境美観を損なうという欠点もある。
【０００６】
そこで、近年、上記不溶性建設資材に代えて、水溶性建設資材を用いた土壌被覆材が検討されている。この水溶性建設資材を用いた土壌被覆材は、自然界に還元が可能である材料で構成されるため、メンテナンスや使用後の処理、廃棄が不要であるという利点を有する。
【０００７】
このような水溶性建設資材を用いた土壌被覆材としては、例えば、砂れき系材料と、硫酸カルシウム（半水石膏）とを混合し粒状にした石膏系構造材料が提案されている（特許文献１参照）。この石膏系構造材料は、水を付与することにより、半水石膏が水和し、結晶性に優れる二水石膏となることで、硬化される。また、この石膏系構造材料を用いた施工方法として、石膏系構造材料を土壌面上に厚さ２〜１０ｃｍ程度に敷設し、その上から水を散布して石膏系構造材料を硬化させ、土壌面上を被覆する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２２０２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１記載の石膏系構造材料を硬化させ、土壌面上を被覆する被覆土壌として用いた場合、この被覆土壌に含まれる二水石膏の水に対する溶解度が０．３％と比較的大きいため、二水石膏が雨水等の水によって徐々に浸食される傾向にある。そうすると、上記被覆土壌は、短期間で機械的強度が低下し、除草効果を長期間持続できなくなる傾向にある。なお、被覆土壌とは土壌被覆材の硬化体を意味する。
【０００９】
また、上記特許文献１記載の石膏系構造材料の施工方法は、人力で土壌面上に石膏系構造材料を敷設する必要があるため作業性に劣り、さらには、石膏系構造材料を土壌面上に敷設した後に、石膏系構造材料上に水を散布して石膏系構造材料を硬化させるため、水が石膏系構造材料の内部まで十分に浸透しない虞がある。この場合、得られる被覆土壌は、内部の石膏系構造材料まで十分に硬化されないものとなり、機械的強度が不均一となる傾向にある。さらにまた、この被覆土壌は、被覆土壌の表面が凹凸となる傾向にあるため、雨水等の水が被覆土壌の凹部に溜まりやすくなり、この水によって被覆土壌中の二水石膏が浸食されやすくなる傾向にある。そうすると、この被覆土壌は、局所的に機械的強度が不十分となり、結果として除草効果を長期間持続させることが困難となる傾向にある。
【００１０】
一方、土壌被覆材の分野では、上述したように自然界に還元が可能であり、かつ除草効果を長期間持続させることができる土壌被覆材について、多方面から多くの要請があるにもかかわらず現状では十分な特性を有する土壌被覆材が見出されていない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、自然界に還元が可能であり、かつ除草効果を長期間持続可能な被覆土壌を製造できる土壌被覆材、及び作業性に優れ、均質な被覆土壌を製造できる被覆土壌の製造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】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の土壌被覆材は、（Ａ）土砂、砕材及び廃材からなる群より選ばれる少なくとも１つと、（Ｂ）無水石膏及び半水石膏からなる群より選ばれる少なくとも１つと、（Ｃ）酢酸ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つと、を含有することを特徴とする。
【００１３】
上記土壌被覆材は、（Ｂ）成分が水と水和し、結晶性に優れる二水石膏となることにより、土壌被覆材が硬化して、被覆土壌が得られる。このとき、上記土壌被覆材は、（Ｃ）成分を含有するため、当該被覆土壌中の二水石膏の水への溶解が抑制される。このため、かかる土壌被覆材を用いた被覆土壌は、除草効果を長期間持続させることが可能となる。
【００１４】
また、上記土壌被覆材を用いた被覆土壌は、当該土壌被覆材中の上記（Ａ）〜（Ｃ）成分が自然界に還元が可能であるため、例えば、被覆土壌を施工した場合に、特段のメンテナンスや使用後の処理・廃棄が不要である。
【００１５】
このように、本発明の土壌被覆材を用いた被覆土壌が、雨水等の水による浸食を抑制できる理由については、定かではないが、本発明の土壌被覆材が（Ｃ）成分を含有することにより、二水石膏の表面が（Ｃ）成分によって被膜化され、二水石膏の水への溶解が抑制されるためではないかと考えられる。ただし、要因はこれに限定されない。
【００１６】
上記土壌被覆材中の（Ａ）成分の含有率が５０〜８０質量％であり、（Ｂ）成分の含有率が１０〜５０質量％であり、（Ｃ）成分の含有率が１〜３０質量％であることが好ましい。
【００１７】
この場合の土壌被覆材を用いて得られる被覆土壌は、被覆土壌中の二水石膏の水に対する溶解がより抑制され、除草効果をより長期間持続させることが可能となる。
【００１８】
上記土壌被覆材は（Ｄ）凝結遅延剤を更に含有することが好ましい。この土壌被覆材は、（Ｄ）成分を更に含有するため、土壌被覆材と、水とを混合した場合、土壌被覆材に含まれる（Ｂ）成分が硬化して二水石膏となる速度が遅延される。すなわち、土壌被覆材が硬化して、被覆土壌となる速度が遅延される。このことにより、水を含まない土壌被覆材を所定位置に敷設する際に、土壌被覆材が空気中の水蒸気等の水分と水和して塊が生じ、敷設が不均一となることが抑制される。
【００１９】
また、上記土壌被覆材によれば、土壌被覆材と、水とを容易に混練させることができる。すなわち、土壌被覆材と水とを予め混練させた状態で、土壌面上に敷設できる。このことにより、土壌被覆材を敷設し、その上から水を散布して被覆土壌とする方法（散水凝固法）だけでなく、予め土壌被覆材と水とを混合し、土壌面上に流し込み、硬化させることにより被覆土壌とする方法も容易に行うことができる。
【００２０】
このように、上記土壌被覆材と、水とを混合した場合、土壌被覆材に含まれる（Ｂ）成分が水和して二水石膏となる速度が遅延される理由については、定かではないが、本発明の土壌被覆材が（Ｄ）成分を含有することにより、（Ｄ）成分が（Ｂ）成分の表面に付着し、これが（Ｂ）成分の水和を阻害し、二水石膏の形成と二水石膏の結晶成長とを抑制するためではないかと考えられる。ただし、要因はこれに限定されない。
【００２１】
なお、上記凝結遅延剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸、酢酸カルシウム、蓚酸カルシウム及びこれらの水和物からなる群より選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
【００２２】
本発明の被覆土壌の製造方法は、上述した土壌被覆材と、水とを混練し、混練物を得る混練工程と、混練物を土壌面上の所定位置に敷設する敷設工程と、混練物を硬化させる硬化工程と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
上記被覆土壌の製造方法によれば、上述した土壌被覆材を用いるため、自然界に還元が可能であり、かつ長期間除草効果を持続可能な被覆土壌を製造することができる。また、上記被覆土壌の製造方法によれば、土壌被覆材と、水とを混練させるため、混練物は流動性を有するようになり、土壌面上にこの混練物を容易に流し込むことができるようになる。そうすると、土壌面上に混練物を均一に敷設できるため、得られる被覆土壌は、均質で表面が平坦な構造となる。また、上記被覆土壌の製造方法によれば、容易かつ迅速に被覆土壌を製造することができるため作業性に優れる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、自然界に還元が可能であり、かつ長期間除草効果を持続可能な被覆土壌を製造できる土壌被覆材、及び作業性に優れ、均質な被覆土壌を製造できる被覆土壌の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２６】
本発明の土壌被覆材は、（Ａ）土砂、砕材及び廃材からなる群より選ばれる少なくとも１つと、（Ｂ）無水石膏及び半水石膏からなる群より選ばれる少なくとも１つと、（Ｃ）酢酸ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つと、を含有する。
【００２７】
（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する本発明の土壌被覆材は、（Ｂ）成分を硬化させることにより、被覆土壌とすることができ、さらに上記土壌被覆材は、（Ｃ）成分を含有するため、得られる被覆土壌は、除草効果を長期間持続させることが可能となる。
【００２８】
また、上記被覆土壌は、当該土壌被覆材中の（Ａ）〜（Ｃ）成分が自然界に還元が可能であるため、例えば、被覆土壌を施工した場合に、特段のメンテナンスや使用後の処理・廃棄が不要である。
【００２９】
次に各成分について更に詳細に説明する。
【００３０】
（Ａ成分）
本発明に係る土壌被覆材に含まれる（Ａ）成分は、土壌被覆材の主要成分であり、耐久性を向上させるための骨材としての機能を発揮する。
【００３１】
本発明において、上記（Ａ）成分（以下「骨材」ともいう。）は、土砂、砕材及び廃材からなる群より選ばれる少なくとも１つである。ここで、上記土砂とは、粘土、シルト、砂、砂利、泥、礫又はそれらを任意に混合したものを意味する。また、砕材とは、コンクリート、アスファルト、れんが、石等を人工的に砕いてなるものを意味し、コンクリートがら、アスファルトがら等が該当する。更に、廃材とは、産業廃棄物を意味し、建築廃材、鉱滓、瓦礫、木質廃材、プラスチックチップなどが該当する。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３２】
これらの中でも、骨材として砂を用いることが好ましい。砂を用いると、砂は（Ｂ）成分や（Ｃ）成分と混合しやすいため、取扱性に優れる。また、砂は、上述したその他の骨材よりも土壌との相性に優れるため、自然界に還元するという観点からも、より適したものである。
【００３３】
本発明で用いられる骨材の大きさは、用いる骨材に応じて定めることができるが、例えば１〜５０ｍｍであることが好ましい。骨材の大きさが１ｍｍ未満であると、大きさが上記範囲にある場合と比較して、被覆土壌の機械的強度が十分に得られない傾向にあり、骨材の大きさが５０ｍｍを超えると、大きさが上記範囲にある場合と比較して、土壌被覆材を硬化させた場合に生じる二水石膏の結晶間の空隙に、骨材が十分に補充されなくなる傾向にある。また、骨材が砂である場合、当該砂の大きさは１〜５ｍｍであることが好ましい。なお、骨材の形状は特に限定されない。
【００３４】
上記土壌被覆材中の（Ａ）成分の含有率は、５０〜８０質量％であることが好ましい。（Ａ）成分の含有率が５０質量％未満であると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、被覆土壌の機械的強度が十分に得られない傾向にあり、（Ａ）成分の含有率が８０質量％を超えると、配合割合が上記範囲にある場合と比較して、土壌被覆材を十分に硬化できない傾向にある。
【００３５】
（Ｂ成分）
上記土壌被覆材に含まれる（Ｂ）成分（以下「石膏等」ともいう。）は、無水石膏及び半水石膏からなる群より選ばれる少なくとも１つである。かかる石膏等は、水を付与することにより、下記化学反応式に示すように、水和して二水石膏となる。
ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ（半水石膏）＋３／２Ｈ２Ｏ→ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ（二水石膏）
ＣａＳＯ４（無水石膏）＋２Ｈ２Ｏ→ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ（二水石膏）
【００３６】
このように、石膏等が水和して得られる二水石膏は結晶性に優れるため、石膏等を含む土壌被覆材に水が付与されると、上記土壌被覆材が硬化される。
【００３７】
上記無水石膏としては、高温型無水石膏、不溶性無水石膏、硬石膏、可溶性無水石膏、γ石膏、又は乾燥用石膏等が挙げられる。これらの中でも、可溶性無水石膏、γ石膏、又は乾燥用石膏であることが好ましい。この場合、無水石膏をより確実に水和させ、二水石膏とすることができる。また、上記無水石膏の結晶系は、Ｉ型結晶系、ＩＩ型斜方晶、又はＩＩＩ型六方晶のいずれであってもよい。
【００３８】
上記半水石膏としては、α石膏、硬質石膏、硬質半水石膏、高強度焼石膏、又は硬石膏等と呼ばれるα型半水石膏や、β石膏、焼石膏、普通石膏、又は鋳込用石膏等と呼ばれるβ型半水石膏等が挙げられる。上記半水石膏の結晶系としては、例えば、三方晶のものが挙げられる。
【００３９】
本発明の土壌被覆材は、上記無水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含んでいればよい。これらの中でも半水石膏を単独で用いることが好ましい。半水石膏は、無水石膏と比較して、水和しやすく、確実に二水石膏となるため、土壌被覆材を確実に硬化させることが可能となる。
【００４０】
上記土壌被覆材中の（Ｂ）成分の含有率は、１０〜５０質量％であることが好ましい。（Ｂ）成分の含有率が１０質量％未満であると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、土壌被覆材を十分に硬化できない傾向にあり、（Ｂ）成分の含有率が５０質量％を超えると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、被覆土壌の機械的強度が十分に得られない傾向にある。
【００４１】
（Ｃ成分）
上記土壌被覆材に含まれる（Ｃ）成分（以下「樹脂等」ともいう。）は、酢酸ビニル系樹脂及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つである。これらの化合物を土壌被覆材に含有させることにより、形成された被覆土壌中の二水石膏の雨水等の水への溶解が抑制される。このことから、上記（Ｃ）成分を含有する本発明の土壌被覆材は、例えば、従来１〜２年であった除草効果を持続できる期間を２〜４年に延長することができる。
【００４２】
上記酢酸ビニル系樹脂としては、ポリビニルアセテート、酢酸ビニル−エチレン系共重合体等が挙げられ、上記アクリル系樹脂としては、アクリル酸エステル共重合体、スチレンアクリル共重合体等が挙げられる。
【００４３】
これらの中でも、アクリル系樹脂を用いることが好ましい。この場合、被覆土壌の除草効果をより長期間持続できる。
【００４４】
上記樹脂等は、親水性であっても、疎水性であってもよい。ただし、二水石膏の表面を疎水性とすると、二水石膏の表面が親水性である場合と比較して、二水石膏の水に対する溶解速度を遅延できるため、上記二水石膏の表面を被覆する上記樹脂等は疎水性であることが好ましい。ここで、本発明において、親水性とは、完全に水に溶解するものをいい、疎水性とは、完全に水に溶解しないものをいう。
【００４５】
上記樹脂等は均一に混合させることができるという観点から、常温で固体であることが好ましい。また、この場合の樹脂等の形状としては特に限定されないが、粉状、粒状、顆粒状、塊状、繊維状、コロイド状等が挙げられる。これらの中でも、粉状、粒状、コロイド状であることが好ましい。
【００４６】
上記樹脂等の重量平均分子量は、１０万〜１００万であることが好ましい。樹脂等の重量平均分子量が上記範囲内であると、二水石膏の被覆効果をより向上させることができる。
【００４７】
上記土壌被覆材中の（Ｃ）成分の含有率は、１０〜３０質量％であることが好ましい。（Ｃ）成分の含有率が１０質量％未満であると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、二水石膏の水に対する溶解速度を十分に遅延させることが困難となる傾向にあり、（Ｃ）成分の含有率が３０質量％を超えると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、土壌被覆材を自然界に還元させた場合、（Ｃ）成分が残留する傾向にある。
【００４８】
また、上記（Ａ）成分１００質量部に対する（Ｃ）成分の配合割合は、１〜５質量部であることが好ましい。この場合、石膏等に対し樹脂等を十分均一に混合させることができる。
【００４９】
（その他の成分）
本発明の土壌被覆材は、以下の成分を含有していてもよい。
【００５０】
（Ｄ成分）
（Ｄ）成分は凝結遅延剤である。この凝結遅延剤を含有させることにより、たとえ土壌被覆材に水を含有させた場合であっても、石膏等が水和し、二水石膏となる速度が遅延される。例えば、従来、半水石膏と水とを混練した場合、２〜３分後に半水石膏が水和し硬化するのに対し、本発明の土壌被覆材では、３０〜９０分後に石膏等が水和し硬化する。
【００５１】
したがって、この場合、予め土壌被覆材と水とを混合することが可能であるため、土壌被覆材を敷設し、その上から水を散布する方法（散水凝固法）だけでなく、予め土壌被覆材と水とを混合し、土壌面に流し込む方法で土壌面に被覆土壌を施工することも可能となる。
【００５２】
上記（Ｄ）成分としては、クエン酸ナトリウム、クエン酸、酢酸カルシウム、蓚酸カルシウム又はこれらの水和物が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。なお、これらの化合物は、上述した二水石膏の水に対する溶解度に影響を与えない。
【００５３】
これらの中でも、クエン酸ナトリウム、クエン酸、又はこれらの水和物を用いることがより好ましい。この場合、石膏等が水和して二水石膏となる速度をより遅延させることができる。
【００５４】
また、これらの他に、凝結遅延剤として、フッ素系化合物等や、カルシウムイオンと不溶性化合物とを生成する添加物等を用いてもよい。上記フッ素系化合物としては、ケイフッ酸塩、フッ化ナトリウム等が挙げられる。
【００５５】
本発明の土壌被覆材が凝結遅延剤を含有する場合において、当該土壌被覆材中における上記凝結遅延剤の含有率は、０．１〜０．５質量％であることが好ましく、０．１〜０．３質量％であることがより好ましい。凝結遅延剤の含有率が０．１質量％未満であると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、石膏等が水和して二水石膏となる速度を十分に遅延させることが困難となる傾向にあり、凝結遅延剤の含有率が０．５質量％を超えると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、凝結を完結させる時間が長くなり、作業性に劣る傾向にある。
【００５６】
（界面活性剤）
本発明の土壌被覆材は、界面活性剤を含んでいてもよい。この場合、上述した二水石膏の結晶の成長をより促進させることができる。そうすると、被覆土壌は、二水石膏の結晶構造がより大きくなり、二水石膏の雨水等の水に対する溶解速度を遅延できる。また、界面活性剤を土壌被覆材に含有させると、二水石膏の表面が平滑化され、二水石膏表面での雨水等の水の滞留時間を短くすることができる。そうすると、二水石膏の雨水等の水への溶解速度を遅延させることができる。さらに、二水石膏が親水性であるため、界面活性剤を土壌被覆材に含有させると、界面活性剤の親水基が二水石膏に吸着し、疎水基が二水石膏と反対側に向くため、界面活性剤が吸着した二水石膏の表面を疎水性にすることができる。
【００５７】
上記界面活性剤としては、リン酸二アンモニウム、硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム等が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００５８】
これらの中でも、硫酸アンモニウム、リン酸二アンモニウムを用いることが好ましい。この場合、溶解度の小さいリン酸カルシウムが生成されるため、生成する二水石膏の粒子径が増大することになる。このことにより、二水石膏の溶解度を低減させることができる。
【００５９】
また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｎ−ドデシル硫酸ナトリウムを用いることが好ましい。この場合、二水石膏の結晶粒子が大きくなり個々の結晶の表面積は小さくなるため、二水石膏の水に対する溶解度を低減させることができる。
【００６０】
本発明の土壌被覆材が界面活性剤を含有する場合において、当該土壌被覆材中における界面活性剤の含有率は、０．０１〜０．３質量％であることが好ましい。界面活性剤の含有率が０．０１質量％未満であると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、上記効果を十分に奏することが困難となる傾向にある。また、界面活性剤の含有率が０．３質量％を超えても、含有率が上記範囲にある場合と比較して、得られる効果の向上は認められない。
【００６１】
（充填剤）
本発明の土壌被覆材は、充填剤を含んでいてもよい。この場合、土壌被覆材の二水石膏及び充填材により、固形分の充填密度が向上するため、雨水等の水の浸入を抑制することができる。
【００６２】
上記充填剤としては、コロイダルシリカ、酸化ナトリウム等が挙げられる。これらの中でも、土壌被覆材に浸入してきた微量の水を吸着できるという観点から、コロイダルシリカを用いることが好ましい。なお、これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００６３】
本発明の土壌被覆材が充填剤を含有する場合において、当該土壌被覆材中における充填剤の含有率は、５〜３０質量％であることが好ましい。充填剤の含有率が５質量％未満であると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、被覆土壌への水の浸入を十分に抑制することが困難となる傾向にある。また、充填剤の含有率が３０質量％を超えても、含有率が上記範囲にある場合と比較して、得られる効果の向上は認められない。
【００６４】
（その他の樹脂）
本発明の土壌被覆材は、その他の樹脂を更に含んでいてもよい。この場合、二水石膏がその他の樹脂により更に被膜化されるため、雨水等の水による二水石膏の溶解をより抑制することができる。
【００６５】
上記その他の樹脂としては、ポリ乳酸樹脂等の生分解性プラスチック、ポリビニルアルコール等が挙げられる。これらの中でも、環境にやさしいという観点から、ポリ乳酸樹脂等の生分解性プラスチックを用いることが好ましい。なお、これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００６６】
本発明の土壌被覆材がその他の樹脂を含有する場合において、当該土壌被覆材中におけるその他の樹脂の含有率は、１〜３０質量％であることが好ましい。その他の樹脂の含有率が１質量％未満であると、含有率が上記範囲にある場合と比較して、二水石膏の水への溶解をより十分に抑制することが困難となる傾向にある。また、その他の樹脂の含有率が３０質量％を超えても、含有率が上記範囲にある場合と比較して、得られる効果の向上が認められない。
【００６７】
本発明の土壌被覆材を硬化して得られる被覆土壌は、長期間持続して除草効果を奏するものであるため、特に屋外において、街路樹や入口庭園の樹木が植えられた土壌を被覆するのに好適に用いられる。
【００６８】
次に、本発明の土壌被覆材を用いた被覆土壌の製造方法について説明する。本発明の被覆土壌の製造方法は、上述した（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する土壌被覆材と、水とを混練し、混練物を得る混練工程と、当該混練物を土壌面の所定位置に敷設する敷設工程と、混練物を硬化させる硬化工程と、を備える。
【００６９】
以下、各工程について更に詳細に説明する。
【００７０】
（混練工程）
まず、本発明の土壌被覆材の製造方法は、上述した（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する土壌被覆材と、水とを混練させ、混練物とする。なお、この混練物には、必要に応じて界面活性剤、充填剤等を含有させてもよい。また、この混練物を混練させるときは、例えば、土木建設用ミキサーであるバンバリーミキサー、ニーダー等の混練機が用いられる。
【００７１】
このとき半水石膏１００質量部に対して、水を６０〜１７０質量部含ませることが好ましく、６０〜１００質量部含ませることがより好ましい。水の含有量が６０質量部未満であると、含有量が上記範囲にある場合と比較して、混練物の流動性が不十分となる傾向にあり、含有量が１７０質量部を超えると、含有量が上記範囲にある場合と比較して、被覆土壌の機械的強度が不十分となる傾向にある。
【００７２】
上記混練物の粘度は、１００〜１０００ｃｐｓであることが好ましい。粘度が１００ｃｐｓ未満であると、粘度が上記範囲にある場合と比較して、被覆土壌の機械的強度が不十分となる傾向にあり、混練物の粘度が１０００ｃｐｓを超えると、粘度が上記範囲にある場合と比較して、混練物を土壌面に流し込むことが困難となるため、被覆土壌が不均一となる傾向にある。なお、上記混練物の粘度は１〜２時間維持できることが好ましい。
【００７３】
（敷設工程）
そして、上記混練物を土壌面上の所定位置に敷設する。本発明においては、均一な被覆土壌を土壌面上の所定位置に形成するため、予め土壌被覆材と水とを混合して混練物とし、この混練物を土壌面上に流し込む方法を用いる。ここで、上記所定位置とは、除草効果を発揮したい箇所であれば特に限定されない。なお、混練物を流し込む際には、混練物が所定位置からはみ出さないように、所定位置の外縁に一定の高さを有する枠を設けてもよい。また、このときの枠は木枠であっても、コンクリート枠であってもよい。
【００７４】
（硬化工程）
そして、上記混練物を敷設した後は、そのまま放置することにより、石膏等が徐々に水和して二水石膏となり、これにより土壌被覆材が硬化した被覆土壌が製造される。
【００７５】
このように本発明の被覆土壌の製造方法によれば、上述した土壌被覆材を用いるため、自然界に還元が可能であり、かつ長期間除草効果を持続可能な被覆土壌を製造することができる。また、上記被覆土壌の製造方法によれば、土壌被覆材と、水とを混練させるため、混練物は流動性を有するようになり、土壌面上にこの混練物を容易に流し込むことができるようになる。そうすると、土壌面上に混練物を均一に敷設できるため、得られる被覆土壌は、均質で表面が平坦な構造となる。また、上記被覆土壌の製造方法によれば、容易かつ迅速に被覆土壌を製造することができるため作業性に優れる。
【００７６】
次に、本発明の被覆土壌の施工方法について説明する。
【００７７】
図１は、本発明の被覆土壌を施工した街路樹の一実施形態を示す断面図である。図１に示すように、本発明の被覆土壌を施工した街路樹は、所定形状の穴８と、この穴８内に充填された土壌３と、この土壌３に植えられた樹木１と、土壌３の表面３ａ上に敷設された被覆土壌２と、被覆土壌２の周縁部に設けられたコンクリート枠５とを備える。樹木１が植えられている土壌３は穴８の内部に収容されており、土壌３の表面３ａ上には被覆土壌２が土壌３の表面３ａをすべて覆うように敷設されている。このとき穴８の形状は特に限定されない。また、穴８は、樹木１を植えられるように十分な大きさを有することが好ましい。上記被覆土壌２の周縁部に設けられたコンクリート枠５は、コンクリート枠５の下方の一部が地表面より下方に埋設されており、これにより確実に固定されている。さらに、コンクリート枠５は、被覆土壌２がコンクリート枠５内からはみ出さないように、コンクリート枠５の上方の一端５ａが被覆土壌２の表面２ａよりも上方に突出している。ここで、上記コンクリート枠の形状は特に限定されないが、環状であることが好ましい。
【００７８】
このような構造を有する上記街路樹は、以下のようにして施工される。
【００７９】
まず、街路樹を設置する予定箇所に、穴８を設ける。そして、穴８の内側に、土壌３及び樹木１を設置する。このとき樹木１は、根の部分の成長を考慮して、穴８の略中央に設置することが好ましい。また、穴８の内側に樹木１及び土壌３を設置する際、樹木１を固定させるため、穴８の内側に土壌３を更に追加し、穴８の内側を土壌３で充填させる。なお、穴８の内側を土壌３で充填させた後は、樹木１を確実に固定させるため、土壌の表面３ａをプレートコンパクター等で押圧してもよい。また、このとき土壌の表面３ａは平坦とすることが好ましい。そうすると、混練物を土壌面に流し込む際、混練物を均一に敷設することができる。なお、土壌面上に石等の障害物があった場合、除去することが好ましいが、小さい石であれば、そのまま施工してもよい。
【００８０】
次に、コンクリート枠５を設ける。コンクリート枠５は、被覆土壌２を設けたい位置の周囲を取り囲むように設ける。また、上記コンクリート枠５は確実に固定するため、コンクリート枠５の下方の一部を地表面より下方に埋設させる。
【００８１】
そして、コンクリート枠５で囲まれた土壌３の表面３ａに上述した混練物を流し込む。なお、混練物を流し込んだ後は、金ゴテ等にて均等な厚み及び滑らか表面となるように整えることが好ましい。そして、この混練物を放置することにより、混練物が硬化し、被覆土壌２が形成される。なお、樹木１が設置されている場合は、その樹木１と被覆土壌２との間には一定の隙間を設けることが好ましい。混練物を硬化され、被覆土壌２とした後は、雨水等の浸透が少なくなるため、上記のように隙間を設けることにより、この隙間から水が土壌３に浸透し、樹木１の根に十分に水が付与されることとなる。さらに、上記被覆土壌２と接する樹木１の幹の部分が、大きく成長する可能性がある場合は、上記のように隙間を設けることにより、被覆土壌２が成長の妨げとなることが抑制される。
【００８２】
なお、上記隙間を設ける方法としては、例えば、樹木１と被覆土壌２との間に、予めスペーサーを設置し、その後、混練物を流し込み、被覆土壌２とした後、上記スペーサーを取り外すことにより、設けることが可能である。
【００８３】
上記被覆土壌２の厚みは、１〜５ｃｍであることが好ましい。この場合、除草効果を十分に発揮し、かつ長期間使用後は、確実に自然界に還元が可能である。
【００８４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、上記実施形態において、コンクリート枠５を地表面よりも下方に埋設させているが、コンクリート枠５を埋設させずに、地表面上に設置するだけであってもよい。また、コンクリート枠を箱状のものとし、上記穴８内に埋設させ、その中に樹木１が植えられた土壌３を収容させてもよい。なお、この場合、樹木１の根の部分の成長を妨げないようにするため、コンクリート枠は十分な大きさを有するように設計することが好ましい。
さらに、混練物を所定位置に敷設可能であれば、上記コンクリート枠は必ずしも設ける必要がない。また、枠が美観を損ねる場合は、混練物を敷設し、被覆土壌２とした後に、コンクリート枠を除去してもよい。また、樹木は必ずしも必要ではなく、樹木がない土壌面上に本発明の被覆土壌を施工してもよい。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、混水率とは、下記式により求められる値を意味する。
混水率＝水の量×１００／半水石膏の量
また、本実施例における半水石膏は、火力発電所のＳＯｘ回収プロセスからの副産物である脱硫石膏を焼成したものである。
【００８７】
（実施例１）
混練凝結法を用いて、被覆土壌を作製した。すなわち、４．７×１４．８×２．０ｃｍの木枠中に、半水石膏１００ｇと、砂１５０ｇと、クリアコート剤（アクリル酸エステル共重合体（水溶性乳白色エマルジョン）、インターセプト株式会社製、商品名）を６ｇと、クエン酸ナトリウム２水和物を０．１８ｇと、からなる土壌被覆材を入れ、混水率が６０％となるように、さらに水を加え、得られる混合物を混練して混練物とした。
【００８８】
そして、この混練物を放置することにより、半水石膏を水和させ、土壌被覆材を硬化させた。その後４０℃の乾燥器中で脱水乾燥させ木枠を取り外すことにより被覆土壌のテストピースを得た。得られた被覆土壌は、密度が１．６ｇ／ｃｍ３であった。
【００８９】
（実施例２）
実施例１で使用したクリアコート剤を１２ｇとしたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．３ｇ／ｃｍ３であった。
【００９０】
（実施例３）
実施例１で使用したクリアコート剤を１０ｇとし、クエン酸ナトリウム２水和物を０．０８ｇとし、さらに、マイティ１５０（ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物（密度１．１９０〜１．２１０ｇ／ｃｍ３）、花王株式会社製、商品名）２．５ｇを土壌被覆材に追加し、水の混水率が５０％となるように、水を加えたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．８ｇ／ｃｍ３であった。
【００９１】
（実施例４）
実施例１で使用したクリアコート剤の代わりに木工用ボンド（ビニルアセテート（４９％）（エマルジョン）、密度１．０６ｇ／ｃｍ３、コニシ株式会社製、商品名）６ｇを用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．５５ｇ／ｃｍ３であった。
【００９２】
（実施例５）
実施例１で使用したクリアコート剤の代わりに木工用ボンド１２ｇを用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６１ｇ／ｃｍ３であった。
【００９３】
（実施例６）
実施例１で使用したクエン酸ナトリウム２水和物を０．０６ｇとし、クリアコート剤の代わりに木工用ボンド１０ｇと、マイティ１５０を２．１ｇと、を用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６７ｇ／ｃｍ３であった。
【００９４】
（実施例７）
散水凝結法を用いて、被覆土壌を作製した。すなわち、半水石膏１００ｇと、砂１５０ｇと、クリアコート剤６ｇと、からなる土壌被覆材を、４．７×１４．８×２．０ｃｍの木枠中に敷設し、その上から水を混水率が６０％となるように散水して、半水石膏を水和させ、土壌被覆材を硬化させた。その後４０℃の乾燥器中で脱水乾燥させ木枠を取り外すことにより被覆土壌のテストピースを得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６２ｇ／ｃｍ３であった。
【００９５】
（実施例８）
実施例７で使用したクリアコート剤を１２ｇとしたこと以外は実施例７と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６６ｇ／ｃｍ３であった。
【００９６】
（実施例９）
実施例１で使用したクリアコート剤を３ｇとしたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．４１ｇ／ｃｍ３であった。
【００９７】
（実施例１０）
実施例１で使用したクリアコート剤の代わりにＣＺ−１２６（スチレンアクリル共重合樹脂（４７〜４９％）（水溶性乳白色エマルジョン）、コニシ株式会社製、商品名）を３ｇ用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．４７ｇ／ｃｍ３であった。
【００９８】
（実施例１１）
実施例１で使用したクリアコート剤の代わりにＣＺ−１２６を６ｇ用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．３４ｇ／ｃｍ３であった。
【００９９】
（実施例１２）
実施例１で使用したクリアコート剤の代わりにＣＺ−２５０（酢酸ビニル−エチレン系共重合体（水溶性乳白色エマルジョン）、密度１．０６、コニシ株式会社製、商品名）３ｇを用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６８ｇ／ｃｍ３であった。
【０１００】
（実施例１３）
実施例１で使用したクリアコート剤の代わりにＣＺ−２５０を６ｇ用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．７０ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０１】
（実施例１４）
実施例１で使用した砂を１９６ｇとし、クエン酸ナトリウム２水和物を０．１５ｇとし、クリアコート剤の代わりにＣＺ−１２６を５ｇ用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．７７ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０２】
（実施例１５）
実施例１４で使用したＣＺ−１２６を１０ｇ用いたこと以外は実施例１４と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．４２ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０３】
（実施例１６）
実施例１４で使用したクエン酸ナトリウム２水和物を０．２ｇとし、ＣＺ−１２６を６．７ｇ用い、水の混水率が８０％となるように、水を加えたこと以外は実施例１４と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．５２ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０４】
（実施例１７）
実施例１６で使用したＣＺ−１２６の代わりにＣＺ−２５０を６．７ｇ用いたこと以外は実施例１６と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．７３ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０５】
（実施例１８）
実施例１で使用した半水石膏を５０ｇとし、砂を２００ｇとし、クエン酸ナトリウム２水和物を０．１２ｇとし、クリアコート剤の代わりにＣＺ−１２６を４ｇ用い、水の混水率が８０％となるように、水を加えたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．５４ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０６】
（実施例１９）
実施例１８で使用したクエン酸ナトリウム２水和物を０．１８ｇとし、ＣＺ−１２６を６ｇ用い、水の混水率が１２０％となるように、水を加えたこと以外は実施例１８と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．８６ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０７】
（比較例１）
実施例１で使用したクリアコート剤を用いないこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。得られた被覆土壌は、密度が１．６９ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０８】
（比較例２）
実施例１で使用したクエン酸ナトリウム２水和物を０．１５ｇとし、クリアコート剤は用いず、マイティ１５０を２．５ｇ用い、水の混水率が５０％となるように、水を加えたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．７０ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０９】
（比較例３）
実施例１で使用したクエン酸ナトリウム２水和物を０．１５ｇとし、クリアコート剤の代わりに市販の洗濯用のり（ポリビニルアルコール（ゲル）、永久糊株式会社製、商品名）を３ｇと、マイティ１５０を３ｇと、を用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．２５ｇ／ｃｍ３であった。
【０１１０】
（比較例４）
実施例１で使用したクエン酸ナトリウム２水和物の代わりにクエン酸１水和物を０．１５ｇ用い、クリアコート剤は用いず、スノーテックス３０（コロイダルシリカ（３０％）と酸化ナトリウム（０．６％）とを含む透明ゾル（密度１．２００〜１．２２０ｇ／ｃｍ３）、日産化学株式会社製、商品名）を１２ｇ用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．８３ｇ／ｃｍ３であった。
【０１１１】
（比較例５）
実施例７で使用したクリアコート剤を用いない以外は実施例７と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、質量が２５１．１ｇ、密度が１．５５ｇ／ｃｍ３であった。
【０１１２】
（比較例６）
実施例７で使用したクリアコート剤は用いず、マイティ１５０を３ｇ用いたこと以外は実施例７と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６７ｇ／ｃｍ３であった。
【０１１３】
（比較例７）
実施例７で使用したクリアコート剤は用いず、マイティ１５０を１２ｇ用いたこと以外は実施例７と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６０ｇ／ｃｍ３であった。
【０１１４】
（比較例８）
実施例７で使用したクリアコート剤は用いず、洗濯用のり１２ｇを用いたこと以外は実施例７と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６７ｇ／ｃｍ３であった。
【０１１５】
（比較例９）
実施例１で使用したクリアコート剤の代わりにＰＬＡＳＥＭＡ  Ｌ１１０（ポリ乳酸樹脂（水溶性乳白色エマルジョン）、第一工業製薬株式会社製、商品名）を３ｇ用いたこと以外は実施例１と同様にして被覆土壌を得た。なお、得られた被覆土壌は、密度が１．６３ｇ／ｃｍ３であった。
【０１１６】
［評価方法］
（耐候性試験１）
上記実施例１〜８及び比較例１〜８で得られた被覆土壌のテストピースを用いて耐候性試験１を行った。まず、これらのテストピースの４．７×１４．８ｃｍ面（木枠上部）に光照射及び散水できるように、アトラスＣｉ３５Ａ  Ｘｅｎｏｎ−ｏｍｅｔｅｒ耐候性試験機（株式会社東洋精機製作所製）にテストピースを取り付けた。
【０１１７】
第１段階として、２時間のうち１８分間散水する条件で、２００時間光照射を行い、引き続き第２段階として、２時間のうち３０分間散水する条件で、２００時間光照射を行った。
【０１１８】
そして、第１段階及び第２段階終了時のそれぞれのテストピースの質量を測定し、質量の減少量を算出した。得られた結果を図２に示す。
【０１１９】
図２に示すように、混練凝結法において、アクリル系樹脂であるクリアコート剤（実施例１〜３）、又は酢酸ビニル系樹脂である木工用ボンド（実施例４〜６）を含む本発明の被覆土壌は、質量の減少量を極めて低減できることがわかった。特に、クリアコート剤を含む被覆土壌は、クリアコート剤を含まない被覆土壌（比較例１）と比較して、第１段階では被覆土壌の質量の減少量が４５〜５０％低減され、第２段階では被覆土壌の質量の減少量がさらに低減されることがわかった。
【０１２０】
一方、減水剤であるマイティ１５０（比較例２）、洗濯用のり（比較例３）、接着剤であるスノーテックス３０（比較例４）を含む本発明によらない被覆土壌では、耐候性試験における被覆土壌の質量の減少量は十分に低減できなかった。
【０１２１】
また、散水凝結法で行った場合においても、上記混練凝結法と同様に、アクリル系樹脂であるクリアコート剤（実施例７，８）を被覆土壌に含ませると、被覆土壌の重量減少を極めて低減できることがわかった。
【０１２２】
（耐候性試験２）
上記実施例９〜１９及び比較例９で得られた被覆土壌のテストピースを用いて耐候性試験２を行った。まず、これらのテストピースの４．７×１４．８ｃｍ面（木枠上部）に光照射及び散水できるように、アトラスＣｉ３５Ａ  Ｘｅｎｏｎ−ｏｍｅｔｅｒ耐候性試験機にテストピースを取り付け、２時間のうち３０分間散水する条件で、２００時間光照射を行った。
【０１２３】
そして、試験終了後のそれぞれのテストピースの質量を測定し、質量の減少量を算出した。得られた結果を図３に示す。
【０１２４】
図３に示すように、本発明の被覆土壌中の樹脂等の含有率や混水率を増大させると、被覆土壌の質量の減少量をより低減できることがわかった。
【０１２５】
一方、生分解性プラスチックであるＰＬＡＳＥＭＡ  Ｌ１１０（比較例９）を含む本発明によらない被覆土壌では、耐候性試験における被覆土壌の質量の減少量は十分に低減できなかった。
【０１２６】
（経時変化）
６０Ｌのバケツに、水１２ｋｇ（混水率６０％）と、クリアコート剤２．４ｋｇと、クエン酸ナトリウム２水和物３６ｋｇとを入れ、ハンドミキサーで攪拌しながら、半水石膏２０ｋｇと、砂３０ｋｇとを固まりにならないように少しずつ投入した。半水石膏と砂とが十分に分散されたのち、得られた混練物を土壌表面上に流し込み、金ゴテにて均等な厚み及び滑らか表面となるように調整した。
【０１２７】
そして、５０分間放置することにより、混練物が硬化し、厚みが３０ｍｍの被覆土壌を得た。
【０１２８】
得られた被覆土壌に対し、定期的に表面劣化の進行状況および雑草抑制効果の維持状況について追跡調査を行った。その結果、１年経過した時点でのデータは上記で述べた耐候性試験の結果と一致するものであった。
【０１２９】
以上より、本発明の土壌被覆材によれば、二水石膏の水に対する溶解速度を遅延できることが確認されたため、上記土壌被覆材からなる被覆土壌は、除草効果を長期間持続できるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】図１は、本発明による被覆土壌を施工した街路樹の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、本実施例における耐候性試験１の結果を示す図である。
【図３】図３は、本実施例における耐候性試験２の結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１…樹木、２…被覆土壌、２ａ…表面、３…土壌、３ａ…表面、５…コンクリート枠、８…穴。
【図１】
0005360734.tif 000002
【図２】
0005360734.tif 000003
【図３】
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