(57)【要約】本発明は、不織ライナーと石膏コアーとを備えた石膏ボードに関する。本発明の石膏ボードは、大きい破断仕事量を有するので、使用時において高い耐酷使性を有する石膏ボード製品を与える。また、本発明の石膏ボードは、ペーパー張り石膏ボードよりも可撓性が大きくかつ耐水性および耐火性が大きく、しかも糸状菌増殖を支援する栄養素を含まない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、０．７５インチの歪みにおける不織ライナーのＭＤ方向の石膏ボードの破断仕事量が３０ポンド・インチよりも大きい、石膏ボード。
【請求項２】
前記多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシートが、エンベロープを形成して前記石膏コアーを保持し、２枚のシートのそれぞれが、第１および第２の縁部を有し、一方のシートの第１の縁部が、他方のシートの第１の縁部に連結されており、かつ各シートの第２の縁部が、他方のシートの第２の縁部に連結されている請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項３】
前記２枚のシートの縁部を連結するために接着剤が使用されている請求項２に記載の石膏ボード。
【請求項４】
約０．５インチの厚さを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項５】
０．７５インチの歪みにおけるＣＤ方向の破断仕事量が１０ポンド・インチよりも大きい、請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項６】
前記高分子不織ライナーのポリマーが少なくとも１５０℃の軟化点または融点を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項７】
真菌増殖を支援しうる栄養素を含まない請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項８】
少なくとも５００ポンド／インチのＭＤ初期モジュラスを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項９】
少なくとも４０ポンドのＭＤピーク荷重を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１０】
ピーク荷重において少なくとも３０ポンド・インチのＭＤ破断仕事量を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１１】
少なくとも４０ポンドのＭＤピーク荷重と、ピーク荷重において少なくとも３０ポンド・インチの破断仕事量と、を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１２】
前記シートを破断することなく４０ポンドよりも大きい曲げ応力において０．５インチよりも大きい曲げ歪みを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１３】
前記シートを破断することなく４５ポンドよりも大きい曲げ応力において１インチよりも大きい曲げ歪みを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１４】
ＡＳＴＭ  Ｃ３６に準拠してボードを水中に２時間保持した直後に曲げ強度ピーク荷重を測定したときに７５％未満のＭＤ曲げ強度の低下を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１５】
各シートが少なくとも３５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ引張強度を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１６】
各シートが少なくとも１２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ引張強度を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１７】
各シートが１ポンドの力において０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセントを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１８】
各シートが３ポンドの力において１．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセントを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項１９】
各シートが１００％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセントを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２０】
各シートが１ポンドの力において３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセントを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２１】
各シートが３ポンドの力において７．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセントを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２２】
各シートが３００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２３】
各シートが、５〜１００マイクロメートルの平均流孔径、３ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および１．２５よりも大きい嵩高度を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２４】
各シートが、１０〜７０マイクロメートルの平均流孔径、１ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および２よりも大きい嵩高度を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２５】
前記シートのうちの一方のシートの少なくとも１つの外表面が、従来のセルロース系ペーパーライナーと類似した表面外観およびテクスチャーならびに１０度よりも大きい摩擦係数を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２６】
耐摩耗性の試験を行ったときに少なくとも一方のシートが０．１５グラム未満の重量を損失する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２７】
耐摩耗性の試験を行ったときに少なくとも一方のシートが０．００３インチ未満の厚さを損失する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２８】
各シートが、切込み可能および／または折曲げ可能にするのに十分な剛性を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項２９】
各シートの外表面が内表面よりも平滑な表面を有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項３０】
前記シートのうちの少なくとも一方がその表面上にエンボスパターンを有する請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項３１】
前記シートが一成分繊維と二成分繊維との混合物を含んでなり、該二成分繊維がシースおよびコアーを含んでなり、該シースの軟化点または融点が、該コアーの軟化点または融点および該一成分繊維の軟化点または融点よりも十分に低い請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項３２】
前記シートがさらに１５〜３５重量％の二成分繊維を含んでなる請求項３１に記載の石膏ボード。
【請求項３３】
前記不織ライナーが、不織物と製織物、フィルム、フォイル、および／またはスクリムとの組合せよりなる複合構造体である請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項３４】
前記不織ライナーがさらに抗微生物剤を含んでなる請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項３５】
前記石膏コアーが石膏および高分子バインダーを含んでなる請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項３６】
前記石膏コアーがさらに、硬化促進剤、発泡剤、ポリビニルアルコールバインダー、減水剤、粉砕石膏促進剤、硫酸カリウム、硬化遅延剤、防水剤、防燃剤、抗微生物試剤、またはその組合せを含んでなる請求項３５に記載の石膏ボード。
【請求項３７】
前記石膏コアーがさらにガラス繊維を含んでなる請求項３５に記載の石膏ボード。
【請求項３８】
前記石膏コアーがさらに防水剤およびガラス繊維を含んでなる請求項３５に記載の石膏ボード。
【請求項３９】
ＭＤ方向の曲げ強度ピーク荷重とＣＤ方向のピーク荷重との比が３未満である請求項１に記載の石膏ボード。
【請求項４０】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる改良された石膏ボードであって、０．７５インチの歪みにおけるＭＤ方向のボードの破断仕事量が６０×Ｘポンド・インチ（ここで、Ｘはインチ単位のボードの厚さである）よりも大きい石膏ボード。
【請求項４１】
前記シートを破断することなく１インチよりも大きい曲げ歪みを有する請求項４０に記載の石膏ボード。
【請求項４２】
ボードの厚さが少なくとも０．１２５インチである請求項４０に記載の石膏ボード。
【請求項４３】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、該不織ライナーが、少なくとも３５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて１．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも１２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて７．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および３００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する石膏ボード。
【請求項４４】
各シートが、５〜１００マイクロメートルの平均流孔径、３ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および１．２５よりも大きい嵩高度を有する請求項４３に記載の石膏ボード。
【請求項４５】
各シートが、１０〜７０マイクロメートルの平均流孔径、１ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および２よりも大きい嵩高度を有する請求項４３に記載の石膏ボード。
【請求項４６】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、該不織ライナーが、少なくとも６５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて０．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および５０％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも２２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて１．５％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する石膏ボード。
【請求項４７】
各シートが、５〜１００マイクロメートルの平均流孔径、３ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および１．２５よりも大きい嵩高度を有する請求項４６に記載の石膏ボード。
【請求項４８】
各シートが、１０〜７０マイクロメートルの平均流孔径、１ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および２よりも大きい嵩高度を有する請求項４７に記載の石膏ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子不織シート材料で表装してなる改良された石膏系基材に関する。該石膏系基材は、壁パネル、天井パネル、床下張材、ならびに内装用および外装用シージングのような建設材料に使用するのに適している。
【背景技術】
【０００２】
石膏ボードは、伝統的に連続法により製造される。この方法では、最初に、メカニカルミキサーを用いて、硫酸カルシウム半水和物（焼石膏としても知られる）と水と他の試剤とを混合することにより、石膏スラリーを生成させる。これらの種々の添加剤は、硬化促進剤（粉砕石膏、硫酸カリウムなど）、硬化遅延剤（ジエチレントリアミン四酢酸など）、減水剤（縮合ナフタレンスルホネートなど）、発泡剤（ラウリルアルコールエーテルスルフェートなど）、ライナー接合剤（デンプンなど）、防燃剤（ホウ酸など）、物理的特性および耐火性を改良するためのガラス繊維、対火反応性を改良するための他の試剤（クレーなど）、防水剤（ワックスもしくはシリコーンなど）、またはその他の試剤として石膏スラリーで使用される。石膏スラリーは、ボード厚さに等しい高さの側壁およびボード上に折り返される幅約１インチのさらなるフラップを作製すべく縁部の折曲げを容易に行えるように各縁部に切込みまたは折り目を設けてなるペーパーシート上に堆積される。次に、上側ペーパーシートを連続的に前進させながら石膏スラリー上に配置し、上端および／または下端シートの縁部でグルーを用いて上側および下側シートの縁部を互いに貼り合わせる。ペーパーシートおよび石膏スラリーは、平行な上側および下側成形プレートまたはロール間に送られて、フェーシングまたはライナーとして知られるペーパーシート間に未硬化石膏を挟設してなる一体化連続フラットストリップを形成する。このストリップは、２〜５分にわたり一連の連続した移動ベルトおよびローラー上を搬送され、その間、コアーは、水和し始めて石膏に戻り、硬化する。ベルトおよび／またはロール間を移動するごとに、ストリップは、石膏コアーとフェーシングとの間の固着性が十分でなければペーパーフェーシングが石膏コアーから離層する可能性のあるような応力を受ける。石膏コアーが十分に硬化したら、連続ストリップは、より短い長さに切断されるか、または規定の長さの同等な個別のボードもしくはパネルに切断される。この場合にも、ペーパーシートと湿潤したままではあるが硬化された石膏コアーとの間の良好な固着性が重要である。さもなければ、切断操作により、ペーパーフェーシングシートの縁部は、石膏コアーから引き剥がされてしまうであろう。また、グルーを用いて貼り付けられた縁部における上端ペーパーシートと下端ペーパーシートと間の良好な固着性も重要である。
【０００３】
切断ステップの後、石膏ボードは、一連のベルトおよびローラーに通して分離および分類され、次に、裏返され、その後、乾燥オーブンまたはキルンに供給され、そこでボードは、過剰の水を蒸発させるために乾燥される。半水和物から石膏への水和は、この時点までに、通常、混合の７〜１５分後までに、本質的に終了していなければならない。石膏ボードを加速硬化させ、裏返し、そして乾燥オーブン中に供給するとき、ボードは、硬化された（ただし、湿潤したままの）石膏コアーとフェーシング材料との間に良好な固着性がないかぎりフェーシングがボードの石膏コアーから引き剥がさせる可能性のあるさまざまな応力を受ける。乾燥オーブンの内部では、石膏とペーパーライナーとの間に良好な湿潤固着性がなければペーパーフェーシングのさらなる離層を引き起こす可能性のある４０００フィート／分までの速度で高温乾燥空気がボードに吹き付けられる。オーブン中で乾燥させる時にフェーシングシートの一部分が石膏コアーから離層した場合、ライナーは、ローラー中でからみ合った状態になる可能性があり、石膏は、乾燥するにつれて砕け、オーブンを詰まらせる結果となるので、その後、剥がれた石膏およびライナーをオーブンから清浄除去する間、ラインの運転を停止させる必要を生じる。また、ライナーと石膏コアーとの間の湿潤接合が不十分であると、乾燥プロセス時の離層が原因でブリスターを生じる可能性もある。石膏ボードは、３０〜７５分間の任意の時間をかけてオーブン中で乾燥される。乾燥された石膏ボードをオーブンから取り出した後、ボードの端部は、トリミング除去され、ボードは、所望のサイズに切断される。また、グルーを用いて貼り付けられた縁部における上端ペーパーシートと下端ペーパーシートと間の良好な固着性は、ボードの使用時だけでなくボード成形プロセス全体にわたり重要である。
【０００４】
石膏ボードは、（特許文献１）、（特許文献２）、ならびに同時係属中の（特許文献３）および（特許文献４）のような多くの特許の対象となってきた。それらはいずれも参照により本明細書に組み入れられるものとする。
【０００５】
何年にもわたり、高い靭性および耐酷使性が建築物で使用するための石膏系ボードの望ましい特性であることが一般に認められている。高い靭性および耐酷使性は、ここでは、高い初期モジュラス、高〜中程度の初期モジュラスに対応する高い曲げ強度、高い最大曲げ強度、および高い破断仕事量により定義される。高い靭性に加えて、石膏ボードは、酷使に耐えるように耐摩耗性を有することが望ましい。さらに、石膏ボードに荷重下でいくらかの可撓性をもたせることが望まれる。
【０００６】
標準的な石膏ボードは、セルロース系ペーパーライナーを用いて製造される。ペーパーは、ボード形成時、石膏スラリーとの良好な湿潤固着性を有する。セルロースによりスラリーから水分が抜き取られ、スラリーが引き込まれてペーパーの繊維と密着した状態になると考えられる。石膏が硬化するにつれて、ライナーの表面で石膏の結晶とペーパーの繊維とのいくらかの重なり合いを生じ、さらに、湿潤した石膏マトリックスと親水性のペーパーの繊維との間でいくらかの化学的接合を生じる。ペーパーは、ボード成形時に石膏スラリーが滲出しないようにするとともに、完成石膏ボードに適正な強度および塗装可能な表面を付与する。
【０００７】
しかしながら、石膏ボード用のライナーとしてペーパーを使用することには、いくつかの欠点がある。ペーパーは、糸状菌および白黴の食料源としての役割を果たすので、漏水または高湿度が原因でペーパーが湿った状態になった場合、とりわけ脆弱になり、石膏コアーからの直接的な離層または多層シートの層間の離層を生じやすくなる。
【０００８】
このほか、標準的なペーパー張り石膏ボードは、特定の用途に必要とされるよりも少ない破断仕事量および耐摩耗性を有する。破断仕事量（ＷＴＢ）は、サンプルを破断するのに必要な力（または応力）にサンプルが破損前に変形した距離（または歪み）を乗じた値として定義される。応力−歪曲線上で、ＷＴＢは、この応力−歪曲線または破断曲線の下側の面積により表される。
【０００９】
使用時、ペーパー表装石膏ボードは、高い耐摩耗性を達成するために、一般的には、特殊ペイントまたは壁装材のような他の材料でコーティングされる。これらの耐久性問題を克服するために、ペーパー表装ボードは、往来の多い場所で使用する場合、硬質シートの壁紙またはプラスチックフィルムで覆われることが多い。
【００１０】
国際条例および他地域の条例に基づく建築材料規格が存在する。これらの規格でも、従来の石膏ボードは可燃性の区分に分類される。不燃性の区分を獲得しうる石膏からパネル製品を作製すべく努力が払われてきた。石膏ボードのようないくつかの建築材料が、それらの組成および延焼性だけに基づいて、規格の第Ｘ１．２．３ｂ項に不燃性であると規定されているという事実がなかったならば、標準的なペーパー張り石膏中の５〜６％のペーパーの重量分率では、この建築材料は、ＡＳＴＭ  Ｅ１３６に記載されているような可燃性に関する試験で不合格になる可能性がきわめて高いであろう。ライナーを用いずに作製される石膏ボードに関する（特許文献５）には、外部ペーパーライナーの代わりに内部セルロース系繊維を用いて強化された石膏／繊維ボードでさえも、ＡＳＴＭ  Ｅ１３６により試験したとき、ボードのコアー中に３〜４％超の有機繊維が存在するので、可燃性であるとみなされると記載されている。
【００１１】
通常のペーパーライナーは、約１７０〜２２０ｇ／ｍ２のセルロース系含有物を含む。類似の規格が、他の国々に存在し、実施されている新しい欧州規格では、標準的なセルロース系ペーパー張り石膏ボードは、表面ライナーの発熱量が原因で、不燃性として分類されていない。
【００１２】
建築物の防火に関する技術が進歩するにつれて、建築系の耐火性と製造物の対火反応性の両方が考慮されるようになっている。建築物の全体的な火災の危険を改良するために、火災状態で燃料供給への寄与ができるかぎり少ない石膏ボードを備えることが望ましい。建築物に使用することによって生じる燃料供給を減少させるために、石膏ボードの作製に用いられるライナーは低い発熱量を有することが有益である。
【００１３】
セルロース系ペーパー以外のライナーを有する市販の石膏ボード製品が開発されている。その例としては、デンス−ガラス（Ｄｅｎｓ−Ｇｌａｓｓ）（登録商標）ゴールド（Ｇｏｌｄ）外装用シージング（ジョージア州アトランタのジョージアパシフィックインク、（Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手可能）が挙げられる。デンス−ガラス（Ｄｅｎｓ−Ｇｌａｓｓ）（登録商標）ゴールド（Ｇｏｌｄ）外装用シージングでは、セルロース系ペーパーライナーの代わりにガラスマットが使用されている。しかしながら、この製品は、比較的低いＷＴＢおよび低い撓度を有しているので脆い。このほか、デンス−ガラス（Ｄｅｎｓ−Ｇｌａｓｓ）（登録商標）ゴールド（Ｇｏｌｄ）外装用シージングの表面は、内装用の標準的なセルロース系ペーパー張り石膏ボードとは非常に異なっている。内装用の壁に使用するために、塗装が可能でありかつ標準的なペーパー張りボードと類似の外観を有することができるように、石膏ボードに標準的なペーパー張り石膏ボードと同じような表面をもたせることが望まれる。
【００１４】
標準的なペーパー張り石膏ボードには、壁紙を除去すると同時にペーパーライナーが剥落するというよく知られた問題がある。古い壁紙を除去するための最も一般的な技法は、切込みを入れて古い壁紙に穴をあけ、次に、穴のあいた壁紙を水で湿らせて壁紙の真下のグルーを緩めるものであり、こうすると、湿ったペーパーライナーが得られるので、壁紙を除去するときにペーパーライナーから非常に剥離しやすくなる。
【００１５】
従来の石膏ボード製品にみられるペーパーライナーの代わりに、より強力かつより耐久性のある合成シート材料を使用しようとする試みがなされてきた。（特許文献２）には、水蒸気透過性スパンボンド不織材料のフェーシングを用いて作製される石膏パネルが開示されている。（特許文献２）には、タイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）スパンボンドオレフィンシート材料で表装された石膏パネルが開示されている。タイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）は、デラウェア州にあるイー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）の登録商標である。Ｔｙｖｅｋ（登録商標）シートは、熱ボンディング処理を施してシート材料を形成することのできる微細なプレキシフィラメント状フィブリル構造を形成するようにポリエチレンを溶液フラッシュ紡糸することにより作製される。（特許文献２）の製品は、いくつかの欠点を有する。この製品は、ボード製造プロセス時、ライナー材料と石膏スラリーとの間の固着接合が不十分であることが判明した。このほか、タイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）ライナーは、縦方向（ＭＤ）ではペーパーと同程度の強さであり、横方向（ＣＤ）ではほぼ３倍の強さであるが、ボードの強度は、ライナーのＭＤ方向で、ペーパー張りの標準的な石膏ボードの約１／３である。このほか、この石膏ボードの表面は、光沢があり、ほとんどフィルムのように平滑である。これは、タイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）シートの表面の特徴となっている。また、タイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）シートの融点は、１３５℃ときわめて低く、シートは、１００℃近傍の温度で収縮し始める。従来の石膏ボード作製プロセスで使用される乾燥オーブンは１００℃をかなり超える温度、通常は１５０℃を超える温度で操作されるので、これは欠点である。湿潤時または高湿度環境中で曲げ強度が低下したり有意に損なわれたりしない石膏ボードを備えることが望まれる。
【００１６】
このほか、耐摩耗性石膏ボードを備えることも望まれる。ライナーとコアーとの間の高い剥離強度を有する石膏ボードを備えることも望まれる。ライナーと上側装材との間の良好な剥離性を有することも望ましいであろう。
【００１７】
糸状菌増殖の栄養素としての役割を果たす成分を含まない石膏ボードを備えることも望まれる。従来の石膏ボードは、糸状菌や白黴のような菌類の食料となる有機物を含有する。
【００１８】
【特許文献１】米国特許第４，０５７，４４３号明細書
【特許文献２】カナダ国特許第１，１８９，４３４号明細書
【特許文献３】米国特許出願第０９／５１２，９２１号明細書
【特許文献４】米国特許出願第０９／５１３，０９７号明細書
【特許文献５】米国特許第６，２２１，５２１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、次の製品特質、すなわち、可撓性、高靭性、摩耗や剥離に対する高い表面安定性、液体の水や高湿度に対する耐性、耐火性、防黴性、およびペーパー様表面を備えた石膏ボードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
一実施形態では、本発明は、多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、０．７５インチの歪みにおける不織ライナーのＭＤ方向の石膏ボードの破断仕事量が３０ポンド・インチよりも大きい、上記石膏ボードに関する。
【００２１】
他の実施形態では、本発明はまた、０．７５インチの歪みにおいて６０×Ｘポンド・インチ（ここで、Ｘはインチ単位のボードの厚さである）よりも大きいＭＤ方向の破断仕事量を有する石膏ボードに関する。
【００２２】
他の実施形態では、本発明は、多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、不織ライナーが、少なくとも３５ポンド／インチの縦方向のストリップ抗張力（ｓｔｒｉｐ  ｔｅｎｓｉｌｅ）、１ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて１．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも１２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて７．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および３００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセント有する、上記石膏ボードに関する。
【００２３】
他の実施形態では、本発明は、多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、不織ライナーが、少なくとも６５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて０．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および５０％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも２２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて１．５％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセント有する、上記石膏ボードに関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、特別なライナーと該ライナーを利用すべく配合されたコアーとを用いて作製される石膏ボード製品について記述する。このボード製品は、現在販売されている従来のボードと比較したとき、非常にユニークな改良された性質、すなわち、大きい破断仕事量（ＷＴＢ）、良好な初期モジュラス、降伏強度、およびピーク荷重、ならびに標準的なペーパー張りボードと比べて表面を装飾する前または装飾した後のいずれにおいても摩擦による酷使に対する良好な耐性を有する。このほか、高分子ライナーが一般に疎水性であることに起因して、ボードは、従来のペーパー張り石膏ボードと比較したとき、液体の水または水蒸気の有害な作用に対してより強い耐性をもつ。単位重量あたりのライナーの強度が高いことにより、良好な強度特性を有するが燃料含有率のかなり少ない製品が得られるので、耐火性および対火反応性が改良される。製品特性が向上したおかげで、より広範にわたる建築系でより容易に設置しうるより可撓性のある製品が得られる。また、製品が糸状菌増殖を支援せずかつ防黴性構造の構築を可能にするように、製品を製造することもできる。
【００２５】
本発明はまた、この製品の作製方法、とくに、ライナー表面に隣接して石膏の稠密層を使用することによる良好な湿潤接合の促進、および石膏コアーへのライナーの良好な接合を促進する添加剤の使用について記述する。また、ボードの製造に好適なだけでなく防黴性の製品をも与えるプロセス添加剤を選択できることも判明した。本発明は、新規なライナーおよびボードの高性能特性に適合させる必要に応じて装置に少しの変更を加えるだけで広範にわたる優れた製品を作製するように従来の石膏ボード製造機を用いて実施することができる。さらに、本発明では、水に暴露したときに寸法安定性であるライナー材料を用いるので、製造プロセスの制御がより容易になる。
【００２６】
次に、本発明に係る現時点で好ましい実施形態について詳細に言及する。その例を以下で説明する。
【００２７】
第１の実施形態では、本発明は、良好な初期モジュラス、降伏強度、およびピーク荷重に加えて高いＷＴＢを有する石膏ボード製品を関する。本発明の石膏ボード製品が呈する不織ライナーのＭＤ方向のＷＴＢは、ボードの厚さが約１／２インチしかない場合でさえも、０．７５インチの歪みにおいて３０ポンド・インチよりも大きく、好ましくは１．０インチの歪みにおいて４０ポンド・インチよりも大きい。より好ましくは、本発明の石膏ボード製品のＭＤ方向のＷＴＢは、次式により表すことができる。
ＷＴＢ≧６０×Ｘポンド・インチ
式中、Ｘはインチ単位のボードの厚さである。
【００２８】
不織ライナーのＣＤ方向における本発明の石膏ボードのＷＴＢは、０．７５インチの歪みにおいて１０ポンド・インチよりも大きく、好ましくは１．０インチの歪みにおいて１０ポンド・インチよりも大きい。
【００２９】
ＭＤ方向の本発明の石膏ボードの初期モジュラスは、少なくとも５００ポンド／インチであり、ピーク荷重は、少なくとも４０ポンドである。ピーク荷重におけるＷＴＢは、少なくとも３０ポンド・インチである。
【００３０】
本発明の石膏ボードは、好ましくは、４０ポンドよりも大きい曲げ応力で０．５インチの曲げ歪みを受けたときでさえも、または１．０インチの歪みおよび４５ポンドの応力においてさえも、破断しない。本発明の石膏ボードは、ＡＳＴＭ  Ｃ３６に準拠してボードを水中に２時間保持した直後に曲げ強度ピーク荷重を測定したときに７５％未満のＭＤ曲げ強度の低下を有する。本発明の石膏ボードは、ＭＤ方向の曲げ強度ピーク荷重とＣＤ方向のピーク荷重との比が３未満である。
【００３１】
本発明の石膏ボードは、第１の不織ライナーおよび第２の不織ライナーを備え、これらのライナーは、石膏コアーを包囲する。第１および第２の不織ライナーは、熱ボンディング処理および／または化学ボンディング処理の施された実質的に連続したメルトスパン繊維、カーディング処理および／またはエアーレイ処理の施されたステープル繊維ウェブ、ニードルパンチ処理の施されたステープル繊維ウェブ、ヒドロエンタングル処理の施された繊維状ウェブ、または他の不織構造体で構成することのできる多孔性繊維状高分子不織シートである。不織ライナーは、縮合型および／または付加型モノマーから誘導される繊維形成性ポリマーから作製される。そのようなポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、脂肪族もしくは芳香族ポリアミド、またはポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）が挙げられる。好ましくは、不織ライナーは、１５０℃を超える軟化点または融点を有するポリマーを含んでなる。そのようなポリマーとしては、１６０℃の軟化点または融点を有するポリプロピレンおよび２５０℃の軟化点または融点を有するＰＥＴが挙げられる。この理由は、乾燥オーブン温度が１００℃よりもかなり高い（通常は１５０℃を超える）ことである。１５０℃未満の軟化点または融点を有するシートから作製されたライナーは、プロセスの乾燥ステップ時に融解したり、座屈したり、または収縮したりする可能性がある。
【００３２】
本発明で使用するための不織ライナーを形成する繊維は、染料、顔料、ＵＶおよび熱安定化剤、ならびに抗微生物剤のような添加剤を含有することができる。
【００３３】
好ましくは、不織ライナーは、一成分繊維と二成分繊維との混合物であり、この混合物は、カーディング処理および／またはエアーレイ処理ならびにヒドロエンタングル処理により不織シートにされてから乾燥時および熱カレンダー処理時にボンディングされたものである。シース−コア型二成分繊維を不織ライナーに用いる場合、シースの融点は、強度寄与性繊維コアーおよび全シート構造体を熱ボンディングするための任意の一成分繊維の融点よりも十分に低い。熱ボンディングを提供する繊維は、低融点一成分繊維である可能性もありうるが、二成分繊維が好ましい。不織ライナーが一成分繊維と二成分繊維との混合物を含む場合、二成分繊維の量は、ライナー布の重量の約１０重量％〜５０重量％の間、好ましくは約１５重量％〜３５重量％の間である。
【００３４】
さらに、ライナーは、特定の強度特性を有する新規な石膏ボードを製造するために適正レベルおよび適正タイプの強度特性を有していなければならない。本発明で使用するための不織ライナーは、好ましくは、ペーパーと類似した縦方向および横方向のストリップ引張強度を有する。このほか、本発明に係るライナーは、荷重下で低〜中程度の破断伸びパーセントを有していなければならない。
【００３５】
ライナーの引張強度は、本発明のボードの改良された性質に寄与する。ストリップ引張強度は、ＭＤ方向に少なくとも３５ポンド／インチ、好ましくは６５ポンド／インチ超であり、ＣＤ方向に少なくとも１２ポンド／インチ、好ましくは２２ポンド／インチ超である。「縦方向」とは、不織ライナーが製造される方向（シート形成機を通って移動する方向に平行な方向）を意味し、「横方向」とは、縦方向に垂直な方向を意味する。不織ライナーの破断伸び（破断点における変形のパーセント）は、ＭＤ方向に少なくとも１００％未満、好ましくは５０％未満であり、ＣＤ方向に少なくとも３００％未満、好ましくは１００％未満である。１ポンドの力におけるライナーの伸びパーセントは、ＭＤ方向に少なくとも０．７％未満、好ましくは０．５％未満であり、ＣＤ方向に少なくとも３％未満、好ましくは１．５％未満である。３ポンドの力におけるライナーの伸びパーセントは、ＭＤ方向に少なくとも１．５％未満、好ましくは０．７％未満であり、ＣＤ方向に少なくとも７．０％未満、好ましくは３．０％未満である。
【００３６】
ライナーの不織シートは、既存の石膏ボード製造機でペーパーの代わりに容易に使用できるように、ペーパーのようにシートを折り曲げたり切込みを入れたりするのに十分な高い剛性を有する。このことは、石膏スラリーがボード成形プロセス時に最初に堆積される下端ライナーにとりわけ望まれる。
【００３７】
ライナーは、ボード形成時にその構造体内に石膏スラリーを収容したままの状態で湿潤石膏スラリーがライナー中にいくらか侵入できるようにするのに十分な多孔度および嵩高度（本明細書中では単位基本重量×密度あたりの厚さとして定義される）を有していなければならない。非常に稠密に充填された繊維を有する構造体は、石膏スラリーに対してきわめて不十分な湿潤固着性を有するであろう。一方、嵩高すぎる開放ライナー構造体は、単位基本重量あたり所望の強度を有することができず、湿潤石膏スラリーが完全に滲出する可能性がある。
【００３８】
本発明の不織ライナーは、平均流孔径（ｍｅａｎ  ｆｌｏｗ  ｐｏｒｅ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）が５〜１００マイクロメートルの範囲、好ましくは１０〜７０マイクロメートルの多孔性シート材料である。平均流孔圧（ｍｅａｎ  ｆｌｏｗ  ｐｏｒｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）は、少なくとも３ｐｓｉ未満、好ましくは１ｐｓｉ未満である。ライナーは、特定レベルの基体を有する。すなわち、ライナーは、体積基準で少なくとも２０％、好ましくは５０％超のボイドを含み、その嵩高度は、少なくとも１．２５、好ましくは２超である。
【００３９】
本発明の好ましい一実施形態によれば、第１および第２の不織ライナーはそれぞれ、繊維間に形成された細孔または間隙により特性づけられる第１の表面を有し、該細孔は、石膏が硬化したときに石膏コアーとライナーとの間に強力な機械的接合を形成するように、石膏スラリーが細孔中に入って不織ライナー中の繊維と絡み合った状態になるのに十分なサイズである。石膏コアーを形成する石膏スラリーは、第１の不織ライナーの第１の多孔性表面上に堆積され、第２の不織ライナーの第１の多孔性表面は、石膏スラリーが該第１および第２の不織ライナー間に閉じ込められたときにスラリーが第１および第２の不織ライナーの内表面上で繊維間の細孔または間隙に含浸されるように、石膏スラリーに当接させて並置される。細孔サイズ、ボイド、および嵩高度の範囲を上記のように組み合わせれば、湿潤硬化石膏層がライナーの繊維と絡み合うことができるので、石膏スラリーが不織ライナーを他方の面まで完全に貫通しないでも、良好な湿潤固着性が得られる。
【００４０】
本発明の石膏ボードに使用するためのライナーは、石膏コアーとの良好な湿潤固着性を有していなければならない。ライナーとコアーとの間の湿潤固着性は、部分的には、ライナー材料として使用される不織シートの構造および組成により決定され、部分的には、石膏コアーの組成により決定される。ボードを作製するための従来のプロセスの常用的部分として、湿潤石膏スラリーが第１の不織ライナーに適用され、第２の不織ライナーがスラリーの反対側に適用された後、ライナーと石膏コアーとの集成体は裏返しされるので、湿潤固着性は、ボードを製造するうえでとりわけ重要である。良好な湿潤固着性は、ボードの製造プロセスのこのステップ時に集成体を完全な状態に保持するのに重要である。
【００４１】
また、ライナーの強度を完成石膏ボードの強度特性の形に変換するうえで、ライナーと石膏コアーとの間に良好な乾燥固着性をもたせることも重要である。ライナー構造体内部へのスラリーの侵入に基づく機械的相互作用に加えて、ライナーと石膏コアーとの間の化学的接合もまた、乾燥固着性の改良に役立つと考えられる。
【００４２】
湿潤石膏スラリーと接触するライナーの表面の繊維は、石膏コアーの膨潤およびそれに続いて硬化ステップ時および乾燥ステップ時に生じる収縮を可能にするのに十分な微小移動が行えるように選択することが望ましい。
【００４３】
このほか、本発明の石膏ボード製品は、ＡＳＴＭ  Ｅ１３６に見られるような試験により測定したとき、改良された対火反応特性を有することが有利である。
【００４４】
用途に応じて、ライナーは、さまざまなタイプの表面を有することができる。たとえば、屋内用途で部屋の内側に晒されるライナー表面は、ペーパー系石膏ボードと類似した平滑性を有するであろう。一方、石膏コアーに晒されるライナー表面は、湿潤および乾燥固着性を改良すべく、差別的により粗くすることができる。
【００４５】
本発明の石膏ボードを内装用途に用いる場合、不織ライナーの露出表面（すなわち、「外表面」）の外観は、石膏ボードに一般に使用されるペーパーライナーの外観にできるかぎり類似していることが好ましい。本発明の不織ライナーは、外表面の塗装時に好適な外観を与えるように一般的なペーパーライナーの表面に類似していることが好ましい。同様に、不織ライナーの外表面は、壁紙の貼付けおよび除去を容易に行えるようにするために、一般的なペーパーライナーにできるかぎり類似していなければならない。これらの目的を達成するために、本発明の不織ライナーの表面は、以下に記載されているように測定される摩擦係数が１０度よりも大きくなければならない。
【００４６】
不織ライナーにペーパーと類似の平滑度または粗さ度を付与するために、不織ライナーに熱カレンダー処理を施すことができる。また、熱カレンダー処理を施すと、ライナーの強度特性が改良され、その結果、石膏ボードの強度特性、とくに、石膏ボードのモジュラス、離層荷重（降伏強度）、およびピーク荷重が改良され、高いＷＴＢが得られる。熱カレンダー処理に加えてまたはその代わりに、スルーエアーボンディング、赤外線ボンディング、熱風対流式オーブン中での熱ボンディングなどの種々の他の技法により、熱ボンディングを達成することができる。低融点の一成分および／または二成分繊維を含んでなるバインダー繊維を使用することもできる。このプロセスは、樹脂ボンディングのような化学ボンディングプロセスと組み合わせることができる。この場合、スプレー法、フォーム法などのような種々の技法によりバインダー成分（所要により架橋剤と共に）をライナーバルクに適用し、続いて、乾燥ステップおよび／またはキュアステップを行う。バインダーは、粉末形態をとることが可能であり、単にスプレー処理を施すことにより乾燥形態で適用することができる。
【００４７】
好ましくは、ライナーに使用するための繊維状不織シート材料は、石膏ボードの製造時に石膏コアーと接触する面である少なくとも一方のその面上で微視的レベルでその表面から突出するいくらかの繊維を有する。これは、繊維状不織シートを、ヒドロエンタングル処理、エアジェットエンタングル処理、およびニードルパンチ処理のような処理に付すことにより、達成することができる。粗面にすると湿潤段階および乾燥段階でライナー表面と石膏との間の相互作用が増強されるので、石膏スラリーに接触するライナー表面（すなわち、「内表面」）を粗くすることは役に立つ可能性がある。
【００４８】
また、不織ライナーを他のシート材料に接合することにより、不織ライナーの改良された性質と追加された接合層の追加の特性とを兼ね備えることも可能である。このように多層として使用しうる材料の例は、他の不織ライナー、製織シート、スクリム、フィルム、フォイルなどである。先に述べたように、石膏コアーを乾燥させるためにライナーの通気性が必要である。ライナーの通気性を個別的なものにすることが可能である（高通気性、低通気性、または通気性ゼロのライナー領域）。このほか、石膏ボードの一方の面を低通気性または通気性なしにすることも可能である。
【００４９】
ライナー表面上の微細なエンボスパターンは湿潤固着性にたいへん役立つが、エンボスパターンは平滑ペーパー様表面以外の表面を形成する点に留意すべきである。石膏ボードを外装用途に使用する場合、重力下で水を排出させるのに十分な大きさのチャネルのパターンでエンボス加工が施された不織ライナーを使用することが望ましいこともある。
【００５０】
石膏コアーは、不織ライナーの特性と協働して本発明の改良された石膏ボードを提供するように配合される。コアーの化学組成の特質によりコアーとライナーとの間の乾燥接合強度が増強されることが判明した。
【００５１】
本発明の石膏スラリー配合物の主要成分は、スタッコ（半水和物ＣａＳＯ４）、促進剤、たとえば、微粉砕石膏（ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ）およびＫ２ＳＯ４、予備混合フォームとして添加される発泡剤、およびバインダー、好ましくは、非デンプン系バインダー、たとえば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である。使用される非デンプン系バインダーは、室温で水に不溶であり、かつ乾燥させたときにライナーとコアーとの間に高い乾燥接合強度を付与することが好ましい。ポリビニルアセテートのような他の非デンプン系バインダーを使用することもできる。また、乾燥させたときにバインダーが水に完全に不溶になるように、配合物に架橋剤を含有させることもできる。ＰＶＡは、溶液としてコアーに添加されるが、他の方法により、たとえば、硬化ステップ時および乾燥ステップ時に溶解する粉末状ＰＶＡを添加することにより、またはライナー表面上に溶液を直接スプレーすることにより、添加することもできる。コアー配合物を製造プロセスに適合させる必要に応じて、減水剤または防燃剤のように通常の石膏ボード中に見いだされることの多い他の添加剤を添加することもできる。
【００５２】
石膏スラリーの湿潤および個々の繊維間への侵入をできるかぎり増強するために、スラリー中またはライナー表面の真上で湿潤剤を使用することもできる。こうした湿潤剤としては、水溶液の表面張力を低下させ、疎水性固体との接触角を減少させることが知られている親水性基および疎水性基を有する合成化学物質を挙げることもできる。石鹸や清浄剤または発泡剤のような広範にわたる湿潤剤が、この機能を発揮するであろう。好ましい湿潤剤は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である。
【００５３】
また、製品性能を改良したりまたは製造プロセスを最適化したりするために、他の成分をスラリーに添加することも可能である。そのような成分の例は、耐火性を改良するガラス繊維および／またはクレー、乾燥時の仮焼を防止するホウ酸などである。製品に課される要件のうちの１つが防黴性である場合、糸状菌および他の真菌の食料源となるデキストロース、グルー、またはデンプンのような添加剤を使用してはならない。
【００５４】
屋外の壁または室内の住宅浴室壁のようないくつかの用途に適した本発明の好ましい実施形態では、コアーは、石膏ボードに耐水性を付与するために、ワックスやシリコーンなどの防水剤を含有する。いくつかの用途に適したさらに他の好ましい実施形態では、コアーは、防水剤と、耐火性を改良するためのガラス繊維またはクレーのような試剤と、の両方を含有する。
【００５５】
好ましくは、本発明のボードは、完成石膏ボードの縁部および表面の所望の硬度が得られるようにライナーの真下の気泡のパーセントを低減させた石膏よりなるより高密度の薄層を有する。これは、米国特許第１，９５３，５８９号明細書および米国特許第５，７１８，７９７号明細書に記載されている「ローラーコーティング法」として知られる方法により達成することができる。これらの特許はいずれも、参照により本明細書に組み入れられるものとする。この方法では、最初に、より高密度の石膏スラリーを下端ライナー上に配置し、次に、通常の密度またはより低密度の石膏スラリーをその上に注ぐ。上端ライナーにも、より高密度の石膏スラリーの薄層をコーティングする。この結果、外側ライナーの真下および各縁部に沿ってより高密度の石膏よりなる薄い稠密層が得られるので、ボードは、増大された硬度のような改良された性質を有するようになる。
【００５６】
本発明の石膏ボード製品の主要な利点の１つは、プロセスの配合物および装置に最小限の変更を加えるだけで既存のボード製造ラインを用いて新規なボードを作製できる点である。プロセスの配合物および装置に加えられる変更は、改良された石膏ボードライナーおよび石膏ボード製品を最も良好な形で利用すべく製品およびプロセスを最適化した結果であり、さらには、最終石膏ボード製品のより一層改良された物理的特性に適合させるのに必要な変更である。
【００５７】
試験方法
不織ライナーの特性測定：
ＣＲＥ（定速伸長型）イントロン・テンシル・テスター（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ）（マサチューセッツ州カントンのイントロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃａｎｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能）を用いてＡＳＴＭ５０３５に準拠してライナーのストリップ引張特性を測定した。使用したサンプルサイズは１インチ×８インチであり、ゲージ長は５インチであり、速度は毎分２インチであった。測定した特性は、ピーク荷重（ポンド）、破断点伸び（％）、１ポンド荷重における伸び（％）、および３ポンド荷重における伸び（％）であった。
【００５８】
トップツーボトムフローチャンバー（ニューヨーク州イサカのポーラス・マテリアルス・インコーポレーテッド（Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．ｏｆ  Ｉｔｈａｃａ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）製）を備えたＰＭＩ機を用いてライナーの細孔データを取得した。直径２．５ｃｍのサンプルホルダーを使用し、サンプルの下に４０メッシュの支持スクリーン（ワイヤー直径０．２５ｍｍおよびスクリーン開口０．３７５ｍｍ）を配置した。使用した試験流体は、シルウィック（Ｓｉｌｗｉｃｋ）−２０．１ダイン（ＰＭＩから入手可能）であった。サンプルを試験流体中に準備し、２３ｍｍＨｇの真空レベル下に１分間配置した。平均流孔径（ミクロン）および平均流孔圧（ｐｓｉ）を測定し、報告した。
【００５９】
次式：厚さ（ミル）／基本重量（オンス／平方２）×密度（ｇ／ｃｍ３）×０．７４９３に従って嵩高度（無単位）を計算した。ＰＥＴの密度をここでは１．３８ｇ／ｃｍ３であると推定し、コポリ（エチレンテレフタレート）の密度をここでは１．３５ｇ／ｃｍ３であると推定し、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）の密度をここでは０．９１〜０．９５ｇ／ｃｍ３の間にあると推定し、ナイロン６，６の密度をここでは１．３ｇ／ｃｍ３であると推測した。
【００６０】
基本重量（単位面積あたりの重量、オンス／平方２）は、ＡＳＴＭ  Ｄ３７７６により計算した。
【００６１】
ボイドパーセント（％）は、次式：（１−１／嵩高度）×１００に従って計算した。
【００６２】
摩擦係数（角度）は、ニューヨーク州のテスティング・マシーンズ・インコーポレーテッド（Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）製の摩擦係数試験機モデル３２−３５を用いて測定した。上端にフラットプレート（１２５６ｇの錘）を備えたステンレス鋼プラットフォーム上に２インチ×２インチのサイズのライナーサンプルを配置した。次に、ライナー／プレート（錘）がプラットフォームを下って摺動し始めるまで、プラットフォームを徐々に傾斜させた。プラットフォームの傾斜角を記録し、表面平滑性の尺度として報告した（角度が小さいほど、平滑性は高い）。
【００６３】
破断特性を測定するための石膏ボードの作製方法：
特定の石膏スラリー配合物および特定のライナーを用いた石膏ボードを、以下に記載されているように作製した。２つのタイプのボード作製手順を用いた。すなわち、（１）下端ライナーにローラーコーティングする場合、および（２）下端ライナーにローラーコーティングせずにボードを作製する場合。いずれの場合においても、長さ１４インチおよび幅１０インチのライナーの２つの部片を成形型中の一端に固定し、厚さ１／２インチのスペーサーにより２つの部片を離間させて保持した。成形型の開放端が成形型の閉鎖端よりも１インチ高くなるように成形型を作製し、これにより、スラリーを成形型の開放端から継続的に流出させるようにした。最初に成形型の上端を開放状態にし、スラリーを下端ライナー上に注いだ後、上端ライナーを所定の位置に折り重ねられるようにした。下端ライナー上にスラリーを注いだときに、スラリーが広がり、上端ライナーが所定の位置にきて、幅１０インチ、厚さ１／２インチ、および長さ約１２インチのサンプルが作製されるように、縁部を１／２インチの高さにした。各タイプのボード作製手順は、以下のとおりである。
【００６４】
下端ライナーにローラーコーティングする場合、３０秒間かけてスタッコ／促進剤ブレンドを篩に通してクイジナート・モデルＣＢ−４Ｊ（Ｃｕｉｓｉｎａｒｔ  Ｍｏｄｅｌ  ＣＢ−４Ｊ）ブレンダー（ニュージャージー州イーストウィンザーのクイジナート（Ｃｕｉｓｉｎａｒｔ，Ｅ．Ｗｉｎｄｓｏｒ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）製）内の水中に添加し、混合物を高速度で７秒間混合した。この時点で、５０〜７５ｍｌの混合物を成形型の一端に沿って下端ライナーの背面上にすばやく注ぎ、幅１０インチの鏝を用いてライナーの表面全体に混合物を拡げた。鏝を４回通過させて、１ｍｍ未満のコーティング厚さの良好な被覆度になるようにし、最終サンプルに使用されないいくらかの過剰のスラリーを成形型の上端部から取り除いた。それとは別に、フォーム濃厚物の０．５重量％溶液が得られるようにセデパル（Ｃｅｄｅｐａｌ）（登録商標）ＦＡ４０６（ステパン・ケミカルス（Ｓｔｅｐａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手可能）発泡剤を水で希釈をすることにより、フォーム溶液を調製した。必要量の希釈されたフォーム溶液をハミルトン・ビーチ・モデル６５２５０（Ｈａｍｉｌｔｏｎ  Ｂｅａｃｈ  Ｍｏｄｅｌ  ６５２５０）ミキサーのカップに入れ、ミキサーを高速度で運転し、フォーム溶液を調製した。標準的な混合物に対しては、２台のミキサーを使用し、７５ｍｌの希釈されたフォーム溶液を各ミキサーに供して合計１５０ｍｌの希釈されたフォーム溶液を処理した。いくつかの場合には、混合物の配合に異なる量のフォーム溶液が必要であったが、これについては、各実施例の説明のところに記載する。スタッコスラリーの調製前にフォームミキサーの運転を開始し、ボードサンプルの作製に使用する約１分前にフォームを混合するように時間調整した。必要な時点で、フォームをカップから石膏スラリーの入ったブレンダー中に注いだ。フォーム溶液をスタッコ／水混合物の残りの部分に添加した後、スタッコ／水／フォーム溶液全体を高速度でもう一度さらに７秒間混合した。次に、泡立てられた混合物を成形型中のコーテッドライナー上に注いだ。成形型の上端から約１ｍｍ上方の位置に直定規を保持してスラリーを取り除き、上端ライナーを所定の位置まで折り重ね、次に、第２の直定規を２回通過させてライナーを所定の位置までプレスした。スラリーがとりわけ流動性である場合、成形型全体を少しの角度だけ傾けて、スラリーが成形型から流出するのを防止した。
【００６５】
下端ライナーにローラーコーティングしない場合、３０秒間かけてスタッコ／促進剤ブレンドを篩に通してクイジナート・モデルＣＢ−４Ｊ（Ｃｕｉｓｉｎａｒｔ  Ｍｏｄｅｌ  ＣＢ−４Ｊ）ブレンダー内の水中に添加し、混合物を低速度で４秒間混合した。次に、混合したフォーム溶液をスタッコ／水混合物の残りの部分に添加し、スタッコ／水／フォーム溶液全体を高速度でもう一度さらに１０秒間混合した。次に、泡立てられた混合物を成形型中の下端ライナー上に注いだ。成形型の上端から約１ｍｍ上方の位置に直定規を保持してスラリーを取り除き、上端ライナーを所定の位置まで折り重ね、次に、第２の直定規を２回通過させてライナーを所定の位置までプレスした。スラリーがとりわけ流動性である場合、成形型全体を少しの角度だけ傾けて、スラリーが成形型から流出するのを防止した。
【００６６】
石膏スラリーを水和させた後（約２０分間）、サンプルを成形型から注意深く取り出した。８インチの寸法がＭＤ方向または成形型の１４インチライナー寸法方向になるように、サンプルを８インチ×１０インチにトリミングした。
【００６７】
その後、残った８インチ×９インチのサンプルを次のように乾燥させた。
通常の乾燥プロセス：
幅１インチの綿接着テープを二重にして縁部をラッピングすることにより、残った８インチ×９インチのサンプルのコアー露出部を被覆した。次に、自由水の半分が除去されるまで、４７５°Ｆの対流式オーブン中でサンプルを乾燥させてから、オーブンを２２５°Ｆに再設定し、自由水分の５〜１０パーセントだけがサンプル中に残留する状態にした。自由水の９０〜９５％を除去した後、温度を１０５°Ｆに再び低下させ、サンプルの乾燥を終了した。一貫した方式でサンプルを確実に乾燥させるように、各サンプルを個別に最初の２つの乾燥ステップに通して乾燥させた。ただし、乾燥させすぎないようにした。
【００６８】
低温乾燥プロセス（低融点ライナーの場合）：
幅１インチの綿接着テープを二重にして縁部をラッピングすることにより、残った８インチ×９インチのサンプルのコアー露出部を被覆した。次に、自由水の半分が除去されるまで、２２５°Ｆの対流式オーブン中でサンプルを乾燥させてから、オーブンを１０５°Ｆに再設定し、サンプルの乾燥を終了した。一貫した方式でサンプルを確実に乾燥させるように、各サンプルを個別に最初の乾燥ステップに通して乾燥させた。ただし、乾燥させすぎないようにした。
【００６９】
石膏スラリーを乾燥させた後、ボードの１インチのストリップを８インチ×９インチのサンプルから注意深く切り出し、８インチの正方形のサンプルを残した。
【００７０】
乾燥接合の試験に供すべく、このサンプルの一方の縁部から幅１インチのサンプルを注意深く切り出した。４インチ×１インチのサイズの２つの部片になるように、サンプルを半分に切断した。
【００７１】
８インチの正方形のサンプルを半分に切断して４インチ×８インチの２つのサンプルを作製し、以下に記載されているように破断強度の試験に供した。サンプル作製に関してＭＤ方向またはＣＤ方向のいずれの方向にもサンプルを切断することは可能であったが、いずれの場合においても、サンプルの長い寸法がサンプル作製プロセスのＭＤ方向になるようにサンプルを切断した。
【００７２】
石膏ボードの破断特性の測定：
石膏ボードのサンプルは、長さ８インチおよび幅４インチであった。これをシンポ・モデルＦＧＳ−２５０ＰＶＭ（Ｓｈｉｍｐｏ  Ｍｏｄｅｌ  ＦＧＳ−２５０ＰＶＭ）プログラマブル電動式試験スタンド（イリノイ州イタスカのニデック・シンポ・アメリカ・コーポレーション（Ｎｉｄｅｃ−Ｓｈｉｍｐｏ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｉｔａｓｃａ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）製）を用いて７インチ範囲で破断させた。５０ポンドフォースゲージ（解像度０．０１ポンド、７３°Ｆにおける確度０．０２％＋１／２デジット）を接合試験に使用し、５００ポンドフォースゲージ（解像度０．１ポンド、７３°Ｆにおける確度０．０２％＋１／２デジット）を破壊試験測定に使用した。クロスヘッド速度は毎分１．９インチであり、０．２秒ごとに測定した。この一定のクロスヘッド速度でポンド単位の力ｖｓ秒単位の時間を記録し、破断曲線とも呼ばれる応力−歪曲線を作成した。測定を２回行い、２つの破断曲線（ポンド単位の力すなわち荷重ｖｓインチ単位の撓み）の最良値を次のように報告した。
【００７３】
初期モジュラス（ポンド／インチ）は、力ｖｓ撓み曲線の初期傾きとして計算した。
【００７４】
離層荷重または降伏強度（ポンド）は、破断曲線の初期傾きの有意な減少に対応する力として計算した。
【００７５】
歪み（インチ）は、時間に先に記載したクロスヘッドの速度を掛けて計算されるボードの撓みである。
【００７６】
ピーク荷重（ポンド）は、ボードの破断時に記録された最大力である。
【００７７】
破断仕事量（ＷＴＢ）（ポンド・インチ）は、所与の撓みまでの破断曲線の下側面積として計算される。
【００７８】
ライナーと石膏コアーとの間の乾燥接合は、石膏ボードからライナーの幅１インチ×長さ１インチのストリップを９０度で牽引することにより測定した。シンポ・モデルＦＧＳ−２５０ＰＶＭ（Ｓｈｉｍｐｏ  Ｍｏｄｅｌ  ＦＧＳ−２５０ＰＶＭ）プログラマブル電動式試験スタンドをこの測定に使用した。クロスヘッド速度は毎分１．９インチであり、０．２秒ごとに測定した。この一定クロスヘッド速度でポンド単位の力ｖｓ秒単位の時間を記録し、コアーから長さ１インチのライナーを牽引するのに要した力の測定値を平均することにより平均接合強度を決定した。測定を２回行い、２つの曲線（ポンド単位の力すなわち接合強度ｖｓインチ単位の距離）の最良平均値を報告した。
【００７９】
ボード形成時におけるライナーと湿潤石膏スラリーとの間の湿潤固着強度は、次のように評価した。最初に、ワーリング・ブレンダー（Ｗａｒｉｎｇ  Ｂｌｅｎｄｅｒ）中ですべての成分を１０秒間混合することにより、所望の配合物の石膏スラリーを調製した。次に、ライナーを下端に有する高さ０．５インチの成形型中に石膏スラリーを注いだ。ライナーと湿潤スラリーとの間の湿潤固着または固着接合は、混合の２０分後にコアーからライナーを引き剥がすことにより評価した。湿潤固着は、次のように等級づけされる。
優：  ライナーは、石膏コアーに十分に固着されている。
良：  ライナーは、石膏コアーによく固着されている。
良／可：  ライナーは、少し労力で剥落する。
可／不可：  ライナーは、容易に剥落する。
不可：  ライナーは、なんら労力をかけることなく剥落する。
【００８０】
石膏ボードの表面耐摩耗性は、石膏ボードの作製に関与するライナーの表面耐摩耗性を測定することにより評価した。ニューヨーク州ノーストナワンダのテーバー（ＴＡＢＥＲ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｎｏｒｔｈ  Ｔｏｎａｗａｎｄａ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）製のテーバー（登録商標）・アブレーション・メーター５１５０（ＴＡＢＥＲ（登録商標）Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｍｅｔｅｒ  ５１５０）を表面耐摩耗性の測定に使用した。テーバー（ＴＡＢＥＲ）（登録商標）ＣＳ−１０ホイールに５００グラムの錘をつけて使用した。５００回転後のライナーの重量および厚さの減少を報告した。より少ない重量の減少およびより少ないライナー厚さの減少は、優れた耐摩耗性の指標である。
【００８１】
石膏ボードの剥離強度は、表面に付着させたテープを引き剥がすことにより決定した。石膏ボードの表面にテープの１枚の部片（６ｃｍ×１５ｃｍ）を貼り付け、テープがよく固着するようにそれをしっかりとプレスすることにより、試験を行った。次に、テープをボード表面から９０度の角度で引き剥がした。石膏ボードの表面上の露出したライナーの縦方向およびＣＤ方向の両方で試験を行った。２つのタイプのテープを使用した。すなわち、非常に強力な接着剤を有する建設用テープ（カナダ国モントリオールのカナディアン・テクニカル・テープ・リミテッド（Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｔａｐｅ  Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｍｏｎｔｒｅａｌ  Ｃａｎａｄａ）製のタック・テープ（Ｔｕｃｋ  Ｔａｐｅ）建設用テープ）、およびそれよりもかなり低い接合強度のマスキングテープ（カナダ国オンタリオ州ロンドンのスリーエム・ドュウイットユアセルフ・ディビジョン（３Ｍ  Ｄｏ−ｉｔ−ｙｏｕｒｓｅｌｆ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）から入手可能なタータン・ジェネラル・パーパス・マスキング・テープ（Ｔａｒｔａｎ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｍａｓｋｉｎｇ  Ｔａｐｅ））である。通常の室内条件（７０°Ｆ、３５〜４０％の相対湿度（ＲＨ））および高湿度（７０°Ｆの空気循環を行いながらＺｎＳＯ４．７Ｈ２Ｏ飽和溶液による９０％ＲＨで１６時間）で、ボードの試験を行った。塗装されていないボードと、水性のプライマーおよびペイント（灰白色を帯びたグリッデン・マキシマム・ハイド・インテリアＰＶＡラテックス・プライマー４８１８０ホワイト（Ｇｌｉｄｄｅｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｈｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ＰＶＡ  Ｌａｔｅｘ  Ｐｒｉｍｅｒ  ４８１８０  Ｗｈｉｔｅ）およびグリッデン・マキシマム・ハイド・インテリア・ラテックス・フラット４８１００ワイト（Ｇｌｉｄｄｅｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｈｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｌａｔｅｘ  Ｆｌａｔ  ４８１００  Ｗｈｉｔｅ））で塗装されたボードと、を用いて、試験を行った。テープを除去したときのボードの表面の損傷の度合を見積もった。
【００８２】
いずれの場合においても、石膏ボードサンプルの作製および試験は、商業生産ラインで作製される石膏ボードの製造プロセス時の重要な局面における物理的状態をシミュレートするように行った。
【実施例】
【００８３】
以下の実施例は、次の点を具体的に示すべく順に列挙されている。（１）初期硬化段階における湿潤石膏スラリーとの良好な湿潤固着性を得るうえで、特定の多孔度（平均流孔径と平均流孔圧）、嵩高度、およびボイドパーセントを有するライナーを備えることが重要であること、（２）所望の特性を有する本発明の石膏ボードを製造するうえで、特定の強度を有するライナーが重要であること、（３）石膏ボードの強度特性を増強するうえで、コアー配合物が重要であること、および（４）石膏ボードを製造するためにライナーとコアーとを組み合わせること。
【００８４】
石膏ボードの強度特性を、ビーピービー・ウェストロック（ＢＰＢ  Ｗｅｓｔｒｏｃ）（英国のビーピービー・パブリック・リミテッド・カンパニー（ＢＰＢ  ｐｌｃ，ＵＫ）の子会社）製の標準的なペーパー張り石膏ボード、ジーピー・ジプサム（ＧＰ  Ｇｙｐｓｕｍ）（ジョージア州アトランタのジョージア・パシフィック・コーポレーション（Ｇｅｏｒｇｉａ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐ．，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）の子会社）から市販されているガラス繊維張りデンス・グラス（登録商標）ゴールド（Ｄｅｎｓ−Ｇｌａｓｓ（登録商標）Ｇｏｌｄ）外装用シージング、ビーピービー・ウェストロック（ＢＰＢ  Ｗｅｓｔｒｏｃ）（英国のビーピービー・パブリック・リミテッド・カンパニー（ＢＰＢ  ｐｌｃ，Ｕ．Ｋ．）の子会社）製の耐火性石膏ボード（一般的には、「タイプＸ」として知られている）、およびシージーシー（ＣＧＣ）（イリノイ州シカゴのユーエスジー・コーポレーション（ＵＳＧ  Ｃｏｒｐ．，Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）の子会社）製の耐酷使性、／耐火性石膏ボードと比較した。本発明に係る新規な石膏ボードを、カナダ国特許第１，１８９，４３４号明細書に与えられているボード作製手順に従ってフラッシュ紡糸スパンボンドポリオレフィン製品タイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）（デラウェア州ウィルミングトンのイー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能）を用いて作製されたボードと、比較することにより、先行技術よりも改良されることを例証する。
【００８５】
液体の水または高湿度に暴露したときの新規なボードの改良された性能および通常のボードと比較したときの改良された耐表面損傷性を具体的に示すための実施例も包含されている。
【００８６】
とくに明示されていないかぎり、以下の実施例中で報告されている強度特性はすべて、ボードおよびライナーのＭＤ方向に対するものである。
【００８７】
実施例１〜１０：ライナーと石膏スラリーとの湿潤固着性
実施例１〜１０では、最初に、次の成分をワーリング・ブレンダー（Ｗａｒｉｎｇ  Ｂｌｅｎｄｅｒ）中で１０秒間混合することにより、石膏スラリーを調製した（６００ｇのスタッコＣａＳＯ４．１／２Ｈ２Ｏ、１ｇの微細石膏ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ、１３０ｇの４％エルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）７１−３０、５００ｇの水）。次に、ライナーを下端に有する高さ０．５インチの成形型中に石膏スラリーを注いだ。試験方法に記載されているように、混合の２０分後にコアーからライナーを引き剥がすことにより、ライナーと湿潤スラリーとの間の湿潤固着または固着接合を評価した。
【００８８】
以下の実施例１〜１０で観測された湿潤固着性およびライナー特性を表１に示す。以下の実施例１〜１０に論述されているライナーの強度特性を表２に示す。
【００８９】
実施例１
ウェットレイド樹脂ボンド合成ステープル繊維系材料アールストローム（Ａｈｌｓｔｒｏｍ）３７０１（コネチカット州ウィンザーのアールストローム・ファイバー・コンポジッツ（Ａｈｌｓｔｒｏｍ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｗｉｎｄｓｏｒ  Ｌｏｃｋｓ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手可能）の湿潤固着性を試験した。表１に示されるように、ウェットレイドライナーは、石膏スラリーに対してきわめて不十分な湿潤固着性を示した。これは、シート構造の目が細かく（小さい平均流孔径および高い平均流孔圧）、嵩高度が低いために、ライナー内部への石膏スラリーの浸透および繊維への機械的な固着が阻止されることが原因である可能性がきわめて高い。また、ウェットレイプロセスで、湿潤石膏スラリーが機械的に固着しうる点の少ない平滑表面を生成させる二次元平面領域に繊維が主として配置されると予想される。
【００９０】
実施例２〜３
商品名セレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）３０３０ＰＢＮ−ＩＩおよび２３２８０（フロリダ州ペンサコラのセレックス・アドバンスド・ファブリックス・エルピー（Ｃｅｒｅｘ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆａｂｒｉｃｓ，ＬＰ，Ｐｅｎｓａｃｏｌａ，Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手可能）として入手可能なメルトスパンナイロン連続繊維系不織ライナー材料の湿潤固着性を試験した。セレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）３０３０ＰＢＮ−ＩＩは、高い嵩高度を有するポイントボンド不織シートであった（表１）。セレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）２３２８０は、平滑かつ薄肉であり、３０３０ＰＢＮ−ＩＩの嵩高度の半分の嵩高度を有していた（表１）。このほか、セレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）２３２８０は、３０３０ＰＢＮ−ＩＩよりも密閉された構造を有していた（表１に示されるようにより高い平均流孔圧およびより小さい平均流孔径）。セレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）３０３０ＰＢＮ−ＩＩライナーを用いて作製されたボード（実施例２）は、不十分な湿潤固着性を有していたセレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）２３２８０ライナー（ＰＢＮ−ＩＩ）を用いて作製されたボード（実施例３）と比較して、スラリーブリードをまったく生じることのない良好な湿潤固着性を示した。これにより、スラリー滲出のない良好な湿潤固着性を得るうえで、ライナーの嵩高度およびライナー開放レベルが重要であることが具体的に示される。
【００９１】
実施例４〜７
米国特許第５，８８５，９０９号明細書に従って作製されたＬＬＤＰＥのシースとＰＥＴのコアーとを有する連続メルトスパン二成分繊維系不織シート材料を、熱カレンダーボンディング処理に付した（１４５℃、ニップ圧１０００ｐｓｉ）。シート材料を石膏ボードでライナーとして使用し、湿潤固着性を試験した。実施例４、５、および６で、ＬＬＤＰＥ：ＰＥＴ比を、それぞれ、１０：９０、３０：７０、および５０：５０に変化させた。不織ライナーと石膏コアーとの間の湿潤固着性はＬＬＤＰＥ含有率が増加するにつれて有意に減少することが判明した。１０％ＬＬＤＰＥの湿潤固着性はかろうじて要件を満たすが（「可／不可」の等級）、３０％および５０％ＬＬＤＰＥでは、高レベルの嵩高度および大細孔サイズであるにもかかわらず、不可であった。ライナーとして使用される二成分繊維不織シートが完全にボンディングされた場合、表面近傍の繊維の移動の自由度が有意に減少し、その結果、不織ライナーに対する石膏スラリーの湿潤固着性が低くなると予想される。
【００９２】
湿潤固着性を改良するために、シートは、ボード形成時に石膏スラリーが支持ベルトに接触する面までライナーを通って滲出する確率を増大させるより大きい開放度の構造を有していなければならない。このことは、ＰＥＴステープル繊維から作製された樹脂ボンド不織ライナーがその開放構造および高い嵩高度に起因して非常に良好な湿潤固着性を有する実施例７で具体的に示された。しかしながら、石膏ボード形成プロセス時、許容できないレベルの石膏スラリーが、支持ベルトに接触する他方の面までライナーを通って滲出した。この実施例で使用した樹脂ボンドライナーは、ＰＥＴステープル繊維をカーディング処理し、樹脂バインダーエマルジョンをライナー中に飽和させ、乾燥およびキュアリング処理ステップを逐次的に行うことにより、作製したものである。
【００９３】
実施例８
商品名ソンタラ（Ｓｏｎｔａｒａ）（登録商標）８００７（デラウェア州ウィルミングトンのイー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能）として市販されているエアレイドヒドロエンタングルＰＥＴステープル繊維系不織シートを本発明で不織ライナーとして使用すべく評価した。該不織ライナーは、石膏スラリーとに良好な湿潤固着性を示したが、ライナーの表面安定性は不十分であった。このほか、表２に示されるように、このライナーは、低荷重下でとくにＣＤ方向において非常に大きい伸びを有しているので、石膏ボードで低い横方向初期モジュラスを呈するであろう。また、ソンタラ（Ｓｏｎｔａｒａ）（登録商標）は柔軟性およびドレープ性があるので、ボード成形プロセス時に切込みを入れたり、縁部を折り曲げたりすることが困難であろう。
【００９４】
実施例９〜１０
Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．（ＰＧＩ）  ｏｆ  Ｎｏｒｔｈ  Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａにより提供された標準的繊維と二成分ＰＥＴ繊維との混合物をベースにした不織シートライナー材料を本発明に使用すべく評価した。不織シート材料は、低融点ＰＥＴシース（融点１８０℃）と高融点ＰＥＴコアー（融点２５０℃）とを有する１５重量％の二成分繊維を含有し、残りは標準的（一成分）ＰＥＴ繊維であった。二成分繊維のデニール数は３であり、標準的ＰＥＴ繊維のデニール数は１．２であった。最初に、繊維混合物にカーディング処理およびエアレイ処理を施した。次に、カーディング処理／エアレイ処理の施されたウェブにヒドロエンタングル処理を施し、乾燥させた。
【００９５】
実施例９では、中程度のニップ圧および１９０℃以上の温度でＰＧＩライナー材料Ａ２−０６４Ｂ（標準的）に熱カレンダー処理を施して、ペーパー様平滑表面および所望の嵩高度レベルを有するよくボンディングされたライナーを作製した。ライナーは、所望の細孔サイズ、２．５超の嵩高度を有し、スラリー滲出をまったく生じることなく非常に良好な湿潤固着性を示した。表２に示されるように、実施例９は、ＭＤ方向に単位基本重量あたり所望のストリップ引張強度を有し、縦方向およびＣＤ方向の両方向に低荷重下で低い伸びを有していた。表２はまた、ベース基材Ａ２−０６４Ｂ（Ａ２−０６４Ｂ（標準的）およびカレンダー処理Ａ２−０６４Ｂと記されている）のストリップ抗張力を示している。実施例９Ａのライナー（表１）では、カレンダー処理温度は、実施例９のときの１９０℃の代わりに２０２℃であった。ニップ圧は、実施例９のときと同様に１００ポンド／インチであった。カレンダー処理温度を高くするほど、シート厚さは薄くなり、シートはより稠密になった（嵩高度およびボイド率は低下した）。表１に示されるように、実施例９の「良」と比較して、実施例９Ａのライナーの湿潤固着性は「可／不可」であった。これにより、湿潤固着性を所望のレベルに保持するうえで適正レベルの熱カレンダー処理が重要であることが具体的に示される。
【００９６】
ＰＧＩライナー材料Ａ２−０７０Ａは、Ａ２−０６４Ｂよりもわずかに大きい基本重量を有し、ＣＤ方向により多くの繊維を有していたので、ＭＤ方向およびＣＤ方向の両方向で単位基本重量あたり所望のストリップ引張強度を有していた。この目的は、ライナーの発熱量を減少させるべく、ペーパーと比較してほぼ半分の基本重量でＭＤ方向およびＣＤ方向のストリップ引張強度を標準的な石膏ボードで使用されるペーパーのときと一致させることであった。
【００９７】
実施例１０では、実施例９と比べて比較的高い温度および１００ポンド／インチの同一ニップ圧で、ＰＧＩライナー材料Ａ２−０７０Ａに熱カレンダー処理を施した。これにより、ペーパー様平滑表面および実施例９と比べて比較的低い嵩高度レベルを有するよくボンディングされたライナーを作製した。しかしながら、表１に示されるように、嵩高度は、実施例９のときよりも比較的小さく、低い湿潤固着性（「可／不可」の等級）に寄与した。
【００９８】
表２に示されるように、実施例９のライナーのＭＤ方向のストリップ抗張力は、ペーパーの基本重量のほぼ半分において標準的な石膏ボードの作製で使用されるペーパーのときと非常に近いものであった。以上で説明したように、実施例１０のライナーは、実施例９のライナーと比較して、ＣＤ方向により多くの繊維を有し、わずかに大きい基本重量を有する。他のすべての処理ステップを同じにした場合、実施例１０のライナーは、ＭＤ方向およびＣＤ方向の両方向で標準的な石膏ボードの作製で使用されるペーパーのときと近いストリップ引張強度を有する。また、実施例９および１０におけるこれらのライナーに関して１および３ポンドのような低荷重における伸びが低いことにも注目されたい。
【００９９】
ヒドロエンタングル処理の施された中程度のレベルの二成分繊維を用いて作製されたライナーは、強力であるだけでなく、二次元の平面分布ではなく三次元の繊維分布をもつので優れたミクロ移動度レベルおよび優れた粗さレベルの表面を有すると考えられる。三次元の繊維分布はまた、良好な湿潤固着性を得るのに十分なレベルに嵩高度を保持しながら熱カレンダー処理時に所望のシートボンディングレベルを達成するうえでも役立つ。
【０１００】
ヒドロエンタングルメントプロセスの役割は、表１において、実施例９のライナーを用いて作製された石膏ボードの湿潤固着性を、実施例３でＣｅｒｅｘ（登録商標）２３２８０を用いて作製されたボードの湿潤固着性と比較することにより、実証することができる。セレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）２３２８０は有意により大きい細孔開口および類似の嵩高度を有するが、セレックス（Ｃｅｒｅｘ）（登録商標）２３２８０の湿潤固着性は不可であり、一方、実施例９のライナーを用いて作製されたボードの湿潤固着性は良である。このほか、ライナーをヒドロエンタングル繊維から作製した場合、上記の微視的レベルの表面粗さのおかげで、熱カレンダー処理後、平滑プラスチックフィルム様表面ではなくペーパー様表面が得られる。
【０１０１】
以上で説明したように、中程度のレベルの二成分繊維（１５〜３５％）を用いることにより、ライナーの良好なストリップ引張強度が得られると同時に、いくらかのボンディングされていない微視的領域がライナー表面に保持された。以上で説明したように、これらの微視的なボンディングされていない繊維領域が存在すると、セルロース系ペーパーのときと同じように石膏スラリーの湿潤固着性が増強されると考えられる。二成分繊維を過剰に（５０％を超えて）使用した場合、湿潤固着性の減少だけでなく、コストの増大をも生じるであろう。
【０１０２】
また、６程度の大きさの繊維デニール数を有するエアレイドヒドロエンタングルライナーを作製し、熱カレンダー処理によりボンディングした。予想どおり、大きいデニール数の繊維（６デニール）を用いて作製されたウェブは、嵩高く、開放性で、良好な湿潤固着性を有していたが、被覆度が不十分で、完成表面は粗かった。
【０１０３】
【表１】
2005529008.tif 000002
【０１０４】
【表２】
2005529008.tif 000003
【０１０５】
実施例１１〜３６（種々の石膏ボードの破断特性）
実施例１１〜３６は、種々の配合物およびライナーの組合せを用いて作製された石膏ボードの強度特性を記述する。破断曲線はすべて、（９０％ＲＨおよび水下への石膏ボードの完全浸漬に関連づけられている実施例２５〜３２のときのように）とくに明示されている場合を除いて、７０°Ｆおよび３５〜４０％ＲＨで作成した。このほか、破断曲線および強度データはすべて、別段の記載がないかぎりＭＤ方向である。
【０１０６】
実施例１１〜１３
ライナー強度特性を完成石膏ボードの強度特性に変換するようにコアーを配合した。このことは、３つのタイプのエルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）ポリビニルアルコール、すなわちエルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）７０−０６（実施例１１）、９０−５０（実施例１２）、７１−３０（実施例１３）を用いて作製された石膏ボードの特性を比較することにより、明らかである。石膏スラリー配合物は以下のとおりであった。
６００ｇのスタッコ（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、１ｇの微細石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、１３０ｇの４％エルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）溶液、１５０ｇの０．５％発泡剤セデパル（Ｃｅｄｅｐａｌ）（登録商標）ＦＡ４０６の溶液、２４５ｇの水。
【０１０７】
実施例１１〜１３で使用したライナーは、カレンダー処理ＰＧＩシート材料Ａ２−０６４Ｂであった。
【０１０８】
試験方法に記載されているようなローラーコーティングを用いるボード作製プロセスに従って、ボードを作製した。ボードの乾燥接合強度および破断特性を試験した。これらのボードの破断の応力−歪（荷重撓み）曲線を図１に示し、数値を表３に与える。エルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）７１−３０（実施例１３）を用いて作製されたボードは、１．９１ポンドの最高乾燥接合強度、６８．８ポンドの最高ピーク荷重、およびピーク荷重において８５．６ポンド・インチの最高ＷＴＢを有していた。このほか、エルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）７１−３０は、冷水に不溶であり、このことは、屋外用途に必要とされ、同様にいくつかの屋内用途にも望ましい。
【０１０９】
実施例１１〜１３は、プロセスおよびライナーとの適合性を有する接合剤を選択することにより、新規なボード製品の特性を改良できる可能性を具体的に示している。溶解状態で使用したり、水性エマルジョンとして使用したり、スラリーの作製に用いられる半水和物に乾燥成分として添加したり、またはライナー表面に直接適用したりすることのできるいくつかのタイプの接合剤が存在することが期待される。実施例１１〜１３で使用したポリビニルアルコールは、同時係属中の米国特許出願第０９／５１２，９２１号明細書および同第０９／５１３，０９７号明細書に記載されているように真菌／糸状菌増殖に対して耐性をもつ配合物を保持しながらボード特性を改良するように配合物を最適化するという考え方を具体的に示すのに有用である。
【０１１０】
石膏ボードの破断の応力−歪曲線（本明細書中では「破断曲線」とも記す）の説明として、ｘ軸はインチ単位の撓みであり、ｙ軸はポンド単位の力である。
【０１１１】
実施例１４〜１５
ローラーコーティングの効果は、図２に示される応力−歪曲線から明らかである。実施例１４〜１５の石膏スラリー配合物は、以下のとおりであった。
６００ｇのスタッコ（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、１ｇの微細石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、２ｇのＫ２ＳＯ４、１３０ｇの４％エルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）９０−５０溶液、３７０ｇの水。使用したライナーは、ＰＧＩカレンダー処理Ａ２−０６４Ｂであった。
【０１１２】
フォーム溶液をまったく使用しなかったこと以外は試験方法に記載されている手順に従って、ボードを作製し、強度を試験した。これは、フォーミングプロセスにより差異を生じる可能性を回避するために行った。試験方法に記載されているようなボード作製手順に従った。実施例１４は、成形型中にスラリーを直接注ぐことにより作製したものであるが、実施例１５では、少量をライナーの表面上に注ぎ、鏝を用いてライナーの内表面全体にこの層を拡げ、その後、残りのスラリーを成形型中に注いだ。ブレンダー中にはいくらかの最少残留空気が連行されたが、サンプルは、フォームを予備混合して半水和物スラリーに添加したときよりも大きい重量であった。
【０１１３】
図２および表３に示されるように、ローラーコーティングを施したサンプル（実施例１５）は、ローラーコーティングを施さずに作製された比較サンプル（実施例１４）の６２．６ポンドのピーク荷重に対して、８０．２ポンドのピーク荷重を有していた。ローラーコーティングが施されたサンプルのピーク荷重におけるＷＴＢは、ローラーコーティングが施されていないサンプルの７９．２ポンド・インチに対して、１１７．６ポンド・インチであった。また、これらの実施例に示されるように、ローラーコーティングを施すと、縁部および表面で必要とされる硬度が得られるだけでなく、ライナーと石膏コアーとの間の相互作用が改良されることにより、破断強度が増大する。
【０１１４】
先に試験方法に記載したように、境界面で稠密層を生成させうる技法がいくつか存在する。たとえば、内側ライナー表面に適用するためのより稠密なスラリーを作製するいくつかの技法、またはコアーとライナーとの間の境界面でより稠密な層の形成を促進する他の技法が挙げられる。ローラーコーティングの施されたボードを作製する手順に記載されているように、より稠密な材料を直接用いてライナーのスラリー側表面にコーティングを施すことが可能である。
【０１１５】
実施例１６〜１７
実施例１６〜１７の石膏スラリー配合物は、以下のとおりであった。６００ｇのスタッコ（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、１ｇの微細石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、２ｇのＫ２ＳＯ４、１３０ｇの４％エルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）９０−５０溶液、２４５ｇの水、試験方法に記載されているようなセデパル（Ｃｅｄｅｐａｌ）（登録商標）ＦＡ４０６発泡剤の１５０ｍｌの５％溶液。実施例１６〜１７で使用したライナーは、熱カレンダー処理ＰＧＩ  Ａ２０６４Ｂ（実施例９に記載されているライナー）であった。
【０１１６】
実施例１６と１７との比較により示されるように、コーティングプロセス自体の作用により、改良された乾燥接合が得られる点に留意されたい。実施例１６では、泡立てられたスラリーの一部を採取し、それを用いてライナーのスラリー側にローラーコーティングを施し、その後、スラリーを成形型中に注ぎ、コアーの本体を作製することにより、ボードサンプルを作製した。実施例１７では、ボード作製のためのローラーコーター法（試験方法を参照）に記載されているような手順を使用した。この場合、フォームを添加する前に少量のスラリーをブレンダーから注ぎ、この少量のスラリーを用いてコーティング層を作製した。次に、フォームを主要なスラリーに添加してコーティングの上に注ぎ、コアーの本体を作製した。実施例１７では、コーティングの作製に用いたスラリーは、フォームを含有しておらず、コアーを作製するスラリーの本体よりも稠密であるが、実施例１６でコーティングの作製に用いたスラリーは、コアーの本体の作製に用いたものと同一である。図２および表３に示されるように、ローラーコーティングを施したサンプル（実施例１６）は、泡立てられていないスラリーをローラーコーティングして作製された比較サンプル（実施例１７）の７８．４ポンドのピーク荷重に対して、７９．４ポンドのピーク荷重を有していた。泡立てられたスラリーをローラーコーティングしたサンプルのピーク荷重におけるＷＴＢは、泡立てられていないスラリーを用いてローラーコーティングしたサンプルの９１．４ポンド・インチに対して、９６．８ポンド・インチであった。コーティングステップで泡立てられていないスラリーから泡立てられたスラリーに移行しても、乾燥接合の劣化はなかった。
【０１１７】
これらの実施例に示されるように、ローラーコーティングは、石膏ボード製品の接合、ピーク荷重、およびＷＴＢに有利であり、一連のスラリー特性を用いて製品に改良を加える。ローラーコーティングプロセスはそれ自体で、コーティング層のフォーム含有率を減少させて、接合および強度特性を向上させることができる。コーティング層の作製に使用されるスラリーは、より高密度にする必要はなく、単にローラーコーティングを施すだけで、石膏コアーへの接合が支援される。いかなる手段を用いて境界面のスラリーを緻密化しても、ボードの全特性が改良されことが期待されるが、コーティングプロセス自体でいくらかの緻密化が起こるので、スラリーは、開始時、稠密である必要はない。
【０１１８】
実施例１８
ライナーを熱カレンダー処理する効果は、図３で実施例１７の応力−歪曲線と実施例１３の応力−歪曲線とを比較したり、表３に与えられているボード強度データを比較したりすることにより、明らかである。実施例１８で使用したライナーは、熱カレンダー処理ＰＧＩ  Ａ２０６４Ｂ（実施例９で使用したライナー）であった。実施例１３で使用したライナーは、ＰＧＩ  Ａ２０６４Ｂ＃３（ＰＧＩカレンダー処理Ａ２０６４Ｂ  ＳＴＤ）であった。これらの実施例のボードサンプルの石膏スラリー配合物は、以下のとおりであった。６００ｇのスタッコ（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、１ｇの微細石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、１３０ｇの４％Ｅｌｖａｎｏｌ（登録商標）溶液、１５０ｇの０．５％発泡剤Ｃｅｄｅｐａｌ（登録商標）ＦＡ４０６の溶液、２４５ｇの水。
【０１１９】
試験方法に記載されているようなローラーコートを用いるボード作製プロセスに従って、ボードを作製した。ボードの乾燥接合強度および破断特性を試験した。
【０１２０】
熱カレンダー処理により、ライナー構造体全体にわたり繊維のボンディングが増強されるので、ライナーの強度は、ボードの破断時に、より効果的に利用され、結果として、より大きいモジュラス、より大きいピーク荷重、およびより大きいＷＴＢが得られる（図３および表３における実施例１７ｖｓ実施例１３）。
【０１２１】
図３および表３はまた、ライナーとしてソンタラ（Ｓｏｎｔａｒａ）（登録商標）８１００を用いて作製されたボード（実施例１８）の破断曲線およびデータをも示している。ソンタラ（Ｓｏｎｔａｒａ）（登録商標）８１００は、主要なＰＥＴ繊維系マトリックスの熱ボンディング用の二成分繊維を有してないので、ボードの初期モジュラスは低い。後者は、熱カレンダー処理のような熱ボンディングに必要とされるボンディング繊維の重要性を示している。
【０１２２】
実施例１９
図４は、実施例５および９のライナーを用いて作製された石膏ボードの破断特性を比較することにより、ライナー製造プロセスに関与する表面特性の重要性を示している。実施例１９の石膏ボードは、実施例５のライナーを用いて作製した。実施例１７および１９のボードの作製方法および破断方法は同じであったが、図４に示されるように、実施例１９の石膏ボードは、実施例１７と比較して、より大きい初期モジュラスを有する。実施例１９のライナーは、二成分繊維を連続的に溶融紡糸して不織シートにし、シートを熱ボンディング処理することにより作製した。シートが主として二次元繊維構成であるため、ヒドロエンタングルメント処理、ニードルパンチング処理、またはエアジェットエンタングルメント処理が施されていないため、および１００％二成分繊維に起因して繊維運動のレベルが低いため、実施例５のライナーは、良好な細孔サイズであるにもかかわらず、湿潤および乾燥固着性（または乾燥接合強度）が両方とも低い。
【０１２３】
実施例２０（比較用）および実施例２１
図５は、カナダ国特許第１，１８９，４３４号明細書に記載の先行技術よりも改良されることを具体的に示している。実施例２０（比較用）の石膏ボードは、カナダ国特許第１，１８９，４３４号明細書に従って作製した。ライナーは、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）により製造されているタイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）１０８５Ｄとして知られている商用フラッシュスパンスパンボンドポリオレフィンシートであり、コアー配合物は、６００ｇのスタッコ（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、０．４３３ｇの微細石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、４．３５ｇのデンプン（カナダ国モントリオールのエイディーエム（ＡＤＭ，Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ｃａｎａｄａ）製のフルイデックス（Ｆｌｕｉｄｅｘ）（登録商標）５０）、１．３９ｇの製紙用パルプ、０．３１ｇのディサル（Ｄｉｓａｌ）（登録商標）粉末分散剤（カナダ国カンディアックのハーディー・カミカルス（Ｈａｎｄｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｃａｎｄｉａｃ，Ｃａｎａｄａ）製）、１５０ｇの０．５％発泡剤Ｃｅｄｅｐａｌ（登録商標）ＦＡ４０６溶液）、３１６ｇの水であった。実施例２０（比較用）は、カナダ国特許第１，１８９，４３４号明細書に記載されているように、２３９°Ｆ（１１６℃）で１時間、その後、１０３°Ｆ（４０℃）で一晩乾燥させた。
【０１２４】
表２に示されるように、タイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）１０８５Ｄの強度特性は、ＭＤ方向およびＣＤ方向の両方向とも、ペーパーのＭＤ方向の強度特性と等価である。しかしながら、表３および図５に示されるように、カナダ国特許第１，１８９，４３４号明細書に示されるライナーおよびコアー配合物に従って作製されたボードのモジュラス、ピーク荷重、およびＷＴＢは、きわめて低い（実施例２０（比較用））。
【０１２５】
実施例２１では、本発明に係るコアー配合物がタイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）１０８５Ｄライナーと併用されている。実施例２１のコアー配合物およびボード作製手順は、実施例１７のときと同じである。実施例２１は、カナダ国特許第１，１８９，４３４号明細書に記載されているように２３９°Ｆ（１１６℃）で１時間、その後、１０３°Ｆ（４０℃）で一晩乾燥させた。
【０１２６】
図５および表３に示されるように、実施例２１では、実施例２０（比較用）と比較してモジュラスが有意に増大した。強度特性もまた増大した。これは、実施例２０（比較用）によりも実施例２１のほうが、乾燥接合強度が有意に大きいことに起因する可能性がきわめて高い。
【０１２７】
図５はまた、改良されたコアー技術および本発明に係るライナーの両方を組み入れた実施例１７の破断曲線をも示している。図５および表３に示されるように、破断曲線は、実施例１７では、有意に上方にシフトし、実施例１７の石膏ボードの強度特性（モジュラス、ピーク荷重、離層荷重、ＷＴＢ）は、先行技術の実施例２０（比較用）よりも有意に向上している。
【０１２８】
実施例２２〜２４（比較用）
実施例２２〜２４は、市販の石膏ボード製品、すなわち、デンス・ガラス（登録商標）ゴールド（Ｄｅｎｓ−Ｇｌａｓｓ（登録商標）Ｇｏｌｄ）外装用シージング（ジョージア州アトランタのジョージア・パシフィック・コーポレーション（Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手可能）（実施例２２（比較用））、厚さ０．５インチのペーパー張りの通常の石膏ボード（実施例２３（比較用））、およびタイプＸボード（カナダ国ミシソーガのビーピービー・ウェストロック（ＢＰＢ  Ｗｅｓｔｒｏｃ，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，Ｃａｎａｄａ）から入手可能）（実施例２４（比較用））の破断特性に関する。これらの市販品の破断曲線およびデータを、それぞれ、図６および表３に与える。図６は、本発明に係る石膏ボード（実施例１７）の破断曲線をも包含する。
【０１２９】
図６および表３に示されるように、本発明に係る石膏ボードの破断曲線（実施例１７）は、これらの市販品（乾燥接合１．１５〜１．９４ポンド、ピーク荷重におけるＷＴＢ１１．２〜１９．０ポンド・インチ）と比較して、有意に高い乾燥接合（２．５４ポンド）およびピークＷＴＢ（９１．４ポンド・インチ）性能を具体的に示している。７５８ポンド／インチおよび７８．４ポンドにおける実験ボード（実施例１７）のモジュラスおよびピーク荷重は、それぞれ、これらの市販品によりカバーされる範囲（モジュラス４２８〜９７４ポンド／インチおよびピーク荷重７２．１〜１０２ポンドの範囲）にあった。
【０１３０】
【表３】
2005529008.tif 000004
【０１３１】
実施例２５および実施例２６（比較用）
実施例２５〜２６は、高湿度条件下で通常の石膏ボードと比較して本発明の石膏ボードの破断強度特性を示している。実施例２５は、９０％ＲＨに晒された実施例１７の石膏ボードを示し、一方、実施例２６（比較用）は、９０％ＲＨに晒された実施例２３（比較用）の標準的なペーパー張り石膏ボードを示している。ボードの破断曲線およびデータを図７および表４に示す。本発明のボード（実施例２５）の乾燥接合を試験した時、ライナーは、コアーから直接離層することはなかったが、石膏の微細な層（おそらく、より高強度のコーティング層）を伴って剥がれた。高湿度（実施例２６（比較用））に晒されたペーパーライナーは、境界面で離層し始めたが、その後、ライナーは、ペーパーの層を介して剥離し始めた。ペーパーライナーボードの弱点は、明らかに、ペーパーの中心層の強度が約０．５４ポンドであることであるが、不織ライナーは、内部ボンディングされるとともにコアーによく接合し、１．１２ポンドの乾燥接合強度を与える。これは、通常の室内条件における通常のペーパー張りボード（実施例２３（比較用））の乾燥接合強度に匹敵する。コアーは、実験室で調製されたこれらの実施例のボードと比較して、製造時の硬化では、より強靭であるので、高湿度下における接合およびライナー強度のこの改良は、本発明に従って作製される商業生産ボードのさらに改良された性質に変換されることが期待される。
【０１３２】
ＷＴＢ値は、ライナーおよびコアーが９０％ＲＨで水を取り込むとともに減少するが、新規な石膏ボードは、強靭な状態を保持し、９０％ＲＨにおける１インチの歪みでのＷＴＢ値（３１．６ポンド・インチ）は、通常の室内条件における通常のボードのＷＴＢ値（２０．６ポンド・インチ）よりも良好であり、この高湿度における通常のボード（９ポンド・インチ）よりもはるかに良好である。
【０１３３】
実施例２７、実施例２８（比較用）、実施例２９〜３０、実施例３１〜３２（比較用）
実施例２７〜３２は、ＡＳＴＭ  Ｃ３６に準拠した本発明に係る石膏ボードの耐水特性を示している。実施例２７は、水中に２時間沈めた実施例１７の石膏ボードを示している。実施例２８（比較用）は、水中に２時間沈めた標準的なペーパー張り石膏ボードを示している。新規な石膏ボードの改良された耐水特性は、図８および表４から明らかである。通常のボードのピーク荷重は、９０．９ポンドから１３．３ポンドまで減少し、減少率は８５％であったが、新規な石膏ボードは、７８．４ポンドから２９．８ポンドまで変化し、減少率は６２％にすぎなかった。本発明のボードの他の特性もまた、水中に沈めることにより、それほど影響を受けなかった。
【０１３４】
実施例２９で、次のように防水性化合物でコアーを処理した。実施例２９に使用したコアー配合物は、防水剤を添加し、フォームに及ぼすこの試剤の影響を考慮し、全含水率を調整するように、実施例１７に変更を加えたものであった。配合物は、次のとおりであった。６００ｇのスタッコ（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、１ｇの微細石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、２ｇのＫ２ＳＯ４、６０ｇのアクアライト（Ａｑｕａｌｉｔｅ）（登録商標）７２（カナダ国モントリオールのベイカー・インコーポレーテッド（Ｂａｋｏｒ  Ｉｎｃ．，Ｍｏｎｔｒｅａｌ  Ｃａｎａｄａ）製）、１３０ｇの４％エルバノール（Ｅｌｖａｎｏｌ）（登録商標）溶液、１８０ｇの０．５％発泡剤Ｃｅｄｅｐａｌ（登録商標）ＦＡ４０６溶液、および２２７ｇの水。実施例２９のボード作製プロセスは、記載の処方変更以外は実施例１７のときと同じであった。実施例３０は、水中に２時間沈めた実施例２９のボードを示している。
【０１３５】
実施例３１（比較用）は、ビーピービー・ウェストロック（ＢＰＢ  Ｗｅｓｔｒｏｃ）から入手可能な市販のペーパー張り「緑色」石膏ボード（防水コアーを有する）を示している。実施例３２（比較用）は、水中に２時間沈めた実施例３１（比較用）のボードを示している。
【０１３６】
石膏ボードの破断特性を決定した。ボードの破断曲線およびデータを図９および表４に示す。ＡＳＴＭ  Ｃ３６に記載されているような耐水性試験に準拠して、浸漬試験を行った。
【０１３７】
商業生産された「緑色」ボードの防水度は、かろうじて要件を満たす程度に高く、２時間浸漬後の重量増加は５．５％であったが、実験室で作製したボードは、６．９％の重量増加であった。実験室での硬化で石膏コアーの防水処理を行うことはより困難であることは、当業界で周知である。なぜなら、製造ラインで作製するときよりも、必然的に、硬化時間がはるかに長くなるからであり、新規なコアー処理石膏ボードで重量増加が大きいことは驚くに値しない。このより大きい重量増加にもかかわらず、新規なボードの物理的特性は、従来の耐水性「緑色」ボードよりも実質的に改良された。商用の「緑色」ボードのピーク荷重値は、９６．１ポンドから１４ポンドまで減少したが、本発明のボードは、７８．６ポンドから３０．７ポンドまで減少したにすぎなかった。商用の「緑色」ボードではライナーが容易に剥離されたが、本発明の石膏ボードでは依然としてコアーへのいくらかの接合がみられ、ライナーを強制的に除去したとき、コアーの一部分も剥がれたので、湿潤ボードの接合特性もまた改良された。これは、構築構造の顕著な改良であり、ボードが長期間にわたり水に暴露されることになったとしても、石膏ボードは、より大きな機械的強度およびライナー接合特性を保持するであろう。
【０１３８】
【表４】
2005529008.tif 000005
【０１３９】
実施例３３〜３４および実施例３５（比較用）
実施例３３は、コアー配合物中にガラス繊維を有する本発明の石膏ボードの強度特性を示している。実施例３３のコアー配合物、ライナー、およびボード作製プロセスは、実施例３３が、実施例１７に与えられているコアー配合物に添加された３．５ｇのオーエンズ・コーニング（Ｏｗｅｎｓ−Ｃｏｒｎｉｎｇ）７８０−４ガラス繊維（オハイオ州トレドのオーエンズ・コーニング（Ｏｗｅｎｓ  Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｔｏｌｅｄｏ，Ｏｈｉｏ）から入手可能な１／２インチガラス繊維）を有すること以外は実施例１７のときと同じである。実施例３４のコアー配合物、ライナー、およびボード作製手順は、実施例２９のコアー配合物に３．５ｇのオーエンズ・コーニング（Ｏｗｅｎｓ−Ｃｏｒｎｉｎｇ）７８０−４ガラス繊維（オハイオ州トレドのオーエンズ・コーニング（Ｏｗｅｎｓ  Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｔｏｌｅｄｏ，Ｏｈｉｏ）から入手可能）を添加したこと以外は実施例２９のときと同じである。
【０１４０】
実験室で作製されたこれらの新規な石膏ボードを、実施例２４（比較用）で先に記載したビーピービー・ウェストロック（ＢＰＢ  Ｗｅｓｔｒｏｃ）から入手可能な市販のタイプＸボードおよびＵＳＧの子会社であるＣＧＣ製の市販の耐火性耐酷使性石膏ボード（実施例３５（比較用））のサンプルと比較した。この後者の製品は、本質的に、耐酷使性と耐火性の両特性を与えるレベルでコアー中にガラス繊維を有する重質セルロース系ペーパー表装ボードである。
【０１４１】
図１０および表５に与えられているボードの破断曲線およびデータからわかるように、ガラス繊維をコアーに添加すると、コアーのいくらかの強化を提供し、ライナーを横切って湾曲して荷重を分散させることにより、新規な石膏ボード製品の物理的特性が改良される。ガラス繊維を含有する市販のボードのピーク荷重が高いにもかかわらず、新規な石膏ボードで測定された破断仕事量の値は、かなり大きいことに留意されたい。０．５インチの撓みにおいて、新規なボードの破断仕事量は、２３．８〜３１．２ポンド・インチの間であるが、商用のタイプＸボードの破断仕事量の値は、１６．４〜１７．４ポンド・インチの間であった。歪みの値がさらに大きくなると、差異はさらに顕著になる。耐火性耐酷使性ボード（実施例３５（比較用））の重量およびガラス繊維含有量が非常に多い場合でさえも、ガラス繊維を含む新規な石膏ボードのＷＴＢ性能にも、ガラス繊維を含まない新規な石膏ボードのＷＴＢ性能にも、太刀打ちできない。
【０１４２】
ガラス繊維に基づく改良された強度特性に加えて、実施例３３および３４に係る石膏ボードは、改良された耐火特性をも兼備しうる。ガラス繊維を添加すれば、耐火性および対火反応性が改良され、ライナー重量の低下を介してボードの発熱量を減少させることにより達成される改良が強化されるであろう。
【０１４３】
実施例３４のコアー配合物中には防水剤が存在するので、実施例３４に係る石膏ボードは、外装用途に、さらには水に直接暴露される可能性のある内装用途にも、使用することができる。
【０１４４】
【表５】
2005529008.tif 000006
【０１４５】
実施例３６
実施例３６は、実施例１０のライナーを有するボードのＭＤ方向およびＣＤ方向の強度を示している。実施例３６の石膏スラリー配合物およびボード作製プロセスは、実施例１７のときと同じであった。先に実施例９および１０で説明したように、実施例１０のライナーは、縦方向強度の強度損失を起こすことなくＣＤ方向のライナーの強度を増大させるために、実施例９のライナーと比較して、ＣＤ方向により多くの繊維を有し、わずかに大きい基本重量を有していた。実施例９のライナーを実施例１７のボードの作製に使用し、実施例１０のライナーを実施例３６のボードの作製に使用した。
【０１４６】
実施例３６の石膏ボードのＭＤおよびＣＤボード方向の破断曲線およびデータを図１１および表６に示す。ここでの新規な観察事項は、たとえ実施例３６のボードの作製に使用したライナーのＭＤ／ＣＤライナー強度比がほぼ３：１であっても、ＭＤ／ＣＤボード強度比はほぼ１：１であることである。
【０１４７】
通常のペーパー張り石膏ボード（実施例２３（比較用））のＭＤ方向およびＣＤ方向の破断強度曲線を図１２および表６に示す。図１２および表６に示されるように、通常のペーパー張り石膏ボード（実施例２３（比較用））のＭＤ／ＣＤボード強度比は、ペーパーのＭＤ／ＣＤ強度比とほとんど同じで、約３：１である。しかしながら、先に述べたように、本発明に係る実施例３６の石膏ボードの場合、たとえ石膏ボードの作製に使用したライナーのＭＤ／ＣＤ強度比が約３：１であっても、ＭＤ／ＣＤボード強度比は約１：１である。
【０１４８】
セルロース系ペーパーライナーの作製に使用した非常に短い繊維と比べて不織ライナーの作製に使用した繊維は比較的かなり長いので、ライナー中でＭＤ繊維とＣＤ繊維とのより顕著な相互作用を生じ、この結果、ＣＤ方向に石膏ボードを破断すると、ＭＤ／ＣＤライナー強度比に基づいて予想されるものよりも大きいＣＤ強度を生じるものと予想される。このＭＤ／ＣＤ繊維相互作用をより顕著なものにするために、ライナー中においてＭＤ方向に対してＣＤ方向にある最低レベルの繊維が必要なように見える（ライナー中において、ＣＤ／ＭＤストリップ抗張力比により予測されるＣＤ／ＭＤ繊維比は０．２０を超える）。後者は、図１３および表６に示されるように実施例１７の石膏ボードのＭＤ／ＣＤボード強度比により明らかである。
【０１４９】
また、実施例１７および３６の両方で示されるような新規な石膏ボードは、それぞれ、ＣＤ方向で４５．５および６６．９ポンドの曲げ強度を示し、これらの値は、通常の石膏ボード製品（実施例２３（比較用））の３６．３ポンドよりもかなり大きいことに注目することも重要である。セルロース系ペーパーライナーを用いて作製された石膏ボード製品は、ＭＤ方向には強く、ＣＤ方向には弱い。このことは、構築時にボードをどのように使用しなければならないかに影響を及ぼすので、場合により、使用時に適切な強度が確保されるように、支持部材を横切ってボードを設置することが必要になる。本発明に記載されているようなより「正方形」に近い石膏ボードは、従来の石膏ボード製品のＣＤ方向の弱さにより引き起こされる構造的脆弱性を回避することにより、有利なものとなろう。
【０１５０】
【表６】
2005529008.tif 000007
【０１５１】
耐摩耗性
新規な石膏ボードの他の重要な特徴は、耐摩耗性である。本発明に係る石膏ボードの有意に改良された表面耐摩耗性は、表７に与えられている表面耐摩耗性データから明らかである。表７に示されるように、実施例９および１０のライナーの重量の減少および厚さの減少は、いずれも、ほとんど無視できるものであるが、標準的な石膏ボードの作製に使用したセルロース系ペーパーでは、これらは有意である（摩耗試験で使用したセルロース系ペーパーは、ジョージア州アトランタのカラウスター・インダストリーズ（Ｃａｒａｕｓｔａｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）により製造されたものであり、６．６２ｇ／ｍ２の基本重量を有していた）。本発明の不織ライナーの耐摩耗性は、試験時にライナーが１５ｇ未満の重量または０．００３インチ未満の厚さを損失するという事実により示される。
【０１５２】
【表７】
2005529008.tif 000008
【０１５３】
実施例３７（比較用）および実施例３８
新規な石膏ボードの他の利点は、剥離強度である。標準的なペーパー張り石膏ボードには、塗装された石膏ボード表面に固着された壁紙または任意の他の固着性材料を除去すると同時にペーパーが剥がれるというよく知られた問題がある。古い壁紙を除去するための最も一般的な技法は、切込みを入れて古い壁紙に穴をあけ、次に、穴のあいた壁紙を水で湿らせて壁紙の真下のグルーを緩めることである。この方法では、湿ったペーパーライナーが得られるので、ペーパーライナーから壁紙を非常に剥離しやすくなる。他の例は、塗装された壁上にポスターなどを固定するための接着テープの使用である。この場合、テープの除去により壁の表面に損傷を生じることが多い。なぜなら、テープを除去するときに、ペイントだけでなくペーパーの外側層までがテープに付着して剥がれることが多いからである。
【０１５４】
カナダ国ミシソーガのビーピービー・ウェストロック（ＢＰＢ  Ｗｅｓｔｒｏｃ，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ  Ｃａｎａｄａ）製の通常の石膏ボードを、通常の室内条件下で本発明に係る新規なボードと比較した。未塗装のもの（それぞれ実施例２３（比較用）および実施例１７）と、塗装されたもの（それぞれ実施例３７（比較用）および実施例３８）の両方を用いた。また、塗装されたボードを相対湿度９０％で比較した。表８に示されるように、結果は、未塗装のペーパー表装石膏ボードでは、タック・テープ（Ｔｕｃｋ  Ｔａｐｅ）（カナダ国モントリオールのカナディアン・テクニカル・テープ・リミテッド（Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｔａｐｅ  Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｍｏｎｔｒｅａｌ  Ｃａｎａｄａ）から入手可能）またはそれより接合強度がかなり低いマスキングテープ（カナダ国オンタリオ州ロンドンのスリーエム・ドゥーイットユアセワルフ・ディビジョン（３Ｍ  Ｄｏ−ｉｔ−ｙｏｕｒｓｅｌｆ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）から入手可能なタータン・ジェネラル・パーパス・スタッキング・テープ（Ｔａｒｔａｎ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｍａｓｋｉｎｇ  Ｔａｐｅ））のいずれを用いたときにも、ペーパーの白色表面層が剥がれて、より粗い表面が残り、ライナーの褐色フィラープライが透けて見えた。これとは対照的に、本発明に係る石膏ボードのライナーおよび表面は、表面にまったく損傷を生じることなく適正な位置に保持された。
【０１５５】
塗装されたボード表面を用いて、類似の結果が得られる。タック・テープ（Ｔｕｃｋ  Ｔａｐｅ）は、従来のペーパーライナーから作製された石膏ボードの塗装表面にも、実施例１７に対して記載したのと同じように作製された石膏ボード（それぞれ実施例３７（比較用）および実施例３８）の塗装表面にも、非常に強く固着した。この場合にも、表８から明らかなように、よく固着されたタック・テープ（Ｔｕｃｋ  Ｔａｐｅ）をボードサンプルから除去すると、いずれの方向から牽引した場合にも、実施例３７（比較用）のペーパー表装ボードからペイントおよびライナーのトップ層がテープにより引き剥がされた。実施例３８の石膏ボードの試験では、ボードの表面を破壊しないかぎりに、テープを引き剥がすことはできなかった。マスキングテープは、ＣＤ方向では、塗装されたペーパー表面に少しの損傷を与え、ペイントを引き剥がし、多くの場合、ペーパー表面に少しの損傷を与えたが、ライナーのＭＤ方向では、損傷はより少なかった。マスキングテープは、塗装された新規な石膏ボードには影響を及ぼさなかった。
【０１５６】
９０％ＲＨで状態調節されたボードサンプルを用いて試験を繰り返したとき、タック・テープ（Ｔｕｃｋ  Ｔａｐｅ）は、依然としてペーパー表装ボードからペイントおよびペーパー表面を除去したが、塗装された新規なボード表面には影響を及ぼさなかった。マスキングテープを用いた場合、塗装されたペーパー表装ボードは、ＣＤ方向にテープを引き剥がしたときは、ほとんど毎回損傷を受けたが、ＭＤ方向では、ときどき損傷を受けた。この場合にも、マスキングテープは、不織ライナーを有する新規なボードには影響を及ぼさなかった。
【０１５７】
【表８】
2005529008.tif 000009
【０１５８】
表面平滑性
屋内用途では、石膏ボードの表面を標準的なペーパー張り石膏ボードにできるかぎり近づけることがきわめて望ましい。各ボードの作製に使用したライナーシート材料の摩擦係数（角度）を測定することにより、種々の石膏ボードの表面平滑性を評価した。
【０１５９】
【表９】
2005529008.tif 000010
【０１６０】
本発明の石膏ボードはまた、厚さ０．５インチ未満にすることが可能であり、厚さ０．１２５インチ程度の薄さで、より可撓性のあるボードにすることも可能である。厚さに関係なく、本発明の石膏ボードは、０．７５インチの歪みにおいて、６０×Ｘポンド・インチ（ここで、Ｘはインチ単位のボードの厚さである）よりも大きいＭＤ方向の破断仕事量を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１−１３】力（力の単位で測定）を増加させながら加えたときの種々の石膏ボードサンプルの変形（距離の単位で測定）を示す応力−歪曲線である。
【図１】
2005529008.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005529008.tif 000021
【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年12月7日(2004.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、０．７５インチの歪みにおける不織ライナーのＭＤ方向の石膏ボードの破断仕事量が３０ポンド・インチよりも大きい、石膏ボード。
【請求項２】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる改良された石膏ボードであって、０．７５インチの歪みにおけるＭＤ方向のボードの破断仕事量が６０×Ｘポンド・インチ（ここで、Ｘはインチ単位のボードの厚さである）よりも大きい石膏ボード。
【請求項３】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、該不織ライナーが、少なくとも３５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて１．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも１２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて７．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および３００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する石膏ボード。
【請求項４】
多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、該不織ライナーが、少なくとも６５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて０．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および５０％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも２２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて１．５％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する石膏ボード。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６０】
本発明の石膏ボードはまた、厚さ０．５インチ未満にすることが可能であり、厚さ０．１２５インチ程度の薄さで、より可撓性のあるボードにすることも可能である。厚さに関係なく、本発明の石膏ボードは、０．７５インチの歪みにおいて、６０×Ｘポンド・インチ（ここで、Ｘはインチ単位のボードの厚さである）よりも大きいＭＤ方向の破断仕事量を有する。
本発明の主な特徴および態様は次の通りである。
１．多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、０．７５インチの歪みにおける不織ライナーのＭＤ方向の石膏ボードの破断仕事量が３０ポンド・インチよりも大きい、石膏ボード。
２．前記多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシートが、エンベロープを形成して前記石膏コアーを保持し、２枚のシートのそれぞれが、第１および第２の縁部を有し、一方のシートの第１の縁部が、他方のシートの第１の縁部に連結されており、かつ各シートの第２の縁部が、他方のシートの第２の縁部に連結されている上記１に記載の石膏ボード。
３．前記２枚のシートの縁部を連結するために接着剤が使用されている上記２に記載の石膏ボード。
４．約０．５インチの厚さを有する上記１に記載の石膏ボード。
５．０．７５インチの歪みにおけるＣＤ方向の破断仕事量が１０ポンド・インチよりも大きい、上記１に記載の石膏ボード。
６．前記高分子不織ライナーのポリマーが少なくとも１５０℃の軟化点または融点を有する上記１に記載の石膏ボード。
７．真菌増殖を支援しうる栄養素を含まない上記１に記載の石膏ボード。
８．少なくとも５００ポンド／インチのＭＤ初期モジュラスを有する上記１に記載の石膏ボード。
９．少なくとも４０ポンドのＭＤピーク荷重を有する上記１に記載の石膏ボード。
１０．ピーク荷重において少なくとも３０ポンド・インチのＭＤ破断仕事量を有する上記１に記載の石膏ボード。
１１．少なくとも４０ポンドのＭＤピーク荷重と、ピーク荷重において少なくとも３０ポンド・インチの破断仕事量と、を有する上記１に記載の石膏ボード。
１２．前記シートを破断することなく４０ポンドよりも大きい曲げ応力において０．５インチよりも大きい曲げ歪みを有する上記１に記載の石膏ボード。
１３．前記シートを破断することなく４５ポンドよりも大きい曲げ応力において１インチよりも大きい曲げ歪みを有する上記１に記載の石膏ボード。
１４．ＡＳＴＭ  Ｃ３６に準拠してボードを水中に２時間保持した直後に曲げ強度ピーク荷重を測定したときに７５％未満のＭＤ曲げ強度の低下を有する上記１に記載の石膏ボード。
１５．各シートが少なくとも３５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ引張強度を有する上記１に記載の石膏ボード。
１６．各シートが少なくとも１２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ引張強度を有する上記１に記載の石膏ボード。
１７．各シートが１ポンドの力において０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセントを有する上記１に記載の石膏ボード。
１８．各シートが３ポンドの力において１．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセントを有する上記１に記載の石膏ボード。
１９．各シートが１００％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセントを有する上記１に記載の石膏ボード。
２０．各シートが１ポンドの力において３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセントを有する上記１に記載の石膏ボード。
２１．各シートが３ポンドの力において７．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセントを有する上記１に記載の石膏ボード。
２２．各シートが３００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する上記１に記載の石膏ボード。
２３．各シートが、５〜１００マイクロメートルの平均流孔径、３ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および１．２５よりも大きい嵩高度を有する上記１に記載の石膏ボード。
２４．各シートが、１０〜７０マイクロメートルの平均流孔径、１ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および２よりも大きい嵩高度を有する上記１に記載の石膏ボード。
２５．前記シートのうちの一方のシートの少なくとも１つの外表面が、従来のセルロース系ペーパーライナーと類似した表面外観およびテクスチャーならびに１０度よりも大きい摩擦係数を有する上記１に記載の石膏ボード。
２６．耐摩耗性の試験を行ったときに少なくとも一方のシートが０．１５グラム未満の重量を損失する上記１に記載の石膏ボード。
２７．耐摩耗性の試験を行ったときに少なくとも一方のシートが０．００３インチ未満の厚さを損失する上記１に記載の石膏ボード。
２８．各シートが、切込み可能および／または折曲げ可能にするのに十分な剛性を有する上記１に記載の石膏ボード。
２９．各シートの外表面が内表面よりも平滑な表面を有する上記１に記載の石膏ボード。
３０．前記シートのうちの少なくとも一方がその表面上にエンボスパターンを有する上記１に記載の石膏ボード。
３１．前記シートが一成分繊維と二成分繊維との混合物を含んでなり、該二成分繊維がシースおよびコアーを含んでなり、該シースの軟化点または融点が、該コアーの軟化点または融点および該一成分繊維の軟化点または融点よりも十分に低い上記１に記載の石膏ボード。
３２．前記シートがさらに１５〜３５重量％の二成分繊維を含んでなる上記３１に記載の石膏ボード。
３３．前記不織ライナーが、不織物と製織物、フィルム、フォイル、および／またはスクリムとの組み合わせよりなる複合構造体である上記１に記載の石膏ボード。
３４．前記不織ライナーがさらに抗微生物剤を含んでなる上記１に記載の石膏ボード。
３５．前記石膏コアーが石膏および高分子バインダーを含んでなる上記１に記載の石膏ボード。
３６．前記石膏コアーがさらに、硬化促進剤、発泡剤、ポリビニルアルコールバインダー、減水剤、粉砕石膏促進剤、硫酸カリウム、硬化遅延剤、防水剤、防燃剤、抗微生物試剤、またはその組合せを含んでなる上記３５に記載の石膏ボード。
３７．前記石膏コアーがさらにガラス繊維を含んでなる上記３５に記載の石膏ボード。
３８．前記石膏コアーがさらに防水剤およびガラス繊維を含んでなる上記３５に記載の石膏ボード。
３９．ＭＤ方向の曲げ強度ピーク荷重とＣＤ方向のピーク荷重との比が３未満である上記１に記載の石膏ボード。
４０．多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる改良された石膏ボードであって、０．７５インチの歪みにおけるＭＤ方向のボードの破断仕事量が６０×Ｘポンド・インチ（ここで、Ｘはインチ単位のボードの厚さである）よりも大きい石膏ボード。
４１．前記シートを破断することなく１インチよりも大きい曲げ歪みを有する上記４０に記載の石膏ボード。
４２．ボードの厚さが少なくとも０．１２５インチである上記４０に記載の石膏ボード。
４３．多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、該不織ライナーが、少なくとも３５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて１．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも１２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて７．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および３００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する石膏ボード。
４４．各シートが、５〜１００マイクロメートルの平均流孔径、３ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および１．２５よりも大きい嵩高度を有する上記４３に記載の石膏ボード。
４５．各シートが、１０〜７０マイクロメートルの平均流孔径、１ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および２よりも大きい嵩高度を有する上記４３に記載の石膏ボード。
４６．多孔性繊維状高分子不織ライナーの２枚のシート間に保持された石膏コアーを含んでなる石膏ボードであって、該不織ライナーが、少なくとも６５ポンド／インチのＭＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて０．５％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて０．７％未満のＭＤ方向の伸びパーセント、および５０％未満のＭＤ方向の破断点伸びパーセント、少なくとも２２ポンド／インチのＣＤ方向のストリップ抗張力、１ポンドにおいて１．５％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、３ポンドにおいて３．０％未満のＣＤ方向の伸びパーセント、および１００％未満のＣＤ方向の破断点伸びパーセントを有する石膏ボード。
４７．各シートが、５〜１００マイクロメートルの平均流孔径、３ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および１．２５よりも大きい嵩高度を有する上記４６に記載の石膏ボード。
４８．各シートが、１０〜７０マイクロメートルの平均流孔径、１ｐｓｉ未満の平均流孔圧、および２よりも大きい嵩高度を有する上記４７に記載の石膏ボード。
【国際調査報告】
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