(57)【要約】【課題】粒状発泡資材が土壌表層に浮上して飛散や流出するのを抑制できると共に、緑化資材の有する性能を十分に発揮でき、しかも、植物の水ぐされや根ぐされをも防止することのできる軽量人工土壌と、その製造方法、さらにはその人工土壌を用いた軽量土壌基盤の造成方法を提案すること。【解決手段】粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）を固着されてなる軽量人工土壌において、前記緑化資材（Ｂ）は、芳香族系溶剤またはハロゲン化炭化水素系溶剤からなる有機溶剤を含み、かつ前記粒状発泡資材（Ａ）表面に固着した前記緑化資材（Ｂ）の状態が、有機溶剤によって溶解した該資材（Ａ）表面の、少なくともその一部に、一部が埋没した形態を呈すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）を固着されてなる軽量人工土壌において、
前記緑化資材（Ｂ）は、芳香族系溶剤またはハロゲン化炭化水素系溶剤からなる有機溶剤を含み、かつ前記粒状発泡資材（Ａ）表面に固着した前記緑化資材（Ｂ）の状態が、有機溶剤によって溶解した該資材（Ａ）表面の、少なくともその一部に、一部が埋没した形態を呈することを特徴とする軽量人工土壌。
【請求項２】
前記緑化資材（Ｂ）と前記有機溶剤との比率は、緑化資材（Ｂ）：有機溶剤＝９９〜８０vol%：１〜２０vol%の割合であることを特徴とする請求項１に記載の軽量人工土壌。
【請求項３】
前記粒状発泡資材（Ａ）は、前記緑化資材（Ｂ）から滲出した前記有機溶剤によってその表面の少なくとも一部が溶解しており、一方、該緑化資材（Ｂ）は、当該発泡資材（Ａ）の溶解部に付着したのち、該有機溶剤の蒸発によって一部が発泡資材（Ａ）の表面に埋没した状態になるように固着させることを特徴とする請求項１または２に記載の軽量人工土壌。
【請求項４】
粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）が固着されてなる軽量人工土壌において、
前記粒状発泡資材（Ａ）表面に固着した前記緑化資材（Ｂ）の状態が、加熱によって溶融させた粒状発泡資材（Ａ）表面の、少なくともその一部に、一部が埋没した形態を呈することを特徴とする軽量人工土壌。
【請求項５】
前記粒状発泡資材（Ａ）は、粒径が２〜５０ｍｍの大きさであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の軽量人工土壌。
【請求項６】
前記緑化資材（Ｂ）と粒状発泡資材（Ａ）との混合比率は、緑化資材：粒状発泡資材＝２〜６０vol%：９８〜４０vol%の割合であること特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の軽量人工土壌。
【請求項７】
前記粒状発泡資材（Ａ）は、発泡ポリスチレンであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の軽量人工土壌。
【請求項８】
前記緑化資材（Ｂ）は、光合成細菌が混合されてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の軽量人工土壌。
【請求項９】
粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）を固着することにより、軽量人工土壌を製造する方法において、
前記粒状発泡資材（Ａ）と、芳香族系溶剤またはハロゲン化炭化水素系溶剤からなる有機溶剤を含む前記緑化資材（Ｂ）とを混合し、
前記緑化資材（Ｂ）から滲出する前記有機溶剤によって前記粒状発泡資材（Ａ）表面を溶解させて、その溶解部分に緑化資材（Ｂ）を付着させたのち、前記有機溶剤の蒸発によって一部が埋没した状態になるように固着させることを特徴とする軽量人工土壌の製造方法。
【請求項１０】
前記緑化資材（Ｂ）と前記有機溶剤は、緑化資材（Ｂ）：有機溶剤＝９９〜８０vol%：１〜２０vol%の割合で混合されることを特徴とする請求項９に記載の軽量人工土壌の製造方法。
【請求項１１】
粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）を固着することにより軽量人工土壌を製造する方法において、
前記粒状発泡資材（Ａ）と緑化資材（Ｂ）とを混合すると共に、１２０〜４２０℃に加熱することにより、粒状発泡資材（Ａ）表面の少なくともその一部を溶融させて、その溶融部分に、該緑化資材（Ｂ）を付着させると共に、該粒状発泡資材（Ａ）表面の冷却固化によって固着させることを特徴とする軽量人工土壌の製造方法。
【請求項１２】
前記粒状発泡資材（Ａ）は、粒径が２〜５０ｍｍの大きさであることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の軽量人工土壌。
【請求項１３】
前記緑化資材（Ｂ）と粒状発泡資材（Ａ）は、緑化資材：粒状発泡資材＝２〜６０vol%：９８〜４０vol%の割合で混合されることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の軽量人工土壌の製造方法。
【請求項１４】
前記粒状発泡資材（Ａ）は、発泡ポリスチレンであることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の軽量人工土壌の製造方法。
【請求項１５】
前記緑化資材（Ｂ）は、光合成細菌が混合されてなることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の軽量人工土壌の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の軽量人工土壌を用いて土壌基盤を形成することを特徴とする軽量土壌基盤の造成方法。
【請求項１７】
前記軽量人工土壌からなる土壌基盤上に、前記緑化資材（Ｂ）を載置することを特徴とする請求項１６に記載の軽量土壌基盤の造成方法。
【請求項１８】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の軽量人工土壌を、網目が約１〜１０mmの大きさを有する網袋に封入し、その網袋の上に前記緑化資材（Ｂ）を載置して土壌基盤を形成することを特徴とする軽量土壌基盤の造成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屋上緑化等のために使用される軽量人工土壌に関連する技術についての提案であり、特に、粒状発泡資材の表層に緑化資材を固着してなる軽量人工土壌およびその製造方法と、その軽量人工土壌を用いて施工する基盤の造成方法について提案する。
【背景技術】
【０００２】
建築物は、一般に、耐震性を考慮し、その屋上に載置できる重量を60kg/m2以下に制限している。そのため、建築物は、屋上緑化等のために天然の土壌を用いると、保水時に荷重が重くなってしまうことから、土壌の層を厚くすることができず（≦約３ｃｍ）、植物を効果的に生育させることができないという問題がある。そこで、従来、排水性や保水性、生育性、断熱性に優れると共に、軽い土壌の開発が行われている。
【０００３】
例えば、こうして開発された技術の１つとして、発泡スチロールなどの粒状発泡資材を土壌代替物として使用し、これを下層に敷き、その上に土壌を載せる方法や、土壌に発泡スチロール粒材を混合したものを用いる方法などがある。しかしながら、これらの方法では、土壌の代替物として使用する発泡スチロールが非常に軽いため（かさ比重：0.01程度）、作業時に風等によって飛散すると共に、静電気を帯びやすいため施工に手間がかかる。しかも、土壌に混合した発泡スチロールは、地表に徐々に浮上し、雨水等により飛散や流出するなどの問題もある。
【０００４】
また、特許文献１には、発泡スチロール粒材などの発泡体粒子の表面に、ウレタンポリマー等の樹脂からなる接着材によって親水性の無機質粒子等からなる改質材と抗菌剤とを被覆してなる土壌代替物が提案されている。この土壌代替物によれば、土壌の軽量化を図ると共に、改質材によって植物に保肥性や保水性を与え、さらに発泡体粒子の表面に固着した改質材の凹凸によって各発泡体粒子の流動を抑制し、発泡体粒子の地表への上昇を防止することができる。また、抗菌剤が培土中に露出されることになり、菌やカビと効率よく接触できるので、カビ等の発生や増殖を抑制することができる。
【特許文献１】特開平７−５０９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１において接着剤として用いられているウレタンポリマー等の樹脂によって形成される被覆膜は、水不透性であるため、発泡体粒子の表面に改質材等を厚く被覆する場合には、改質材等の表面がウレタンポリマー等の樹脂によって被覆されてしまい、改質材の有する保肥性や保水性等の性能を発揮することができなくなってしまう。一方、発泡体粒子の表面に改質材等を薄く被覆する場合には、改質材がウレタンポリマー等の影響を受けることなく、その性能を発揮することができるが、発泡体粒子の重量をほとんど重くすることができず、さらに改質材の凹凸による各発泡体粒子の流動抑制効果が得られないため、発泡体粒子が土壌表層に浮上し、飛散や流出等する可能性がある。
【０００６】
また、抗菌剤として、カドミウム、砒素、亜鉛、銅、錫等の抗菌性金属や市販の抗菌剤が使用されているが、これらの抗菌剤は、滅菌効果があるものの、人間や環境に対して悪影響を及ぼす可能性があり、また抗菌剤は、菌の増殖を抑制するものであるため、水ぐされや根ぐされまでは防止することはできない。なお、水ぐされや根ぐされは、土壌への通気性不良や水に溶解した有機物の分解等による酸素量の減少によって発生するものである。
【０００７】
本発明の目的は、粒状発泡資材が土壌表層に浮上して飛散や流出するのを抑制できると共に、緑化資材の有する性能を十分に発揮でき、しかも、植物の水ぐされや根ぐされをも防止することのできる軽量人工土壌と、その製造方法、さらにはその人工土壌を用いた軽量土壌基盤の造成方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来技術が抱えている上述した課題を克服し、本発明の上記目的を実現するため、鋭意研究を重ねた結果、発明者らは、発泡ポリスチレン等の粒状発泡資材を代替土壌として利用し、その粒状発泡資材の表層に緑化資材を、接着剤を使用することなく、種々の厚さで固着させる技術を開発し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）を固着されてなる軽量人工土壌において、前記緑化資材（Ｂ）は、芳香族系溶剤またはハロゲン化炭化水素系溶剤からなる有機溶剤を含み、かつ前記粒状発泡資材（Ａ）表面に固着した前記緑化資材（Ｂ）の状態が、有機溶剤によって溶解した該資材（Ａ）表面の一部に、その一部が埋没した形態を呈することを特徴とする軽量人工土壌を提案する。
【０００９】
また、本発明は、粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）が固着されてなる軽量人工土壌において、前記粒状発泡資材（Ａ）表面に固着した前記緑化資材（Ｂ）の状態が、加熱によって溶融させた粒状発泡資材（Ａ）表面の、少なくともその一部に、一部が埋没した形態を呈することを特徴とする軽量人工土壌を提案する。
【００１０】
なお、上記各軽量人工土壌は、下記の方法によって製造する。
ａ．粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）を固着することにより、軽量人工土壌を製造する方法において、前記粒状発泡資材（Ａ）と、芳香族系溶剤またはハロゲン化炭化水素系溶剤からなる有機溶剤を含む前記緑化資材（Ｂ）とを混合し、前記緑化資材（Ｂ）から滲出する前記有機溶剤によって前記粒状発泡資材（Ａ）表面を溶解させて、その溶解部分に緑化資材（Ｂ）を付着させたのち、前記有機溶剤の蒸発によって一部が埋没した状態になるように固着させることを特徴とする軽量人工土壌の製造方法。
ｂ．粒状発泡資材（Ａ）表面に、鹿沼土、黒土、珪素土、赤玉土、石炭灰、マサ土、赤土、火山灰、腐葉土、ゼオライト、粘土、パーライト、ピートモスおよびバーク堆肥のうちから選ばれるいずれか１種以上の緑化資材（Ｂ）を固着することにより軽量人工土壌を製造する方法において、前記粒状発泡資材（Ａ）と緑化資材（Ｂ）とを混合すると共に、１２０〜４２０℃に加熱することにより、粒状発泡資材（Ａ）表面の少なくともその一部を溶融し、その溶融部分に、該緑化資材（Ｂ）を付着させると共に、該粒状発泡資材（Ａ）表面の冷却固化によって固着させることを特徴とする軽量人工土壌の製造方法。
【００１１】
なお、本発明においては、前記緑化資材（Ｂ）と前記有機溶剤との比率は、緑化資材（Ｂ）：有機溶剤＝９９〜８０vol%：１〜２０vol%の割合であること、前記粒状発泡資材（Ａ）は、前記緑化資材（Ｂ）から滲出した前記有機溶剤によってその表面の少なくとも一部が溶解しており、一方、該緑化資材（Ｂ）は、当該発泡資材（Ａ）の溶解部に付着したのち、該有機溶剤の蒸発によって一部が発泡資材（Ａ）の表面に埋没した状態になるように固着させること、前記粒状発泡資材（Ａ）は、粒径が２〜５０ｍｍの大きさであること、前記緑化資材（Ｂ）と粒状発泡資材（Ａ）との混合比率は、緑化資材：粒状発泡資材＝２〜６０vol%：９８〜４０vol%の割合であること、前記粒状発泡資材（Ａ）は、発泡ポリスチレンであること、および前記緑化資材（Ｂ）は、光合成細菌が混合されてなることが、好ましい解決手段を提供することになる。
【００１２】
また、本発明は、上記の各軽量人工土壌を用いて土壌基盤を形成することを特徴とする軽量土壌基盤の造成方法を提案する。
【００１３】
本発明の軽量土壌基盤の造成方法においては、前記軽量人工土壌からなる土壌基盤上に、前記緑化資材（Ｂ）を載置すること、および前記軽量人工土壌を、網目が約１〜１０mmの大きさを有する網袋に封入し、その網袋の上に前記緑化資材（Ｂ）を載置して土壌基盤を形成することにより、好ましい解決手段を提供することになる。
【発明の効果】
【００１４】
上述した構成を有する本発明によれば、下記のような効果が得られる。即ち、本発明では、軽量の粒状発泡資材を代替土壌として利用し、その粒状発泡資材表面に天然用土や土壌改良材などの緑化資材を、その性能を失うことなく、種々の厚みで固着させることができるため、発泡資材が、ある程度の重みを持つようになり、風や雨水等による発泡粒材資材の飛散や流出等を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明では、粒状発泡資材の表層が、植物の生育に必要な養分や水分等を含んだ緑化資材で被覆されているため、植物の根が伸長してきた際に、養水分等を十分に補給することができる。
【００１６】
さらに、本発明の製造方法は、粒状発泡資材の表層を有機溶剤や熱で溶解または溶融させ、その溶解または溶融した部分に緑化資材を固着させる方法であるから、従来技術のように緑化資材表面が透水性のない接着剤によって被覆されることがなく、緑化資材の性能を十分に発揮することができる。
【００１７】
とくに、有機溶剤を利用する本発明の方法では、時間経過と共に蒸発した有機溶剤の箇所に、空隙が形成されるため、その空隙を介して優れた通気性および透水性を発揮することができる。したがって、水ぐされや根ぐされの発生を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明では、軽量の粒状発泡資材表面に、緑化資材を固着させてある程度の重みを持たせた軽量人工土壌を用いること、あるいは、粒状発泡資材または前記軽量人工土壌を網袋内に封入し、その上に緑化資材を盛ること、によって土壌基盤を造成することにより、植物の根を十分に伸長させることができる程度に土壌を厚くすることができると共に、土壌の飛散や流出を、効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
発泡ポリスチレン等の熱可塑性樹脂からなる発泡資材（Ａ）は、非常に軽量で、水の浸透がなく、また強度もあるため、軽量化が必要とされる屋上緑化等の代替土壌として好適である。さらに、この発泡体は、空隙率が大きいため、断熱効果があり、土壌下層部からの水分の蒸発を抑制することができると共に、蒸発した水分を、土壌中を上昇する過程で水滴化させる効果（マルチストーン効果）がある。
【００２０】
そこで、本発明では、この熱可塑性樹脂からなる発泡資材（Ａ）を粒状とし、これを天然土壌の代替物として利用する際に必要な条件について検討した。ここで、発泡資材（Ａ）を粒状とするのは、発泡資材（Ａ）間に多くの空隙を形成するためであり、これによって、土壌に通気性および透水性を与えることができると共に、発泡資材（Ａ）間に植物の根が十分に伸長できるような隙間を与えるためである。
【００２１】
しかしながら、このような粒状発泡資材（Ａ）は、非常に軽いために、風や雨水等によって飛散、流出等しやすいこと、および発泡資材（Ａ）自体に保水性や吸着性がなく、かつ養分等がないため、植物の生育に必要な養分や水分を供給できなという問題がある。
【００２２】
本発明では、このような問題点を克服するために、鋭意研究した結果、粒状の発泡資材（Ａ）が、芳香族系溶剤あるいはハロゲン化炭化水素系溶剤などの有機溶剤や熱に溶解または溶融しやすいという性質を利用して、各種の緑化資材（Ｂ）を、その表面に付着させ、軽量で植物の生育に必要な条件を備える軽量人工土壌にすることにした。即ち、緑化資材（Ｂ）としての性能を失うことなく、粒状発泡資材（Ａ）の表層部分に種々の厚みで、しかも多くの空隙を有する緑化資材（Ｂ）層を形成した軽量人工土壌を開発した。
【００２３】
本発明のかかる人工土壌は、土壌代替物の本体となる粒状発泡資材（Ａ）が、軽量であるため、この人工土壌による厚さを大きくしても重くなって屋根に負担がかかるようなことがなく、しかも、植物の根が、十分に伸びることができると共に、この粒状発泡資材（Ａ）の表面に固着された緑化資材（Ｂ）によって保肥性や吸水性も得られ、さらには、全体として適度の重さになることで、風や降雨等によって粒状発泡資材（Ａ）が地表に浮上して、飛散や流出するようなことがなくなるという効果も得られる。
【００２４】
なお、本発明において使用する粒状発泡資材（Ａ）の粒径は、２〜５０ｍｍ程度の大きさとする。これは、粒材の大きさが、２ｍｍより小さいと、非常に軽いために風等による飛散がおこりやすく、また、その粒材が静電気を帯びると、飛散や付着が生じ、加工が難しくなるためである。さらに、粒状発泡資材（Ａ）の粒径は、有機溶剤や熱で溶解または溶融される際に、さらに小さくなるため、加工性の点から、粒径は２ｍｍ以上であることが好ましい。一方、この粒径が、５０ｍｍより大きいと、粒状発泡資材（Ａ）間の隙間が少なくなり、根が伸長できる場所が少なくなり、植物の生育に必要な養水分が不足するようになると共に、根の成長が悪くなる。
【００２５】
本発明において用いられる発泡資材（Ａ）としては、有機溶剤に接して容易に溶解する発泡ポリスチレンなどの熱可塑な樹脂が好適である。また、この発泡資材（Ａ）の表面を加熱によって溶融させ、その溶融部分に緑化資材（Ｂ）を固着させる方法の場合には、発泡ポリスチレンの他、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、および発泡プロピレンなどのうちから選ばれるいずれか１種以上の樹脂を用いることができる。
【００２６】
前記緑化資材（Ｂ）としては、従来より天然の土壌として用いられているものが用いられる。例えば、鹿沼土や黒土、腐葉土、火山灰土、マサ土、赤玉土などの天然用土、パーライト、バーミキュライトなどの無機質発泡体粒子、ゼオライト、粘土、珪素土、大谷石細粉、石炭灰などの無機質粒子、およびピートモス、バーク堆肥、木炭、ヤシ繊維などの有機質土壌改良材のうちから選ばれるいずれか一種以上のものを用いる。
【００２７】
まず、本発明の軽量人工土壌において、粒状発泡資材（Ａ）の表面に、緑化資材（Ｂ）を固着させるのに、前記有機溶剤を用いて資材（Ａ）の表面の少なくともその一部を溶解させる場合について説明する。はじめに、有機溶剤を、緑化資材（Ｂ）に対し、１〜２０vol%添加する。即ち、緑化資材（Ｂ）：有機溶剤＝９９〜８０vol%：１〜２０vol%とする。その理由は、有機溶剤の量が少なすぎると、発泡ポリスチレン等の発泡資材（Ａ）表層が溶融（ゲル化）されず、その表面に固着される緑化資材（Ｂ）の量が少なく、人工土壌としての作用効果が得られず、一方、有機溶剤が多すぎると、発泡資材（Ａ）が必要以上に溶融してしまうおそれがあるためである。
【００２８】
なお、有機溶剤としては、キシレン、トルエン、ベンゼン、クレゾール等の芳香族系溶剤あるいは、塩化メチレン、クロロベンゼン、四塩化炭素、トリクロルエチレン等のハロゲン化炭化水素系溶剤を用いる。
【００２９】
図１に、有機溶剤の作用によって溶解した発泡資材（Ａ）１表面の一部に、緑化資材（Ｂ）２の一部分が埋没して付着した形態の本発明の軽量人工土壌５を示す。本発明の軽量人工土壌５では、発泡資材（Ａ）１表面のうち、有機溶剤と接して溶解した部分３のみに緑化資材（Ｂ）層２が形成されるため、発泡資材（Ａ）１上のその他の部分は空隙４となり、この空隙４を通して緑化資材（Ｂ）２と植物の根とが接触し、緑化資材（Ｂ）２から生育に必要な養分や水分を得ることができる。
【００３０】
また、本発明において、前記緑化資材（Ｂ）は、有機溶剤の作用によって溶解した発泡資材（Ａ）表面の部分に、その一部が埋没して付着した形態となるため、固着の状態が強く、結合力が大きい。
【００３１】
なお、前記有機溶剤は、緑化資材（Ｂ）と混合し、さらにその混合物を発泡資材（Ａ）と混合する。その際、緑化資材（Ｂ）より滲出した有機溶剤が、資材（Ａ）表面の一部を溶解すると同時に蒸発し、その蒸発した部分に含浸する形態で、緑化資材（Ｂ）の一部の粒子が侵入して付着する。
【００３２】
次に、本発明の実施形態が、発泡資材（Ａ）の表面を加熱してその一部を溶融させ、そこに緑化資材（Ｂ）を付着させて、その冷却後にその部分に該緑化資材（Ｂ）の一部分を埋没したように付着して、冷却後に固着した形態をとる場合、その加熱温度は、使用する熱可塑性樹脂に応じて１２０〜４２０℃とする。
【００３３】
この場合、その加熱操作は、粒状発泡資材（Ａ）と緑化資材（Ｂ）とを混合するに際し、緑化資材（Ｂ）を１２０〜４２０℃に加熱する方法、あるいは粒状発泡資材（Ａ）と緑化資材（Ｂ）との混合装置を予め１２０〜４２０℃に加熱する方法、により、その熱によって粒状発泡資材（Ａ）の少なくとも表面の一部を溶融して粘着性のスラリー状とし、この溶融部に緑化資材（Ｂ）を付着させた後、冷却して緑化資材（Ｂ）の固着を果たす。
【００３４】
なお、緑化資材あるいは混合装置の加熱温度を、１２０〜４２０℃の範囲としたのは、発泡ポリスチレンなどの発泡資材は、１２０℃程度で溶融し始め、一方、４２０℃を超えると、分解してモノマー等になってしまうためである。
【００３５】
図２に、加熱操作によって溶融した発泡資材（Ａ）１の表面の一部に、緑化資材（Ｂ）２の一部分を埋没したように固着した形態の本発明の軽量人工土壌５を示す。本発明の軽量人工土壌５は、発泡資材（Ａ）１表面のうち、加熱により溶融した部分３のみに緑化資材（Ｂ）２の層が形成されるため、発泡資材（Ａ）１上のその他の部分は空隙４となり、この空隙４を通して緑化資材（Ｂ）２と植物の根とが接触し、緑化資材（Ｂ）２から生育に必要な養分や水分を得ることができる。
【００３６】
また、有機溶剤を用いる方法および加熱による方法のいずれにおいても、緑化資材（Ｂ）と粒状発泡資材（Ａ）とは、緑化資材（Ｂ）：粒状発泡資材（Ａ）＝２〜６０vol%：９８〜４０vol%の割合で混合されることが好ましい。なお、この範囲内としたのは、発泡資材よりも比重の大きい軽量人工土壌を製造するためであり、これにより風雨等によって土壌が飛散や流出することのない土壌を得ることができる。
【００３７】
また、本発明においては、緑化資材に光合成細菌が混合されていることが好ましい。光合成細菌は、土壌微生物によるアミノ酸の吸収を抑制して空気中の窒素を固定し、速やかにアンモニアと硝酸への生成を促して植物に窒素を供給しやすくする他、水に溶解している汚染有機物等の分解浄化や悪臭の除去等の作用がある。この光合成細菌の混合により、植物の水ぐされや根ぐされを抑制することができると共に、化学窒素肥料の削減もできるため、窒素肥料の流出による河川水の汚染を抑制することができる。
その他、緑化資材には、保水剤や肥料、活力剤、着色剤、ｐＨ調整剤などを組み合わせて用いても良い。
【００３８】
次に、上記軽量人工土壌の製造方法について説明する。
（１）有機溶剤を用いる製造方法
芳香族系溶剤またはハロゲン化炭化水素系溶剤からなる有機溶剤を用いて、粒状発泡資材（Ａ）表層に緑化資材（Ｂ）を固着させる方法では、まず、緑化資材（Ｂ）に、有機溶剤を一定量（１〜２０vol%）混合し、次いで、その混合物と発泡ポリスチレン等の粒状発泡資材（Ａ）とを混合する。すると、緑化資材（Ｂ）から滲出した有機溶剤が、粒状発泡資材（Ａ）と接触し、これによって粒状発泡資材（Ａ）の表層の少なくとも一部が溶解して粘着性のスラリー状となる。このとき、前記緑化資材（Ｂ）は、この粒状発泡資材（Ａ）の溶融したその部分に付着し、その後、有機溶剤が蒸発して粒状発泡資材（Ａ）表層が固化するのに伴って、粒状発泡資材（Ａ）上に固着されることになる。
【００３９】
即ち、本発明は、有機溶剤によって溶解した粒状発泡資材（Ａ）表層の部分に、緑化資材（Ｂ）が付着し、その後、有機溶剤の蒸発に伴ってそこにそのまま固着するため、従来のように緑化資材（Ｂ）を、不透性の接着剤によって固着する方法ではない。従って、本発明の場合、緑化資材（Ｂ）の層を厚く形成したとしても、少なくとも該発泡資材（Ａ）の一部が露出した状態になるから、緑化資材（Ｂ）の隣接部分に常に空間、隙間、気孔が存在した状態になり、緑化資材の有する性能を十分に発揮させることができる。
【００４０】
つまり、本発明の方法によって得られた人工土壌の場合、粒状発泡資材（Ａ）の表面に固着した緑化資材（Ｂ）による層には、有機溶剤が蒸発した部分に空隙が形成されるため、その空隙を通して通気性および透水性を与えることができる。
【００４１】
なお、有機溶剤を用いた緑化資材の固着方法においては、有機溶剤と緑化資材とを混合したものを、発泡資材に吹き付ける方法を用いた場合も、同様の固着の効果を得ることができる。
【００４２】
（２）加熱による製造方法
次に、加熱によって、粒状発泡資材（Ａ）表面に緑化資材（Ｂ）を固着させる方法を説明する。
この方法は、発泡資材（Ａ）が熱可溶性樹脂からなり、加熱によって溶融するという性質を利用したものである。
まず、粒状発泡資材（Ａ）と緑化資材（Ｂ）とを混合するに際し、緑化資材（Ｂ）を１２０〜４２０℃に加熱するか、あるいは粒状発泡資材（Ａ）と緑化資材（Ｂ）との混合物を混合装置にて１２０〜４２０℃に加熱し、その熱によって粒状発泡資材（Ａ）の表層を、溶融して粘着性のスラリー状とする。前記緑化資材（Ｂ）は、この粒状発泡資材（Ａ）表層の溶融した部分に付着し、溶融部が、温度低下とともに固化するのに伴って、粒状発泡資材（Ａ）上に固着される。
【００４３】
次に、本発明にかかる上述した軽量人工土壌を用いた軽量土壌基盤の造成方法について説明する。
植物を生育させるための土壌基盤は、本発明によって得られた軽量人工土壌を、植物の根が伸長できる程度の厚さ（５〜６０ｃｍ程度）に盛土することによって造成する。本発明の軽量人工土壌では、緑化資材の有する性能を失うことなく、発泡ポリスチレン粒材表面に固着させる緑化資材の層厚を変化させることによって、土壌の比重を自由に調整することができるため、その土壌を、一面に敷き詰めて盛土することのみにより土壌基盤を造成したとしても、土壌がある程度の比重を有しているため、風雨等により飛散や流出することがなく、好適に植物を生育することができる。
なお、軽量人工土壌の飛散や流出を抑制すると共に、植物に十分な養水分を供給するため、上記軽量人工土壌を敷き詰めた上に、一般の緑化資材等を載置することが好ましい。
【００４４】
さらに、本発明では、上記軽量人工土壌を、その土壌の粒径よりも網目の小さな網袋（網目：約１〜１０ｍｍ）に封入した後、その１ないし複数個の網袋を、一面に敷き詰め、さらにその上に緑化資材を載置することにより土壌基盤を造成してもよい。これにより、網袋内に軽量人工土壌が固定されることになり、風雨等によって軽量人工土壌が飛散や流出することがなく、さらに網袋上に載置した緑化資材が、植物の生育に必要な養水分を供給できると共に、錘となって土壌を固定することができる。なお、この網袋内に人工土壌を封入する方法を用いれば、緑化資材を付着させていない未加工の粒状発泡資材を用いても土壌を造成することができる。
【実施例】
【００４５】
（実施例１）
緑化資材に有機溶剤を含有させた資材を作り、この資材に粒状に粉砕した発泡資材を加えて均一に混合し、発泡資材表層を、緑化資材に含浸させた有機溶剤によって溶かし、その溶解部分に緑化資材を付着させた後、直ちに混合した資材を平場に広げ、有機溶剤が蒸発しやすいようにし、温風をあてて蒸発させて、発泡資材に緑化資材を固着させると共に、未付着の緑化資材を除去し、本発明および比較例の６種類の資材を製造した。各条件は、表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
上記のようにして製造した本発明および比較例の各資材と、比較土壌として黒土に、高度化成肥料３kg/m3を混合し、それぞれ屋上緑化用の０．５ｍ（横）×０．５ｍ（縦）×０．１ｍ（厚さ）のユニットに、８ｃｍ厚さになるように充填した。ここに、マツバギク、メキシコマンネングサ、コーラルカーペット、キリンソウ、ツルマンネングサの苗を各５株づつ植えて、その生育状況を観察すると共に、重量計測を行った。その結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
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【００４９】
この結果より、本発明の方法により製造した軽量人工土壌（本発明１−１、１−２）を用いた場合、土壌を厚さを８ｃｍにして造成しても、土壌の重量は、屋上緑化の許容重量（６０kg/m2）以下となり、黒土からなる比較土壌の２０〜３０％の重量となった。また、生育性にも問題がなかった。
これに対し、比較例１−１および比較例１−３では、土壌重量が許容重量を超えてしまった。一方、比較例１−２および比較例１−４では、発泡資材表面に十分な緑化資材が固着できず、土壌が風雨等により飛散したり、養水分が不足して生育が遅れ、枯死してしまった
【００５０】
（実施例２）
次に、加熱により粒状発泡ポリスチレン表面を溶融し、その溶融した部分に緑化資材を付着させた後、直ちに冷却することにより固着させる方法を用いて、表３に示す条件で本発明および比較例の４種類の資材を製造した。
【００５１】
【表３】
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【００５２】
製造した本発明および比較例の各資材に、高度化成肥料３kg/m3を混合し、それぞれ屋上緑化用の０．５ｍ（横）×０．５ｍ（縦）×０．１ｍ（厚さ）のユニットに、８ｃｍ厚さになるように充填した。ここに、マツバギク、メキシコマンネングサ、コーラルカーペット、キリンソウ、ツルマンネングサの苗を各５株づつ植えて、その生育状況を観察すると共に、重量計測を行った。その結果を表４に示す。
【００５３】
【表４】
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【００５４】
この結果より、本発明の加熱方法により製造した軽量人工土壌（本発明２−１、２−２）を用いた場合には、土壌厚さを８ｃｍにして造成しても、土壌の重量は、屋上緑化の許容重量（60kg/m2）以下となり、生育性も問題がなかった。
これに対し、比較例２−１では、加熱温度が低いため、発泡資材表面を溶融することができず、緑化資材を十分に発泡資材表面に固着させることができなかったため、植物が枯死してしまった。
一方、比較例２−２では、加熱温度が高すぎてしまい、発泡資材がモノマーになってしまってしまい、土壌重量が屋上緑化の許容重量を超えてしまった。
【００５５】
（実施例３）
実施例１および２の、本発明１−１〜本発明２−２の各資材に、高度化成肥料３kg/m3を混合し、それぞれ屋上緑化用の０．５ｍ（横）×０．５ｍ（縦）×０．１ｍ（厚さ）のユニットに、４ｃｍ厚さになるように充填した後、その上に天然用土など従来、屋上緑化で使用されている土壌に高度化成肥料を３kg/m3混合したものを厚さ４ｃｍに敷き詰めて、８ｃｍ厚さの土壌を造成し、ここに、マツバギク、メキシコマンネングサ、コーラルカーペット、キリンソウ、ツルマンネングサの苗を各５株づつ植えて、その生育状況を観察すると共に、重量計測を行った。その結果を表５に示す。
【００５６】
【表５】
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【００５７】
その結果、本発明の軽量人工土壌のみから土壌を造成した場合（実施例１および実施例２参照）よりも土壌重量が重くなるものの、いずれも屋上緑化の許容重量（60kg/m2）以下となり、生育性にも優れていた。
【００５８】
（実施例４）
網目２ｍｍの２リットル容量の網袋に、実施例１の本発明１−２の人工土壌を充填したものを用意した。この網袋を屋上緑化用の０．５ｍ（横）×０．５ｍ（縦）×０．１ｍ（厚さ）のユニットに、厚さが４ｃｍになるように一面に敷き、さらに網袋上に、天然用土など従来、屋上緑化で使用されている人工土壌に高度化成肥料を３kg/m3混合したものを厚さ４ｃｍに敷き詰めた。ここに、マルバギク、メキシコメンネングサ、コーラルカーペット、キリンソウ、ツルマンネングサの苗を各５株づつ植えて、その生育状況を観察すると共に、重量計測を行った。
【００５９】
その結果、土壌重量は46kg/m2となり屋上緑化の許容重量（60kg/m2）以下であった。また、約３ヶ月でユニット全面が植物に覆われて生育性も良好であった。さらに、軽量人工土壌は、網袋内に封入されているため、風雨等によって土壌表面に浮上することがなく、また、植物の根は、網袋の網目を通って袋内に伸長し、十分な養水分を得ることができた。また、網袋内に封入しない場合（表５参照）に比べて、土壌重量を軽くすることができた。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の軽量人工土壌およびその製造方法、造成方法の技術は、ビルの屋上緑化や壁面緑化等に必要な人工土壌のみならず、軽量化が必要とされる他の分野で使用される代替土壌としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】有機溶剤の作用により発泡資材表面に緑化資材を固着させてなる本発明の軽量人工土壌を示す図である。
【図２】加熱操作によって発泡資材表面に緑化資材を固着させてなる本発明の軽量人工土壌を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  発泡資材
２  緑化資材
３  空隙
４  溶解部あるいは溶融部
５  人工軽量土壌
【図１】
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【図２】
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