(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-26
(54)【発明の名称】高吸収紙を含む石膏ボードおよび関連する方法
(51)【国際特許分類】
B28B 1/30 20060101AFI20230119BHJP
C04B 28/14 20060101ALI20230119BHJP
C04B 22/12 20060101ALI20230119BHJP
B32B 13/08 20060101ALI20230119BHJP
E04C 2/04 20060101ALI20230119BHJP
【ＦＩ】
B28B1/30
C04B28/14
C04B22/12
B32B13/08
E04C2/04 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022528708
(86)(22)【出願日】2020-10-30
(85)【翻訳文提出日】2022-05-17
(86)【国際出願番号】 US2020058095
(87)【国際公開番号】W WO2021101691
(87)【国際公開日】2021-05-27
(31)【優先権主張番号】62/939,264
(32)【優先日】2019-11-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/904,756
(32)【優先日】2020-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】3085151
(32)【優先日】2020-06-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CA
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】596172325
【氏名又は名称】ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【弁理士】
【氏名又は名称】桜田 圭
(72)【発明者】
【氏名】リー、チンホア
(72)【発明者】
【氏名】ヘンフィル、マーク ケイ．
【テーマコード（参考）】
2E162
4F100
4G052
4G112
【Ｆターム（参考）】
2E162CA16
2E162CC06
4F100AA06
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4G052DC06
4G112MB08
4G112PB09
(57)【要約】
複合石膏ボードおよび複合石膏ボードの製造方法が開示されている。ボードは、２枚のカバーシートの間に挟まれた少なくとも１つの硬化石膏層を備える。硬化石膏層は、少なくともスタッコおよび水から形成される。スタッコの材料は、例えば、スタッコが低品質の合成石膏の特定の供給源から焼成される場合、一般に高い塩不純物含有量を含む。例えば、いくつかの実施形態では、塩は、塩化物塩、例えば、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）、および／または塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）である。カバーシートの少なくとも一方は、硬化石膏層とカバーシートとの間の接着を強化する高吸収紙で構成されている。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表カバーシートと裏カバーシートとの間に配置された硬化石膏芯を含む石膏ボードであって、前記硬化石膏芯は、水、スタッコ、および高塩不純物含有量を含むスラリーから形成され、前記カバーシートの少なくとも一方は高吸収紙である、石膏ボード。
【請求項2】
前記表カバーシートと前記硬化石膏芯との間に配置された表スキムコート、および／または前記裏カバーシートと前記硬化石膏芯との間に配置された裏スキムコートをさらに含む、請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項3】
前記表および／または裏スキムコートは、約０．１２５インチ（１／８インチ）から約０．０１６インチ（１／６４インチ）、例えば約０．０８インチ（１／１２インチ）から約０．０３インチ（１／３２インチ）の乾燥厚さを有する、請求項２に記載の石膏ボード。
【請求項4】
前記裏カバーシートは高吸収紙である、請求項２に記載の石膏ボード。
【請求項5】
前記塩不純物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、またはそれらの任意の組み合わせを含み、前記塩不純物は、前記スタッコの１，０００，０００重量部当たり少なくとも約１５０ｐｐｍの塩化物アニオンを含む、請求項２に記載の石膏ボード。
【請求項6】
前記高吸収紙は、コブ試験によれば、少なくとも約２．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項7】
前記高吸収紙は、コブ試験によれば、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約３．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項8】
前記高吸収紙は、約３５ｌｂ／ＭＳＦから約６５ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約３８ｌｂ／ＭＳＦから約６０ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４２ｌｂ／ＭＳＦから約５５ｌｂ／ＭＳＦの坪量を有する、請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項9】
前記高吸収紙は、約１０ミル（ｍｉｌｓ）から約１５ミルのキャリパーを有する、請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項10】
石膏ボードを製造する方法であって、（ａ）少なくとも水と高塩不純物含有量を含むスタッコとを混合して、第１のスラリーを形成することと、
（ｂ）前記第１のスラリーを塗布して、表カバーシートに接着関係でボード芯を形成することであって、前記ボード芯は、第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面は前記表カバーシートに面する、ボード芯を形成することと、
（ｃ）前記ボード芯の前記第２の面に接着関係で裏カバーシートを塗布して、ボード前駆体を形成することであって、前記カバーシートの少なくとも一方は高吸収紙である、ボード前駆体を形成することと、
（ｄ）前記ボード前駆体を乾燥させて、ボードを形成することと、
を含む方法。
【請求項11】
少なくともスタッコおよび水を含む第２のスラリーを表紙に塗布して、前記表カバーシートと前記ボード芯との間に配置された表スキムコートを形成することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
少なくともスタッコおよび水を含む第３のスラリーを裏紙に塗布して、前記裏カバーシートと前記ボード芯との間に配置された裏スキムコートを形成することをさらに含み、前記第２および第３のスラリーは同じまたは異なっている、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記裏カバーシートは高吸収紙である、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
前記表および／または裏スキムコートは、約０．１２５インチ（１／８インチ）から約０．０１６インチ（１／６４インチ）、例えば約０．０８インチ（１／１２インチ）から約０．０３インチ（１／３２インチ）の乾燥厚さを有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項15】
前記高塩不純物は、前記スタッコの１，０００，０００重量部当たり少なくとも約１５０ｐｐｍの塩化物アニオンを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項16】
前記塩不純物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、または塩化カルシウムなどの塩化物塩を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項17】
前記高吸収紙は、コブ試験によれば、少なくとも約２．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項18】
前記高吸収紙は、コブ試験によれば、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約３．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、請求項１０に記載の石膏ボード。
【請求項19】
前記高吸収紙は、約４０ｌｂ／ＭＳＦから約６５ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４２ｌｂ／ＭＳＦから約６０ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４５ｌｂ／ＭＳＦから約５５ｌｂ／ＭＳＦの坪量を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項20】
前記高吸収紙は、約１０ミル（ｍｉｌｓ）から約１５ミルのキャリパーを有する、請求項１０に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
建物の建設において、建設および改造のためのより一般的な建築要素の１つは、しばしば乾式壁、石膏ボード、石膏パネル、石膏パネリング、および天井タイルとして公知の石膏壁板である。化学用語では、石膏は、硫酸カルシウム二水和物（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）である。
【0002】
硬化石膏（硫酸カルシウム二水和物）は、そのような製品に使用されるよく知られた材料である。硬化石膏を含むパネルは、しばしば石膏ボードと呼ばれ、石膏ボードは、２枚のカバーシート、特に紙カバーシートの間に挟まれたボード芯（硬化石膏芯）を含む。このようなパネルは、建物の内壁および天井の乾式壁の建設に一般的に使用される。しばしば「スキムコート」と呼ばれる１つ以上のより密度の高い領域が、ボード芯のいずれかの面、通常はボード芯と、カバーシートまたはその上のコーティングの内面との間の境界面に層として含まれる場合がある。より密度の高い領域は、石膏ボードの石膏芯層を提供する石膏層のより密度の低い領域と隣接している場合がある。
【0003】
石膏ボードの製造中に、水性石膏スラリーを形成するために、スタッコ（硫酸カルシウム半水和物を含む）、水、および必要に応じて他の成分が、通常はミキサーにおいて混合される場合がある。水性石膏スラリーまたは水性スラリーまたは石膏スラリーという用語は、通常、硫酸カルシウム半水和物が硫酸カルシウム二水和物に変換される前および後の両方のスラリーに使用される。石膏スラリーは、形成され、ミキサーから、任意でスキムコートを有する第１のカバーシートを運ぶ移動コンベヤ上へ排出される。存在する場合、スキムコートは、石膏スラリーが第１のカバーシート上に排出される場所の上流において適用される。石膏スラリーを第１のカバーシートに適用した後、所望の厚さを有するサンドイッチアセンブリを形成するために、やはり任意でスキムコートを有する第２のカバーシートが石膏スラリーに適用される。成形プレート、ローラーなどが、所望の厚さを設定するのを助ける場合がある。次に、石膏スラリーは、結晶性水和石膏（すなわち、硬化石膏としても知られる硫酸カルシウム二水和物）のマトリックスを形成するために、焼石膏と水との反応を介して、凝結（すなわち、再水和）石膏を形成することによって、硬化させられる。焼石膏の所望の水和は、硬化石膏結晶のインターロッキングマトリックスの形成を促進し、これにより、石膏ボードに強度を付与する。残りの遊離（すなわち、未反応）水を追い出し、乾燥生成物を得るために、（例えば、窯内で）熱が加えられる場合がある。次に、所望の長さを有する石膏ボードを形成するために、硬化石膏製品が切断される。
【0004】
壁板での使用に適した石膏（硫酸カルシウム二水和物および不純物）は、天然資源と合成資源の両方から入手される場合があり、その後、さらに処理される。
【0005】
天然石膏は、半水和物の形態を生成するために、その硫酸カルシウム二水和物を焼成することによって使用される場合がある。天然資源からの石膏は天然に存在する鉱物であり、岩の形態で採掘することができる。天然に存在する石膏は、古い塩湖層、火山堆積物、および粘土層に通常見られる鉱物である。採掘されるとき、生の石膏は一般に二水和物の形態で発見される。石膏は、硫酸カルシウム二水和物、テラアルバまたはランドプラスターとしても知られている。この材料は、様々な工業プロセスの副産物としても生成される。例えば、合成石膏は、発電所からの排煙脱硫プロセスの副産物である。石膏には、硫酸カルシウムの各分子に関連する約２つの分子の水が存在する。
【0006】
プラスター・オブ・パリスは、焼石膏、スタッコ、硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム半水和物、または硫酸カルシウム半水和物としても知られている。
【0007】
いずれかのソースからの硫酸カルシウム二水和物が、焼成またはか焼と呼ばれるプロセスにおいて十分に加熱されると、水和水は少なくとも部分的に追い出され、温度と曝露時間に応じて、硫酸カルシウム半水和物（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）（一般に「スタッコ」と呼ばれる材料において提供される）または硫酸カルシウム無水石膏（ＣａＳＯ４）を形成することができる。本明細書で使用される場合、「スタッコ」および「焼石膏」という用語は、そこに含まれる場合がある硫酸カルシウムの半水和物および無水石膏の両方の形態を指す。半水和物形態を生成するための石膏の焼成は、次の式によって行われる。
ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ→ＣａＳＯ４・０．５Ｈ２Ｏ＋１．５Ｈ２Ｏ
ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ→ＣａＳＯ４・０．５Ｈ２Ｏ＋１．５Ｈ２Ｏ
【0008】
焼石膏は、水と反応して硫酸カルシウム二水和物を形成することができ、この硫酸カルシウム二水和物は、剛性製品であり、本明細書では「硬化石膏」と呼ばれる。
【0009】
石膏はまた、例えば、発電所からの排煙脱硫などの工業プロセスの副産物として合成的に得られる場合がある（当技術分野では「シンジプ」と呼ばれる）。天然石膏または合成石膏を、典型的には１５０℃より高い高温で焼成することができ、これにより、スタッコ（すなわち、硫酸カルシウム半水和物および／または硫酸カルシウム無水石膏の形態の焼石膏）を形成し、スタッコは、引き続き、ボードなどの所望の形状に硬化石膏を形成するために再水和が行われる場合がある。
【0010】
発電所から得られる合成石膏は、通常、建設プロジェクト向けの石膏パネルでの使用に適している。合成石膏は、発電所からの排煙脱硫プロセスの副産物である（脱硫石膏またはデサルフォジプサムまたはＤＳＧとしても知られる）。特に、二酸化硫黄を含む排煙は、石灰または石灰石で湿式洗浄され、石灰または石灰石は、次の反応において亜硫酸カルシウムを生成する。
ＣａＣＯ３＋ＳＯ２→ＣａＳＯ３＋ＣＯ２
次に、亜硫酸カルシウムは次の反応で硫酸カルシウムに変換される。
ＣａＳＯ３＋２Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２→ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ
次に、半水和物の形態は、天然石膏に使用されるのと同様の方法で焼成によって生成される場合がある。
ＣａＣＯ３＋ＳＯ２→ＣａＳＯ３＋ＣＯ２
次に、亜硫酸カルシウムは次の反応で硫酸カルシウムに変換される。
ＣａＳＯ３＋２Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２→ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ
次に、半水和物の形態は、天然石膏に使用されるのと同様の方法で焼成によって生成される場合がある。
【0011】
しかし、多くの従来の石炭火力発電所は、より環境に優しいエネルギー源を優先して閉鎖されている。石炭火力発電所の閉鎖により、石膏パネルの製造に適した合成石膏がますます不足している。低品質の合成石膏は、発電所やその他の代替源から入手できるが、この代替源からの石膏はしばしば、かなり高い濃度の外来塩、特にマグネシウムまたはナトリウム塩、特に塩化マグネシウムおよび塩化ナトリウムを含む。少量の塩化カリウムおよび塩化カルシウムも、代替源からの合成石膏に存在する場合がある。外来塩は、ボード芯と、カバーシート、特に裏紙カバーシートとの間の接着力を低下させる傾向があるため、問題となる可能性がある。
【0012】
この背景技術の記載は、読者を補助するために発明者らによってなされており、従来技術の引用でも、示された課題のうちのいずれもそれ自体が当該技術分野において認識されたことを示すものでもないことが認識されるであろう。記載される原理は、いくつかの点および実施形態では、他のシステムに固有の問題を軽減することができるが、保護される技術革新の範囲は、本明細書に記述される任意の特定の問題を解決する特許請求される発明の能力によってではなく、添付の特許請求の範囲によって定義されることが理解されるであろう。
【発明の概要】
【0013】
本発明は、石膏ボードと、硬化石膏層とボードのカバーシートとの間に良好な接着性を示す石膏ボードを製造する方法に関する。本発明は、高含有量の塩不純物を含むスタッコから形成されたボードに特に適用可能である。一般的に、スタッコは、天然または合成供給源からの石膏を焼成することによって形成される。自然界では、それは地中から採掘することができる一般的な豊富な鉱物である。合成形態の石膏は、高硫黄炭を燃焼する石炭火力発電所に関連する排煙脱硫（ＦＧＤ）プロセスからの副産物として得ることができる。発電所では、二酸化硫黄の排出は湿式洗浄プロセスによって除去される。石灰石スラリーを注入すると、フライアッシュを除去した後に合成石膏が沈殿する。例えば、合成石膏のいくつかの形態は、高含有量の塩不純物を含み、それはその後、焼成石膏として形成されたスタッコに残る。合成石膏中の塩不純物は、例えば高塩炭に起因する可能性がある。これらの塩不純物は、カバーシート（例えば、紙から形成される）とボード内の硬化石膏層（例えば、ボード芯）との間の接着に悪影響を与えることが見出されている。
【0014】
本発明は、少なくとも１つの硬化石膏層が２枚のカバーシートの間に挟まれ、カバーシートの少なくとも一方が高吸収紙である製品および製造方法を提供する。このようにして、本発明は、例えば、紙と芯との接着を妨げることが分かっているＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＭｇＣｌ２、および／またはＣａＣｌ２などの塩化物塩を含む望ましくない外来塩を含む、低品質の合成石膏に由来するスタッコから硬化石膏層が形成される場合でも、接着性の改善を可能にする。
【0015】
したがって、一態様では、本発明は、表カバーシートと裏カバーシートとの間に配置された硬化石膏芯を含む石膏ボードを提供し、前記硬化石膏芯は、水、スタッコ、および高塩不純物含有量（例えば、塩化物塩）を含むスラリーから形成される。カバーシートの少なくとも一方は高吸収紙である。本明細書で使用される場合、高吸収紙は、従来の紙グレードと比較してより多くの水を吸収する紙を指す。必要に応じて、硬化石膏芯の第１の面とフェイスカバーシートとの間に表スキムコート層を配置することができ、硬化石膏芯の第２の面と裏カバーシートとの間に裏スキムコート層を配置することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも裏カバーシートは高吸収紙である。
【0016】
別の態様では、本発明は、石膏ボードを製造する方法を提供する。この方法は、少なくとも水と高塩不純物含有量を含むスタッコを混合して、第１のスラリーを形成することを含む。第１のスラリーを塗布して、表カバーシートに接着関係で硬化石膏ボード芯を形成する。ボード芯は、第１面と第２面とを有する。第１の面は表カバーシートに面している。ボード芯の第２の面に接着関係で裏カバーシートを塗布して、ボード前駆体を形成する。カバーシートの少なくとも一方は、高吸収紙（例えば、いくつかの実施形態では、少なくとも裏カバーシートシート）である。ボード前駆体を乾燥させ、ボードを形成する。必要に応じて、表スキムコート層および裏スキムコート層を、ボード芯のいずれかの側に任意の適切な方法で提供することができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１のスラリーが表紙上に塗布される前に、少なくともスタッコおよび水を含む第２のスラリーが表紙に塗布される。第２のスラリーは、表カバーシートとボード芯との間に配置された表スキムコートを形成する。同様に、必要に応じて、裏カバーシートがボード芯上に塗布される前に、少なくともスタッコおよび水を含む第３のスラリーを裏紙に塗布することができる。第３のスラリーは、裏カバーシートとボード芯の間に配置された裏スキムコートを形成する。第２および第３のスラリーは、同じであっても異なっていてもよく、好ましい実施形態では、一般に、第１のスラリーよりも高密度である。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施例１で論じられた接着試験後の３つのボードの写真である。
【0018】
【図2】実施例１で論じられた接着試験後の３つのボードの写真である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明は、少なくとも部分的に、２枚のカバーシートの間に挟まれた少なくとも１つの硬化石膏層を含むボード上に基づいており、硬化石膏層とカバーシートとの間の接着性を向上するために、カバーシートの少なくとも一方が高吸収紙の形態を取る。本発明は、硬化石膏層が相当量の外来塩を含むスタッコスラリーから形成される石膏ボードに特に有用である。例えば、いくつかの実施形態では、塩は、塩化物塩、例えば、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）、および／または塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）である。
【0020】
そのような塩は、例えば、スタッコが低品質の合成石膏に由来するスタッコスラリーに見出すことができる。この点で、通常、ボード製造施設には石膏が調達され、石膏はその後焼成されてスタッコを形成する。次に、スタッコを水と反応させて、所望の寸法の石膏（すなわち、硫酸カルシウム二水和物）層を形成する。低品質の合成石膏に相当量の塩不純物が含まれている場合、そのような塩は焼成後にスタッコに残り、したがってスタッコスラリーに存在することが分かっている。いくつかの実施形態では、スタッコスラリーは、高品質の塩、例えば、上記硫酸カルシウム半水和物の１，０００，０００重量部当たり少なくとも約１５０ｐｐｍの塩化物アニオン、例えば、上記硫酸カルシウム半水和物の１，０００，０００重量部当たり約１５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍの塩化物アニオンを含む。相当量の塩不純物の存在は、ボード芯と紙カバーシートの間の接着を妨げることが分かっている。
【0021】
高吸収紙は、従来の紙よりも多くの水分を吸収する。高塩スタッコを使用すると、塩が紙カバーシートの表面、紙カバーシートの層の間、および紙カバーシートとボード芯の間の界面に移動し、その結果、接着性が低下し、層間剥離が生じる可能性がある。特定の理論に拘束されることを望まないが、高吸収紙の使用は、カバー紙の外側に移動する塩不純物の量を増加させ、それに応じてカバーシートと芯の界面に移動する塩の量を減少させると考えられている。さらに、窯での乾燥工程において、ボードの表面から水分が蒸発すると、高吸収紙は従来の紙よりも早く水分を吸収して蒸発する傾向があり、その結果、より多くの塩が紙の外側に移動すると考えられている。
【0022】
高吸収紙は、任意の適切な重量および厚さを有することができる。一般的に、紙の重量は、単位面積あたりの重量を指す坪量によって決定される。これは、紙の重量として１０００平方フィート当たりのポンドとして表すことができる。いくつかの実施形態では、高吸収紙は、約３０ｌｂ／ＭＳＦから約７０ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４２ｌｂ／ＭＳＦから約６０ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４５ｌｂ／ＭＳＦから約５５ｌｂ／ＭＳＦの坪量を有する。いくつかの実施形態では、高吸収紙は、約７ミル（ｍｉｌｓ）から約２０ミル、例えば、約１０ミルから約１５ミル（例えば、約１２ミル）のキャリパーを有する。ｇ／ｍ２で表される６０秒にわたる表面の水吸収がコブ試験で測定される。この試験では、１００ｃｍ２の紙の表面で、コブ試験に基づいて何グラムの水が吸収されるかを求める。コブ試験の手順基準は、ＴＡＰＰＩ Ｔ ４４１で説明されている。
【0023】
高吸収紙は、従来の紙よりも高い任意の適切な吸水性を有することができる。接着側のコブ値は石膏スラリーと接触している紙の内側を指し、ライナー側のコブ値はスラリーと接触していない紙の外側を指し、これらのコブ値はＴＡＰＰＩ Ｔ ４４１試験手順に記載されているＴＡＰＰＩ基準に準拠して測定される。例えば、いくつかの実施形態では、高吸収紙は、少なくとも約１．８ｇ／１００ｃｍ２、例えば、約１．８ｇ／１００ｃｍ２から約３ｇ／１００ｃｍ２、例えば、約１．８ｇ／１００ｃｍ２から約２．９ｇ／１００ｃｍ２、約１．８ｇ／１００ｃｍ２から約２．７ｇ／１００ｃｍ２、約１．８ｇ／１００ｃｍ２から約２．５ｇ／１００ｃｍ２、約２ｇ／１００ｃｍ２から約３ｇ／１００ｃｍ２、約２ｇ／１００ｃｍ２から約２．９ｇ／１００ｃｍ２、約２ｇ／１００ｃｍ２から約２．７ｇ／１００ｃｍ２、約２ｇ／１００ｃｍ２から約２．５ｇ／１００ｃｍ２、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約３ｇ／１００ｃｍ２、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約２．９ｇ／１００ｃｍ２、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約２．７ｇ／１００ｃｍ２、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約２．５ｇ／１００ｃｍ２、約２．２ｇ／１００ｃｍ２から約３ｇ／１００ｃｍ２、約２ｇ／１００ｃｍ２から約２．９ｇ／１００ｃｍ２、約２．２ｇ／１００ｃｍ２から約２．７ｇ／１００ｃｍ２、または約２．２ｇ／１００ｃｍ２から約２．５ｇ／１００ｃｍ２、約２．４ｇ／１００ｃｍ２から約３ｇ／１００ｃｍ２、約２．４ｇ／１００ｃｍ２から約２．９ｇ／１００ｃｍ２、約２．４ｇ／１００ｃｍ２から約２．７ｇ／１００ｃｍ２などの接着側コブ値を有する。
【0024】
いくつかの実施形態では、高吸収紙は、少なくとも約０．５ｇ／１００ｃｍ２、例えば、約０．５ｇ／１００ｃｍ２から約１．５ｇ／１００ｃｍ２、例えば、約０．５ｇ／１００ｃｍ２から約１．２ｇ／１００ｃｍ２、約０．７ｇ／１００ｃｍ２から約１．５ｇ／１００ｃｍ２、約０．７ｇ／１００ｃｍ２から約１．２ｇ／１００ｃｍ２、約０．９ｇ／１００ｃｍ２から約１．５ｇ／１００ｃｍ２、約０．９ｇ／１００ｃｍ２から約１．２ｇ／１００ｃｍ２などのライナー側コブ値を有する。高吸収紙の例としては、ＵＳＧのＮｅｗｓｌｉｎｅＨｉ－ＡｂｓおよびＮｅｗｓ ＳＨＷ ＨｉＡｂｓがある。Ｎｅｗｓｌｉｎｅ Ｈｉ Ａｂｓは、約４５ｌｂ／ＭＳＦから約４８ｌｂ／ＭＳＦの坪量を有する。Ｎｅｗｓｌｉｎｅ ＳＨＷ Ｈｉ Ａｂｓは超高吸収紙で、約５３～約６３．５ｌｂ／ＭＳＦの坪量を有する。
【0025】
ボードが１つの高吸収カバーシート（例えば、裏カバーシートシート）のみを有する実施形態では、他方のカバーシート（例えば、表カバーシート）は、任意の適切な坪量および厚さを有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、他方のカバーシートは、約１０ｌｂ／ｍｓｆから約６０ｌｂ／ｍｓｆ、例えば、約１０ｌｂ／ｍｓｆから約５５ｌｂ／ｍｓｆ、約１０ｌｂ／ｍｓｆから約５０ｌｂ／ｍｓｆ、約１０ｌｂ／ｍｓｆから約４０ｌｂ／ｍｓｆ、約２０ｌｂ／ｍｓｆから約６０ｌｂ／ｍｓｆ、約２０ｌｂ／ｍｓｆから約５５ｌｂ／ｍｓｆ、約２０ｌｂ／ｍｓｆから約５０ｌｂ／ｍｓｆ、約２０ｌｂ／ｍｓｆから約４０ｌｂ／ｍｓｆ、約３０ｌｂ／ｍｓｆから約６０ｌｂ／ｍｓｆ、約３０ｌｂ／ｍｓｆから約５５ｌｂ／ｍｓｆ、約３０ｌｂ／ｍｓｆから約５０ｌｂ／ｍｓｆ、約３０ｌｂ／ｍｓｆから約４０ｌｂ／ｍｓｆなどの坪量を有することができる。いくつかの実施形態では、他方のカバーシートは、約１５ｌｂ／ＭＳＦから約３５ｌｂ／ｍｓｆ、例えば約２０ｌｂ／ＭＳＦから約３３ｌｂ／ｍｓｆ、約２０ｌｂ／ＭＳＦから約３１ｌｂ／ｍｓｆ、約２０ｌｂ／ＭＳＦから約２９ｌｂ／ｍｓｆ、約２０ｌｂ／ＭＳＦから約２７ｌｂ／ｍｓｆ、約１５ｌｂ／ＭＳＦから約３１ｌｂ／ｍｓｆなどの重量を有する。そのような重量の紙は、約０．００５インチから約０．０１５インチの厚さの公称厚さ、例えば、０．００７から約０．０３インチ（例えば、約０．０１インチ）を有することができる。いくつかの実施形態では、他方のカバーシートは、約０．００８インチから約０．０１３インチの厚さを有する紙の形態であり得る。
【0026】
必要に応じて、ボードに表スキムコートおよび／または裏スキムコートを含めることができる。好ましい実施形態では、スキムコート層は、一般に、より高密度であり、硬化石膏芯に比べて非常に薄い。いくつかの実施形態では、硬化石膏芯を形成する層は、累積的に石膏層の厚さ、およびボード全体に最も大きく寄与する。いくつかの実施形態では、硬化石膏芯は、すべての石膏層の全厚の実質的な厚さ（例えば、少なくとも約９０％、少なくとも約９２％、少なくとも約９５％、または少なくとも約９７％）を構成する。いくつかの実施形態では、表および／または裏スキムコート層は、約０．１２５インチ（１／８インチ）から約０．０１６インチ（１／６４インチ）の乾燥厚さを有する。好ましい実施形態では、少なくとも１つのスキムコート層は、約０．０８インチから約０．０２インチ、例えば、約０．０８インチから約０．０３インチ、約０．０７インチから約０．０２インチ、約０．０７インチから約０．０３インチ、約０．０６インチから約０．０２インチ、約０．０６インチから約０．０３インチ、約０．０５インチから約０．０２インチ、約０．０５インチから約０．０３インチ、約０．０４インチから約０．０２インチ、または約０．０４インチから約０．０３インチの厚さを有する。
【0027】
いくつかの実施形態では、参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年１１月５日に出願された米国特許出願第６２／９３０，９６５号に記載されるように、一方または両方のスキムコートを、スキムコートデンプンを含むスラリーから調製することができる。驚くべきことに、かつ予想を超えて、非常に薄い裏スキムコートにスキムコートデンプンを含めると、芯と裏カバーシートの間の接着がさらに強化されることが分かった。特定の理論によって見出されることを望むものではないが、薄いスキムコート中のスキムコートデンプンの存在は、デンプンが紙繊維と芯内の石膏結晶とを強固に接着する接着剤として作用すると考えられているため、カバーシートと石膏芯との接着を強化するのに効果的である。
【0028】
壁アセンブリでは、ボードを基板、通常はフレーミング構造のスタッドに取り付けることができる。壁アセンブリでは、ボードの裏面（すなわち、裏カバーシートの外面）がスタッドに向かって内側を向いているのに対し、ボードを使用時に取り付けたときにぶら下がった状態で、ボードの表面（すなわち、表カバーシートの外面）は見えている。
【0029】
ボードの硬化石膏層を作るのに使用されるスタッコスラリーは、例えば、硫酸カルシウムアルファ半水和物、硫酸カルシウムベータ半水和物、および／または硫酸カルシウム無水物の形態でスタッコを含む。スタッコおよび水に加えて、ボード芯は、好ましくは、その低密度に寄与する薬剤、好ましくは発泡剤から形成されるが、いくつかの実施形態では、低密度フィラー（例えば、パーライト、低密度骨材など）を使用することができる。様々な発泡剤レジームが当技術分野でよく知られている。発泡剤は、硬化石膏の結晶マトリックス内に気泡分布を形成するために含まれ得る。いくつかの実施形態では、発泡剤は、主重量部分の不安定構成要素と、少重量部分の安定構成要素（例えば、不安定および安定／不安定のブレンドが組み合わされる場合）とを含む。安定構成要素に対する不安定構成要素の重量比は、硬化石膏芯内に気泡分布を形成するのに有効である。例えば、米国特許第５，６４３，５１０号、同第６，３４２，２８４号、および同第６，６３２，５５０号を参照されたい。いくつかの実施形態では、発泡剤は、アルキルサルフェート界面活性剤を含む。
【0030】
ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ペンシルベニア州アンブラー）の石鹸製品のＨＹＯＮＩＣライン（例えば、２５ＡＳ）などの多くの商業的に知られる発泡剤が入手可能であり、本開示の実施形態に従って使用され得る。他の市販の石鹸としては、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（イリノイ州ノースフィールド）のＰｏｌｙｓｔｅｐ Ｂ２５が挙げられる。本明細書に記載される発泡剤は、単独で、または他の発泡剤と組み合わせて使用され得る。泡は事前に生成してからスタッコスラリーに添加できる。事前生成は、水性発泡剤に空気を挿入することによって起こり得る。泡を生成するための方法および装置は、周知である。例えば、米国特許第４，５１８，６５２号、同第２，０８０，００９号、および同第２，０１７，０２２号を参照されたい。
【0031】
いくつかの実施形態では、発泡剤は、少なくとも１つのアルキルサルフェート、少なくとも１つのアルキルエーテルサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせを含む、またはそれらから成る、またはそれらから本質的に成るが、本質的にオレフィン（例えば、オレフィンサルフェート）および／もしくはアルキンを含まない。オレフィンまたはアルキンを本質的に含まないということは、発泡剤が（ｉ）スタッコの重量に基づき０重量％、またはオレフィンおよび／もしくはアルキンがない、あるいは（ｉｉ）効果のない量、または（ｉｉｉ）微々たる量のオレフィンおよび／もしくはアルキン、のいずれかを含有することを意味する。効果のない量の例は、当業者が理解するように、オレフィンおよび／またはアルキンの発泡剤を使用する意図された目的を達成するための閾値量未満の量である。微々たる量は、当業者が理解するように、スタッコの重量に基づき、例えば、約０．００１重量％未満、例えば、約０．０００５重量％未満、約０．００１重量％未満、約０．００００１重量％未満などであってもよい。
【0032】
不安定な石鹸のいくつかのタイプは、本開示の実施形態に従って、異なる鎖長および異なるカチオンを有するアルキルサルフェート界面活性剤である。好適な鎖長は、例えば、Ｃ８～Ｃ１２、例えば、Ｃ８～Ｃ１０またはＣ１０～Ｃ１２であり得る。好適なカチオンとしては、例えば、ナトリウム、アンモニウム、マグネシウム、またはカリウムが挙げられる。不安定な石鹸の例としては、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸マグネシウム、デシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸アンモニウム、ドデシル硫酸カリウム、デシル硫酸カリウム、オクチル硫酸ナトリウム、デシル硫酸マグネシウム、デシル硫酸アンモニウム、それらのブレンド、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
【0033】
安定な石鹸のいくつかのタイプは、本開示の実施形態に従って、異なる（一般的により長い）鎖長および異なるカチオンを有するアルコキシル化（例えば、エトキシル化）アルキルサルフェート界面活性剤である。好適な鎖長は、例えば、Ｃ１０～Ｃ１４、例えば、Ｃ１２～Ｃ１４、またはＣ１０～Ｃ１２であり得る。好適なカチオンとしては、例えば、ナトリウム、アンモニウム、マグネシウム、またはカリウムが挙げられる。安定な石鹸の例としては、例えば、ラウレス硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸カリウム、ラウレス硫酸マグネシウム、ラウレス硫酸アンモニウム、それらのブレンド、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、これらの列挙から安定な石鹸および不安定な石鹸の任意の組み合わせが使用され得る。
【0034】
発泡剤の組み合わせおよびそれらの発泡石膏生成物の調製における添加の例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，６４３，５１０号に開示される。例えば、安定な泡を形成する第１の発泡剤および不安定な泡を形成する第２の発泡剤が組み合わされ得る。いくつかの実施形態では、第１の発泡剤は、石鹸であり、例えば、８～１２個の炭素原子のアルキル鎖長、および１～４単位のアルコキシ（例えば、エトキシ）基鎖長を有するアルコキシル化アルキルサルフェート石鹸である。第２の発泡剤は、任意で、６～２０個の炭素原子、例えば、６～１８個または６～１６個の炭素原子のアルキル鎖長を有する非アルコキシル化（例えば、非エトキシル化）アルキルサルフェート石鹸である。これらの２つの石鹸の個々の量を調節することは、いくつかの実施形態に従って、約１００％安定な石鹸または約１００％不安定な石鹸が達成されるまで、ボード泡構造の制御を可能にすると考えられている。
【0035】
いくつかの実施形態では、米国特許公開第ＵＳ ２０１７／００９６３６９ Ａ１号、同第ＵＳ ２０１７／００９６３６６ Ａ１号、および同第ＵＳ ２０１７／０１５２１７７ Ａ１号に記載されるように、脂肪アルコールは、任意で、発泡剤と共に、例えば、発泡体を調製するための予混合に含まれ得る。これは、泡の安定性の向上をもたらすことにより、泡（空気）空隙のサイズおよび分布をより上手く制御できる。脂肪族アルコールは、任意の好適な脂肪族脂肪アルコールであってもよい。本明細書全体を通して定義されるように、「脂肪族」は、アルキル、アルケニル、またはアルキニルを指し、置換または非置換、分枝または非分枝、および飽和または不飽和であってもよく、いくつかの実施形態に関連して、本明細書に記載される炭素鎖、例えば、Ｃｘ～Ｃｙ（ｘおよびｙは整数である）によって示されることが理解されるであろう。したがって、脂肪族という用語は、基の疎水性を維持するヘテロ原子置換を有する鎖も指す。脂肪アルコールは、単一化合物であってもよく、または２つ以上の化合物の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、任意の脂肪アルコールは、Ｃ６～Ｃ２０脂肪アルコール（例えば、Ｃ６～Ｃ１８、Ｃ６～Ｃ１１６、Ｃ６～Ｃ１４、Ｃ６～Ｃ１２、Ｃ６～Ｃ１０、Ｃ６～Ｃ８、Ｃ８～Ｃ１６、Ｃ８～Ｃ１４、Ｃ８～Ｃ１２、Ｃ８～Ｃ１０、Ｃ１０～Ｃ１６、Ｃ１０～Ｃ１４、Ｃ１０～Ｃ１２、Ｃ１２～Ｃ１６、Ｃ１２～Ｃ１４、またはＣ１４～Ｃ１６脂肪族脂肪アルコールなど）である。例には、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【0036】
いくつかの実施形態では、任意の泡安定剤は、脂肪アルコールを含み、脂肪酸アルキロアミドまたはカルボン酸タウリドを本質的に含まない。いくつかの実施形態では、任意の泡安定剤は、本質的にグリコールを含まないが、グリコールは、いくつかの実施形態では、例えば、より高い界面活性剤の含量を可能にするために含まれ得る。上記成分のうちのいずれも本質的に含まないということは、泡安定剤が、（ｉ）これらの成分のうちのいずれかの重量に基づき０重量％、または（ｉｉ）効果のない量、または（ｉｉｉ）これらの成分のうちのいずれかの微々たる量、のいずれかを含有することを意味する。効果のない量の例は、当業者が理解するように、これらの成分のうちのいずれを使用する意図された目的を達成するための閾値量未満の量である。微々たる量とは、当業者が理解するように、スタッコの重量に基づき、例えば、約０．０００１重量％未満、例えば、約０．００００５重量％未満、約０．００００１重量％未満、約０．０００００１重量％未満などであってもよい。
【0037】
好適な空隙分布および壁厚（独立して）は、特により低密度のボード（例えば、約３５ｐｃｆ未満）で強度を増強するのに有効であり得ることが分かっている。例えば、ＵＳ２００７／００４８４９０およびＵＳ２００８／００９００６８を参照されたい。一般に、直径約５μｍ以下の空隙を有する蒸発水ボイドもまた、前述の空気（泡）ボイドと共に総ボイド分布に寄与する。いくつかの実施形態では、約５ミクロンを超える孔径を有する空隙と約５ミクロン以下の孔径を有する空隙との体積比は、約０．５：１～約９：１、例えば、約０．７：１～約９：１、約０．８：１～約９：１、約１．４：１～約９：１、約１．８：１～約９：１、約２．３：１～約９：１、約０．７：１～約６：１、約１．４：１～約６：１、約１．８：１～約６：１、約０．７：１～約４：１、約１．４：１～約４：１、約１．８：１～約４：１、約０．５：１～約２．３：１、約０．７：１～約２．３：１、約０．８：１～約２．３：１、約１．４：１～約２．３：１、約１．８：１～約２．３：１などである。
【0038】
本明細書で使用される場合、空隙のサイズは、芯内での個々の空隙の最大直径から計算される。最大直径は、フェレット径と同じである。それぞれ画定された空隙の最大直径は、試料の画像から得られ得る。画像は、二次元画像を提供する走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの任意の好適な技術を使用して撮影され得る。大量の空隙の孔径が、空隙の断面（孔）のランダム性が平均直径を提供することができるように、ＳＥＭ画像で測定され得る。試料の芯全体を通してランダムに位置する複数の画像中の空隙の測定を行うことにより、この計算を改善することができる。加えて、いくつかの二次元ＳＥＭ画像に基づき、芯の三次元立体的モデルを構築することもまた、空隙サイズの計算を改善することができる。別の技術は、三次元画像を提供するＸ線ＣＴ走査分析（ＸＭＴ）である。別の技術は、光学顕微鏡法であり、光対比が、例えば、空隙の深度を判定するのを補助するために使用され得る。空隙は、手動、または画像分析ソフトウェア、例えば、ＮＩＨによって開発されたＩｍａｇｅＪを使用することのいずれかによって測定され得る。当業者は、画像からの空隙のサイズおよび分布の手動判定が、各空隙の寸法の目視観測によって判定され得ることを理解するであろう。試料は、石膏ボードを分割することによって得られ得る。
【0039】
発泡剤は、例えば、所望の密度に応じて、任意の適切な量でスタッコスラリーに含まれ得る。発泡剤の溶液は、例えば、約０．５％（ｗ／ｗ）で調製される。適切な量の空気が適切な量の発泡剤の溶液と混合され、スラリーに添加される。必要な空気の量に応じて、発泡剤の溶液の濃度は、約０．１％～約１％（ｗ／ｗ）まで変化し得る。スキムコート層はより高い密度を有するため、スキムコート層を形成するためのスラリーは、より少ない（または全くない）泡で作ることができる。
【0040】
脂肪アルコールは、含まれる場合、任意の好適な量でスタッコスラリー中に存在し得る。いくつかの実施形態では、脂肪アルコールは、スタッコの約０．０００１重量％～約０．０３重量％、例えば、スタッコの約０．０００１重量％～約０．０２５重量％、スタッコの約０．０００１重量％～約０．０２重量％、またはスタッコの約０．０００１重量％～約０．０１重量％の量で芯スラリーに存在する。スキムコート層のためのスラリーは殆どまたは全く泡を含まないため、脂肪アルコールはスキムコート層に必要ではなく、あるいはより少ない量で、例えば、スタッコの約０．０００１重量％～約０．００４重量％、例えば、スタッコの約０．００００１重量％～約０．００３重量％、スタッコの約０．００００１重量％～約０．００１５重量％、またはスタッコの約０．００００１重量％～約０．００１重量％で含まれ得る。
【0041】
例えば、促進剤、遅延剤などを含む当技術分野で知られている他の成分もまた、ボード芯スラリーに含められ得る。促進剤は、様々な形態であり得る（湿潤石膏促進剤、耐熱性促進剤、および気候安定化促進剤）。例えば、米国特許第３，５７３，９４７号および同第６，４０９，８２５号を参照されたい。促進剤および／または遅延剤が含まれるいくつかの実施形態では、促進剤および／または遅延剤は各々、スタッコの約０重量％～約１０重量％（例えば、約０．１％～約１０％）など、例えば、約０％～約５重量％のスタッコ（例えば、約０．１％～約５％）の固形ベースの量でスタッコスラリー中に存在し得る。
【0042】
さらに、いくつかの実施形態では、石膏層は、少なくとも１つの分散剤からさらに形成されて、流動性を増強することができる。分散剤は、スタッコスラリー中、他の乾燥成分と共に乾燥形態で、かつ／または他の液体成分と共に液体形態で含まれてもよい。分散剤の例としては、ナフタレンスルホン酸およびホルムアルデヒドの縮合生成物である、ポリナフタレンスルホン酸およびその塩（ポリナフタレンスルホネート）および誘導体などのナフタレンスルホネート、ならびにポリカルボン酸エーテルなどのポリカルボキシレート分散剤、例えば、ＰＣＥ２１１、ＰＣＥ１１１、１６４１、１６４１Ｆ、もしくはＰＣＥ ２６４１型分散剤、例えば、ＭＥＬＦＬＵＸ ２６４１Ｆ、ＭＥＬＦＬＵＸ ２６５１Ｆ、ＭＥＬＦＬＵＸ １６４１Ｆ、ＭＥＬＦＬＵＸ ２５００Ｌ分散剤（ＢＡＳＦ）、およびＣｏａｔｅｘ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣＯＡＴＥＸ Ｅｔｈａｃｒｙｌ Ｍ；ならびに／またはリグノスルホネートもしくはスルホン化リグニンが挙げられる。リグノスルホネートは、亜硫酸塩パルプ化を用いた木材パルプ生産の副生成物である、水溶性アニオン高分子電解質ポリマーである。本開示の実施形態の原理の実施に有用なリグニンの一例は、リードリグニン社から入手可能なマラスペルＣ－２１である。
【0043】
低分子量分散剤が一般的に好ましい。ナフタレンスルホネート分散剤の場合、いくつかの実施形態では、それらは、約３，０００～約１０，０００（例えば、約８，０００～約１０，０００）の分子量を有するように選択される。いくつかの実施形態では、例えば、分子量が１０，０００を超える、より高い水需要のナフタレンスルホネートを使用することができる。別の例として、ＰＣＥ２１１タイプの分散剤の場合、いくつかの実施形態では、分子量は約２０，０００から約６０，０００であり得、これは、分子量が６０，０００を超える分散剤よりも遅延が少ない。
【0044】
ナフタレンスルホネートの一例は、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＤＩＬＯＦＬＯである。ＤＩＬＯＦＬＯは、４５％ナフタレンスルホネート水溶液であるが、例えば、約３５重量％～約５５重量％の固形分の範囲内の他の水溶液もまた、容易に入手可能である。ナフタレンスルホネートは、例えば、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＬＯＭＡＲ Ｄなど、乾燥固体または粉末形態で使用され得る。ナフタレンスルホネートの別の例は、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ペンシルベニア州アンブラー）から入手可能なＤＡＸＡＤである。
【0045】
分散剤は、含まれる場合、任意の好適な量で存在し得る。いくつかの実施形態では、例えば、分散剤は、スタッコスラリー中に、例えば、スタッコの重量に対して約０％から約０．５％、例えば、約０．０１％から約０．７％、例えば、約０．０１％から約０．４％、約０．１％から約０．２％などの量で存在することができる。
【0046】
いくつかの実施形態では、石膏層は、必要に応じて、少なくとも１つのホスフェート含有化合物からさらに形成されて、グリーン強度、寸法安定性、および／または撓み耐性を増強することができる。例えば、いくつかの実施形態において有効なホスフェート含有構成要素としては、水溶性構成要素が挙げられ、イオン、塩、または酸、すなわち、縮合リン酸の形態であってもよく、それらのそれぞれは、２つ以上のリン酸単位、縮合ホスフェートの塩またはイオンを含み、それらのそれぞれは２つ以上のホスフェート単位、オルトホスフェートの一塩基塩または一価イオン、ならびに水溶性非環式ポリホスフェート塩を含む。例えば、米国特許第６，３４２，２８４号、同第６，６３２，５５０号、同第６，８１５，０４９号、および同第６，８２２，０３３号を参照されたい。
【0047】
いくつかの実施形態で添加された場合、リン酸塩組成物は、グリーン強度、永久変形（例えば、たるみ）に対する耐性、寸法安定性などを高めることができる。グリーン強度は、製造中にまだ湿っている間のボードの強度を指す。製造プロセスの厳格さにより、十分なグリーン強度がないと、ボードの前駆体が製造ラインで損傷する可能性がある。
【0048】
例えば、トリメタリン酸ナトリウム、トリメタリン酸カリウム、トリメタリン酸リチウム、およびトリメタリン酸アンモニウムを含むトリメタホスフェート化合物を使用することができる。トリメタリン酸ナトリウム（ＳＴＭＰ）が好ましいが、他のホスフェートが好適である場合があり、例えば、テトラメタリン酸ナトリウム、約６～約２７の反復ホスフェート単位を有し、分子式Ｎａｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１（式中、ｎ＝６～２７）を有するヘキサメタリン酸ナトリウム、分子式Ｋ４Ｐ２Ｏ７を有するピロリン酸四カリウム、分子式Ｎａ３Ｋ２Ｐ３Ｏ１０を有するトリポリリン酸三ナトリウム二カリウム、分子式Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０を有するトリポリリン酸ナトリウム、分子式Ｎａ４Ｐ２Ｏ７を有するピロリン酸四ナトリウム、分子式Ａｌ（ＰＯ３）３を有するトリメタリン酸アルミニウム、分子式Ｎａ２Ｈ２Ｐ２Ｏ７を有する酸性ピロリン酸ナトリウム、１，０００～３，０００の反復ホスフェート単位を有し、分子式（ＮＨ４）ｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１（式中、ｎ＝１，０００～３，０００）を有するポリリン酸アンモニウム、または２以上の反復リン酸単位を有し、分子式Ｈｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１（式中、ｎは２以上である）を有するポリリン酸が挙げられる。
【0049】
ポリホスフェートは、含まれる場合、任意の好適な量で存在し得る。説明のために、いくつかの実施形態では、ポリホスフェートは、例えば、スタッコの約０．１％～約１％、例えば、約０．２％～約０．４重量％、スタッコの約０％～約０．５％、例えば、約０％～約０．２重量％の量でスラリー中に存在し得る。したがって、分散剤およびポリホスフェートは、任意で、スタッコスラリー中に任意の好適な量であり得る。
【0050】
ボード芯は、所望の総複合ボード密度、例えば、約１６ｐｃｆ（約２６０ｋｇ／ｍ３）～約４０ｐｃｆ、例えば、約１８ｐｃｆ～約４０ｐｃｆ、１８ｐｃｆ～約３８ｐｃｆ、１８ｐｃｆ～約３６ｐｃｆ、１８ｐｃｆ～約３２ｐｃｆ、２０ｐｃｆ～約４０ｐｃｆ、２０ｐｃｆ～約３６ｐｃｆ、２０ｐｃｆ～約３２ｐｃｆ、２２ｐｃｆ～約４０ｐｃｆ、２２ｐｃｆ～約３６ｐｃｆ、２２ｐｃｆ～約３２ｐｃｆ、２６ｐｃｆ～約４０ｐｃｆ、２６ｐｃｆ～約３６ｐｃｆ、または２６ｐｃｆ～約３２ｐｃｆの芯密度に寄与するのに有用な任意の好適な密度を有することができる。いくつかの実施形態では、ボード芯は、さらにより低い密度、例えば、約３０ｐｃｆ以下、約２９ｐｃｆ（約４６０ｋｇ／ｍ３）以下、約２８ｐｃｆ以下、約２７ｐｃｆ（約４３０ｋｇ／ｍ３）以下、約２６ｐｃｆ以下などを有する。例えば、いくつかの実施形態では、芯密度は、約１２ｐｃｆ（約１９０ｋｇ／ｍ３）～約３０ｐｃｆ、約１４ｐｃｆ（約２２０ｋｇ／ｍ３）～約３０ｐｃｆ、１６ｐｃｆ～約３０ｐｃｆ、１６ｐｃｆ～約２８ｐｃｆ、１６ｐｃｆ～約２６ｐｃｆ、１６ｐｃｆ～約２２ｐｃｆ（約３５０ｋｇ／ｍ３）、１８ｐｃｆ～約３０ｐｃｆ、１８ｐｃｆ～約２８ｐｃｆ、１８ｐｃｆ～約２６ｐｃｆ、１８ｐｃｆ～約２４ｐｃｆ、２０ｐｃｆ～約３０ｐｃｆ、２０ｐｃｆ～約２８ｐｃｆ、２０ｐｃｆ～約２６ｐｃｆ、２０ｐｃｆ～約２４ｐｃｆ、２２ｐｃｆ～約２８ｐｃｆなどである。
【0051】
いくつかの実施形態では、本開示に従って作製された複合ボードは、ＡＳＴＭ標準Ｃ４７３－１０に従った試験プロトコルを満たす。例えば、いくつかの実施形態では、ボードが１／２インチの厚さで鋳造されたとき、乾燥ボードは、ＡＳＴＭ Ｃ４７３－１０（方法Ｂ）に従って決定されるように、少なくとも約６７ｌｂｆ（ポンド力）、例えば、少なくとも約６８ｌｂｆ、少なくとも約７０ｌｂｆ、少なくとも約７２ｌｂｆ、少なくとも約７４ｌｂｆ、少なくとも約７５ｌｂｆ、少なくとも約７６ｌｂｆ、少なくとも約７７ｌｂｆなどの釘引き抜き抵抗を有する。様々な実施形態では、釘引き抜き抵抗は、約６７ｌｂｆ～約１００ｌｂｆ、約６７ｌｂｆ～約９５ｌｂｆ、約６７ｌｂｆ～約９０ｌｂｆ、約６７ｌｂｆ～約８５ｌｂｆ、約６７ｌｂｆ～約８０ｌｂｆ、約６７ｌｂｆ～約７５ｌｂｆ、約６８ｌｂｆ～約１００ｌｂｆ、約６８ｌｂｆ～約９５ｌｂｆ、約６８ｌｂｆ～約９０ｌｂｆ、約６８ｌｂｆ～約８５ｌｂｆ、約６８ｌｂｆ～約８０ｌｂｆ、約７０ｌｂｆ～約１００ｌｂｆ、約７０ｌｂｆ～約９５ｌｂｆ、約７０ｌｂｆ～約９０ｌｂｆ、約７０ｌｂｆ～約８５ｌｂｆ、約７０ｌｂｆ～約８０ｌｂｆ、約７２ｌｂｆ～約１００ｌｂｆ、約７２ｌｂｆ～約９５ｌｂｆ、約７２ｌｂｆ～約９０ｌｂｆ、約７２ｌｂｆ～約８５ｌｂｆ、約７２ｌｂｆ～約８０ｌｂｆ、約７２ｌｂｆ～約７７ｌｂｆ、約７２ｌｂｆ～約７５ｌｂｆ、約７５ｌｂｆ～約１００ｌｂｆ、約７５ｌｂｆ～約９５ｌｂｆ、約７５ｌｂｆ～約９０ｌｂｆ、約７５ｌｂｆ～約８５ｌｂｆ、約７５ｌｂｆ～約８０ｌｂｆ、約７５ｌｂｆ～約７７ｌｂｆ、約７７ｌｂｆ～約１００ｌｂｆ、約７７ｌｂｆ～約９５ｌｂｆ、約７７ｌｂｆ～約９０ｌｂｆ、約７７ｌｂｆ～約８５ｌｂｆ、または約７７ｌｂｆ～約８０ｌｂｆであり得る。
【0052】
いくつかの実施形態では、複合石膏ボードは、ＡＳＴＭ Ｃ４７３－１０、方法Ｂに従って決定されるように、少なくとも約１１ｌｂｆ、例えば、少なくとも約１２ｌｂｆ、少なくとも約１３ｌｂｆ、少なくとも約１４ｌｂｆ、少なくとも約１５ｌｂｆ、少なくとも約１６ｌｂｆ、少なくとも約１７ｌｂｆ、少なくとも約１８ｌｂｆ、少なくとも約１９ｌｂｆ、少なくとも約２０ｌｂｆ、少なくとも約２１ｌｂｆ、または少なくとも約２２ｌｂｆの平均芯硬度を有することができる。いくつかの実施形態では、ボードは、約１１ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、例えば、約１１ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１８ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１７ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１６ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１５ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１４ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１３ｌｂｆ、約１１ｌｂｆ～約１２ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約１８ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約１７ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約１６ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約１５ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約１４ｌｂｆ、約１２ｌｂｆ～約１３ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約１８ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約１７ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約１６ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約１５ｌｂｆ、約１３ｌｂｆ～約１４ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約１８ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約１７ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約１６ｌｂｆ、約１４ｌｂｆ～約１５ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約１８ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約１７ｌｂｆ、約１５ｌｂｆ～約１６ｌｂｆ、約１６ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１６ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１６ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１６ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１６ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１６ｌｂｆ～約１８ｌｂｆ、約１６ｌｂｆ～約１７ｌｂｆ、約１７ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１７ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１７ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１７ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１７ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１７ｌｂｆ～約１８ｌｂｆ、約１８ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１８ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１８ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１８ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約１８ｌｂｆ～約１９ｌｂｆ、約１９ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約１９ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、約１９ｌｂｆ～約２１ｌｂｆ、約１９ｌｂｆ～約２０ｌｂｆ、約２１ｌｂｆ～約２５ｌｂｆ、約２１ｌｂｆ～約２２ｌｂｆ、または約２２ｌｂｆ～約２５ｌｂｆの芯硬度を有することができる。
【0053】
曲げ強度に関して、いくつかの実施形態では、１／２インチの厚さのボードに鋳造する場合、乾燥ボードは、ＡＳＴＭ規格Ｃ４７３－１０に従って決定されるように、機械方向に少なくとも約３６ｌｂｆ（例えば、少なくとも約３８ｌｂｆ、少なくとも約４０ｌｂｆなど）、および／または幅方向に少なくとも約１０７ｌｂｆ（例えば、少なくとも約１１０ｌｂｆ、少なくとも約１１２ｌｂｆなど）の曲げ強度を有する。様々な実施形態では、ボードは、約３６ｌｂｆ～約６０ｌｂｆ、例えば、約３６ｌｂｆ～約５５ｌｂｆ、約３６ｌｂｆ～約５０ｌｂｆ、約３６ｌｂｆ～約４５ｌｂｆ、約３６ｌｂｆ～約４０ｌｂｆ、約３６ｌｂｆ～約３８ｌｂｆ、約３８ｌｂｆ～約６０ｌｂｆ、約３８ｌｂｆ～約５５ｌｂｆ、約３８ｌｂｆ～約５０ｌｂｆ、約３８ｌｂｆ～約４５ｌｂｆ、約３８ｌｂｆ～約４０ｌｂｆ、約４０ｌｂｆ～約６０ｌｂｆ、約４０ｌｂｆ～約５５ｌｂｆ、約４０ｌｂｆ～約５０ｌｂｆ、または約４０ｌｂｆ～約４５ｌｂｆの機械方向の曲げ強度を有することができる。様々な実施形態では、ボードは、約１０７ｌｂｆ～約１３０ｌｂｆ、例えば、約１０７ｌｂｆ～約１２５ｌｂｆ、約１０７ｌｂｆ～約１２０ｌｂｆ、約１０７ｌｂｆ～約１１５ｌｂｆ、約１０７ｌｂｆ～約１１２ｌｂｆ、約１０７ｌｂｆ～約１１０ｌｂｆ、約１１０ｌｂｆ～約１３０ｌｂｆ、約１１０ｌｂｆ～約１２５ｌｂｆ、約１１０ｌｂｆ～約１２０ｌｂｆ、約１１０ｌｂｆ～約１１５ｌｂｆ、約１１０ｌｂｆ～約１１２ｌｂｆ、約１１２ｌｂｆ～約１３０ｌｂｆ、約１１２ｌｂｆ～約１２５ｌｂｆ、約１１２ｌｂｆ～約１２０ｌｂｆ、または約１１２ｌｂｆ～約１１５ｌｂｆの幅方向の曲げ強度を有することができる。
【0054】
有利なことに、本明細書に記載の様々なボード密度での様々な実施形態では、乾燥複合石膏ボードは、少なくとも約１７０ｐｓｉ（１，１７０ｋＰａ）、例えば、約１７０ｐｓｉ～約１，０００ｐｓｉ（６，９００ｋＰａ）、１７０ｐｓｉ～約９００ｐｓｉ（６，２００ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約８００ｐｓｉ（５，５００ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約７００ｐｓｉ（４，８００ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約６００ｐｓｉ（４，１００ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約５００ｐｓｉ（３，４５０ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約４５０ｐｓｉ（３，１００ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約４００ｐｓｉ（２，７６０ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約３５０ｐｓｉ（２，４１０ｋＰａ）、約１７０ｐｓｉ～約３００ｐｓｉ（２，０７０ｋＰａ）、または約１７０ｐｓｉ～約２５０ｐｓｉ（１，７２０ｋＰａ）の圧縮強度を有することができる。いくつかの実施形態では、ボードは、少なくとも約４５０ｐｓｉ（３，１００ｋＰａ）、少なくとも約５００ｐｓｉ（３，４５０ｋＰａ）、少なくとも約５５０ｐｓｉ（３，８００ｋＰａ）、少なくとも約６００ｐｓｉ（４，１００ｋＰａ）、少なくとも約６５０ｐｓｉ（４，５００ｋＰａ）、少なくとも約７００ｐｓｉ（４，８００ｋＰａ）、少なくとも約７５０ｐｓｉ（５，２００ｋＰａ）、少なくとも約８００ｐｓｉ（５，５００ｋＰａ）、少なくとも約８５０ｐｓｉ（５，８５０ｋＰａ）、少なくとも約９００ｐｓｉ（６，２００ｋＰａ）、少なくとも約９５０ｐｓｉ（６，５５０ｋＰａ）、または少なくとも約１，０００ｐｓｉ（６，９００ｋＰａ）の圧縮強度を有する。さらに、いくつかの実施形態では、圧縮強度は、前述の点のうちの任意の２つによって制限され得る。例えば、圧縮強度は、約４５０ｐｓｉ～約１，０００ｐｓｉの間（例えば、約５００ｐｓｉ～約９００ｐｓｉの間、約６００ｐｓｉ～約８００ｐｓｉの間など）であり得る。本明細書で使用される場合、圧縮強度は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ（ペンシルベニア州バトラー）のＡＴＳマシンモデル１６１０として市販されている材料試験システムを使用して測定される。荷重は、１インチ／分の速度で衝撃を与えることなく継続的に加えられる。
【0055】
本発明の実施形態に係る石膏ボードは、典型的な石膏壁板製造ラインで作製され得る。例えば、ボード製造技術は、例えば、米国特許第７，３６４，６７６号、米国特許出願公開第２０１０／０２４７９３７号、および米国特許出願第１６／５８１，０７０号に記載されている。簡潔には、プロセスは、典型的には、カバーシートを移動コンベヤ上に放出することを伴う。石膏ボードは通常「裏向き」に形成されるため、このカバーシートは、そのような実施形態において、「表」カバーシートである。当技術分野で知られているような表および／または裏スキムコートを、必要に応じて含めることができる。
【0056】
いくつかの実施形態では、一方または両方のスキムコート層は、ボード芯の平均乾燥芯硬度よりも少なくとも約１．５倍大きい平均乾燥芯硬度を有し、平均芯硬度は、ＡＳＴＭ Ｃ－４７３－０７に従って測定され、例えば、少なくとも約２倍大きい、２．５倍大きい、３倍大きい、３．５倍大きい、４倍大きい、４．５倍大きいなどであり、これらの範囲の各々は、例えば、８、７、６、５、４、３、または２などの任意の数学的に適切な上限を有することができる。
【0057】
ボード芯を形成するための、およびスキムコート層を形成するためのスラリーは、任意の好適な方法で形成され得る。例えば、１つのミキサーを使用して両方のスラリー流を開発することもできる。ミキサーは、例えば、必要に応じて「ピンミキサー」または「ピン無しミキサー」の形態とすることができ、この中で原材料は攪拌される。あるいは、２つ以上の別々のミキサーを使用することもできる。複数のミキサーは直列にすることも、接続しないこともできる。ミキサーの例は、欧州特許１ ６３７ ３０２ Ｂ１、欧州特許２ ９２９ ９９６ Ｂ１、欧州特許出願３ ３４２ ５７１ Ａ１、および米国特許出願２０１７／０００８１９２ Ａ１に記載されている。効率のために必要に応じて、スキムコート層に適用される必要のあるスラリーの量がボード芯を形成するために適用されるスラリーの量よりも少ないため、スキムコート層用に使用されるミキサーは、いくつかの実施形態では、より少ない混合容積容量を有することができる。「メイン」ミキサー（すなわち、ボード芯スラリー形成用）は、本体と、排出導管とを備える（例えば、当該技術分野において既知のゲート－キャニスター－ブートの配列、または米国特許第６，４９４，６０９号および同第６，８７４，９３０号に記載の修正された出口設計（ＭＯＤ）の配列）。発泡剤は、ミキサーの排出導管内（例えば、米国特許第５，６８３，６３５号および同第６，４９４，６０９号に記載されているようにゲート内）に添加され得る。
【0058】
いくつかの実施形態では、排出導管は、例えば、米国特許出願公開第２０１２／０１６８５２７Ａ１号（出願第１３／３４１，０１６号）および米国特許出願公開第２０１２／０１７０４０３Ａ１号（出願第１３／３４１，２０９号）に記載されるものなど、単一の供給口または複数の供給口のいずれかを有するスラリー分配器を含み得ることが理解されよう。それらの実施形態において、複数の供給入口を有するスラリー分配器を使用することによって、排出導管は、米国特許出願公開第２０１２／０１７０４０３ Ａ１号に記載されるような、好適な分流器を含むことができる。
【0059】
当技術分野で理解されるように、ボードは、通常は同時にかつ連続的にサンドイッチ構造で形成される。表カバーシートは、移動コンベヤ上で連続リボンとして移動する。ミキサーから排出された後、表スキムコート層のスラリーが（例えば、移動する）表カバーシートに塗布される。また、当該技術分野において既知のハードエッジが、必要に応じて、例えば、便宜上、スキムコート層（例えば、表および／または裏スキムコート層）を形成する同じスラリー流から形成され得る。
【0060】
次に、ボード芯スラリーが、スキムコート層上に塗布され、第２のカバーシート（典型的には「裏」カバーシート）で覆われて、最終製品のボード前駆体であるサンドイッチ構造の形態の湿潤アセンブリを形成する。裏（底部）カバーシートは、裏紙とボード芯との間の接着を強化するために、本明細書に記載されるようなスキムコートデンプンを任意に含むことができる裏スキムコート層を支持することができる。裏スキムコート層は、表スキムコート層の場合と同じまたは異なる石膏スラリーから形成できる。いくつかの実施形態では、スキムコート層は、ボードの裏側に、すなわち、底部（裏）カバーシートに接着関係で塗布されるが、芯と頂部カバーシートとの間にスキムコート層は塗布されない。
【0061】
いくつかの実施形態では、表紙（ボードマシンのウェットエンドで裏向きになっている）は、紙の端を、裏紙（ボードマシンのウェットエンドで上向き）に合わせるようにボードの端で折りたたんで折り重ねて、ボード封筒を形成することができるため、最終的なボード製品の幅よりわずかに広くなるように製造され得る。例えば、公称４８インチ幅のボードの場合、表紙は、約５０インチ以上の幅を有することができる（例えば、約５０～約５２インチ、例えば、約５０．３７５インチ）。それに対応して、いくつかの実施形態では、裏紙は、ボードの幅よりも狭くなるように製造され得る。したがって、公称４８インチ幅のボードの場合、裏紙は、約４８インチ未満の幅を有することができる（例えば、約４６．５インチ～約４７．５インチ、例えば、約４７．１２５インチ）。
【0062】
これにより提供された湿潤アセンブリは、生成物が所望の厚さにサイズ決定される（例えば、形成プレートを介して）形成ステーション、およびそれが所望の長さに切断される１つ以上のナイフ区分に運ばれる。湿潤アセンブリは、硬化石膏のインターロッキング結晶マトリックスを形成するために硬化することを可能にし、余分な水は、乾燥プロセスを使用して除去される（例えば、窯を通してアセンブリを輸送することにより）。
【0063】
また、堆積したスラリーから大きい間隙または空気ポケットを取り除くために、石膏ボードの製造において振動を使用することが一般的である。上記の工程の各々、ならびにそのような工程を実施するためのプロセスおよび装置は、当該技術分野で既知である。
【0064】
本発明は、以下の例示的な節によってさらに説明される。しかしながら、本発明は以下の節に限定されるものではない。
【0065】
（１）本明細書に記載の石膏ボードまたは石膏ボードの作製方法。
【0066】
（２）表カバーシートと裏カバーシートとの間に配置された硬化石膏芯を含む石膏ボードであって、前記硬化石膏芯は、水、スタッコ、および高塩不純物含有量を含むスラリーから形成され、前記カバーシートの少なくとも一方は高吸収紙である、石膏ボード。
【0067】
（３）前記表カバーシートと前記硬化石膏芯との間に配置された表スキムコートをさらに含む、（２）の石膏ボード。
【0068】
（４）前記裏カバーシートと前記硬化石膏芯との間に配置された裏スキムコートをさらに含む、（２）または（３）の石膏ボード。
【0069】
（５）前記裏カバーシートは高吸収紙である、（２）から（４）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0070】
（６）前記表および／または裏スキムコートは、約０．１２５インチ（１／８インチ）から約０．０１６インチ（１／６４インチ）、例えば約０．０８インチ（１／１２インチ）から約０．０３インチ（１／３２インチ）の乾燥厚さを有する、（３）から（５）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0071】
（７）前記高塩不純物は、前記スタッコの１，０００，０００重量部当たり少なくとも約１５０ｐｐｍの塩化物アニオンを含む、（２）から（６）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0072】
（８）前記塩不純物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、または塩化カルシウムなどの塩化物塩を含む、（２）から（７）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0073】
（９）前記高吸収紙は、コブ試験によれば、少なくとも約２．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、（２）から（８）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0074】
（１０）前記高吸収紙は、コブ試験によれば、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約３．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、（２）から（９）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0075】
（１１）前記高吸収紙は、約３５ｌｂ／ＭＳＦから約６５ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約３８ｌｂ／ＭＳＦから約６０ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４２ｌｂ／ＭＳＦから約５５ｌｂ／ＭＳＦの坪量を有する、（２）から（１０）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0076】
（１２）前記高吸収紙は、約１０ミル（ｍｉｌｓ）から約１５ミルのキャリパーを有する、（２）から（１１）のいずれかに記載の石膏ボード。
【0077】
（１３）石膏ボードを製造する方法であって、（ａ）少なくとも水と高塩不純物含有量を含むスタッコとを混合して、第１のスラリーを形成することと、（ｂ）前記第１のスラリーを塗布して、表カバーシートに接着関係でボード芯を形成することであって、前記ボード芯は、第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面は前記表カバーシートに面する、ボード芯を形成することと、（ｃ）前記ボード芯の前記第２の面に接着関係で裏カバーシートを塗布して、ボード前駆体を形成することであって、前記カバーシートの少なくとも一方は高吸収紙である、ボード前駆体を形成することと、（ｄ）前記ボード前駆体を乾燥させて、ボードを形成することと、を含む方法。
【0078】
（１４）少なくともスタッコおよび水を含む第２のスラリーを表紙に塗布して、前記表カバーシートと前記ボード芯との間に配置された表スキムコートを形成することをさらに含む、（１３）に記載の方法。
【0079】
（１５）少なくともスタッコおよび水を含む第３のスラリーを裏紙に塗布して、前記裏カバーシートと前記ボード芯との間に配置された裏スキムコートを形成することをさらに含み、前記第２および第３のスラリーは同じまたは異なっている、（１３）または（１４）に記載の方法。
【0080】
（１６）前記裏カバーシートは高吸収紙である、（１３）から（１５）のいずれかに記載の方法。
【0081】
（１７）前記表および／または裏スキムコートは、約０．１２５インチ（１／８インチ）から約０．０１６インチ（１／６４インチ）、例えば約０．０８インチ（１／１２インチ）から約０．０３インチ（１／３２インチ）の乾燥厚さを有する、（１３）から（１６）のいずれかに記載の方法。
【0082】
（１８）前記高塩不純物は、前記スタッコの１，０００，０００重量部当たり少なくとも約１５０ｐｐｍの塩化物アニオンを含む、（１３）から（１７）のいずれかに記載の方法。
【0083】
（１９）前記塩不純物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、または塩化カルシウムなどの塩化物塩を含む、（１３）から（１８）のいずれかに記載の方法。
【0084】
（２０）前記高吸収紙は、コブ試験によれば、少なくとも約２．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、（１３）から（１９）のいずれかに記載の方法。
【0085】
（２１）前記高吸収紙は、コブ試験によれば、約２．１ｇ／１００ｃｍ２から約３．１ｇ／１００ｃｍ２の接着側コブ値を有する、（１３）から（２０）のいずれかに記載の方法。
【0086】
（２２）前記高吸収紙は、約４０ｌｂ／ＭＳＦから約６５ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４２ｌｂ／ＭＳＦから約６０ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約４５ｌｂ／ＭＳＦから約５５ｌｂ／ＭＳＦの坪量を有する、（１３）から（２１）のいずれかに記載の方法。
【0087】
（２３）前記高吸収紙は、約１０ミル（ｍｉｌｓ）から約１５ミルのキャリパーを有する、（１３）から（２２）のいずれかに記載の方法。
【0088】
前述の節は、例示的であり非制限的であることに留意されたい。 他の例示的な実施形態は、本明細書の記載全体から明らかである。これらの実施形態の各々が、本明細書で提供される他の実施形態と様々に組み合わせて使用されてもよいことも、当業者には理解されるであろう。
【0089】
以下の実施例は、本発明をさらに例示するが、当然のことながら、決してその範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
実施例１
実施例１
【0090】
この例は、高含有量の塩不純物を含むスタッコから調製された硬化石膏層を含む壁ボードのカバーシートとして高吸収紙を使用した場合の効果を示している。高吸収紙は、高濃度の塩を含むスラリーから硬化石膏層が形成される場合に、紙と硬化石膏芯との間の接着を強化する。
【0091】
特に、壁ボード製造生産ラインでは、厚さ１／２インチのボード（１Ａ～１Ｃ）が３枚用意された。これらのボードには、表１の配合に従って調製された硬化石膏層が、表および裏カバーシート間に挟まれて含まれていた。ボード１Ａは、硬化石膏芯が高塩不純物無しで調製された対照ボードであった。ボード１Ｂおよび１Ｃのそれぞれの硬化石膏芯は、表１に記載の配合に塩化ナトリウムと塩化マグネシウムの混合物を添加することにより、６００ｐｐｍの塩化物イオンを導入して調製された。表１の成分の量は、ｌｂ／ＭＳＦで示されている。
【表1】
【0092】
表１において、ＨＲＡは耐熱促進剤を指す。アルファ化デンプンは、冷水粘度が９０センチポアズのアルファ化コーンスターチである。未調理デンプンは、１８０ＢＵの熱水粘度を有する未調理の酸変性コーンスターチである。分散剤はナフタレンスルホン酸である。遅延剤は五ナトリウムジエチレントリアミンペンタアセテートである。ＳＴＭＰはトリメタリン酸ナトリウムを指す。泡は、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ペンシルベニア州アンブラー）の石鹸製品のＨＹＯＮＩＣライン（２５ＡＳなど）およびＳｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（イリノイ州ノースフィールド）のＰｏｌｙｓｔｅｐ Ｂ２５を使用して調製した。
【0093】
ボード１Ａ～１Ｃのそれぞれの表カバーシート（マニラ）は、５０ｌｂの坪量を有する紙であり、高吸収特性のない従来の（通常の）組成物とした。比較ボード１Ａおよびボード１Ｂの裏カバーシート（Ｎｅｗｓｌｉｎｅ）は、従来の組成の４７ｌｂの坪量を有する紙とし、ボード１Ｃの裏カバーシートは、４７ｌｂの坪量を有する高吸収紙とした。比較ボード１Ａは、１３０７ｌｂ／ＭＳＦの重量を有し、ボード１Ｂおよび１Ｃは、１３０５ｌｂ／ＭＳＦの重量を有する。
【0094】
それぞれのボードの各カバーシートと硬化石膏層との間の接着への影響を決定するために、試験が実施された。ボードは製造ラインの窯から出された後、５．５”×５．８７５”のサンプルにカットされた。各ボードの表面に、５．８７５インチのエッジの１つから１．０インチかつ平行に、１／８インチの深さの直線スコアを作成し、各ボードを７５°Ｆ／５０％の相対湿度（「ＲＨ」）の部屋で一晩調整した。次に、調整されたサンプルを９０°Ｆ／９０％ＲＨの部屋に置いた。９０°Ｆ／９０％ＲＨの部屋に、それぞれ３時間、１６時間、１週間置いたボードの表面と裏面の両方に対して、加湿接着試験を実施した。加湿されたボードは、以下の加湿ボード試験に従って試験した。
【0095】
加湿されたボードは、ボードの裏側の紙を破ったり、ストレスをかけたりすることなくスコアに沿ってスナップされ、ボードサンプルの大きい方（４．５”×５．８７５”）の部分が回転し、表面を上にして下向きに押し込まれ、これによって、ボードの裏側にある裏紙を強制的に大きい方の部分から剥がそうとした。ボードの２つの部分が完全に離れるまで力を強めた。加湿接着荷重が高いほど、紙と芯の間の接着が良好であることを示す。次に、大きい方の部分の裏面を調べて、芯から完全に引き離された裏紙の表面のパーセンテージを求めた（「破損率」と呼ばれる）。
【0096】
表２に示すように、３つの条件すべてのボードの表側は、同様の加湿接着荷重と、紙と芯の間の接着の破損率０％を示した。図１は、接着試験後の３つの条件すべての写真を示す。図１に示されるように、紙と芯との間の良好な接着が各条件で観察された。
【表2】
【0097】
ただし、表３に示すように、ボードの裏側からの加湿接着の結果は異なる。図２は、接着試験後の３つの条件すべての写真を示す。図２に示されるように、調整されたボード１Ｂは、紙と芯との間の不十分な接着を示したが、調整されたボード１Ａおよび１Ｃは、紙と芯との間の良好な接着を示した。塩を添加していない対照ボード１Ａは、通常の裏紙と石膏芯との間で加湿接着荷重が高く破損率が０％だった。一方、６００ｐｐｍの塩化物を石膏スラリーに添加すると、ボード１Ｂは、通常のＮｅｗｓｌｉｎｅ裏紙と石膏芯との間ではるかに低い加湿接着荷重と６０％を超える破損率を示した。
【表3】
【0098】
ボード１Ｂとは異なり、高吸収紙を裏紙として使用した場合、ボード１Ｂと同じスタッコスラリー配合から形成されたボード１Ｃは、紙と芯との間の接着についてはるかに高い加湿接着荷重と０％の破損率を示した。これは、特に壁ボードに高濃度の塩が含まれている場合、高吸収紙が紙と芯との接着を強化することを示している。
【0099】
本明細書に列挙される公開、特許出願、および特許を含むすべての参考文献は、各参考文献が参照により組み込まれることが個々にかつ具体的に示され、その全体が本明細書に記載されているのと同じ程度まで、参照により本明細書に組み込まれる。
【0100】
本発明を記載する文脈において（特に、以下の特許請求の範囲の文脈において）、「ａ」、および「ａｎ」、および「ｔｈｅ」、および「少なくとも１つ」という用語、ならびに同様の指示語の使用は、本明細書で別途記載のない限り、または文脈が明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を包含するよう解釈されるものである。１つ以上の項目のリストが後に続く「少なくとも１つ」という用語（例えば、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」）の使用は、本明細書で別途記載のない限り、または文脈が明らかに矛盾しない限り、列挙された項目（ＡまたはＢ）から選択された１つの項目、または列挙された項目（ＡおよびＢ）のうちの２つ以上の任意の組み合わせを意味するよう解釈されるものである。「備えること」、「有すること」、「含むこと」、および「含有すること」という用語は、特に断りのない限り、非限定的な用語（すなわち、「含むがこれに限定されない」を意味する）と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において別段の指示がない限り、その範囲内にある各個別の値を個々に参照する簡単な方法として役立つことを単に意図し、各個別の値は、あたかも本明細書に個々に列挙されているかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載されるすべての方法は、本明細書で別途記載のない限り、または文脈で明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実施され得る。本明細書に提供されるありとあらゆる例または例示的な用語（例えば、「など」）の使用は、単に本発明の理解をより容易にすることを意図し、特許請求の範囲に別途記載されない限り、本発明の範囲に制限を課さない。本明細書における用語は、特許請求されていない要素を本発明の実施にとって不可欠であるとして示すものと解釈されるべきではない。
【0101】
本発明を実施するための本発明者らに既知の最良の様式を含む、本発明の好ましい実施形態が、本明細書に記載される。それらの好ましい実施形態の変形は、上記の記載を読むことで当業者に明らかになり得る。本発明者らは、当業者がそのような変形を必要に応じて用いることを期待し、本発明者らは、本発明が、本明細書に具体的に記載されるものとは別の方法で実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用される法律により許容される、本明細書に添付の特許請求の範囲において列挙される主題のすべての修正物および同等物を含む。さらに、すべての可能な変形における上記の要素の任意の組み合わせが、本明細書で別途記載のない限り、または文脈で明らかに矛盾しない限り、本発明により包含される。
【図1】
【図2】
【国際調査報告】