気泡粒板及び気泡粒板の製造方法
【課題】新たな構成を有する気泡粒板などを提供する。
【解決手段】気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板である。この気泡粒板には、本体層、表面層、及び裏面層が形成されている。本体層では、気泡粒が半壊している又は無壊である。表面層では、気泡粒が全壊している。裏面層では、気泡粒が全壊している。表面層は、厚み比率が１．２５％である。裏面層は、厚み比率が１．２５％である。
【解決手段】気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板である。この気泡粒板には、本体層、表面層、及び裏面層が形成されている。本体層では、気泡粒が半壊している又は無壊である。表面層では、気泡粒が全壊している。裏面層では、気泡粒が全壊している。表面層は、厚み比率が１．２５％である。裏面層は、厚み比率が１．２５％である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡粒を主成分とする板及びこの板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーライトなどの気泡粒を主体とする板状材が提案された（特許文献１、特許文献２参照）。この板状材は、気泡粒を主体としているため多孔質であり、吸音性・断熱性・保湿性などに優れるという特長を有するものである。
【特許文献１】特開２００４−６９０６０号公報
【特許文献２】特開２００８−５０９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、気泡粒を主体とする板状材については、使用者や製造者などによって様々な用途が既に作り出されており、また、今後も作り出され続けるであろうと考えられる。したがって、将来新たに作り出される用途に迅速に対応するためにも、気泡粒を主体とする板状材については、気泡粒を主体として多孔質であることを維持しつつも、その構成が異なるものを提供していく必要があった。
【０００４】
そこで、本発明は、新たな構成を有する気泡粒板及びこの気泡粒板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】
【０００５】
本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。
【０００６】
第１の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、前記気泡粒が半壊している本体層と、厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、が形成されていることを特徴とする気泡粒板である。
【０００７】
第２の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、前記気泡粒が無壊である本体層と、厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、が形成されていることを特徴とする気泡粒板である。
【０００８】
第３の発明は、前記気泡粒及び前記バインダが無機物であることを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る気泡粒板である。
【０００９】
第４の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が半壊している本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法である。
【００１０】
第５の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が無壊である本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法である。
【００１１】
（気泡粒板、気泡粒、バインダ）
「気泡粒板」とは気泡粒を主成分とする板状体をいい、「気泡粒を主成分とする」とは板状体全体の重量に対する気泡粒の重量％が６０以上であることをいう。また、「気泡粒」とは気泡を有する粒状体をいい、「バインダ」とは気泡粒とともに焼結している物質をいう。
【００１２】
（表面層）
表面層は、気泡粒板の厚みに対する厚み比率が１．２５％とされる。なお、気泡粒板は、幅、奥行、及び厚みを有しているが、厚みは、幅の１％以上４０％以下、奥行の１％以上４０％以下とされる。
【００１３】
（全壊、半壊、無壊）
「気泡粒が全壊している」とは、体積密度が、気泡粒の体積密度の２００％以上であることをいう。また、「気泡粒が半壊している」とは、体積密度が、気泡粒の体積密度の１２０％以上２００％未満であることをいう。「気泡粒が無壊である」とは、体積密度が、気泡粒の体積密度の１００％以上１２０％未満であることをいう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、新たな構成を有する気泡粒板及びこの気泡粒板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】
【００１５】
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１６】
［気泡粒板］
まず、本発明の実施形態に係る気泡粒板について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る気泡粒板を模式的に示す図である。図１に示すように、本発明の実施形態においては、１つの親気泡粒板１が切断線Ｌ１〜Ｌ４に沿って切断され、１つの親気泡粒板１から９つの子気泡粒板１１〜１９が取得される。親気泡粒板１、子気泡粒板１１〜１９は、ともに、本発明に係る「気泡粒板」の一例である。
【００１８】
親気泡粒板１は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している焼結体である。同様に、子気泡粒板１１〜１９も、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している焼結体である。
【００１９】
なお、本発明は、気泡粒として用いる物を何ら限定するものではないが、気泡粒としては、ガラスバルーン、シラスバルーン、シリカバルーンを好ましく用いることができ、特に、黒曜石、真珠岩、または松脂岩を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライトを望ましく用いることができる。
【００２０】
また、本発明の実施形態では、バインダとして用いる物を何ら限定するものではないが、バインダとしては、珪酸ソーダ、珪酸カリウム、または水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）、粘土、水などを好ましく用いることができる。
【００２１】
気泡粒とバインダとの双方に無機物を用いると、気泡粒板が無機物として作製されるため、環境に無害の気泡粒板を作成することができ、好ましい。
【００２２】
図２は、図１中のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図であり、（ａ）は図１中のＡ−Ａ断面を示し、（ｂ）は図１中のＢ−Ｂ断面を示す。
【００２３】
図２に示すように、親気泡粒板１は、幅ｘ、奥行ｙ、厚みｚの寸法を有している。また、親気泡粒板１と子気泡粒板１４〜１６とは、第１領域２０と第２領域３０とを備えている。
【００２４】
親気泡粒板１における第１領域２０は、第２領域３０に囲まれている。他方、子気泡粒板１４における第１領域２０は、右側面を除いて第２領域３０に囲まれており、子気泡粒板１５における第１領域２０は、両側面を除いて第２領域３０に囲まれており、子気泡粒板１６における第１領域２０は、左側面を除いて第２領域３０に囲まれている。
【００２５】
親気泡粒板１における第１領域２０は、「本体層」の一例である。また、親気泡粒板１における第２領域３０のうち、図２（ａ）中の上側に描かれている部分は親気泡粒板１に形成される「表面層」の一例であり、図２（ａ）中の下側に描かれている部分は親気泡粒板１に形成される「裏面層」の一例である。
【００２６】
子気泡粒板１４〜１６における第１領域２０は、「本体層」の一例である。また、子気泡粒板１４〜１６における第２領域３０のうち、図２（ａ）中の上側に描かれている部分は子気泡粒板１４〜１６に形成される「表面層」の一例であり、図２（ａ）中の下側に描かれている部分は子気泡粒板１４〜１６に形成される「裏面層」の一例である。
【００２７】
図３は、図２（ａ）中で示された子気泡粒板１５の断面について詳細に説明する図であり、（ａ）は図２（ａ）中で示された子気泡粒板１５の断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は子気泡粒板１５の断面における各領域の拡大図である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、子気泡粒板１５には、表面層４０と、本体層５０と、裏面層６０と、が形成されている。
【００２９】
上述したように、子気泡粒板１５に形成される表面層４０は、図２（ａ）に描かれた子気泡粒板１５における第２領域３０のうち、上側に描かれている部分から構成される。
【００３０】
また、子気泡粒板１５に形成される本体層５０は、図２（ａ）に描かれた子気泡粒板１５における第１領域２０から構成される。
【００３１】
また、子気泡粒板１５に形成される裏面層６０は、図２（ａ）に描かれた子気泡粒板１５における第２領域３０のうち、下側に描かれている部分から構成される。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、表面層４０は、全壊している気泡粒７０とバインダ９０とにより構成される。また、図３（ｃ）に示すように、本体層５０は、半壊している気泡粒８０とバインダ９０とにより構成される。また、図３（ｄ）に示すように、裏面層６０は、全壊している気泡粒７０とバインダ９０とにより構成される。なお、参考までに、無壊である気泡粒１００を図３中に模式的に示す。
【００３３】
表面層と裏面層とは、気泡粒板の厚みｚに対する厚み比率が１．２５％とされる。
【００３４】
以上説明した本発明の実施形態に係る親気泡粒板１及び子気泡粒板１１〜１９によれば、新たな構成を有する気泡粒板を提供することができる。
【００３５】
その上、本発明の実施形態に係る親気泡粒板１及び子気泡粒板１１〜１９によれば、気泡粒が全壊している表面層４０及び裏面層６０の厚み比率が、気泡粒板の厚みｚに対して１．２５％とされるため、多孔質性が大きく害されることがない。
【００３６】
［気泡粒板の製造方法］
次に、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法について説明する。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法を模式的に示すフローチャートである。図４に示すように、上述した親気泡粒板１及び子気泡粒板１１〜１９は、次の工程を有する方法により好ましく製造することができる。
【００３８】
（Ｓ１：混合物作成工程）
まず、気泡粒１００とバインダ９０とをミキサー１１０に投入し、気泡粒１００とバインダ９０とを混合させ、気泡粒１００とバインダ９０とからなる混合物１２０を作製する。ここで、混合物１２０中における気泡粒１００とバインダ９０との割合は、次の通りである。
（１）気泡粒：６０重量％以上９０重量％以下
（２）バインダ：１０重量％以上４０重量％以下
【００３９】
（Ｓ２：成形工程）
次に、上記の混合物作製工程（Ｓ１）で作製された混合物１２０をホッパー１３０に投入し、混合物１２０を金型式成形装置１４０または圧延式成形装置１５０で振動させながら板状に加圧成形する。
【００４０】
＜金型式成形装置１４０で成形する場合＞
金型式成形装置１４０で成形する場合は、ホッパー１３０に投入された混合物１２０を振動プレス１４１に取り付けられた金型１４２に充填して、金型１４２を振動させながら板状に加圧成形する。
【００４１】
したがって、混合物１２０は、その表面、裏面、及び側面が金型１４２の内面に接触した状態で、振動されながら加圧成形される。これにより、混合物１２０の表面付近、裏面付近、及び側面付近に存在している気泡粒が全壊し、混合物１２０の内部に存在している気泡粒が半壊する。
【００４２】
＜圧延式成形装置１５０で成形する場合＞
圧延式成形装置１５０で成形する場合は、ホッパー１３０に投入された混合物１２０を、圧延ローラ１５１と振動プレス１４１に取り付けられた板１５３とからなる圧延部分に供給して、板１５３を振動させながら板状に加圧成形する。なお、図示していないが、圧延式成形装置１５０は、混合物１２０の側面に接触する板１５３も備えている。
【００４３】
したがって、混合物１２０は、その表面、裏面、及び側面が板１５３に接触した状態で振動されながら加圧成形される。これにより、混合物１２０の表面付近、裏面付近、及び側面付近に存在している気泡粒が全壊し、混合物１２０の内部に存在している気泡粒が半壊する。
【００４４】
なお、金型式成形装置１４０で成形する場合も、圧延式成形装置１５０で成形する場合も、混合物１２０の表面及び裏面に形成される気泡粒の全壊した層が、気泡粒板の厚みｚに対して１．２５％の厚み比率を有するように、加圧の程度及び振動の程度が調整される。
【００４５】
（Ｓ３：脱水工程）
次に、上記の成形工程で作製された板状の成形体１６０を遠赤外線装置１７０からの遠赤外線照射によって加熱し、さらに、この加熱された板状の成形体１６０を熱風装置１８０からの熱風にさらすことにより、板状の成形体１６０を脱水する。なお、この脱水工程を真空中で行えば、空気中で行う場合よりも、脱水に要する時間を短縮することができ、好ましい。
【００４６】
（Ｓ４：焼成工程）
次に、上記の脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成炉１９０で焼成する。これにより、親気泡粒板１が作製される。なお、本体層５０における気泡粒の半壊は、焼成によっても進行する。また、表面層４０及び裏面層６０における気泡粒の全壊は、焼成によっても進行する。
【００４７】
（Ｓ５：切断工程）
次に、必要に応じて、上記のようにして作製された親気泡粒板１を切断して、子気泡粒板１１〜１９を作製する。
【００４８】
以上説明した本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、新たな構成を有する気泡粒板の製造方法を提供することができる。
【００４９】
また、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、板状の気泡粒板の型崩れを防止することができる。これは、気泡粒とバインダとの混合物が、加圧成形される際に振動されるためと考えられる。
【００５０】
すなわち、気泡粒とバインダとの混合物が、加圧成形される際に振動されると、作製される板状の成形体において、その内部に気泡粒が半壊している部分が形成され、また、その表面、裏面、及び側面に気泡粒が全壊している部分が形成されるためと考えられる。
【００５１】
より具体的に検討すると、実施形態における加圧成形によって作製された板状の成形体では、型崩れが、半壊している気泡粒同士の引っ掛かりにより阻止され、さらに、全壊している気泡粒によって構成される壁によって阻止されると考えられる。
【００５２】
これにより、実施形態における加圧成形によって作製された板状の成形体は、加圧成形から焼成が完了するまでの間における型崩れが防止されるものと考えられる。
【００５３】
成形体に含まれる水は、成形体の型崩れを生じさせる原因の一つと考えられるが、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、成形後焼成前に脱水が行われるため、板状の気泡粒板の型崩れがより一層防止される。
【００５４】
なお、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法においては、加圧しながら焼成を行う必要がないため、成形工程と焼成工程とを分離することができる。したがって、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、成形時における条件と焼成時における条件とを異ならしめることができ、特に、成形時における条件が焼成時における条件に制限されないため、全壊、半壊、無壊という気泡粒の壊程度を成形時において調整できるようになり、様々な壊程度を持つ気泡粒板を製造できるようになる。
【００５５】
なお、上記した実施形態に係る気泡粒板においては、本体層において気泡粒が半壊しているとしたが、本発明に係る気泡粒板においては、本体層において気泡粒が無壊であってもよい。
【００５６】
また、上記した実施の形態に係る気泡粒板においては、気泡粒が全壊している表面層及び裏面層が気泡粒板に形成されるとしたが、気泡粒が全壊している裏面層が形成されていない気泡粒板も、本発明に係る気泡粒板に含まれる。また、気泡粒が全壊している部位を側面側に有する気泡粒板も、本発明に係る気泡粒板に含まれる。
【００５７】
また、上記した実施の形態に係る気泡粒板の製造方法においては、気泡粒が半壊している本体層が板状の成形体及び気泡粒板に形成されるとしたが、本発明に係る気泡粒板の製造方法においては、成形工程における加圧の程度や振動の程度を調整することによって、気泡粒が無壊である本体層が板状の成形体及び気泡粒板に形成されるとしてもよい。
【００５８】
また、上記した実施の形態に係る気泡粒板の製造方法においては、気泡粒が全壊している表面層及び裏面層が気泡粒板に形成されるとしたが、本発明は、この形態に限定されるものではない。本発明に係る気泡粒板の製造方法には、気泡粒が全壊している表面層は形成されるが、気泡粒が全壊している裏面層は形成されない形態も含まれる。
【００５９】
本発明によれば、好ましい芯材を提供できることはもちろんのこと、多孔質でありつつも、表面に硬度を有しており、また、表面が崩れ難いため、好ましい表面材（例：床の下に設置される断熱材など）を提供することができる。
【００６０】
また、本発明によれば、気泡粒が半壊している本体層又は気泡粒が無壊である本体層によって、吸音性・断熱性・保湿性・耐火性などに優れた気泡粒板を提供することができる一方、気泡粒が全壊している表面層（実施形態では表面層及び裏面層）によって、雨水や塗料が内部に浸透し難い、防水性・塗装性に優れた気泡粒板を提供することができる。
【００６１】
［特定方法］
本発明においては、「気泡粒が全壊している表面層」、「気泡粒が半壊している本体層」、「気泡粒が無壊である本体層」、及び「気泡粒が全壊している裏面層」が次のように特定される。
【００６２】
＜気泡粒が全壊している表面層＞
表面層として想定される層（想定表面層）の体積密度を測定する。具体的には、気泡粒板から想定表面層を除去し、この除去された想定表面層の体積密度を測定する。ここで、想定表面層は、気泡粒板の表面を始点にして、気泡粒板の厚みに厚み比率０．０１２５を乗じて得られる値を厚みとする。なお、気泡粒板の表面とは、厚み方向に垂直な２つの面のうちの一方をいう。
【００６３】
想定表面層の体積密度は、想定表面層の重量を想定表面層の体積で除することにより測定される。想定表面層の体積には、気泡粒板の幅と気泡粒板の奥行と気泡粒板の厚みに０．０１２５を乗じた値とを乗じた値を用いる。また、想定表面層の重量には、除去された想定表面層自体の重量、または、想定表面層を除去する前後の気泡粒板の重量差を用いる。
【００６４】
想定表面層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の２００％以上であれば、本発明における「気泡粒が全壊している表面層」とされる。
【００６５】
＜気泡粒が全壊している裏面層＞
裏面層として想定される層（想定裏面層）の体積密度を測定する。具体的には、気泡粒板から想定裏面層を除去し、この除去された想定裏面層の体積密度を測定する。ここで、想定裏面層は、気泡粒板の裏面を始点にして、気泡粒板の厚みｚに厚み比率０．０１２５を乗じて得られる値を厚みとする。なお、気泡粒板の裏面とは、厚み方向に垂直な２つの面のうちの他方をいう。
【００６６】
想定裏面層の体積密度は、想定裏面層の重量を想定裏面層の体積で除することにより測定される。想定裏面層の体積には、気泡粒板の幅と気泡粒板の奥行と気泡粒板の厚みに０．０１２５を乗じた値とを乗じた値を用いる。また、想定裏面層の重量には、除去された想定裏面層自体の重量、または、想定裏面層を除去する前後の気泡粒板（想定表面層は既に除去されている）の重量差を用いる。
【００６７】
想定裏面層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の２００％以上であれば、本発明における「気泡粒が全壊している裏面層」とされる。
【００６８】
＜気泡粒が半壊している本体層、気泡粒が無壊である本体層＞
本体層として想定される層（想定本体層）の体積密度を測定する。具体的には、想定表面層と想定裏面層とが除去された気泡粒板の体積密度を測定する。
【００６９】
想定本体層の体積密度は、想定本体層の重量を想定本体層の体積で除することにより測定される。想定本体層の体積には、気泡粒板の幅と気泡粒板の奥行と気泡粒板の厚みに（１−２×０．０１２５）を乗じた値とを乗じた値を用いる。また、想定本体層の重量には、想定本体層自体の重量、すなわち、想定表面層と想定裏面層とが除去された気泡粒板の重量を用いる。
【００７０】
想定本体層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の１２０％以上２００％未満であれば、本発明における「気泡粒が半壊している本体層」とされる。他方、想定本体層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の１００％以上１２０％未満であれば、本発明における「気泡粒が無壊である本体層」とされる。
【実施例１】
【００７１】
次に、本発明の実施例１に係る気泡粒板について説明する。
【００７２】
本発明の実施例１においては、まず、次の気泡粒とバインダとを準備した。
（１）気泡粒５７ｋｇ（７５重量％）：黒曜石を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライト（黒曜石パーライト）
（２）バインダ１９ｋｇ（２５重量％）：水酸化ナトリウム、粘土、水
（ａ）水酸化ナトリウム６ｋｇ（約７．８９重量％）
（ｂ）粘土４ｋｇ（約５．２６重量％）
（ｃ）水９ｋｇ（約１１．８４重量％）
【００７３】
次に、気泡粒とバインダとの混合物を作製し、作製された混合物を、金型式成形装置で振動させながら板状に加圧成形し、遠赤外線を１０分間照射した上、１００〜２５０度の熱風に２０分間さらして乾燥させ、８００〜１２００度の温度で３０分間焼成し、幅が６７０ｍｍ、奥行が９７０ｍｍ、厚みが２０ｍｍである気泡粒板を作製した。
【００７４】
このようにして作製された気泡粒板における「想定表面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が４９２ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定本体層」は、厚みが１９．５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定裏面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が４８６ｋｇ／ｍ３であった。
【００７５】
黒曜石パーライトの体積密度が１２０ｋｇ／ｍ３であるため、上記の想定表面層は本発明における「表面層」に該当し、上記の想定本体層は本発明における「本体層」に該当し、上記の想定裏面層は本発明における「裏面層」に該当する。したがって、実施例１に係る気泡粒板は、本発明における「表面層」、「本体層」、及び「裏面層」を備えていた。
【００７６】
このようにして作製された気泡粒板の断面写真を図５〜図７に示す。図５は実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その１）を示す図であり、図６は実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その２）を示す図であり、図７は実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その３）を示す図である。
【００７７】
図５に示された断面写真においては、表面層の一部と本体層の一部とが示されている。また、図６に示された断面写真においては、本体層の一部が示されている。また、図７に示された断面写真においては、本体層の一部と裏面層の一部とが示されている。
【００７８】
（比較例１）
次に、本発明の比較例１に係る気泡粒板について説明する。
【００７９】
比較例１においても、実施例１と同様に、次の気泡粒とバインダとを準備した。
（１）気泡粒５７ｋｇ（７５重量％）：黒曜石を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライト（黒曜石パーライト）
（２）バインダ１９ｋｇ（２５重量％）：水酸化ナトリウム、粘土、水
（ａ）水酸化ナトリウム６ｋｇ（約７．８９重量％）
（ｂ）粘土４ｋｇ（約５．２６重量％）
（ｃ）水９ｋｇ（約１１．８４重量％）
【００８０】
次に、気泡粒とバインダとの混合物を作製し、作製された混合物を、金型式成形装置で板状に加圧成形しながら８００〜１２００度の温度で３０分間焼成し、幅が６７０ｍｍ、奥行が９７０ｍｍ、厚みが２０ｍｍである気泡粒板を作製した。
【００８１】
このようにして作製される気泡粒板における「想定表面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定本体層」は、厚みが１９．５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定裏面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。
【００８２】
黒曜石パーライトの体積密度が１２０ｋｇ／ｍ３であるため、上記の想定表面層は本発明における「表面層」に該当せず、上記の想定本体層は本発明における「本体層」に該当せず、上記の想定裏面層は本発明における「裏面層」に該当しない。したがって、比較例１に係る気泡粒板は、本発明における「表面層」、「本体層」、及び「裏面層」を備えていなかった。
【００８３】
（比較例２）
最後に、比較例２に係る気泡粒板について説明する。
【００８４】
比較例２においても、実施例１及び比較例１と同様に、次の気泡粒とバインダとを準備した。
（１）気泡粒５７ｋｇ（７５重量％）：黒曜石を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライト（黒曜石パーライト）
（２）バインダ１９ｋｇ（２５重量％）：水酸化ナトリウム、粘土、水
（ａ）水酸化ナトリウム６ｋｇ（約７．８９重量％）
（ｂ）粘土４ｋｇ（約５．２６重量％）
（ｃ）水９ｋｇ（約１１．８４重量％）
【００８５】
次に、気泡粒とバインダとを混合して混合物を作製し、作製された混合物を、金型式成形装置で振動させることなく板状に加圧成形し、遠赤外線を１０分間照射した上、１００〜２５０度の熱風に２０分間さらして乾燥させ、８００〜１２００度の温度で３０分間焼成した。
【００８６】
しかしながら、比較例２では、気泡粒を板状に形成することができなかった。これは、金型式成形装置による加圧成形に際して、金型を振動させなかったため、気泡粒とバインダとの混合物に実施例１のような表面層及び裏面層が形成されておらず、遠赤外線の照射中、熱風乾燥中、及び焼成中に型崩れしてしまうことが原因と考えられる。
【００８７】
したがって、比較例２によっては、板状の気泡粒板を作製することができなかった。
【００８８】
以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、これらの説明は本発明の一例に関する説明であり、本発明は上記説明によって何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態に係る気泡粒板を模式的に示す図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図３】図２（ａ）中で示された子気泡粒板１５の断面について詳細に説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法を模式的に示すフローチャートである。
【図５】実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その１）を示す図である。
【図６】実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その２）を示す図である。
【図７】実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その３）を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 親気泡粒板
１１〜１９ 子気泡粒板
２０ 第１領域
３０ 第２領域
４０ 表面層
５０ 本体層
６０ 裏面層
７０ 半壊している気泡粒
８０ 全壊している気泡粒
９０ バインダ
１００ 無壊である気泡粒
１１０ ミキサー
１２０ 混合物
１３０ ホッパー
１４０ 金型式成形装置
１４１ 振動プレス
１４２ 金型
１５０ 圧延式成形装置
１５１ 圧延ローラ
１５２ 振動プレス
１５３ 板
１６０ 板状の成形体
１７０ 遠赤外線装置
１８０ 熱風装置
１９０ 焼成炉
２００ 親気泡粒板
２１０ 子気泡粒板
Ｌ１〜Ｌ４ 切断線
ｘ 幅
ｙ 奥行
ｚ 厚み
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡粒を主成分とする板及びこの板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーライトなどの気泡粒を主体とする板状材が提案された（特許文献１、特許文献２参照）。この板状材は、気泡粒を主体としているため多孔質であり、吸音性・断熱性・保湿性などに優れるという特長を有するものである。
【特許文献１】特開２００４−６９０６０号公報
【特許文献２】特開２００８−５０９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、気泡粒を主体とする板状材については、使用者や製造者などによって様々な用途が既に作り出されており、また、今後も作り出され続けるであろうと考えられる。したがって、将来新たに作り出される用途に迅速に対応するためにも、気泡粒を主体とする板状材については、気泡粒を主体として多孔質であることを維持しつつも、その構成が異なるものを提供していく必要があった。
【０００４】
そこで、本発明は、新たな構成を有する気泡粒板及びこの気泡粒板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】
【０００５】
本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。
【０００６】
第１の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、前記気泡粒が半壊している本体層と、厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、が形成されていることを特徴とする気泡粒板である。
【０００７】
第２の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、前記気泡粒が無壊である本体層と、厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、が形成されていることを特徴とする気泡粒板である。
【０００８】
第３の発明は、前記気泡粒及び前記バインダが無機物であることを特徴とする第１の発明または第２の発明に係る気泡粒板である。
【０００９】
第４の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が半壊している本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法である。
【００１０】
第５の発明は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が無壊である本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法である。
【００１１】
（気泡粒板、気泡粒、バインダ）
「気泡粒板」とは気泡粒を主成分とする板状体をいい、「気泡粒を主成分とする」とは板状体全体の重量に対する気泡粒の重量％が６０以上であることをいう。また、「気泡粒」とは気泡を有する粒状体をいい、「バインダ」とは気泡粒とともに焼結している物質をいう。
【００１２】
（表面層）
表面層は、気泡粒板の厚みに対する厚み比率が１．２５％とされる。なお、気泡粒板は、幅、奥行、及び厚みを有しているが、厚みは、幅の１％以上４０％以下、奥行の１％以上４０％以下とされる。
【００１３】
（全壊、半壊、無壊）
「気泡粒が全壊している」とは、体積密度が、気泡粒の体積密度の２００％以上であることをいう。また、「気泡粒が半壊している」とは、体積密度が、気泡粒の体積密度の１２０％以上２００％未満であることをいう。「気泡粒が無壊である」とは、体積密度が、気泡粒の体積密度の１００％以上１２０％未満であることをいう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、新たな構成を有する気泡粒板及びこの気泡粒板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】
【００１５】
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１６】
［気泡粒板］
まず、本発明の実施形態に係る気泡粒板について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る気泡粒板を模式的に示す図である。図１に示すように、本発明の実施形態においては、１つの親気泡粒板１が切断線Ｌ１〜Ｌ４に沿って切断され、１つの親気泡粒板１から９つの子気泡粒板１１〜１９が取得される。親気泡粒板１、子気泡粒板１１〜１９は、ともに、本発明に係る「気泡粒板」の一例である。
【００１８】
親気泡粒板１は、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している焼結体である。同様に、子気泡粒板１１〜１９も、気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している焼結体である。
【００１９】
なお、本発明は、気泡粒として用いる物を何ら限定するものではないが、気泡粒としては、ガラスバルーン、シラスバルーン、シリカバルーンを好ましく用いることができ、特に、黒曜石、真珠岩、または松脂岩を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライトを望ましく用いることができる。
【００２０】
また、本発明の実施形態では、バインダとして用いる物を何ら限定するものではないが、バインダとしては、珪酸ソーダ、珪酸カリウム、または水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）、粘土、水などを好ましく用いることができる。
【００２１】
気泡粒とバインダとの双方に無機物を用いると、気泡粒板が無機物として作製されるため、環境に無害の気泡粒板を作成することができ、好ましい。
【００２２】
図２は、図１中のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図であり、（ａ）は図１中のＡ−Ａ断面を示し、（ｂ）は図１中のＢ−Ｂ断面を示す。
【００２３】
図２に示すように、親気泡粒板１は、幅ｘ、奥行ｙ、厚みｚの寸法を有している。また、親気泡粒板１と子気泡粒板１４〜１６とは、第１領域２０と第２領域３０とを備えている。
【００２４】
親気泡粒板１における第１領域２０は、第２領域３０に囲まれている。他方、子気泡粒板１４における第１領域２０は、右側面を除いて第２領域３０に囲まれており、子気泡粒板１５における第１領域２０は、両側面を除いて第２領域３０に囲まれており、子気泡粒板１６における第１領域２０は、左側面を除いて第２領域３０に囲まれている。
【００２５】
親気泡粒板１における第１領域２０は、「本体層」の一例である。また、親気泡粒板１における第２領域３０のうち、図２（ａ）中の上側に描かれている部分は親気泡粒板１に形成される「表面層」の一例であり、図２（ａ）中の下側に描かれている部分は親気泡粒板１に形成される「裏面層」の一例である。
【００２６】
子気泡粒板１４〜１６における第１領域２０は、「本体層」の一例である。また、子気泡粒板１４〜１６における第２領域３０のうち、図２（ａ）中の上側に描かれている部分は子気泡粒板１４〜１６に形成される「表面層」の一例であり、図２（ａ）中の下側に描かれている部分は子気泡粒板１４〜１６に形成される「裏面層」の一例である。
【００２７】
図３は、図２（ａ）中で示された子気泡粒板１５の断面について詳細に説明する図であり、（ａ）は図２（ａ）中で示された子気泡粒板１５の断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は子気泡粒板１５の断面における各領域の拡大図である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、子気泡粒板１５には、表面層４０と、本体層５０と、裏面層６０と、が形成されている。
【００２９】
上述したように、子気泡粒板１５に形成される表面層４０は、図２（ａ）に描かれた子気泡粒板１５における第２領域３０のうち、上側に描かれている部分から構成される。
【００３０】
また、子気泡粒板１５に形成される本体層５０は、図２（ａ）に描かれた子気泡粒板１５における第１領域２０から構成される。
【００３１】
また、子気泡粒板１５に形成される裏面層６０は、図２（ａ）に描かれた子気泡粒板１５における第２領域３０のうち、下側に描かれている部分から構成される。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、表面層４０は、全壊している気泡粒７０とバインダ９０とにより構成される。また、図３（ｃ）に示すように、本体層５０は、半壊している気泡粒８０とバインダ９０とにより構成される。また、図３（ｄ）に示すように、裏面層６０は、全壊している気泡粒７０とバインダ９０とにより構成される。なお、参考までに、無壊である気泡粒１００を図３中に模式的に示す。
【００３３】
表面層と裏面層とは、気泡粒板の厚みｚに対する厚み比率が１．２５％とされる。
【００３４】
以上説明した本発明の実施形態に係る親気泡粒板１及び子気泡粒板１１〜１９によれば、新たな構成を有する気泡粒板を提供することができる。
【００３５】
その上、本発明の実施形態に係る親気泡粒板１及び子気泡粒板１１〜１９によれば、気泡粒が全壊している表面層４０及び裏面層６０の厚み比率が、気泡粒板の厚みｚに対して１．２５％とされるため、多孔質性が大きく害されることがない。
【００３６】
［気泡粒板の製造方法］
次に、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法について説明する。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法を模式的に示すフローチャートである。図４に示すように、上述した親気泡粒板１及び子気泡粒板１１〜１９は、次の工程を有する方法により好ましく製造することができる。
【００３８】
（Ｓ１：混合物作成工程）
まず、気泡粒１００とバインダ９０とをミキサー１１０に投入し、気泡粒１００とバインダ９０とを混合させ、気泡粒１００とバインダ９０とからなる混合物１２０を作製する。ここで、混合物１２０中における気泡粒１００とバインダ９０との割合は、次の通りである。
（１）気泡粒：６０重量％以上９０重量％以下
（２）バインダ：１０重量％以上４０重量％以下
【００３９】
（Ｓ２：成形工程）
次に、上記の混合物作製工程（Ｓ１）で作製された混合物１２０をホッパー１３０に投入し、混合物１２０を金型式成形装置１４０または圧延式成形装置１５０で振動させながら板状に加圧成形する。
【００４０】
＜金型式成形装置１４０で成形する場合＞
金型式成形装置１４０で成形する場合は、ホッパー１３０に投入された混合物１２０を振動プレス１４１に取り付けられた金型１４２に充填して、金型１４２を振動させながら板状に加圧成形する。
【００４１】
したがって、混合物１２０は、その表面、裏面、及び側面が金型１４２の内面に接触した状態で、振動されながら加圧成形される。これにより、混合物１２０の表面付近、裏面付近、及び側面付近に存在している気泡粒が全壊し、混合物１２０の内部に存在している気泡粒が半壊する。
【００４２】
＜圧延式成形装置１５０で成形する場合＞
圧延式成形装置１５０で成形する場合は、ホッパー１３０に投入された混合物１２０を、圧延ローラ１５１と振動プレス１４１に取り付けられた板１５３とからなる圧延部分に供給して、板１５３を振動させながら板状に加圧成形する。なお、図示していないが、圧延式成形装置１５０は、混合物１２０の側面に接触する板１５３も備えている。
【００４３】
したがって、混合物１２０は、その表面、裏面、及び側面が板１５３に接触した状態で振動されながら加圧成形される。これにより、混合物１２０の表面付近、裏面付近、及び側面付近に存在している気泡粒が全壊し、混合物１２０の内部に存在している気泡粒が半壊する。
【００４４】
なお、金型式成形装置１４０で成形する場合も、圧延式成形装置１５０で成形する場合も、混合物１２０の表面及び裏面に形成される気泡粒の全壊した層が、気泡粒板の厚みｚに対して１．２５％の厚み比率を有するように、加圧の程度及び振動の程度が調整される。
【００４５】
（Ｓ３：脱水工程）
次に、上記の成形工程で作製された板状の成形体１６０を遠赤外線装置１７０からの遠赤外線照射によって加熱し、さらに、この加熱された板状の成形体１６０を熱風装置１８０からの熱風にさらすことにより、板状の成形体１６０を脱水する。なお、この脱水工程を真空中で行えば、空気中で行う場合よりも、脱水に要する時間を短縮することができ、好ましい。
【００４６】
（Ｓ４：焼成工程）
次に、上記の脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成炉１９０で焼成する。これにより、親気泡粒板１が作製される。なお、本体層５０における気泡粒の半壊は、焼成によっても進行する。また、表面層４０及び裏面層６０における気泡粒の全壊は、焼成によっても進行する。
【００４７】
（Ｓ５：切断工程）
次に、必要に応じて、上記のようにして作製された親気泡粒板１を切断して、子気泡粒板１１〜１９を作製する。
【００４８】
以上説明した本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、新たな構成を有する気泡粒板の製造方法を提供することができる。
【００４９】
また、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、板状の気泡粒板の型崩れを防止することができる。これは、気泡粒とバインダとの混合物が、加圧成形される際に振動されるためと考えられる。
【００５０】
すなわち、気泡粒とバインダとの混合物が、加圧成形される際に振動されると、作製される板状の成形体において、その内部に気泡粒が半壊している部分が形成され、また、その表面、裏面、及び側面に気泡粒が全壊している部分が形成されるためと考えられる。
【００５１】
より具体的に検討すると、実施形態における加圧成形によって作製された板状の成形体では、型崩れが、半壊している気泡粒同士の引っ掛かりにより阻止され、さらに、全壊している気泡粒によって構成される壁によって阻止されると考えられる。
【００５２】
これにより、実施形態における加圧成形によって作製された板状の成形体は、加圧成形から焼成が完了するまでの間における型崩れが防止されるものと考えられる。
【００５３】
成形体に含まれる水は、成形体の型崩れを生じさせる原因の一つと考えられるが、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、成形後焼成前に脱水が行われるため、板状の気泡粒板の型崩れがより一層防止される。
【００５４】
なお、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法においては、加圧しながら焼成を行う必要がないため、成形工程と焼成工程とを分離することができる。したがって、本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法によれば、成形時における条件と焼成時における条件とを異ならしめることができ、特に、成形時における条件が焼成時における条件に制限されないため、全壊、半壊、無壊という気泡粒の壊程度を成形時において調整できるようになり、様々な壊程度を持つ気泡粒板を製造できるようになる。
【００５５】
なお、上記した実施形態に係る気泡粒板においては、本体層において気泡粒が半壊しているとしたが、本発明に係る気泡粒板においては、本体層において気泡粒が無壊であってもよい。
【００５６】
また、上記した実施の形態に係る気泡粒板においては、気泡粒が全壊している表面層及び裏面層が気泡粒板に形成されるとしたが、気泡粒が全壊している裏面層が形成されていない気泡粒板も、本発明に係る気泡粒板に含まれる。また、気泡粒が全壊している部位を側面側に有する気泡粒板も、本発明に係る気泡粒板に含まれる。
【００５７】
また、上記した実施の形態に係る気泡粒板の製造方法においては、気泡粒が半壊している本体層が板状の成形体及び気泡粒板に形成されるとしたが、本発明に係る気泡粒板の製造方法においては、成形工程における加圧の程度や振動の程度を調整することによって、気泡粒が無壊である本体層が板状の成形体及び気泡粒板に形成されるとしてもよい。
【００５８】
また、上記した実施の形態に係る気泡粒板の製造方法においては、気泡粒が全壊している表面層及び裏面層が気泡粒板に形成されるとしたが、本発明は、この形態に限定されるものではない。本発明に係る気泡粒板の製造方法には、気泡粒が全壊している表面層は形成されるが、気泡粒が全壊している裏面層は形成されない形態も含まれる。
【００５９】
本発明によれば、好ましい芯材を提供できることはもちろんのこと、多孔質でありつつも、表面に硬度を有しており、また、表面が崩れ難いため、好ましい表面材（例：床の下に設置される断熱材など）を提供することができる。
【００６０】
また、本発明によれば、気泡粒が半壊している本体層又は気泡粒が無壊である本体層によって、吸音性・断熱性・保湿性・耐火性などに優れた気泡粒板を提供することができる一方、気泡粒が全壊している表面層（実施形態では表面層及び裏面層）によって、雨水や塗料が内部に浸透し難い、防水性・塗装性に優れた気泡粒板を提供することができる。
【００６１】
［特定方法］
本発明においては、「気泡粒が全壊している表面層」、「気泡粒が半壊している本体層」、「気泡粒が無壊である本体層」、及び「気泡粒が全壊している裏面層」が次のように特定される。
【００６２】
＜気泡粒が全壊している表面層＞
表面層として想定される層（想定表面層）の体積密度を測定する。具体的には、気泡粒板から想定表面層を除去し、この除去された想定表面層の体積密度を測定する。ここで、想定表面層は、気泡粒板の表面を始点にして、気泡粒板の厚みに厚み比率０．０１２５を乗じて得られる値を厚みとする。なお、気泡粒板の表面とは、厚み方向に垂直な２つの面のうちの一方をいう。
【００６３】
想定表面層の体積密度は、想定表面層の重量を想定表面層の体積で除することにより測定される。想定表面層の体積には、気泡粒板の幅と気泡粒板の奥行と気泡粒板の厚みに０．０１２５を乗じた値とを乗じた値を用いる。また、想定表面層の重量には、除去された想定表面層自体の重量、または、想定表面層を除去する前後の気泡粒板の重量差を用いる。
【００６４】
想定表面層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の２００％以上であれば、本発明における「気泡粒が全壊している表面層」とされる。
【００６５】
＜気泡粒が全壊している裏面層＞
裏面層として想定される層（想定裏面層）の体積密度を測定する。具体的には、気泡粒板から想定裏面層を除去し、この除去された想定裏面層の体積密度を測定する。ここで、想定裏面層は、気泡粒板の裏面を始点にして、気泡粒板の厚みｚに厚み比率０．０１２５を乗じて得られる値を厚みとする。なお、気泡粒板の裏面とは、厚み方向に垂直な２つの面のうちの他方をいう。
【００６６】
想定裏面層の体積密度は、想定裏面層の重量を想定裏面層の体積で除することにより測定される。想定裏面層の体積には、気泡粒板の幅と気泡粒板の奥行と気泡粒板の厚みに０．０１２５を乗じた値とを乗じた値を用いる。また、想定裏面層の重量には、除去された想定裏面層自体の重量、または、想定裏面層を除去する前後の気泡粒板（想定表面層は既に除去されている）の重量差を用いる。
【００６７】
想定裏面層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の２００％以上であれば、本発明における「気泡粒が全壊している裏面層」とされる。
【００６８】
＜気泡粒が半壊している本体層、気泡粒が無壊である本体層＞
本体層として想定される層（想定本体層）の体積密度を測定する。具体的には、想定表面層と想定裏面層とが除去された気泡粒板の体積密度を測定する。
【００６９】
想定本体層の体積密度は、想定本体層の重量を想定本体層の体積で除することにより測定される。想定本体層の体積には、気泡粒板の幅と気泡粒板の奥行と気泡粒板の厚みに（１−２×０．０１２５）を乗じた値とを乗じた値を用いる。また、想定本体層の重量には、想定本体層自体の重量、すなわち、想定表面層と想定裏面層とが除去された気泡粒板の重量を用いる。
【００７０】
想定本体層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の１２０％以上２００％未満であれば、本発明における「気泡粒が半壊している本体層」とされる。他方、想定本体層は、その体積密度が、気泡粒の体積密度の１００％以上１２０％未満であれば、本発明における「気泡粒が無壊である本体層」とされる。
【実施例１】
【００７１】
次に、本発明の実施例１に係る気泡粒板について説明する。
【００７２】
本発明の実施例１においては、まず、次の気泡粒とバインダとを準備した。
（１）気泡粒５７ｋｇ（７５重量％）：黒曜石を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライト（黒曜石パーライト）
（２）バインダ１９ｋｇ（２５重量％）：水酸化ナトリウム、粘土、水
（ａ）水酸化ナトリウム６ｋｇ（約７．８９重量％）
（ｂ）粘土４ｋｇ（約５．２６重量％）
（ｃ）水９ｋｇ（約１１．８４重量％）
【００７３】
次に、気泡粒とバインダとの混合物を作製し、作製された混合物を、金型式成形装置で振動させながら板状に加圧成形し、遠赤外線を１０分間照射した上、１００〜２５０度の熱風に２０分間さらして乾燥させ、８００〜１２００度の温度で３０分間焼成し、幅が６７０ｍｍ、奥行が９７０ｍｍ、厚みが２０ｍｍである気泡粒板を作製した。
【００７４】
このようにして作製された気泡粒板における「想定表面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が４９２ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定本体層」は、厚みが１９．５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定裏面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が４８６ｋｇ／ｍ３であった。
【００７５】
黒曜石パーライトの体積密度が１２０ｋｇ／ｍ３であるため、上記の想定表面層は本発明における「表面層」に該当し、上記の想定本体層は本発明における「本体層」に該当し、上記の想定裏面層は本発明における「裏面層」に該当する。したがって、実施例１に係る気泡粒板は、本発明における「表面層」、「本体層」、及び「裏面層」を備えていた。
【００７６】
このようにして作製された気泡粒板の断面写真を図５〜図７に示す。図５は実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その１）を示す図であり、図６は実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その２）を示す図であり、図７は実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その３）を示す図である。
【００７７】
図５に示された断面写真においては、表面層の一部と本体層の一部とが示されている。また、図６に示された断面写真においては、本体層の一部が示されている。また、図７に示された断面写真においては、本体層の一部と裏面層の一部とが示されている。
【００７８】
（比較例１）
次に、本発明の比較例１に係る気泡粒板について説明する。
【００７９】
比較例１においても、実施例１と同様に、次の気泡粒とバインダとを準備した。
（１）気泡粒５７ｋｇ（７５重量％）：黒曜石を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライト（黒曜石パーライト）
（２）バインダ１９ｋｇ（２５重量％）：水酸化ナトリウム、粘土、水
（ａ）水酸化ナトリウム６ｋｇ（約７．８９重量％）
（ｂ）粘土４ｋｇ（約５．２６重量％）
（ｃ）水９ｋｇ（約１１．８４重量％）
【００８０】
次に、気泡粒とバインダとの混合物を作製し、作製された混合物を、金型式成形装置で板状に加圧成形しながら８００〜１２００度の温度で３０分間焼成し、幅が６７０ｍｍ、奥行が９７０ｍｍ、厚みが２０ｍｍである気泡粒板を作製した。
【００８１】
このようにして作製される気泡粒板における「想定表面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定本体層」は、厚みが１９．５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。また、作製された気泡粒板における「想定裏面層」は、厚みが０．２５ｍｍであり、体積密度が１５６ｋｇ／ｍ３であった。
【００８２】
黒曜石パーライトの体積密度が１２０ｋｇ／ｍ３であるため、上記の想定表面層は本発明における「表面層」に該当せず、上記の想定本体層は本発明における「本体層」に該当せず、上記の想定裏面層は本発明における「裏面層」に該当しない。したがって、比較例１に係る気泡粒板は、本発明における「表面層」、「本体層」、及び「裏面層」を備えていなかった。
【００８３】
（比較例２）
最後に、比較例２に係る気泡粒板について説明する。
【００８４】
比較例２においても、実施例１及び比較例１と同様に、次の気泡粒とバインダとを準備した。
（１）気泡粒５７ｋｇ（７５重量％）：黒曜石を粉砕して焼成し発泡させた発泡パーライト（黒曜石パーライト）
（２）バインダ１９ｋｇ（２５重量％）：水酸化ナトリウム、粘土、水
（ａ）水酸化ナトリウム６ｋｇ（約７．８９重量％）
（ｂ）粘土４ｋｇ（約５．２６重量％）
（ｃ）水９ｋｇ（約１１．８４重量％）
【００８５】
次に、気泡粒とバインダとを混合して混合物を作製し、作製された混合物を、金型式成形装置で振動させることなく板状に加圧成形し、遠赤外線を１０分間照射した上、１００〜２５０度の熱風に２０分間さらして乾燥させ、８００〜１２００度の温度で３０分間焼成した。
【００８６】
しかしながら、比較例２では、気泡粒を板状に形成することができなかった。これは、金型式成形装置による加圧成形に際して、金型を振動させなかったため、気泡粒とバインダとの混合物に実施例１のような表面層及び裏面層が形成されておらず、遠赤外線の照射中、熱風乾燥中、及び焼成中に型崩れしてしまうことが原因と考えられる。
【００８７】
したがって、比較例２によっては、板状の気泡粒板を作製することができなかった。
【００８８】
以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、これらの説明は本発明の一例に関する説明であり、本発明は上記説明によって何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態に係る気泡粒板を模式的に示す図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図３】図２（ａ）中で示された子気泡粒板１５の断面について詳細に説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る気泡粒板の製造方法を模式的に示すフローチャートである。
【図５】実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その１）を示す図である。
【図６】実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その２）を示す図である。
【図７】実施例１に係る気泡粒板の一部分を示す断面写真（その３）を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 親気泡粒板
１１〜１９ 子気泡粒板
２０ 第１領域
３０ 第２領域
４０ 表面層
５０ 本体層
６０ 裏面層
７０ 半壊している気泡粒
８０ 全壊している気泡粒
９０ バインダ
１００ 無壊である気泡粒
１１０ ミキサー
１２０ 混合物
１３０ ホッパー
１４０ 金型式成形装置
１４１ 振動プレス
１４２ 金型
１５０ 圧延式成形装置
１５１ 圧延ローラ
１５２ 振動プレス
１５３ 板
１６０ 板状の成形体
１７０ 遠赤外線装置
１８０ 熱風装置
１９０ 焼成炉
２００ 親気泡粒板
２１０ 子気泡粒板
Ｌ１〜Ｌ４ 切断線
ｘ 幅
ｙ 奥行
ｚ 厚み
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、
前記気泡粒が半壊している本体層と、
厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、
が形成されていることを特徴とする気泡粒板。
【請求項２】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、
前記気泡粒が無壊である本体層と、
厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、
が形成されていることを特徴とする気泡粒板。
【請求項３】
前記気泡粒及び前記バインダが無機物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気泡粒板。
【請求項４】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、
前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が半壊している本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、
前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法。
【請求項５】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、
前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が無壊である本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、
前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法。
【請求項１】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、
前記気泡粒が半壊している本体層と、
厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、
が形成されていることを特徴とする気泡粒板。
【請求項２】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とが焼結している気泡粒板であって、
前記気泡粒が無壊である本体層と、
厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層と、
が形成されていることを特徴とする気泡粒板。
【請求項３】
前記気泡粒及び前記バインダが無機物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気泡粒板。
【請求項４】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、
前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が半壊している本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、
前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法。
【請求項５】
気泡粒６０重量％以上９０重量％以下とバインダ１０重量％以上４０重量％以下とからなる混合物を作製する混合物作製工程と、
前記混合物作製工程で作製された混合物を振動させながら板状に加圧成形し、前記気泡粒が無壊である本体層と厚み比率が１．２５％であって前記気泡粒が全壊している表面層とが形成された板状の成形体を作製する成形工程と、
前記成形工程で作製された板状の成形体を脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で脱水された板状の成形体を焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする気泡粒板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−５８９８２（Ｐ２０１０−５８９８２Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２９８６（Ｐ２００８−２２２９８６）
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（５９３１９３７５６）株式会社三和製作所 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（５９３１９３７５６）株式会社三和製作所 (17)
【Ｆターム（参考）】
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