JP7473956B2

JP7473956B2 - 緑化資材

Info

Publication number: JP7473956B2
Application number: JP2020074250A
Authority: JP
Inventors: 顕平泉; 大士鈴木
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2024-04-24
Anticipated expiration: 2040-04-17
Also published as: JP2021170936A

Description

本発明は、庭や公園等の平地や、法面や土手等の土壌に適用し、土壌を緑化するための緑化資材に関するものである。

従来、公園等の緑化などを行う場合は、地盤上に厚さ２０ｃｍ程度の客土を敷きつめ、この客土に芝生等の植物を栽培すること等が行われていた。しかしながらこの方法では、雨により客土が流出したり、雑草が生えるので完全に緑化するまでの除草の労力が多大であったり、上記の雑草によって芝生等の生育に影響が出たりする場合があった。また、圃場等の畦や法面での雑草の生育は作物に影響が出る場合があり、ここでも雑草の除去には多大な労力が必要であった。

また、別途盛土法面の効果としては、降雨等による表層土砂流出（洗堀など）の防止を図っているが、傾斜のある法面での作業が困難であったり、降雨が少ないと種子が生育せず費用効果がなかったりするケースがあった。

このような問題を解決するために、特許文献１には、法面緑化用の植生基盤材とそれを用いた緑化工法として、法面の上に防草マットを敷き、この防草マットの表面側の法枠上に、防水性シートと補強ネットにより構成される袋体に植生基材を充填した植生袋を設置し、防草マットは根が通過可能な材料とした植生基盤材が提案されている。

しかしながら、特許文献１の方法は、敷設に時間及び費用がかかるものであった。

特開２００１－１３１９８４号公報

本発明の課題は、敷設に時間や費用を大きくかけることなく、また、敷設後に所望の植物が生育する間に雑草除去に時間や費用を大きくかけることなく、作業性が良好な緑化資材を提供することにある。

本発明は、前記した課題を達成するものであって、シート表面は撥水性を有し、かつ通水のための多数の小孔を有する樹脂シートからなる樹脂シート層と、
構成繊維同士が三次元的に交絡して一体化してなる短繊維不織布であって、構成繊維が密集してなる密集部と、前記密集部に囲まれた開孔部とを有する開孔不織布からなる開孔不織布層と、
水溶性樹脂からなる水溶性シートからなる水溶性シート層との３層が積層され、
樹脂シートの下に開孔不織布が位置し、開孔不織布の下に水溶性シートが位置してなり、
樹脂シート層の厚みが９～５００μｍ、水溶性シート層の厚みが２０～２００μｍである緑化資材を要旨とするものである。

本発明によれば、敷設に時間や費用を大きくかけることなく、作業性が良好であり、また、敷設後に十分な散水を施すことにより、緑化資材が発芽に必要な水分を十分に保水できることから、優れた緑化効果を奏する。

本発明の緑化資材は、少なくとも以下の３つの層を具備している。シート表面は撥水性を有するが、必要な水分を通すための小孔を有する樹脂シート層と、植物が育成するために必要な水分を保持する開孔不織布層と、施工直後に与えられた水分をまず十分に含んで崩壊しやすく土壌と馴染みやすい水溶性シート層の３層である。なお、土壌の上に敷設する際には、水溶性シート層が土壌と接するように敷設する。

樹脂シート層は、シート表面は撥水性を有するともに、通水のための多数の小孔を有する。樹脂シート層は、土壌とは反対面に位置し、天候に最も晒され、暴露面となる。

樹脂シート層のシート表面は、撥水性を有する。これは、散水や雨水等の水分が、樹脂シート層自体が吸水することなく、樹脂シート層が有する小孔を通じて、その下層に位置する開孔不織布層へ移行させるためである。また、開孔不織布層へ移行しない余剰の水分は、樹脂シート層上に留まらせることなく、緑化資材外へ良好に排出させるためである。

樹脂シート層のシート表面が撥水性を有するためには、例えば、樹脂シート層を構成する樹脂として、疎水性に優れた樹脂を用いればよい。疎水性に優れた樹脂としては、ポリプロピレンやポリエチレン等が好ましい。また、強度等に優れるポリエステルを構成樹脂としてもよい。ポリエステルの中でも、特に生分解性を有するポリ乳酸やポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステルや、ポリブチレンテレフタレートアジぺート等の脂肪族芳香族ポリエステルを用いると、種子から発芽後、植物が生育して、緑化資材としての役目が終了した数年後、土壌の上で自然に分解するため好ましい。

また、樹脂シート層の表面側（土壌側と反対の暴露面側）に、撥水加工を施すことによって、撥水性をより向上させることもできる。撥水加工としては、スプレーやグラビアロール等を用いたコーティング法やプラズマ処理などが挙げられる。

樹脂シート層が有する小孔は、上記したように散水や雨水等の必要な水分を、樹脂シート層の下層に位置する開孔不織布層へ速やかに移行するためのものである。また、樹脂シート層は、小孔以外の箇所は、開孔不織布層を覆っていることから、開孔不織布層が保持する水分を蒸発しにくくする役割も担う。このことから、樹脂シート層が有する小孔の配設密度は０．０５～２５０個／ｃｍ^２、個々の小孔の面積は０．２（円形換算で直径０．５ｍｍ）～２０００（円形換算で直径５０ｍｍ）ｍｍ^２程度がよい。好ましくは、小孔の配設密度は０．０５～２５０個／ｃｍ^２、個々の小孔の面積は０．２（円形換算で直径０．５ｍｍ）～２０００小孔の形状は、円形、多角形、－字形、＋字形等、種々のものが挙げられる。このような小孔は、樹脂シート（孔を有しないもの）を、針を有する穿孔機械に通すことや、エンボス加工を施すことにより、所望の配設密度、面積、形状の小孔を設ければよい。

また、樹脂シート層が有する多数の小孔は、種子が発芽した後、小孔を通じて芽が突出することとなり、芽の生育を妨げない。

樹脂シート層の厚みは、９～５００μｍ程度がよい。厚みを９μｍ以上とすることにより、敷設前後において、物理的な衝撃等によっても破れが生じることなく、形態維持できる。また、厚みが５００μｍ以下であることにより、適度な柔軟性を有することから、取り扱い性が良好で、土壌の凹凸に応じた追随性も良好となる。

樹脂シート層中には、本発明の目的が達成しうる範囲であれば、各種の添加剤を含有してもよい。例えば、顔料、難燃剤、紫外線吸収剤、耐候剤等が挙げられる。

樹脂シート層の下に位置する開孔不織布層は、構成繊維同士が三次元的に交絡一体化してなる短繊維不織布である。短繊維不織布は、上記したように、上層から移行した水分を保持する保水層としての役割を担うためには、吸水性に優れることが求められ、不織布を構成する短繊維は、吸水性に優れた繊維を用いるとよい。短繊維不織布を構成する短繊維としては、セルロース繊維を好ましく用いる。セルロース繊維としては、コットン繊維、レーヨン繊維、リヨセル繊維が挙げられ、これらの繊維単独であっても、適宜の量を混合して用いてもよい。また、パルプ繊維を併用してもよい。また、必要に応じて、生分解性を有するポリ乳酸やポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステルや、ポリブチレンテレフタレートアジぺート等の脂肪族芳香族ポリエステルからなる短繊維を混合してもよい。また、上記したセルロース繊維に、強度維持等の目的のために、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリアミド繊維を混合してもよい。

短繊維不織布は、構成繊維同士が三次元的に交絡一体化してなる。構成繊維同士が三次元的に交絡することにより、構成繊維間の空隙を多数有することになり、水分保持量が向上する。交絡一体化の手段としては、ニードルパンチ法や水流交絡法が挙げられるが、ニードルパンチ法は構成繊維の集積量が少ない場合には良好に交絡しにくいことから、水流交絡法が好ましい。

短繊維不織布は、構成繊維が密集している密集部と、密集部に囲まれた開孔部とを有する。開孔部は、実質的に繊維が存在せずに貫通した孔が存在する箇所である。密集部は、構成繊維が存在し、構成繊維同士が交絡一体化していることから、短繊維不織布が形態維持することになる。また、本発明における短繊維不織布は、多数の開孔部を有し、開孔部は、構成繊維同士が交絡一体化した密集部に囲まれていることにより個々の開孔は孤立して存在する。開孔部は、実質的に繊維が存在せずに貫通した孔であることから、種子より発芽した芽が、この貫通した孔を通じて、上に容易に突き抜けることができる。芽が突き抜けやすくすることを考慮して、一個一個の開孔部の面積は０．５～２０００ｍｍ^２程度がよく、好ましくは０．９～３０ｍｍ^２程度がよい。また、短繊維不織布中に占める全開孔部の面積の割合は、５～７０％であるのが好ましい。全開孔部の面積が５％未満になると、芽が突き抜ける箇所が少なくなり、効率的に緑化させにくくなる。一方、全開孔区域の面積が７０％を超えると、相対的に密集部が少なくなり、短繊維不織布の形態安定性が低下する傾向が生じる。

本発明における開孔不織布層の目付は、１０～１５０ｇ／ｍ^２程度であるのが好ましい。目付を１０ｇ／ｍ^２以上とすることにより、開孔不織布層内の保水量を確保することができる。また、開孔不織布層の目付を１５０ｇ／ｍ^２以下とすることにより、重量が重たくなりすぎに、軽量で取り扱い性が良好となる。

開孔を有する短繊維不織布は、以下の方法により得ることができる。まずは、構成繊維となる短繊維を、カード法等の従来公知の方法で、開繊及び集積して繊維ウェブを作成する。繊維ウェブ中の短繊維は、単に集積されているだけであるため、繊維相互間は殆ど固定されておらず、形態安定性の殆ど無いものである。この繊維ウェブを、粗目のメッシュ織物上に坦持する。この粗目のメッシュ織物は、経糸および緯糸として金属線または太繊度の合成樹脂製フィラメント等を用いて、平織組織または綾織組織等の任意の織組織で製織されたものを採用する。また、粗目のメッシュ織物の目の粗さは任意であるが、上記した開孔を形成させるために、６～２５メッシュ程度の目開きを持つものを用いるとよい。

粗目のメッシュ織物上に坦持された繊維ウェブに向けて、高圧水流を噴射する。高圧水流は、粗目のメッシュ織物が存在する反対側から、すなわち、直接繊維ウェブに当たるようにして、噴射される。高圧水流は、噴射ノズルから高圧で水を噴射すれば、容易に得ることができる。噴射圧力としては、短繊維相互間の絡み合いを考慮して、１０～２００ｋｇ／ｃｍ^２程度がよい。また、高圧水流は、繊維ウェブに一回だけ施しても良いし、二回以上数回施してもよい。

高圧水流を繊維ウェブに施すと、繊維ウェブを構成する繊維は、水流の作用によって自由に動き、メッシュ織物の経糸と緯糸の交点近傍上に位置する繊維は、高圧水流によって、経糸と緯糸の交点近傍外の箇所、特に、メッシュ織物の目の方へ移動する。そして、繊維は、交点近傍外の箇所に密集すると共に、交点近傍上からは排除されて孔が開く。そしてまた、高圧水流によるエネルギーで、粗目織物の交点近傍外の箇所にて密集した繊維同士は相互に絡み合う。このようにして、メッシュ織物の経糸と緯糸の交点近傍に対応する箇所が開孔部となり、この交点近傍外の箇所は構成繊維が密集して絡み合い密集部となり、前記した開孔部は密集部によって囲まれる。

なお、上記は、高圧水流の作用によって開孔を設ける方法を記載したが、例えば、粗目のメッシュ織物に担持するのではなく、８０～１００メッシュ程度のメッシュ織物に繊維ウェブを担持して高圧水流を施して、繊維同士を交絡させ、表面が平滑で開孔を有しない不織布を得た後に、ピンによる穴あけ加工やトムソン加工等により開孔部を設けることによって、開孔を有する短繊維不織布としてもよい。

開孔不織布層の下に位置する水溶性シート層は、土壌と直に接する層である。また、種子は、この水溶性シート層内、あるいは水溶性シート層と開孔不織布層との間に保持させるとよい。水溶性シート層が水分を含むと、溶解してシート形態が崩壊し、緑化資材中に保持していた種子を露出あるいは放出することができるためである。

水溶性シートは、水溶性樹脂により構成されるものであり、水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂を好ましく用いることができる。なお、適度な形態維持性と、水分を含んだ後は溶解しシート形態を崩壊するためには、ポリビニルアルコール樹脂の重合度とけん化度を適宜選択するとよい。重合度は５００～１０００のものが好ましく、けん化度は８０～９８のものが好ましく用いられる。また、水溶性シートの性能を調整するために、オレフィン系樹脂や、アクリル系樹脂を混合してもよい。水溶性シート層の厚みは、２０～２００μｍ程度がよい。２０μｍ以上とすることにより、保持している種子を保護する役割を十分に担うことができる。一方、２００μｍ以下とすることにより、緑化資材を敷設後に、容易に溶融崩壊し、保持していた種子を効率的に露出または放出することができる。

樹脂シート層と開孔不織布層と水溶性シート層とは、積層一体化している。積層一体化する方法としては、それぞれの層を別で作成したうえで、樹脂系接着剤等を用いて接着一体化させるとよい。接着剤は、層の面全面に付与するのではなく、部分的に付与するのがよい。また、開孔不織布をまず準備し、溶融押出ラミネートや塗工等により、開孔不織布層の両面に、樹脂シートおよび水溶性シートを設けてもよい。すなわち、開孔不織布と樹脂シート層を構成する樹脂を準備し、開孔不織布の一方の面に、樹脂を溶融押出してラミネートすることことにより、開孔不織布の片面に樹脂シートを積層し、その一体化物を穿孔機械等に通して樹脂シートに小孔を設ける。また、開孔不織布の他方の面に、水溶性シートを構成する水溶性樹脂液を準備し、塗工やラミネートによって、開孔不織布の他方の面に水溶性シート層を設ける。本発明においては、積層一体化手段は特に限定されず、接着剤により一体化させる方法と、ラミネートや塗工等により一体化させる方法とを組み合わせてもよく、また、他の手段により一体化してもよい。

本発明の緑化資材は、庭や公園等の平地や、法面や土手等の傾斜地等に敷設する。敷設の際は、水溶性シート層が土壌に接するように敷設し、緑化資材の端部は固定具を用いて、土壌と一体化させるとよい。固定具としては、防草シート等に用いられるアンカーピンや、アンカーピンとワッシャー、杭等を用いるとよい。また、複数の鋲を有するスパイク状固定部材を、あらかじめ緑化資材の端部等の適宜の箇所に具備させておき、緑化資材を敷設した後、スパイク状固定部材が具備してなる箇所の上部より、敷設者が足で踏みつける等の圧をかけることにより、土壌に固定させることも好ましい。

敷設した緑化資材には、十分な散水を行う。散水すると、緑化資材の上面側の樹脂シート層の多数の小孔を通じて、水分が緑化資材の内部に移行する。水分は、樹脂シート層に接する開孔不織布層で吸水され、開孔不織布層が十分に吸水すると、開孔不織布層の下に位置する水溶性シートに水分が伝わり、水溶性シートは徐々に溶解してシート形態が崩壊し、保持していた種子を露出、放出する。なお、樹脂シート層の小孔を通った水分が、開孔不織布層を介さずに、開孔不織布層の開孔箇所を通過して、直接水溶性シート層に達することもある。水溶性シートが崩壊することによって、放出された種子は、開孔不織布層が吸水・保水した水分によって給水され、発芽することができ、開孔不織布層の開孔から芽を突出させ、さらに樹脂シート層の小孔を通じて、芽を突出し、植物が育成される。

本発明においては、緑化資材を敷設した後に、十分な散水を行うことによって、緑化資材における開孔不織布層にて、種子が発芽に必要な水分を十分に吸水・保水し、また、開孔不織布層の上側に樹脂シート層が位置して開孔不織布層を覆っていることから、開孔不織布層内に保水した水分の蒸散を防ぐことができる。また、樹脂シート層は、大雨等による過度の水分に対して、小孔のみを通じて水分を下層に移動させることから、余分な水分は緑化資材外に排水することができ、緑化資材が保持する水分を制御することができる。また、緑化資材の表面が樹脂シート層から構成されることにより、樹脂シート層の開孔の大きさを調整することによって、飛来種が根付きにくく雑草が繁殖しにくいため、防草効果も発揮し、緑化資材が保持した植物を良好に育成することができる。

Claims

シート表面は撥水性を有し、かつ通水のための多数の小孔を有する樹脂シートからなる樹脂シート層と、
構成繊維同士が三次元的に交絡して一体化してなる短繊維不織布であって、構成繊維が密集してなる密集部と、前記密集部に囲まれた開孔部とを有する開孔不織布からなる開孔不織布層と、
水溶性樹脂からなる水溶性シートからなる水溶性シート層との３層が積層され、
樹脂シートの下に開孔不織布が位置し、開孔不織布の下に水溶性シートが位置してなり、
樹脂シート層の厚みが９～５００μｍ、水溶性シート層の厚みが２０～２００μｍであることを特徴とする緑化資材。
水溶性シート層内または、水溶性シート層と開孔不織布層との間に、種子を保持してなることを特徴とする請求項１記載の緑化資材。
開孔不織布層を構成する短繊維が、セルロース繊維であることを特徴とする請求項１または２記載の緑化資材。
セルロース繊維が、コットン繊維またはレーヨン繊維であることを特徴とする請求項３記載の緑化資材。
水溶性シート層と構成する水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール樹脂であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項記載の緑化資材。