(57)【要約】    マット面加工セメント質ボードであって、（ａ）セメント質コアと、（ｂ）セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面、および外側第２の表面を有する繊維マットであって、内側第１の表面および外側第２の表面が対向する、繊維マットと、（ｃ）繊維マットの外側第２の表面に、（ｉ）約１２ミクロン〜約３５ミクロンの平均粒径を有する約５０〜約８０重量％の非硬化性の無機充填材、（ｉｉ）約２０重量％〜約５０重量％の、被膜形成ポリマーの水性分散液、（ｉｉｉ）０重量％〜約３０重量％の追加の水、（ｉｖ）フライアッシュの不在、（ｖ）ポゾラン材料の不在、（ｖｉ）水硬性セメントの不在、（ｖｉｉ）硫酸カルシウム半水和物の不在、および（ｖｉｉｉ）硫酸カルシウム無水物の不在を含む疎水性仕上げ組成物の層を適用することから生じる疎水性の非硬化性コーティングと、を含む、マット面加工セメント質ボード。  【選択図】図１
2021522149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マット面加工セメント質ボードであって、
（ａ）セメント質コアと、
（ｂ）前記セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面および外側第２の表面を有する繊維マットであって、前記内側第１の表面および前記外側第２の表面が対向する、繊維マットと、
（ｃ）前記繊維マットの前記外側第２の表面に、
（ｉ）約５０重量％〜約８０重量％の、約１２ミクロン〜約２５ミクロンの平均粒径を有する非硬化性の無機充填材、
（ｉｉ）約２０重量％〜約５０重量％の、被膜形成ポリマーの水性分散液、
（ｉｉｉ）０重量％〜約３０重量％の追加の水、
（ｉｖ）フライアッシュの不在、
（ｖ）ポゾラン材料の不在、
（ｖｉ）水硬性セメントの不在、
（ｖｉｉ）硫酸カルシウム半水和物の不在、および
（ｖｉｉｉ）硫酸カルシウム無水物の不在を含む、疎水性仕上げ組成物の層を適用することから生じる疎水性の非硬化性コーティングと、を含み、
前記疎水性表面コーティングが、前記繊維マットの前記外側第２の表面に付着し、前記セメント質コアが、前記繊維マットの前記対向する内側第１の表面に付着する、マット面加工セメント質ボード。
【請求項２】
前記繊維マットが、
（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、
（２）（ａ）ポリマーバインダおよび（ｂ）硬化性または非硬化性の無機充填材を含むバインダプレコーティングと、を含み、前記バインダプレコーティングが、前記繊維マットの前記外側第２の表面から前記繊維マットの厚さの一部である深さまで前記繊維マット基材に均一に浸透し、前記バインダプレコーティングが、前記繊維マットの約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、前記バインダプレコーティングの、前記マット厚さへの浸透が、前記マット厚さの１０％〜７５％であり、
前記疎水性の非硬化性コーティングが、前記バインダプレコーティングに隣接している、請求項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【請求項３】
前記繊維マットが、第１の繊維マットであり、前記疎水性の非硬化性コーティングが、第１の疎水性の非硬化性コーティングであり、前記マット面加工セメント質ボードが、
（ｄ）前記セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面、および外側第２の表面を有する第２の繊維マットであって、前記第２の繊維マットの前記内側第１の表面および前記外側第２の表面が、前記セメント質コアの対向する面に面している、第２の繊維マットと、
（ｅ）前記第２の繊維マットの前記外側第２の表面に前記疎水性仕上げ組成物の層を適用することから生じる第２の疎水性の非硬化性コーティングと、をさらに含み、
前記第２の疎水性表面コーティングが、前記第２の繊維マットの前記外側第２の表面に付着し、前記第１の繊維マットに対向する前記セメント質コアの表面が、前記第２の繊維マットの対向する前記内側第１の表面に付着する、請求項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【請求項４】
前記第２の繊維マットが、
（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、
（２）（ａ）ポリマーバインダおよび（ｂ）硬化性または非硬化性の無機充填材を含むバインダプレコーティングと、を含み、前記バインダプレコーティングが、前記繊維マットの前記外側第２の表面から前記繊維マットの厚さの一部である深さまで前記繊維マット基材に均一に浸透し、前記バインダプレコーティングが、前記繊維マットの約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、前記バインダプレコーティングの、前記繊維マットへの浸透が、前記マットの厚さの１０％〜７５％であり、
前記第２の疎水性の非硬化性コーティングが、前記第２の繊維マットの前記バインダプレコーティングに隣接している、請求項３に記載のマット面加工セメント質ボード。
【請求項５】
前記被膜形成ポリマーが、アクリル系ポリマー、スチレンブタジエンゴム、スチレンおよびアクリルのコポリマー、酢酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、塩化ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニルおよびバーサティック酸のビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、および分岐第三級モノカルボン酸のビニルエステルのターポリマー、ならびにそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーを含む、請求項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【請求項６】
前記無機の非硬化性充填材が、前記無機の非硬化性充填材の少なくとも約５０重量％以上の炭酸カルシウムを含む、請求項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【請求項７】
前記セメント質コアが、無水ベースで２０重量％を超えるポルトランドセメントを含むセメント系コアである、請求項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【請求項８】
前記セメント質コアが、無水ベースで５０重量％を超える石膏を含む石膏系コアである、請求項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【請求項９】
（ａ）前記セメント質コアの少なくとも１つの面に面する前記内側第１の表面および前記外側第２の表面を有する前記繊維マットを含む前記ボードを調製することであって、前記内側第１の表面および前記外側第２の表面が対向する、調製することと、
（ｂ）前記繊維マットの前記外側第２の表面に前記疎水性仕上げを適用することと、
（ｃ）前記疎水性仕上げを乾燥させて、前記疎水性の非硬化性コーティングを生成し、前記マット面加工セメント質ボードを形成することと、を含む、請求項１〜８のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボードを調製する方法。
【請求項１０】
前記繊維マットが、第１の繊維マットであり、
前記疎水性の非硬化性コーティングが、第１の疎水性の非硬化性コーティングであり、
前記ボードが、前記セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面、および外側第２の表面を有する第２の繊維マットをさらに含み、前記第２の繊維マットの前記内側第１の表面および前記外側第２の表面が、前記セメント質コアの対向する面に面しており、
前記方法が、（ｃ）前記疎水性仕上げを前記第２の繊維マットの前記外側第２の表面に適用し、前記第２の繊維マットの前記外側第２の表面上の前記疎水性仕上げを乾燥させることから生じる第２の疎水性の非硬化性コーティングを提供することをさらに含み、
前記第２の繊維マットが、
（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、
（２）（ａ）ポリマーバインダおよび（ｂ）硬化性または非硬化性の無機充填材を含むバインダプレコーティングと、を含み、前記バインダプレコーティングが、前記繊維マットの前記外側第２の表面から前記繊維マットの厚さの一部である深さまで前記繊維マット基材に均一に浸透し、前記バインダプレコーティングが、前記繊維マットの約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、前記バインダプレコーティングの、前記マット厚さへの浸透が、前記マット厚さの１０％〜７５％であり、
前記疎水性仕上げが、前記第２の繊維マットの前記バインダプレコーティングに隣接している、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、マット面加工ボードなどのセメント質製品における耐水性を改善するためのフライアッシュを含まない、新規の疎水性の非硬化性仕上げに関する。そのような疎水性の非硬化性仕上げコーティングは、バッチで調製および適用することができ、それによって稠度を改善し、メンテナンスおよび遅延時間を減少させる。
【背景技術】
【０００２】
建設用途では、水の侵入および湿気に関連する損傷から建物のコンポーネントを保護することが重要である。石膏ボードおよびセメントボードなどのセメント質物品は、様々な用途に有用であり、その一部にはある程度の耐水性が必要である。したがって、そのような用途では、紙ではなくガラスまたはポリマー系繊維マットで面加工されたセメント質物品を使用することが望ましい場合が多い。コア材料自体の耐水性を改善する添加剤をセメント質コアに使用することも有利である。しかしながら、耐水性を改善するために、石膏系コアおよび繊維マットを含む、それからなる、または本質的にそれからなるマット面加工石膏ボードまたはセメントボードは、疎水性仕上げのコーティングを備えている。繊維マットは、石膏系コアの少なくとも１つの面に面する内面と、内面に対向する外面とを有する。疎水性仕上げは、マットの外面に面する。
【０００３】
ＤｕｂｅｙおよびＰｅｎｇの米国特許出願公開第２０１２／０１４８８０６号は、ガラス繊維メッシュスクリムによってその対向表面が補強されたセメント質ボードシステムを開示している。例えば、疎水性仕上げの主成分は、ポルトランドセメントおよびクラスＣフライアッシュであり、仕上げ材料、被膜形成ポリマー、および好ましくは耐水性のためのシラン化合物の結合を促進する。
【０００４】
Ｄｕｂｅｙの米国特許出願公開第２００９／００１１２０７号は、セメントボードまたはパネルの構築のための高速硬化軽量セメント質組成物を開示している。セメント質組成物は、３５〜６０重量％のセメント質反応性粉末（ポルトランドセメント系バインダとも呼ばれる）、２〜１０重量％の膨張した化学的にコーティングされたパーライト充填材、２０〜４０重量％の水、混入空気、例えば湿潤（水を含む）ベースで１０〜５０体積％、混入空気、ならびに減水剤、化学硬化促進剤、および化学硬化遅延剤などの任意の添加剤を含む。これらの組成物は、任意に、０〜２５重量％の二次充填材、例えば１０〜２５重量％の二次充填材を含有する。典型的な充填材には、膨張粘土、頁岩凝集体、および軽石のうちの１つ以上が含まれる。使用されるセメント質反応性粉末は、典型的に、純粋なポルトランドセメント、またはポルトランドセメントとフライアッシュまたは高炉スラグなどの好適なポゾラン材料の混合物のいずれかである。セメント質反応性粉末は、バインダの硬化および水和特性に影響を与えるために、少量で添加された石膏（粉末石膏）および高アルミナセメント（ＨＡＣ）のうちの１つ以上を任意に含有する。
【０００５】
セメントボードの他の製造方法は、Ｃｌｅａｒの米国特許第４，２０３，７８８号に開示されており、これは、布で補強されたタイルバッカーボードパネルをするための方法および装置を開示する。
【０００６】
Ｇａｌｅｒらの米国特許第４，４８８，９０９号は、列４において、セメント質バッカーボードに使用されるセメント質組成物をさらに詳細に記載している。
【０００７】
Ｇａｌｅｒの米国特許第４，５０４，３３５号は、布で補強されたセメント質バッカーボードを生産するための修正された方法を開示している。
【０００８】
Ｅｎｓｍｉｎｇｅｒらの米国特許第４，９１６，００４号は、補強材が縁部を包み、コアミックスに埋め込まれている補強セメント質パネルについて説明している。
【０００９】
Ｄｕｂｅｙらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１９５４号は、フライアッシュ系コーティングを適用するプロセスについて論じている。
【００１０】
Ｐｅｎｇらの米国特許出願公開第２０１６／０２６４４６１号は、疎水性仕上げ組成物および疎水性仕上げ組成物で作製されたセメント質物品を開示している。いくつかの実施形態では、物品は、無機鉱物繊維で補強された防水パネル表面を有するセメント質コアを含むマット面加工セメント質ボードである。これらの防水パネルは、建物の濡れた場所または乾いた場所でのタイルバッカーボード、外装、内壁、および天井として使用するための外部耐候性パネル、耐水性および低表面吸収性を有する屋根カバーボードなどの多くの用途がある。疎水性セメント質仕上げには、フライアッシュ、被膜形成ポリマー、好ましくはシラン化合物（例えば、アルキルアルコキシシラン）、１つ以上のカルボン酸、カルボン酸の塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む延長流動時間保持剤、および他の任意の添加剤、例えば消泡剤が含まれる。好ましくは、不織布ガラス繊維マットは、プレコーティングされている。乾燥ベースのセメント質コアは、石膏系、ポルトランドセメント系であり得るか、または別のセメントに基づく。疎水性仕上げ組成物の被膜形成ポリマーは、アクリル系ポリマーおよびコポリマー、スチレンブタジエンゴムコポリマー、スチレンおよびアクリルのコポリマー、酢酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、塩化ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニルおよびバーサティック酸のビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびメチルメタクリレートのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびバーサティック酸のビニルエステルのターポリマー、ならびにそれらの任意の組み合わせであり、被膜形成ポリマーは、湿潤仕上げの約５重量％〜約２５重量％の量である。したがって、高湿度および高水分環境に対する耐性または許容を実現するために、疎水性コーティングがセメント質ボードの片面に使用され、タイルバッカーボードが生成される。Ｐｅｎｇらの米国特許出願公開第２０１６／０２６４４６１号の疎水性コーティングは、充填材としてフライアッシュを使用している。フライアッシュは硬化するポゾラン材料であるため、コーティング配合物は連続混合を必要とし、これは高いメンテナンス、高い遅延、および低い稠度に関連している。
【００１１】
フライアッシュまたは他の硬化組成物を含まないコーティングが必要である。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、概して、マット面加工ボードなどのセメント質製品の耐水性を改善するための疎水性の非硬化性コーティングを作製するための新規非硬化性の疎水性仕上げに関する。そのような疎水性の非硬化性コーティングは、バッチで調製および適用することができ、これが稠度を改善し、メンテナンスおよび遅延時間を減少させる。
【００１３】
非硬化性の疎水性仕上げは、セメントボードまたは石膏ボード製品のコーティングとして、例えばタイルバッカーボードに使用することができる。疎水性仕上げにはフライアッシュが含まれていないため、本発明のコーティングは、乾燥して硬化しない。したがって、本発明のコーティングは、バッチで行うことができ、これが関連製品のコーティング稠度を改善し、関連製品の生産に関連するメンテナンスおよび遅延時間を減少させる。
【００１４】
（１）約１２ミクロン〜約３５ミクロンの平均粒径を有する非硬化性の無機充填材と、（２）被膜形成ポリマーの水性分散液と、（３）任意に追加の水および／または添加剤とを含む、それらからなる、または本質的にそれらからなる、フライアッシュを含まない非硬化性の疎水性仕上げ。好ましくは、含水ベースで仕上げ組成物の約５０重量％〜約８０重量％の量の非硬化性の無機充填材。好ましくは、被膜形成ポリマーの水性分散液は、約２０〜約６０重量％の固形分、より好ましくは約４０〜約６０重量％の固形分を有し、含水ベースで仕上げ組成物の約２０重量％〜約５０重量％の量である。好ましくは、追加の水は、含水ベースで仕上げ組成物の約０重量％〜約３０重量％の量である。平均（ｍｅａｎ）粒径は、平均（ａｖｅｒａｇｅ）の粒子径である。平均は、平均の概念と同様の計算値である。様々な平均計算は、いくつかの標準文書で定義されている。平均値は、分布計算の基礎（数、表面、体積）に関連付けられているため、平均には複数の定義がある。本平均粒径は、数平均である。対照的に、中央粒径は、最中央の粒径であり、分布の直径の５０％より大きく、他の５０％より小さい。中央値は、総数の半分がこのポイントより上にあり、半分がこのポイントより下にある値として定義される。粒径分布の場合、中央値は、Ｄ５０（またはある特定のＩＳＯガイドラインに従う場合は×５０）と呼ばれる。Ｄ５０は、この直径の半分より上と半分より下で分布を分割するミクロン単位のサイズである。
【００１５】
より具体的には、マット面加工セメント質ボードは、
（ａ）セメント質コアと、
（ｂ）セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面および外側第２の表面を有する繊維マットであって、内側第１の表面および外側第２の表面が対向する、繊維マットと、
（ｃ）繊維マットの外側第２の表面に、
（ｉ）約５０重量％〜約８０重量％の、約１２ミクロン〜約３５ミクロンの平均粒径を有する非硬化性の無機充填材、
（ｉｉ）約２０重量％〜約５０重量％の、被膜形成ポリマーの水性分散液、
（ｉｉｉ）０重量％〜約３０重量％の追加の水、
（ｉｖ）フライアッシュの不在、
（ｖ）ポゾラン材料の不在、
（ｖｉ）水硬性セメントの不在、
（ｖｉｉ）硫酸カルシウム半水和物の不在、および
（ｖｉｉｉ）硫酸カルシウム無水物の不在を含む、疎水性仕上げ組成物の層を適用することから生じる疎水性の非硬化性コーティングと、を含み、
疎水性表面コーティングは、繊維マットの外側第２の表面に付着し、セメント質コアは、繊維マットの対向する内側第１の表面に付着する。
【００１６】
前述の繊維マットは、
（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、
（２）ポリマーバインダおよび無機充填材（硬化性または非硬化性）を含むバインダプレコーティングと、を含み得、バインダプレコーティングは、繊維マットの外側第２の表面から繊維マットの厚さの一部である深さまで繊維マット基材に均一に浸透し、バインダプレコーティングは、繊維マットの１０００平方フィートあたり約４０ポンド（ｌｂｓ／ＭＳＦ）〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、バインダプレコーティングの、マット厚さへの浸透は、マット厚さの１０％〜７５％であり、無機充填材は、無機顔料および無機バインダからなる群の少なくとも１つのメンバーから選択され、
疎水性の非硬化性コーティングは、バインダプレコーティングに隣接している。
【００１７】
典型的に、疎水性コーティングの、マット厚さへの浸透は、本発明で用いられるプレコーティングされたマットのマット厚さの１０〜５０％である。
【００１８】
前述の繊維マットは、
不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材を含み得、疎水性コーティングの、マット厚さへの浸透は、マット厚さの４０％〜８０％、好ましくは６０〜８０％であり、無機充填材は、無機顔料および無機バインダからなる群の少なくとも１つのメンバーから選択され、繊維マット基材は、プレコーティングされておらず、疎水性コーティングは、不織布ガラス繊維上に直接ある。
【００１９】
典型的に、疎水性コーティングの、マット厚さへの浸透は、本発明で用いられるプレコーティングされていないマットのマット厚さの４０％〜８０％、好ましくは６０〜８０％である。
【００２０】
所望される場合、前述のいずれかは、繊維マットが第１の繊維マットであることをさらに含み得、疎水性の非硬化性コーティングは、第１の疎水性の非硬化性コーティングであり、マット面加工セメント質ボードは、
（ｄ）セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面および外側第２の表面を有する第２の繊維マットであって、第２の繊維マットの内側第１の表面および外側第２の表面が、セメント質コアの対向する面に面している、第２の繊維マットと、
（ｅ）第２の繊維マットの外側第２の表面に疎水性仕上げ組成物の層を適用することから生じる第２の疎水性の非硬化性コーティングと、をさらに含み、
第２の疎水性表面コーティングは、第２の繊維マットの外側第２の表面に付着し、第１の繊維マットに対向するセメント質コアの表面は、第２の繊維マットの対向する内側第１の表面に接着する。
【００２１】
前述のマット面加工セメント質ボードのうちのいずれか１つを生産する方法は、例えば、
（ａ）セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面および外側第２の表面を有する繊維マットを含むボードを調製することであって、内側第１の表面および外側第２の表面が対向する、調製することと、
（ｂ）繊維マットの外側第２の表面に疎水性仕上げを適用することと、
（ｃ）疎水性仕上げを乾燥させて、疎水性の非硬化性コーティングを生産し、マット面加工セメント質ボードを形成することと、を含み得る。
【００２２】
本発明の他の利点、利益、および態様は、以下で論じられ、添付の図に示され、以下のより詳細な開示から当業者によって理解されるであろう。本明細書のすべてのパーセンテージ、比率、および割合は、特に明記しない限り、重量によるものである。
【００２３】
特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、少なくとも本明細書で使用されるように、「約」という用語によって修飾される各数値パラメータは、少なくとも報告された有効桁の数を考慮し、通常の丸め手法を適用することによって解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の非硬化性の疎水性仕上げを含む第１の例示的な製品を示す。
【図２】本発明の非硬化性の疎水性仕上げを含む第２の例示的な製品を示す。
【図３】本発明の非硬化性の疎水性仕上げを含む第３の例示的な製品を示す。
【図４Ａ】本発明の実施形態による、直接仕上げ配向にアセンブリを有するマット面加工セメント質ボードに非硬化性の疎水性仕上げを施し、その中に定義された円周方向溝を有する仕上げローラーを含むローラーアセンブリを示す概略側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示される線４Ｂ−４Ｂに沿ったローラーアセンブリの正面概略図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による、逆仕上げ配向にアセンブリを有するマット面加工セメント質ボードに非硬化性の疎水性仕上げを施し、その中に定義された円周方向溝を有する仕上げローラーを含むローラーアセンブリを示す概略側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示される線５Ｂ−５Ｂに沿ったローラーアセンブリの正面概略図である。
【図６】スラリーの粘度を測定するために使用されるＳｈｅｅｎカップの写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書で使用されるすべてのパーセンテージおよび比率は、特に明記しない限り、重量による（すなわち、重量％）。
【００２６】
本発明は、（１）約１２ミクロン〜約３５ミクロンの平均粒径を有する非硬化性の無機充填材と、（２）被膜形成ポリマーの水性分散液と、（３）任意に追加の水および／または添加剤とを含む、それらからなる、または本質的にそれらからなる、非硬化性の疎水性仕上げを提供する。好ましくは、非硬化性の無機充填材は、含水ベースで仕上げ組成物の約５０重量％〜約８０重量％の量である。
【００２７】
非硬化性の疎水性仕上げ
本発明は、少なくとも部分的に、マット面加工ボードなどのセメント質製品の耐水性を改善することを目的としている。本発明による製品は、セメント質コアと、セメント質コアの外面に面する上述の疎水性仕上げとを含む、それらからなる、またはそれらから本質的になる。
【００２８】
非硬化性の疎水性仕上げは、セメントボードまたは石膏ボード製品のコーティングとして、例えばタイルバッカーボードに使用することができる。疎水性仕上げには、フライアッシュ、ポゾラン材料、および他の水硬性組成物が含まれていないため、本発明のコーティングは、乾燥して硬化しない。したがって、本発明のコーティングは、バッチで行うことができ、これが関連製品のコーティング稠度を改善し、関連製品の生産に関連するメンテナンスおよび遅延時間を減少させる。
【００２９】
（１）約１２ミクロン〜約３５ミクロンの平均粒径を有する非硬化性の無機充填材と、（２）被膜形成ポリマーの水性分散液と、（３）任意に追加の水および／または添加剤とを含む、それらからなる、または本質的にそれらからなる、非硬化性の疎水性仕上げ。好ましくは、含水ベースで仕上げ組成物の約５０重量％〜約８０重量％の量の非硬化性の無機充填材。好ましくは、被膜形成ポリマーの水性分散液は、約２０〜約６０％の固形分、好ましくは約４０〜約５５％の固形分、典型的には約４０〜５０％の固形分を有し、含水ベースで仕上げ組成物の約２０重量％〜約５０重量％の量である。
【００３０】
非硬化性の疎水性仕上げは、セメントボードまたは石膏ボード製品のコーティングとして、例えばタイルバッカーボードに使用することができる。
【００３１】
表１は、本発明の様々な非硬化性の疎水性仕上げ配合物の組成を提供する。表１では、任意の列のパラメータの任意の値を、同じ列または他の列の他のパラメータの任意の値と共に使用することができる。しかしながら、典型的に、表１では、任意の列のパラメータの任意の値を、同じ列の他のパラメータの値と共に使用することができる。
【表１】
2021522149.tif 000003
【００３２】
非硬化性の疎水性仕上げは、約５０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１５０ｌｂｓ／ＭＳＦ、好ましくは約７５ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１２５ｌｂｓ／ＭＳＦ、より好ましくは９０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜１１０ｌｂｓ／ＭＳＦの重量で適用することができる。
【００３３】
乾燥後の非硬化性の疎水性仕上げは、約２００ミクロン〜約３００ミクロン、好ましくは２３０ミクロン〜２７０ミクロンの厚さを有することができる。
【００３４】
非硬化性の無機充填材
非硬化性の無機充填材は、本発明の疎水性仕上げに、約５０重量％〜約８０重量％、好ましくは約５５重量％〜約７５重量％、より好ましくは約５０重量％〜約７０重量％、例えば６７重量％の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）含まれ得る。
【００３５】
非硬化性の無機充填材の例には、炭酸カルシウム、砂、雲母、ガラス微小球、非ポゾランパーライト、コーティングされたパーライト、タルク、水和アルミナ、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、非硬化性の無機充填材は、非硬化性の無機充填材の５０重量％以上の炭酸カルシウム、より好ましくは非硬化性の無機充填材の７５重量％以上の炭酸カルシウム、および最も好ましくは非硬化性の無機充填材の９０重量％以上の炭酸カルシウムを含み、非硬化性の無機充填材の１００重量％の炭酸カルシウムを含む。
【００３６】
パーライトは、一般に、非硬化性の無機材料である。しかしながら、細かく粉砕すると、パーライトは、ポゾラン特性を有し得る。本明細書で使用される場合、「非ポゾランパーライト」という用語は、ＡＳＴＭ  Ｃ６１８−９７に定義されるように、ポゾラン特性を有しないパーライトを指す。本発明の疎水性仕上げには、ポゾランパーライトが存在しない。任意に、本発明の疎水性仕上げには、非ポゾランパーライトが存在しない場合がある。
【００３７】
粉砕された石灰石は、本発明の疎水性仕上げでの使用に適した好適な炭酸カルシウムであり得る。本発明の疎水性仕上げでの使用に好適な例示的な市販の炭酸カルシウムには、ＯＭＹＡＣＡＲＢ（登録商標）製品ラインからの炭酸カルシウム（Ｏｍａｙ  ＡＧから入手可能）、ＨＵＢＥＲＣＲＥＴＥ（登録商標）製品ラインからの炭酸カルシウム（例えば、ＨＵＢＥＲＣＲＥＴＥ（登録商標）Ｍ  ＰＲＩＭＥ）（Ｈｕｂｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能）、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
非硬化性の無機充填材は、好ましくは、沈降を軽減する（すなわち、大きすぎない）および高粘度を軽減する（すなわち、小さすぎない）サイズの粒子を含む。分散剤のような添加剤の濃度および非硬化性の無機充填材の組成は、粒子の沈降および分散液粘度に影響を与えるが、好ましくは、非硬化性の無機充填材は、約１２ミクロン〜約３５ミクロンの平均粒径、好ましくは約１３〜約２５ミクロン、より好ましくは約１５〜約２５ミクロン、および最も好ましくは約１５〜約２０ミクロンを有する粒子を含み得る。
【００３９】
被膜形成ポリマーの水性分散液
被膜形成ポリマーの水性分散液は、水と、約２０〜約６０％の固形分、好ましくは約４０〜約６０％の固形分、典型的には約４０〜約５０％の固形分を含む被膜形成ポリマーとを含む。
【００４０】
本発明の疎水性仕上げの被膜形成ポリマーは、好ましくは、純粋なアクリル、ゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレンアクリル、ビニルアクリル、またはアクリル化エチレン酢酸ビニルコポリマーから作製される。好ましくは、被膜形成ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つのアクリルモノマーに由来する。例えば、好ましくは乳化重合で用いられるモノマーには、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメチルアクリレート、アクリル酸２−エチルヘキシルおよびメタクリレート、シクロヘキシルアクリレートおよびメタクリレート、デシル−アクリレートおよびメタクリレート、イソデシルアクリレートおよびメタクリレート、ベンジルアクリレートおよびメタクリレート、他のアクリレート、メタクリレートおよびそれらのブレンド、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、酢酸よりも高いカルボン酸のビニルエステル、例えば、バーサティック酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、ブタジエン、エチレン、塩化ビニルなど、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【００４１】
典型的に、被膜形成ポリマーは、例えば、ラテックスポリマーのように水溶性である。ポリマーは、液体の形態で、または再分散可能なポリマーとして使用することができる。一例として、スチレン化アクリル系コポリマー。
【００４２】
好ましくは、被膜形成ポリマーは、以下のうちの１つ以上を含む：アクリル系ポリマーおよびコポリマー、スチレンブタジエンゴムなどのゴム系ポリマーおよびコポリマー、スチレンおよびアクリルのコポリマー、酢酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、塩化ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニルおよびバーサティック酸のビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、および分岐第三級モノカルボン酸のビニルエステルのターポリマー（例えば、バーサティック酸のビニルエステルまたはネオビニルエステル、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸）、ならびにそれらの任意の組み合わせ。
【００４３】
本明細書で使用される場合、ポリマーまたはその任意の部分に関する「分子量」は、ポリマーまたは部分の重量平均分子量（「Ｍｗ」）を意味する。一実施形態では、本発明で使用するためのポリマーは、１モルあたり１０，０００グラム（「グラム／モル」）以上の重量平均分子量を示す。例えば、３０，０００〜５，０００，０００ｇ／モルの範囲である。より典型的には、本発明のポリマーは、約１００，０００ｇ／モル〜約２，５００，０００ｇ／モル、またはより典型的には約１５０，０００ｇ／モル〜約１，０００，０００ｇ／モルの重量平均分子量を示す。
【００４４】
一般的に使用されるモノマーは、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチルなどである。好ましくは、モノマーは、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸メチル、スチレン、およびアクリル酸２−エチルヘキシルからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む。
【００４５】
被膜形成ポリマーは、好ましくはアクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つのアクリル系モノマーに由来する。例えば、被膜形成ポリマーは、アクリル酸ブチル／メタクリル酸メチルコポリマーまたはアクリル酸２−エチルヘキシル／メタクリル酸メチルコポリマーであり得る。例えば、被膜形成ポリマーは、アクリル酸ブチル／メタクリル酸メチルコポリマーまたはアクリル酸２−エチルヘキシル／メタクリル酸メチルコポリマーであり得る。
【００４６】
典型的に、被膜形成ポリマーは、スチレン、α−メチルスチレン、塩化ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタクリル酸ウレイド、酢酸ビニル、分岐第三級モノカルボン酸のビニルエステル、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、エチレン、および１，３−ブタジエン、イソプレン、またはクロロプレンなどのＣ４〜Ｃ８共役ジエンからなる群から選択される１つ以上のモノマーにさらに由来する。例えば、被膜形成ポリマーは、純粋なアクリル、スチレンアクリル、ビニルアクリル、またはアクリル化エチレン酢酸ビニルコポリマーであり得る。
【００４７】
純粋なアクリルは、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む。スチレンアクリルは、好ましくは、スチレンおよびアクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む。ビニルアクリルは、好ましくは、酢酸ビニルおよびアクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む。アクリル化エチレン酢酸ビニルコポリマーは、好ましくは、エチレン、酢酸ビニルおよびアクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む。モノマーはまた、当業者によって容易に理解されるように、アクリルアミドおよびアクリロニトリルなどの他の主要なモノマー、ならびにイタコン酸およびメタクリル酸ウレイドなどの１つ以上の機能性モノマーを含むことができる。特に好ましい実施形態では、被膜形成ポリマーは、アクリル酸ブチルおよびメタクリル酸メチルを含むモノマーに由来するアクリル酸ブチル／メタクリル酸メチルコポリマーなどの純粋なアクリルである。
【００４８】
典型的な被膜形成ポリマーは、アクリル酸またはメタクリル酸の１つ以上のエステル、典型的には、例えば、約５０／５０重量の高Ｔｇモノマー（例えば、メタクリル酸メチル）および低Ｔｇモノマー（例えば、アクリル酸ブチル）の混合物で構成され、少量（例えば、約０．５重量％〜約２重量％）のアクリル酸またはメタクリル酸を含む。ビニル−アクリル系ポリマーは、例えば、酢酸ビニルおよびアクリル酸ブチルならびに／またはアクリル酸２−エチルヘキシルおよび／またはバーサティック酸ビニルを含む。典型的なビニル−アクリル系ポリマーでは、形成されるポリマーの少なくとも５０％が、酢酸ビニルで構成され、残りは、アクリル酸またはメタクリル酸のエステルから選択される。スチレン／アクリル系ポリマーは、典型的にはアクリル系ポリマーに類似しており、そのメタクリレートモノマーの全部または一部がスチレンで置換されている。
【００４９】
前述のポリマーの組み合わせは、被膜形成ポリマーとしての使用に好適である。
【００５０】
被膜形成ポリマーの水性分散液は、本発明の疎水性仕上げに、約２０重量％〜約５０重量％、好ましくは約２５重量％〜約４５重量％、より好ましくは約３０重量％〜約４０重量％、例えば３３重量％の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）含まれ得る。
【００５１】
追加の水
疎水性仕上げの他の成分（例えば、被膜形成ポリマーの水性分散液）からの水に加えて、水は、本発明の疎水性仕上げに、（含まれる場合、全疎水性仕上げの湿潤ベースで）約０．０１重量％〜約３０重量％、好ましくは約０．１重量％〜約２０重量％、より好ましくは約０．１重量％〜約１０重量％の量で含まれ得る。いくつかの実施形態では、疎水性仕上げ（コーティングとして適用する前）には、追加の水が存在しない場合がある。
【００５２】
添加剤
本発明の疎水性仕上げには、水硬性組成物が存在しない。本明細書で使用される場合、「水硬性組成物」という用語は、水と接触すると水和反応を開始して硬化する組成物を指す。水硬性組成物の例には、フライアッシュ、ポゾラン材料、水硬性セメント、硫酸カルシウム半水和物、および硫酸カルシウム無水物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
本発明の目的のための水硬性セメントは、水と接触すると（水和）化学硬化反応を起こし、水中で硬化（ｓｅｔ）（硬化（ｃｕｒｅ））するだけでなく、耐水性製品を形成するセメントである。水硬性セメントには、ポルトランドセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメント、アルミン酸カルシウム系セメント、およびフルオロアルミン酸カルシウムセメントのようなケイ酸アルミニウムセメントが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の疎水性仕上げには、水硬性セメントが存在しない。
【００５４】
本明細書で使用される場合、「ポルトランドセメント」は、ケイ酸カルシウム系の水硬性セメントである。ＡＳＴＭ  Ｃ１５０は、ポルトランドセメントを「通常、地間添加物として硫酸カルシウムの形態のうちの１つ以上を含有する、水硬性ケイ酸カルシウムから本質的になるクリンカーを粉砕することによって生産される、水と反応して硬化するだけでなく、耐水性の製品を形成するセメント）」として定義している。本明細書で使用される場合、「クリンカー」は、所定の組成の原料混合物が高温に加熱されたときに生産される焼結材料の小塊（直径、約０．２〜約１．０インチ［５〜２５ｍｍ］）である。本発明の疎水性仕上げには、ポルトランドセメントが存在しない。
【００５５】
ＡＳＴＭ  Ｃ６１８−９７は、ポゾラン材料を「それ自体はセメント質の価値をほとんどまたはまったく持たないが、細かく分割された形で、水分の存在下で、常温で水酸化カルシウムと化学的に反応してセメント質の特性を持つ化合物を形成する珪質または珪質およびアルミニウム材料」と定義している。ポゾラン材料には、ポゾランパーライト、軽石、珪藻土、モンモリロナイト粘土、シリカフューム、凝灰岩、トラス、籾殻、メタカオリン、頁岩、粉砕された高炉水砕スラグ、フライアッシュ、および火山灰のような任意の天然ポゾランが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の疎水性仕上げには、ポゾラン材料が存在しない。
【００５６】
したがって、本発明の疎水性仕上げには、フライアッシュが存在しない。
【００５７】
また、本発明の疎水性仕上げからのポゾラン材料が存在しないことを考慮して、本発明の疎水性仕上げは、ポゾランパーライトが存在しない。しかしながら、非ポゾランにされた場合のパーライトは、本発明の疎水性仕上げに含まれ得る。典型的には、本発明の疎水性仕上げには、すべてのパーライトが存在しない。
【００５８】
粉砕された高炉水砕スラグは、ポゾラン材料、水硬性セメント、または両方として機能し得る。粉砕された高炉水砕スラグが、ポゾラン材料、水硬性セメント、または両方として機能するかどうかに関係なく、本発明の疎水性仕上げには、高炉水砕スラグが存在しない。
【００５９】
本発明の疎水性仕上げは、硬化型ではなく乾燥型であるため、遅延剤は必ずしも必要ではない。典型的に、本発明の疎水性仕上げには、好ましくは、遅延剤が存在しない。本発明の疎水性仕上げには、好ましくは、カルボン酸（例えば、クエン酸およびグルコン酸）、カルボン酸の塩（例えば、クエン酸ナトリウムおよびグルコン酸ナトリウム）、ならびにそれらの混合物からなる群の少なくとも１つのメンバーを含む遅延剤が存在しない。
【００６０】
任意に、疎水性仕上げの流動性を改善するために、例えば高流動化剤などの仕上げ組成物の実施形態に、減水混和剤添加剤を含めることができる。典型的な高流動化剤は、ポリカルボン酸エーテル（ＰＣＥ）高流動化剤、スルホン化メラミン、スルホン化ナフタレン、およびそれらの任意の組み合わせのいずれかから選択される。そのような添加剤は、分子を溶液中に分散させるため、分子が互いに対してより移動し易くなり、それによってスラリー全体の流動性を向上させる。ＰＣＥ高流動化剤、スルホン化メラミン、およびスルホン化ナフタレンは、ＤｕｂｅｙらのＵＳ２０１４／０２７２４０２において高流動化剤として開示された。ＬｉｕらのＵＳ７７７６４６２は、ＰＣＥ高流動化剤の例を開示している。
【００６１】
任意に、減水添加剤は、ポリ酸疎水性コポリマー分散剤を含むことができる。これらのコポリマー分散剤は、典型的に、アンモニウムまたはアルカリ金属塩のいずれかを使用して中和された状態で供給される。例えば、アクリル系ポリマー、ポリカルボキシレート、およびそれらのナトリウム塩はすべて、分散剤効率を提供し、優れた耐水性を付与する。
【００６２】
複数のアニオン基で官能化されたポリマーである高分子アニオン系分散剤は、顔料粒子の安定した水性分散液の形成を促進する。界面活性剤とは異なり、高分子アニオン系分散剤は、複数のアニオン基、好ましくは１分子あたり少なくとも５つのアニオン基を含む。その結果、界面活性剤は、空気−水または油−水の表面張力を低下させるが、分散剤は、表面張力を大幅に低下させない。
【００６３】
好適な分散剤の例には、ａ）ホモポリマーまたはコポリマー、カルボン酸モノマー、ｂ）無水マレイン酸およびジイソブチレンのコポリマー、ｃ）スチレンおよび無水マレイン酸のコポリマー、ｄ）カルボキシメチルセルロース、ならびにｅ）ポリマーまたはコポリマーの骨格に結合した、複数の硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、もしくはホスホン酸基、またはそれらの組み合わせを有するホモポリマーまたはコポリマーの塩が挙げられる。
【００６４】
好適なカルボン酸モノマーには、アクリル酸、メタクリル酸、もしくはイタコン酸、またはそれらの組み合わせ、ならびに無水メタクリル酸および無水マレイン酸などのカルボン酸モノマーの無水物が含まれる。アクリル酸は、好ましいカルボン酸モノマーである。カルボン酸官能化コポリマーを形成するのに適したモノマーの例には、非イオン性アクリレートまたはメタクリレート、例えば、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、アクリル酸２−エチルヘキシル、およびベンジルメタクリレート、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
【００６５】
分散剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は、典型的に、分子量２１６ｇ／ｍｏｌ〜１，１００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲のポリアクリル酸標準を使用するサイズ排除クロマトグラフィーによって測定して、２０００ダルトン〜３００，０００ダルトン、より好ましくは〜２００，０００ダルトンの範囲である。
【００６６】
存在する場合、減水混和剤添加剤は、約０．０５重量％〜約５重量％、好ましくは約０．１重量％〜約２重量％、より好ましくは約０．１重量％〜約１重量％の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）本発明の疎水性仕上げに含まれ得る。場合によっては、本発明の疎水性仕上げには、減水混和剤添加剤が存在しない。
【００６７】
任意に、着色剤を本発明の疎水性仕上げに添加して、組成物または完成品の色を必要に応じて変更することができる。組成物と適合性があり、非硬化性である任意の染料または顔料を、任意に使用することができる。二酸化チタンは、任意にホワイトナーとして使用される。好ましい着色剤は、ＡＱＵＡＢＬＡＫ（登録商標）（Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓから入手可能な活性炭分散液）である。使用され得る顔料は、意図される用途について当業者に知られているすべての顔料である。本発明による水性配合物に典型的な顔料は、例えば、好ましくは、ルチル、硫酸バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、塩基性炭酸鉛、三酸化アンチモン、およびリトポン（硫化亜鉛および硫酸バリウム）の形態の二酸化チタンである。しかしながら、水性配合物はまた、着色顔料、例えば、酸化鉄、カーボンブラック、グラファイト、発光顔料、亜鉛黄色、亜鉛緑色、群青、マンガンブラック、アンチモンブラック、マンガンバイオレット、パリスブルー、またはシュワインフルートグリーンを含有することもできる。無機顔料に加えて、本発明による配合物は、有機着色顔料、例えば、セピア、ガンボージ、カセットブラウン、トルイジンレッド、パラレッド、ハンザイエロー、インジゴ、アゾ染料、アントラキノイド、およびインジゴイド染料、ならびにジオキサジン、キナクリドン、フタロシアニン、イソインドリノン、および金属錯体顔料を含有することもできる。
【００６８】
存在する場合、着色剤は、約０．０５重量％〜約２重量％、好ましくは約０．１重量％〜約１重量％、より好ましくは約０．１重量％〜約０．５重量％の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）本発明の疎水性仕上げに含まれ得る。場合によっては、本発明の疎水性仕上げには、着色剤が存在しない。
【００６９】
殺生物剤は、任意に、本発明の疎水性仕上げに添加して、湿潤疎水性仕上げにおける細菌の増殖を軽減することができる。好ましい殺生物剤には、２［（ヒドロキシメチル）アミノ］−２−メチルプロパノール、３−ヨード−２−プロプニニルブチルカルバメート、ｎ−（３，４−ジクロロフェニル）−ｎ，ｎ−ジメチル尿素、１，２ベンズイソチアゾリン−３−オン、およびそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
【００７０】
存在する場合、殺生物剤は、約０．０５重量％〜約０．５重量％、好ましくは約０．１重量％〜約０．２５の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）本発明の疎水性仕上げに含まれ得る。場合によっては、本発明の疎水性仕上げには、殺生物剤が存在しない。
【００７１】
防カビ剤を、任意に、本発明の疎水性仕上げに添加して、乾燥した疎水性仕上げコーティング上のカビの形成を軽減することができる。殺カビ剤の例は、ＺＩＮＣ  ＯＭＡＤＩＮＥ（商標）ＺＯＥ（商標）（Ｌｏｎｚａから入手可能な抗菌剤）である。
【００７２】
存在する場合、防カビ剤は、約０．０５重量％〜約０．３重量％、好ましくは約０．１重量％〜約０．２５の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）本発明の疎水性仕上げに含まれ得る。場合によっては、本発明の疎水性仕上げには、防カビ剤が存在しない。
【００７３】
任意に、消泡剤を使用して、プロセス中に閉じ込められた気泡を低減する。ポリマーは、輸送中および混合中に空気を閉じ込めることができる。炭酸カルシウムなどの充填材は、粒子間に空気を有し得る。液体消泡剤は、本発明の疎水性仕上げに添加され得る。消泡剤または発泡防止剤は、工業用処理液中の発泡体の形成を減少させ、かつ妨げる、化学的添加剤である。添加剤は、発泡体の形成を防止するために使用されるか、またはすでに形成された発泡体を破壊するために添加される。発泡防止剤および消泡剤という用語は、互換的に使用されることが多い。典型的な液体消泡剤は、油系、水系、シリコーン系、エチレンオキシド／プロピレンオキシド系、またはアルキルポリアクリレート系消泡剤のうちの１つ以上である。例えば、それらは、アルコキシル化アルコール、石油留分、パラフィン鉱油および疎水性成分の混合物、ポリグリコール中のポリシロキサンおよび疎水性固体、ならびにポリジメチルシロキサン、例えば、ポリジメチルシロキサンまたはポリエーテル修飾ポリジメチルシロキサンであり得る。それらは単独で、または組み合わせて使用することができる。シリコーンベースの消泡剤は、シリコーン骨格を有するポリマーである。シリコーン化合物は、シリコーン油中に分散された疎水性シリカからなる。一般的に使用される消泡剤は、ポリジメチルシロキサン、例えばポリジメチルシロキサン、および他のシリコーンである。乳化剤は、シリコーンが発泡媒体中で急速によく広がることを確実にするために添加される。シリコーン化合物はまた、シリコーングリコールおよび他の変性シリコーン流体を含有し得るだろう。別の可能な消泡剤は、泡を破壊するポリシロキサンおよびポリグリコール中の疎水性固体の混合物である。しかしながら、シリコーン系消泡剤が存在しない場合がある。
【００７４】
そのようなアルコキシル化アルコール消泡剤の典型的な例には、４〜３６個の炭素原子を含む脂肪族アルコールのプロポキシレートおよびブトキシレートが含まれる。典型的に、発泡防止剤は、０〜３のＨＬＢ値を有する非イオン性界面活性剤を含む。ＤＥ  ３０１８１７３は、５〜１５のＰＯユニットを有する分岐Ｃ１２−０２２アルコール系洗剤を含む、高アルカリ性、貯蔵安定性、および低泡性の固体洗浄組成物に関する。特に好ましい製品は、１０モルのプロピレンオキシドと反応したＣ１６ゲルベットアルコールであると述べられた。ＵＳ２００５／０２１５４５２は、乳化剤、整泡剤、および湿潤剤としてのＣ１０アルカノールアルコキシレート混合物の使用に関する。具体的には、最大１．７１  ＰＯの２−プロピルヘプタノールプロポキシレートが開示されているが、ＰＯユニットおよびＥＯユニットの両方を含む製品が好ましい。
【００７５】
存在する場合、消泡剤は、約０．０５重量％〜約２重量％、好ましくは約０．１重量％〜約１．５重量％、より好ましくは約０．２重量％〜約１重量％の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）本発明の疎水性仕上げに含まれ得る。典型的には、存在する場合、消泡剤の投与量は、コーティング総重量の０〜１重量％、好ましくはコーティング総重量の０．１〜１重量％、より好ましくはコーティング総重量の０．２〜０．８重量％の量で（全疎水性仕上げの湿潤ベースで）あり得る。本発明の疎水性仕上げには、シリコーン系消泡剤が存在しなくてもよい。本発明の疎水性仕上げには、消泡剤が存在しなくてもよい。
【００７６】
製品構造
いくつかの実施形態では、製品は、セメント質コア（例えば、石膏系コア）、繊維マット、およびマットの外面に面する非硬化性の疎水性仕上げを含む、それらからなる、またはそれらから本質的になるボードであり、マットは、石膏コアに面することができる内面を有し、外面は、内面の反対側である。
【００７７】
図１は、本発明の非硬化性の疎水性仕上げ１０２を含む第１の例示的な製品１００を示す。例示的な製品１００は、２つの対向する表面（内側第１の表面１０６および外側第２の表面１０８）を有する繊維マット基材１０４、繊維マット基材１０４の内側第１の表面１０６に面するセメント質コア１１０、および繊維マット基材１０４の外側第２の表面１０８上の非硬化性の疎水性仕上げ１０２のコーティングを含む。代替の実施形態（図示せず）では、繊維マット基材１０４の別の層化、次いで非硬化性の疎水性仕上げが、セメント質コア１１０の反対側の表面上にあり得る。これには、繊維マット基材１０４の外側第２の表面上にバインダプレコーティングが存在しない。
【００７８】
図２は、本発明の非硬化性の疎水性仕上げ２０２を含む第２の例示的な製品２００を示す。例示的な製品２００は、２つの表面（内側第１の表面２０６および外側第２の表面２０８）を有する繊維マット基材２０４を、繊維マット基材２０４の外側第２の表面２０８上のバインダプレコーティング２１２、繊維マット基材２０４の内部第１の表面２０６に面するセメント質コア２１０、およびバインダプレコーティング２１２上の非硬化性の疎水性仕上げ２０２のコーティングと共に含む。
【００７９】
図３は、本発明の非硬化性の疎水性仕上げ３０２を含む第３の例示的な製品３００を示す。例示的な製品３００は、サンドイッチ構造であり、セメント質コア３１０のいずれかの表面上に、セメント質コア３１０に面する対応する内側第１の表面３０６ａ、３０６ｂを各々が有する２つの繊維マット基材３０４ａ、３０４ｂのうちの１つである。各繊維マット基材３０４ａ、３０４ｂの外側第２の表面３０８ａ、３０８ｂは、対応するバインダプレコーティング３１２ａ、３１２ｂを有する。非硬化性の疎水性仕上げ３０２ａ、３０２ｂのコーティングは、対応するバインダプレコーティング３１２ａ、３１２ｂ上にある。
【００８０】
前述の製品構造は例示的であり、非限定的である。他の構造には、繊維マット基材の１つだけがバインダプレコーティングを有する図３と同様の製品構造が含まれるが、これに限定されないことが想定される。
【００８１】
図示のように、バインダプレコーティングを施した繊維マット基材を使用する場合、本発明の非硬化性の疎水性仕上げは、好ましくは、未加工の繊維側ではなく、コーティングされた繊維マットのプレコーティング表面に適用される。セメント系コアは、未加工の繊維側に付着している。
【００８２】
非硬化性の疎水性仕上げは、耐水性が向上し、これは、湿潤エリアの用途に所望される。耐水性は、表面吸水量によって測定される。製品の表面吸水量は、１．５グラム未満、好ましくは１．０グラム未満、より好ましくは０．５グラム未満であり得る。製品の表面吸水量は、内径１００±０．２ｃｍ２、高さ２．５４ｃｍ（１インチ）のシリンダーを用いたＣｏｂｂ法を使用して決定することができ、ここで製品の表面は、シリンダー内の水に２時間露出される。露出後の重量から露出前の重量を引いたものが表面吸水量である。
【００８３】
作製方法
図４Ａは、本発明の複合ボードを作製するためのローラーアセンブリを示す概略側面図を示し、その中に定義された円周方向の溝を有する仕上げローラーを含み、本発明の実施形態による、直接仕上げ方向にアセンブリを有するマット面加工セメント質ボードに疎水性仕上げ組成物を適用する。
【００８４】
仕上げ組成物をマット面加工ボード（例えば、石膏ボード）に適用するための１つの例示的な装置が、図４Ａ〜４Ｂに示され、仕上げローラー４２２が、マット面加工ボード４２４が以下に説明されるように移動する同じ方向に回転するように、ローラーアセンブリ４２０の直接適用方向を示す。したがって、仕上げローラー４２２は、その表面が、ボードが移動するのと同じ方向に移動するような方向に回転する。対照的に、図５Ａ〜５Ｂに関連して以下に説明する逆仕上げ構成では、仕上げローラーは逆回転するため、ボードと接触するその表面は、ボードが移動するのと反対の方向に移動する。
【００８５】
図４Ａは、ローラーアセンブリ４２０が、仕上げローラー４２２と係合するドクターローラー４２６も含むことを示す。ローラー４２２および４２６は、回転を可能にし、ボードが移動する建物の床またはテーブルに取り付けられた柱から延びるように軸支されたブラケットで取り付けられている。ローラー４２２および４２６の一方または両方は、モーターによって駆動される。いくつかの実施形態では、仕上げローラー４２２およびドクターローラー４２６は、例えば、独立した可変速度の駆動アセンブリによって駆動される。これは、いくつかの実施形態では、仕上げローラー４２２の速度およびドクターローラー４２６の速度を、必要に応じて独立して変化させることができるようにするのに有利であり得る。他の実施形態では、ローラー４２２または４２６の一方は駆動され、他方のローラー４２２または４２６はアイドラーであるため、駆動ローラーとの係合により回転し、駆動されるローラーに応答して回転する。
【００８６】
ドクターローラー４２６は、仕上げローラー４２２と係合する。特に、ドクターローラー４２６は、仕上げローラー４２２と嵌合して、２つの間にトラフを形成し、ここで仕上げ組成物が導入される。仕上げローラー４２２およびドクターローラー４２６は、一般に、直接仕上げまたは逆仕上げ構成（以下に説明する）の両方で逆回転する（すなわち、互いに反対方向に回転する）。仕上げローラー４２２およびドクターローラー４２６をこのように係合させることにより、疎水性の非硬化性コーティングのスラリーを２つのローラー間のギャップに保持することが容易になり、それにより疎水性の非硬化性コーティングのスラリーがこぼれない。ドクターローラー４２６の位置は、仕上げローラー４２２に対して調整される。これにより、２つのローラー間に小さなギャップが生じる場合があり、このギャップを調整して、ローラー間を通過できるスラリーの量を制御することができ、順に適用される仕上げ組成物の量に影響を与える。必要に応じて、特に直接仕上げ配置では、このギャップは、実際には負であり得、その用語が当該技術分野で理解されているように締まりばめを示し、それによってドクターローラー４２６が仕上げローラー４２２の表面に接触し、圧縮していることを示す。
【００８７】
図４Ｂは、仕上げローラー４２２が、仕上げローラー４２２の表面に円周方向に配設された溝４２８を含むことを示す。直接適用方向では、ドクターローラー４２６は、仕上げローラー４２２の上流にあり、仕上げ組成物を支持する仕上げローラー４２２の表面積を最小化する。これに関して、仕上げ組成物を支持する仕上げローラー４２２の部分の表面積を（例えば、９０度、１００度、１２０度などを超えて）増加させると、仕上げ適用に望ましくない変動がますます生じることが見出された。図示されるボード４２４の上面４３０は、仕上げローラー４２２に隣接している。下部ローラー４３２は、ボード４２４の下面４３４の下に配設されている。ボードは、一般に、パスラインの高さ（すなわち、下部ローラー４３２の上部と同じ高さ）で、ローラーコンベヤー、チェーンコンベヤー、ベルトコンベヤーなどによって支持される。例えば、下部ローラー４３２は、任意に、ボードをアセンブリローラー４２０に出し入れするのを助ける他のローラーと協調して動作することができる。
【００８８】
疎水性仕上げ組成物は、仕上げローラー４２２とドクターローラー４２６との間に分配され、ボード４２４の上面４３０への適用のために、組成物を仕上げローラー４２２とドクターローラー４２６との間、および仕上げローラー４２２の表面に供給する。ドクターローラー４２６と仕上げローラー４２２との間に、疎水性仕上げ組成物スラリーのヘッド４３６が形成される。当該技術分野で理解されているように、ヘッドは、レーザー制御などのセンサーによって制御することができる。仕上げローラー４２２の表面は、仕上げ組成物をボード４２４上に引っ張って、仕上げ組成物を上面１１８上に堆積させて、仕上げ４３８を置き、複合材料４４０を形成する。下部ローラー４３２は、下にある支持を提供し、一般に、仕上げローラー４２２の下に位置合わせされる。
【００８９】
図５Ａ〜５Ｂは、仕上げ組成物をマット面加工ボード（例えば、石膏ボード）に適用するための別の例示的な装置を示す。これは、仕上げローラー５２２がマット面加工ボード２１２が移動するのと反対方向または逆方向に回転するように、ローラーアセンブリ５２０の逆の適用方向を示す。ローラーアセンブリ５２０は、逆回転で仕上げローラー５２２と係合するドクターローラー５２６を含む。図５Ｂに最もよく見られるように、仕上げローラー５２６は、ローラー５２２の表面に円周方向に配設された溝５２８を含む。逆の適用方向では、ドクターローラー５２６は、仕上げローラー５２２の下流にあり、仕上げ組成物を支持する仕上げローラー５２６の表面積を最小化する。図示のボード５２４の上面５３０は、仕上げローラー５２６に隣接している。下部ローラー５３２は、ボード５２４の下面５３４の下に配設されている。下部ローラー５３２は、例えば、ゴムまたはネオプレンなどのエラストマー材料から形成されたカバーを有し得、下面５３４上で牽引力を達成し、仕上げロール５２２の摩擦力にもかかわらず、ボードが所望の速度および所望の方向で移動することを確実にする。
【００９０】
仕上げ組成物は、仕上げローラー５２２とドクターローラー５２６との間に分配される。ドクターローラー５２６と仕上げローラー５２２との間に、疎水性仕上げ組成物スラリーのヘッド５３６が形成される。仕上げローラー５２２は、仕上げ組成物を上面５３０に適用して仕上げ５３８を置き、複合材料５４０を形成するように作用する。ロールのドライバー、その取り付け、および他の下部ローラーの存在など、図５Ａ〜５Ｂに記載された実施形態の他の態様は、上記の図４Ａ〜４Ｂに関連して記載された説明と同様である。
【００９１】
一般に、図４Ａおよび４Ｂに示される装置、ならびに図５Ａおよび５Ｂに示される装置において、ドクターローラー４２６または５２６は、仕上げローラー４２２または５２２よりも小さい直径を有する。これは、ドクターローラー４２６および仕上げローラー４２２の両方の最高の高さが、典型的に同じ高さであり（または軸が実質的に一致する高さである）、仕上げられる物品との干渉を避けるために、ドクターローラー４２６または５２６の最低の高さが表面よりも高くなければならないためである。溝４２８および５２８は、任意の好適な構成であり得る。例えば、仕上げローラー４２２または５２２は、いくつかの実施形態において溝を規定するためのバットレスねじ形態を含むことができる。バットレスねじ構成を含む実施形態では、ローラーの長手方向インチあたりの任意の好適なバットレスねじ数を使用することができる。
【００９２】
これらの装置では、ローラーアセンブリ内の各ローラーピースを個別に駆動および変更して、仕上げを微調整することができる。本明細書に記載されているように、下部ローラーは、任意に、ボードを製造ラインの下に移動させるためのコンベヤーで使用されるローラーのより大きなセクションの一部であり得る。例えば、必要に応じて、一連のローラーを１つのドライブで駆動し、一緒に結合することができる（例えば、チェーン、ベルトなどで）。しかしながら、いくつかの実施形態では、下部ローラーは、他の搬送ローラーに対して独立してその速度を変化させることができ、それによって本発明の実施形態のローラーアセンブリの下部ローラーのより正確な制御を可能にする（例えば、ボードの速度に対応するように下部ローラーの速度を調整する）。
【００９３】
下部ローラーは、仕上げローラーに対向する支持ローラーである。例えば、仕上げローラーは、有利に、所望の高さ（経路線の高さ）で仕上げ組成物で処理されているボードを維持すると同時に、製造ラインを実質的に一定の速度で適切な方向にボードを駆動するための牽引力を高めることができる。下部ローラーは、ボードの外面の仕上げの厚さを均一にすることをさらに容易にする。例えば、ローラーは、仕上げが適用されているボード上でローラーが滑る可能性を低減する。そのような滑りは、望ましくないことに、適用される仕上げ組成物の厚さの変動をもたらす可能性がある。いくつかの実施形態では、下部ローラーの代替として、アンビルプレートなどのプレートを使用することができる。
【００９４】
仕上げローラーと下部ローラーとの間の垂直方向のギャップは、それらの間の異なるクリアランスに対応するように、例えば、異なるボードの厚さに対応するように調整することができる。いくつかの実施形態では、ギャップを調整するために仕上げローラーが上下に動かされている間、下部ローラーは静止したままである。しかしながら、下部ローラーの高さを調整できる、または仕上げローラーおよび下部ローラーの両方を調整できるなど、他のバリエーションも可能である。
【００９５】
ドクターローラーは、典型的に、少なくとも部分的に好適な金属で形成されている。例えば、いくつかの実施形態では、仕上げ組成物が通常、水性スラリーの形態であることを前提として、金属は錆びないようにステンレス鋼などの鋼である。ドクターローラーが動作中に可能な限りきれいに保たれるように、表面をクロムなどでメッキすることができる。
【００９６】
仕上げローラーの組成は、例えば、直接仕上げまたは逆仕上げのどちらの配置が用いられるかに応じて変化し得る。例えば、直接仕上げ配置のいくつかの実施形態では、仕上げローラーは、１つ以上のゴムまたはネオプレン、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＤＰＭ）ゴムなどのエラストマー材料から形成されるようなより柔らかいカバーを備えた金属で形成され得る。この点で、マット面加工ボードを含む仕上げられる物品は、例えば、表面の欠陥のために完全に平坦ではないことが理解される。したがって、本発明の実施形態によれば、カバー（例えば、ゴム材料で作製されている）を使用して、ボードまたは他の物品の表面の欠陥に適合させて、さらに多くの仕上げを可能にすることができる。ゴムは、圧縮性および長い摩耗寿命のため、この目的に望ましい材料である。それらはまた、きれいに保つのが容易な材料である傾向がある。鋼仕上げローラーの使用は、直接仕上げ配置のいくつかの実施形態ではあまり望ましくない場合がある。例えば、表面の欠陥が蔓延している場合、スチール仕上げローラーは、表面に適合しにくくなる。適用される仕上げにはばらつきがあり、ボード表面にくぼみがある場合は、より厚い仕上げが観察され、ボード表面に突起がある場合は、より薄い仕上げが観察される。
【００９７】
しかしながら、いくつかの逆仕上げ配置などのいくつかの例では、仕上げローラーは、摩耗を低減するために鋼などの金属から形成することができる。この点で、仕上げローラーがボードの移動と反対の方向に回転している場合、仕上げローラーが、ゴムなどのより柔らかい材料で作製されている場合、仕上げローラーは、動作中に望ましくない摩耗特性を示す。さらに、ゴム仕上げローラーは、時々過度の牽引力を生み出し、それによりボードが望ましくない方向に押し戻される可能性がある。
【００９８】
溝が存在する場合、それは任意の好適な構成であり得ることが理解されるであろう。溝は、有利に、仕上げを適用するためのより多くの表面積を可能にする。溝は、様々な実施形態においてゴムカバーおよび／または金属ローラーに切り込むことができ、いくつかの実施形態におけるゴムは洗浄がより容易であるため、溝は仕上げローラーのゴム被覆実施形態において特に有利である。いくつかの実施形態では、仕上げローラーは、いくつかの実施形態で溝を定義するためのバットレスねじ形態を含む。バットレスねじ構成を含む実施形態では、ローラーの長手方向インチあたりの任意の好適なバットレスねじ数を使用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、仕上げローラーは、経線１インチあたり約４〜約５０のバットレスねじ、例えば、１インチあたり約８〜約１２のバットレスねじ（例えば、１インチあたり約１０のバットレスねじ）を有する。
【００９９】
いくつかの実施形態では、仕上げローラーは、長手方向軸を有し、溝（複数可）は、それらが軸に対して垂直またはほぼ垂直であるように円周方向にある。溝は、約０．００１インチ〜約０．２５インチ（例えば、約０．０５インチ〜約０．２０インチ）の深さなど、任意の好適な深さを有することができる。溝は、任意の好適な幅、例えば、約０．００１インチ〜約０．２５インチ、例えば、約０．０８インチ〜約０．０１２インチを有することができる。
【０１００】
ローラーのサイズは異なり得る。例えば、仕上げローラーの半径は、仕上げられる物品の線速度、および仕上げ組成物の粘度に依存する。仕上げローラーの長さは、仕上げられるパネルの幅に依存し、通常、ローラーの長さは、製品の幅よりもいくらか長くなり（例えば、１０〜１５％長くなり）、例えば、製品が全幅にわたって仕上げられることを確実にする。ドクターローラーの半径は、仕上げローラーの半径、ドクターローラーの速度、仕上げ粘度などに依存し得る。いくつかの実施形態では、ドクターローラーは、仕上げローラーよりも小さい直径を有するため、その下面がパネル２１８の上面より上にある間、その軸は、仕上げローラーの軸と実質的に同じ高さである。ドクターローラーの長さは通常、仕上げローラーの長さと同じで、疎水性の仕上げ組成物コーティングがこぼれるのを防ぐために、これらのローラーの端部にダムを有する必要がある。
【０１０１】
仕上げローラーは通常、鋼で製造されており、任意の好適な硬度のカバーを１つ以上有し得る。いくつかの実施形態では、仕上げローラーの硬度は、ドクターローラーよりも柔らかくなるように選択され、ローラーが係合するときにドクターローラーが仕上げローラーを圧縮できるようにし、これは、堆積される仕上げ組成物の量を制御するのに有利である。例えば、カバー（複数可）は、仕上げローラーが、ショアＡに従って決定されるように、約１００デュロメータ以下、例えば、約７０デュロメータショアＡ以下（例えば、約４０デュロメータショアＡ）の硬度を有することができるようなものであり得、いくつかの実施形態では、ドクターローラーは、仕上げローラーに対して選択された値よりも高い対応する硬度値を有することが望ましい。必要に応じて、仕上げローラーカバー（複数可）は、ネオプレン、ＥＰＤＭ、またはそれらの組み合わせを含み、いくつかの実施形態では、より硬いコアを維持しながら表面硬度を低下させるのに役立つ。直接仕上げ構成の場合、望ましくは、仕上げローラーは、ボードの不完全な表面に適合させることができるようにゴムで形成することができ、より均一な仕上げ厚さをもたらす。逆仕上げ構成では、いくつかの実施形態では、カバーのないローラー、例えば、クロムメッキされた滑らかな鋼仕上げローラーを使用することができ、これは、ボード５２４の上面５３０に対する摩擦力を最小限に抑え、かつローラー表面に付着する仕上げの量を最小限に抑えながら耐摩耗性を高めることができるからである。
【０１０２】
いくつかの実施形態におけるドクターローラーおよび仕上げローラーの隣接する表面間のギャップは、ギャップが当該技術分野で理解されるように負の数によって定義されるように締まりばめになっている。負の数は、干渉の量を指し、例えば、仕上げローラーおよびドクターローラーの最も外側の半径の合計と、これら２つのローラーの軸間の実際の距離との差である。仕上げローラーがドクターローラーよりも一般に柔らかいいくつかの実施形態では、ロールがこのように位置付けられると、ドクターローラーは、仕上げローラーを圧縮することができる。ドクターローラーと仕上げローラーとの間のギャップは、仕上げ組成物の粘度、ローラーの速度、および直接または逆ローラー構成が用いられるかどうかを含む要因に応じて調整され得る。直接ローラー仕上げでは、仕上げローラーおよびドクターローラーは、いくつかの実施形態では、約＋０．０１０インチ（約＋０．０２５ｃｍ）〜約−０．０２０インチ（約−０．０５１ｃｍ）まで、例えば、約−０．００５インチ（約−０．０１３ｃｍ）〜約−０．０１０インチ（約−０．０２５ｃｍ）、例えば、約−０．００７インチ（約−０．０１８ｃｍ）のギャップをその間に定義するように配設される。逆仕上げ配置では、ギャップは、いくらか大きくなる可能性があり、例えば、いくつかの実施形態では、ゼロ〜約＋０．０１０インチである。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、ローラーアセンブリは、仕上げローラーと下部ローラーとの間のギャップが、約０インチ（約０ｃｍ）〜約０．１０インチ（約０．２５ｃｍ）、例えば約０．０１インチ（約０．２５ｃｍ）〜約０．０８インチ（約０．２０ｃｍ）、例えば、約０．０２インチ（約０．５１ｃｍ）〜約０．０６インチ（約０．１５ｃｍ）の平均パネル厚さ未満であるように構成される。
【０１０４】
新規の非硬化性の疎水性仕上げを作製するために、均一なブレンドが得られるまで成分を組み合わせて混合する。好ましくは、ミキサーは、短い滞留時間を提供する高剪断ミキサーである。本発明の非硬化性の疎水性仕上げは乾燥仕上げであるため、混合およびその後の適用方法は、連続的ではなくバッチで行うことができる。例えば、バッチミキサーは、いくつかの適用、特にスラリーを製造ラインの複数の領域に供給しなければならない場合に好ましい。湿った材料、続いて乾いた成分がミキサーに入れられる。混合後、バッチ全体をポットにダンプして、ラインに継続的に分配する。複数の場所への分配が所望される場合は、別々の目的地を持つ複数のポンプを使用して、ポットからスラリーを分配することができる。
【０１０５】
混合後、流動性スラリーはミキサーから出て、型または押出機の中、剥離紙の上、またはベースマットの上に注がれ、適切な形状に成形される。成形、押し出し、こて塗り、カレンダー加工、圧延、スクリード、または生産される物品に好適な任意の成形方法を含む、任意の方法を使用して組成物を成形することができる。
【０１０６】
疎水性仕上げ組成物を適用する方法には、噴霧、カーテンコーティング、およびナイフコーティングも含まれる。
【０１０７】
セメント質コア
本明細書に記載される製品は、セメント質コアを有する。セメント質コアは、石膏および／または水硬性セメントを含むか、またはそれらに由来する任意の材料、物質、または組成物、ならびに任意の好適な添加剤を含むことができる。セメント質コアに使用され得る材料の非限定的な例には、ポルトランドセメント、ソーレルセメント、スラグセメント、フライアッシュセメント、カルシウムアルミナセメント、水溶性硫酸カルシウム無水物、硫酸カルシウムα半水和物、硫酸カルシウムβ半水和物（硫酸カルシウム半水和物は「スタッコ」としても知られている）、天然、合成、または化学変性された硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム二水和物（「石膏」、「硬化石膏」、または「水和石膏」）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。本明細書で使用される場合、「硫酸カルシウム材料」という用語は、上記で言及した硫酸カルシウムの形態のうちのいずれかを指す。石膏ボードでは、水と反応すると硫酸カルシウム半水和物が最終的に硫酸カルシウム二水和物に変換される。しかしながら、石膏ボードは、窯内の硫酸カルシウム二水和物の過熱および脱水によって形成される、いくらかの硫酸カルシウム半水和物を含み得る。
【０１０８】
好ましくは、セメント質コアは、（ａ）無水ベースで２０重量％を超えるポルトランドセメントを含むセメント系コア、または（ｂ）無水ベースで５０重量％を超える石膏を含む石膏系コアのいずれかである。より好ましくは、セメント質コアは、（ａ）無水ベースで４０重量％を超えるポルトランドセメントを含むセメント系コア（例えば、約５０重量％〜約９５重量％、もしくは約６０重量％〜約約７５重量％）、または（ｂ）無水ベースで約７０重量％を超える石膏を含む石膏系コア（例えば、約７０重量％〜約９５重量％、もしくは約８０重量％〜約９０重量％）のいずれかである。
【０１０９】
セメント質コアの添加剤は、石膏ボードまたはセメントボードなど、本明細書に記載される製品を生産するために一般的に使用される任意の添加剤であり得る。そのような添加剤には、限定されないが、ミネラルウール、連続ガラス繊維またはチョップドガラス繊維（繊維ガラスとも称される）、パーライト、粘土、バーミキュライト、炭酸カルシウム、ポリエステル、および紙繊維などの構造添加剤、ならびに発泡剤、充填材（硬化性および／または非硬化性）、促進剤、糖、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホウ酸塩などの増強剤、遅延剤、バインダ（例えば、デンプンおよびラテックス）、着色剤、殺菌剤、殺生物剤などが含まれる。これらおよび他の添加剤のいくつかの使用例は、例えば、米国特許第６，３４２，２８４号、同第６，６３２，５５０号、同第６，８００，１３１号、同第５，６４３，５１０号、同第５，７１４，００１号、および同第６，７７４，１４６号、ならびに米国特許出願公開第２００４／０２３１９１６Ａ１号、同第２００２／００４５０７４Ａ１号、および同第２００５／００１９６１８Ａ１号に記載されている。
【０１１０】
好ましくは、セメント質コアは、硫酸カルシウム材料、ポルトランドセメント、またはそれらの混合物を含む。有利なことに、必要に応じて、いくつかの実施形態では、セメント質コアはまた、シリコーン系材料（例えば、シラン、シロキサン、またはシリコーン樹脂マトリックス）などの疎水性剤を、コア材料の耐水性を改善するのに好適な量で含む。セメント質コアが、酸化マグネシウム（例えば、重焼した酸化マグネシウム）、フライアッシュ（例えば、クラスＣフライアッシュ）、またはそれらの混合物などのシロキサン触媒を含むことも好ましい。シロキサンおよびシロキサン触媒は、任意の好適な量で、本明細書に記載される耐水性製品を調製する方法に関して本明細書に記載されている、または例えば米国特許出願公開第２００６／００３５１１２Ａ１号または同第２００７／００２２９１３Ａ１号に記載されている任意の適切な方法によって添加することができる。望ましくは、セメント質コアはまた、リン酸塩（例えば、米国特許第６，３４２，２８４号、第６，６３２，５５０号、および第６，８００，１３１号と、Ｕ米国特許出願公開第２００２／００４５０７４Ａ１号、同第２００５／００１９６１８Ａ１号、および同第２００７／００２２９１３Ａ１とに記載されるポリリン酸塩）、ならびに／または事前にブレンドされた不安定な石鹸および安定した石鹸（例えば、米国特許第５，６８３，６３５号および第５，６４３，５１０号に記載されている）などの強度改善添加剤を含む。
【０１１１】
セメント質コアは、紙（セルロース）またはガラス繊維を含むことができるが、好ましくは、紙および／またはガラス繊維を実質的に含まず（例えば、約１重量％未満、約０．５重量％未満、約０．１重量％未満、またはさらには約０．０５重量％未満の紙および／もしくはガラス繊維を含む、またはそのような繊維を含まない）、ここで、前述の重量％値は、無水（乾燥）ベースでのセメント質コアの重量に基づく。本明細書の目的のために、セメント質コアは、当該技術分野で知られているように、１つ以上の緻密なスキムコートおよび／またはハードエッジを含み得る。
【０１１２】
セメント質コアは、所望の適用に好適な任意のタイプまたは形状のいずれかであり得る。本明細書に記載される製品の非限定的な例には、任意のサイズおよび形状の石膏パネル（石膏ボードまたは石膏系ボードとしても知られている）ならびにセメントパネル（セメントパネルまたはセメント系ボードとしても知られている）が含まれる。セメント質パネルという用語は、石膏パネルおよびセメントパネルの両方を包含する。石膏パネルは、そのコアに乾燥ベースで５０重量％を超える石膏を有する。セメントパネルは、そのコアに乾燥ベースで２０重量％を超えるポルトランドセメントを有する。任意に、セメントパネルは、石膏および他の添加剤をさらに含む。
【０１１３】
任意にバインダプレコーティングを施した繊維マット基材
本明細書に記載される製品中の繊維マット基材（本明細書では繊維マットとも称される）は、ポリマー繊維、鉱物繊維、またはそれらの組み合わせを含むことができる。さらに、繊維マット基材の１つの面は、任意に、バインダプレコーティングを含むことができる。
【０１１４】
繊維マット基材で使用するのに好適な繊維の非限定的な例としては、ガラス繊維、ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、セルロース繊維（例えば木綿、レーヨンなど）、およびそれらの組み合わせを含む。さらに、マットの繊維は、疎水性または親水性、および仕上げまたは非仕上げであり得る。当然のことながら、繊維の選択は、部分的には、セメント質物品が使用される用途のタイプに依存するであろう。例えば、セメント質物品が耐熱性または耐火性を必要とする用途に使用される場合、適切な耐熱性または耐火性繊維が繊維マットに使用されるべきである。
【０１１５】
繊維マットは、織布または不織布であり得るが、不織布マットが好ましい。不織布マットは、バインダによって結合された繊維で構成されている。バインダは、マット業界で一般的に使用されている任意のバインダであり得る。好適なバインダには、限定されないが、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、ステアリン酸メラミンホルムアルデヒド、ポリエステル、アクリル、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルまたはアクリル、スチレンアクリル系ポリマーなどで変性またはブレンドされた尿素ホルムアルデヒドまたはメラミンホルムアルデヒド、およびそれらの組み合わせが含まれる。好適な繊維マットには、セメント質物品の表面材料として使用される市販のマットが含まれる。
【０１１６】
さらなる例示として、好適なガラス繊維マットの非限定的な例は、約８０〜９０％（例えば、約８３％）の直径１６ミクロン、長さ１／２インチ〜１インチ（約１．２〜２．５ｃｍ）の連続フィラメント繊維と、約１０〜２０％（例えば、約１７％）の、２４ｌｂｓ／１０００ｆｔ２の坪量を持つ約２．７公称ミクロン直径（ＭＩＣＲＯ−ＳＴＲＡＮＤ（商標）Ｔｙｐｅ  ４８１、Ｊｏｈｎｓ  Ｍａｎｖｉｌｌｅ製）の生体溶解性マイクロファイバーとを含む。１つの好適なガラス繊維マットは、Ｊｏｈｎｓ  Ｍａｎｖｉｌｌｅ製ＤＵＲＡＧＬＡＳＳ（商標）８９２４Ｇマットである。他の好適なガラス繊維マットは、すべてＪｏｈｎｓ  ＭａｎｖｉｌｌｅからのＤＵＲＡＧＬＡＳＳ（商標）８９２９マット、ＤＵＲＡＧＬＡＳＳ（商標）７５９４、ＤＵＲＡＧＬＡＳＳ（商標）７５２４である。繊維マット用のバインダは、任意の好適なバインダ、例えば、マットの約１９〜２７重量％（＋／−３％）であり得るスチレンアクリル系バインダであり得る。繊維マットは、着色顔料、例えば、緑色顔料または着色剤を含むことができる。繊維マットの重量は、１０００平方フィートあたり１５〜４０ポンド（ｌｂｓ／ＭＳＦ）であり得、厚さは、１０〜４０ミルの範囲であり得る。
【０１１７】
仕上げ材料は、当該技術分野で知られている様々な方法のうちのいずれかによって、液体または固体材料（例えば、樹脂、湿潤分散粉末、乾燥粉末、または被膜）として繊維マットに適用することができる。例えば、疎水性仕上げ材料は、疎水性仕上げ材料をブラッシング、噴霧、ローリング、注入、浸漬、ふるい分け、またはオーバーレイすることによって適用することができる。粉末などの固体材料は、溶媒または分散剤が繊維マット材料と悪影響を及ぼさない限り、任意の一般的な溶媒（例えば、水、アルコールなど）または分散剤を使用して適用前に分散させることができる。繊維マットの表面繊維をエッチングし、それによって仕上げ材料がマットに付着する能力を高める溶剤を使用することもできる。好ましくは、使用される任意の溶剤または分散剤は、容易に乾燥され、仕上げが繊維マットに付着するのを妨げる残留物を残さない。液体または分散仕上げ材料は、繊維マットへの適用に好適な任意の粘度を有し得る。典型的に、液体または分散仕上げ材料の粘度は、約５０〜２００クレブ単位（ＫＵ）（約３００〜２０，０００ｃＰ）、例えば約８０〜１５０ＫＵ（約８００〜８，０００ｃＰ）になる。
【０１１８】
繊維マットの表面が不規則な表面であることを認識して、仕上げ材料は、完全に連続的な仕上げを提供する必要はない。例えば、液体または粉末仕上げ組成物が使用される場合、仕上げ材料は、マットの繊維間の空隙内にあり、仕上げにギャップまたは穴を残す可能性がある。しかしながら、仕上げ材料は、好ましくは、連続的であり、望ましくは、第１の繊維マットの寸法と同一の広がりを有する仕上げを提供するのに十分な量で適用される。
【０１１９】
好ましくは、繊維マットは、プレコーティングされた繊維マットである。本明細書で使用される場合、「プレコーティングされたマット」およびその文法的派生物は、セメント質コア材料に適用される前に、マットがバインダコーティングでコーティングされていることを指す。さらに、以下の説明では、「ウェブ」および「マット」という用語は交換可能に用いられ、マットおよびウェブを「フェーサー」として使用できるという意味で、３つの用語すべてを交換可能に利用することができる。（例えば、石膏ボードまたは他のセメント質ボードのフェーサーとしての）使用に好適なコーティングされた繊維マットは、実質的に多孔性の、主に繊維マット基材を使用するプロセスによって形成される。繊維マット基材は、不織布ガラス繊維を含む。コーティングされた繊維マットのバインダプレコーティングは、有利には、マット厚さの１０〜７５％、好ましくはマット厚さの約２５％〜７５％に浸透し、それによってより高い引張強度を与える。この範囲の深さ（マット厚さの１０％〜７５％）まで、コーティングは本質的に均一に広がる。均一に深い浸透は、参照により本明細書に組み込まれる、Ｂｕｓｈらの米国特許出願公開第２００７／００４０２６５７Ａ１号に記載される１つ以上のコーティング技法によって達成され、これはコーティング混合物の、繊維マット基材への露出の増加を容易にし、それによってより均一なコーティング浸透を達成する。繊維マットのコーティングされていない厚さ（好ましくは厚さの約２５％〜９０％まで）は、石膏スラリーなどのセメント質スラリーまたはセメント質コア材料の他のスラリーとの結合目的のために十分に厚い。
【０１２０】
未加工のコーティングされていない繊維マット基材の重量は、約１２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約５０ｌｂｓ／ＭＳＦの間の重量を有する。コーティングは、約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦ、好ましくは５０〜１００ｌｂｓ／ＭＳＦ、より好ましくは６１〜７５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、繊維マット基材に部分的にのみ浸透している。平均して、単位面積あたりのコーティングされた繊維マットの重量は、コーティング前の繊維マット基材の重量の約６倍以下である。コーティングはまた、好ましくは、コーティングされた繊維マットに、コーティングなしの繊維マット基材の引張強度よりも平均して少なくとも１．３３倍大きい引張強度を与える。コーティングされた繊維マットの多孔性は十分に低く、石膏スラリーまたは他のセメント質スラリーが浸透できないが、（石膏スラリーが使用いられる場合）加熱されたときに水蒸気が石膏スラリーから逃げることができるほど十分に多孔性である。コーティングされた繊維マットの多孔性は、石膏スラリーまたは他のセメント質スラリーが本質的にすべての露出した個々のガラス繊維を完全に覆うことを可能にするのに十分な多孔性である。好ましくは、コーティングされた繊維マットの多孔性は、約１．３ＣＦＭ（立方フィート／分／平方フィート）〜約５．０ＣＦＭの範囲である。
【０１２１】
好適な繊維マットには、セメント質物品の表面材料として使用される市販のマットが含まれる。
【０１２２】
バインダプレコーティングに好適なポリマーバインダには、限定されないが、上記の尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、ステアリン酸メラミンホルムアルデヒド、ポリエステル、アクリル、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルまたはアクリル、スチレンアクリル系ポリマーなどで変性またはブレンドされた尿素ホルムアルデヒドまたはメラミンホルムアルデヒド、およびそれらの組み合わせが含まれる。
【０１２３】
プレコーティングポリマーに一般的に使用されるモノマーは、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチルなどである。好ましくは、モノマーは、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸メチル、スチレン、およびアクリル酸２−エチルヘキシルからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む。
【０１２４】
プレコーティングポリマーは、好ましくはアクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つのアクリル系モノマーに由来する。例えば、ポリマーは、アクリル酸ブチル／メタクリル酸メチルコポリマーまたはアクリル酸２−エチルヘキシル／メタクリル酸メチルコポリマーであり得る。例えば、少なくとも１つのポリマーは、アクリル酸ブチル／メタクリル酸メチルコポリマーまたはアクリル酸２−エチルヘキシル／メタクリル酸メチルコポリマーであり得る。典型的には、少なくとも１つのポリマーは、スチレン、α−メチルスチレン、塩化ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタクリル酸ウレイド、酢酸ビニル、分岐第三級モノカルボン酸のビニルエステル、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、エチレン、および１，３−ブタジエン、イソプレン、またはクロロプレンなどのＣ４〜Ｃ８共役ジエンからなる群から選択される１つ以上のモノマーにさらに由来する。
【０１２５】
例えば、プレコーティングポリマーは、純粋なアクリル、スチレンアクリル、ビニルアクリル、またはアクリル化エチレン酢酸ビニルコポリマーであり得る。
【０１２６】
純粋なアクリルは、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む）。スチレンアクリルは、好ましくは、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む。ビニルアクリルは、好ましくは、酢酸ビニルおよびアクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む。アクリル化エチレン酢酸ビニルコポリマーは、好ましくは、エチレン、酢酸ビニルとアクリル酸、メタクリル酸、アクリレートエステル、および／またはメタクリレートエステルを主なモノマーとして含む。モノマーはまた、当業者によって容易に理解されるように、アクリルアミドおよびアクリロニトリルなどの他の主要なモノマー、ならびにイタコン酸およびメタクリル酸ウレイドなどの１つ以上の機能性モノマーを含むことができる。特に好ましい実施形態では、被膜形成ポリマーは、アクリル酸ブチルおよびメタクリル酸メチルを含むモノマーに由来するアクリル酸ブチル／メタクリル酸メチルコポリマーなどの純粋なアクリルである。
【０１２７】
好ましくは、バインダプレコーティング用のポリマーバインダは、ラテックス、最も好ましくはアクリルラテックスである。ラテックスは、水性媒体中のポリマー微粒子の安定した分散液（乳剤）である。ポリマーラテックスバインダの例には、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンブタジエンスチレン（ＳＢＳ）、エチレン塩化ビニル（ＥＶＣｌ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶｄＣ）、変性ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）、およびスチレンアクリレート（ＳＡ）が挙げられるが、これらに限定されない。本発明では、バインダとしてアスファルトは使用されない。コーティングのラテックスバインダ（ポリマー）は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１０／００８７１１４号によって開示されるように、バーサティック酸および／またはバーサティック酸エステルに由来するポリマーを含み得る。好適なラテックスはまた、カルボキシル化スチレンブタジエン（ＳＢＲ）を含むものであり得る。
【０１２８】
合成ラテックスは典型的に、乳化重合によって作製される。乳化重合は、通常、水、モノマー、および界面活性剤を組み込む乳化から始まるラジカル重合の一種である。例えば、本コーティングでの使用に好適な合成ラテックスアクリレートは、界面活性剤で乳化されたアクリル酸などのモノマーを重合して、アクリルラテックスバインダ、好ましくは、バーサティック酸異性体のアクリルまたはビニルエステルからなるアクリルラテックスポリマーバインダを作製することによって作製される。
【０１２９】
最も一般的なタイプの乳化重合は、水中油型乳剤であり、モノマー（油）の液滴が、水の連続相で（界面活性剤と共に）乳化される。ある特定のポリビニルアルコールまたはヒドロキシエチルセルロースなどの水溶性ポリマーを使用して、乳化剤／安定剤として作用することもできる。「乳化重合」と呼ばれるが、乳化液滴で起こるのではなく、プロセスの最初の数分間に自然に形成されるラテックス粒子で重合が起こる。これらのラテックス粒子は、典型的に１００ｎｍのサイズで、多くの個別のポリマー鎖で作製されている。各粒子は界面活性剤に囲まれているため、粒子が互いに凝固するのを止め、界面活性剤の電荷は、他の粒子を静電的にはじく。
【０１３０】
参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００７／００４２６５７号のコーティング技法は、コーティング混合物の、繊維マット基材への露出の増加を容易にし、それによって繊維マットの内部空間へのコーティングの均一により深い浸透を促進する。浸透は、マットの厚さの少なくとも２５％、好ましくは約７５％未満の深さまでであり、すなわち、それが完全に浸透するほどではない。そのような露出の増加および均一に深い浸透は、米国特許出願公開第２００７／００４２６５７号によって以下に具体的に記載されるものを含むが、これらに限定されない様々な技法によって達成される。
【０１３１】
好ましくは、繊維マットをプレコーティングするためのコーティングは、無機充填材料を含有する。これらの無機粒子は、無機の非硬化性充填材または無機の硬化性充填材（無機バインダとも称される）であり得る。
【０１３２】
硫酸カルシウムは、非硬化性鉱物顔料（硫酸カルシウム二水和物として）および硬化性バインダ（硫酸カルシウム半水和物として）の両方であり得る。本発明で用いられるプレコーティングされたガラス繊維マットのコーティングにおけるラテックスバインダを含む無機バインダの例には、酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、生石灰（ＣａＯ）を含む石灰石、火山灰、籾殻灰、メタカオリン、フライアッシュ、ケイ酸カルシウムを含む粘土、ケイ酸カルシウムを含む砂、酸化アルミニウムを含むアルミニウム三水和物、およびマグネシウムの硫酸塩もしくは塩化物、またはその両方を含む酸化マグネシウム、硫酸カルシウム半水和物、オキシ塩化マグネシウム、オキシ硫酸マグネシウム、およびいくつかのグループＩＩＡ元素（アルカリ土類金属）の他の複合体、ならびに水酸化アルミニウムが挙げられるが、これらに限定されない。そのような複雑な無機バインダの一例は、様々なカルシウム−アルミニウムケイ酸塩の混合物である一般的なポルトランドセメントである。しかしながら、ポルトランドセメントは、水和によって硬化するため、貯蔵寿命の短いコーティング混合物が生成される可能性がある。また、マグネシウムのオキシ塩化物およびオキシ硫酸塩の両方は、水和によって硬化する複雑な無機バインダである。そのようなコーティングは、迅速に使用しなければならないか、または固くなり得る。マグネシウム、水酸化アルミニウム、およびケイ酸カルシウムのオキシ塩化物またはオキシ硫酸塩は、水にごくわずかしか溶解せず、本発明の有用なバインダである。ケイ酸ナトリウムなどの水にすぐに溶ける無機バインダは、現在、悪天候で長期間使用できるとは考えられていない。本発明の好ましい無機バインダは生石灰であり、これはコーティングミックス中で水和しないが、空気から二酸化炭素を加えることによりゆっくりと石灰石に変換することによって硬化し、したがって水に溶解しない。
【０１３３】
本発明で用いられるプレコーティングされたガラス繊維マットのコーティングにおけるラテックスバインダを有する非硬化性の無機充填材の例は、粉砕石灰石（炭酸カルシウム）、粘土、砂、雲母、タルク、石膏（硫酸カルシウム二水和物）、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）、酸化アンチモン、微小球、またはこれらの物質のうちの任意の２つ以上の組み合わせであるが、これらに限定されない。
【０１３４】
バインダプレコーティングは、無水ベースで３重量％〜１０重量％のポリマーおよび９０重量％〜９７重量％の無機充填材（硬化または非硬化）、好ましくは４重量％〜７重量％のポリマー、および乾燥（言い換えれば無水）ベースで９３重量％〜９６重量％の無機充填材を含む。典型的に、充填材は、バインダプレコーティングの約９０重量％〜９５重量％である。
【０１３５】
プレコーティングされた繊維マットの重量は、典型的に５０〜２１５ｌｂｓ／ＭＳＦであり、厚さは、１５〜６５ミルである。好適なプレコーティングされた繊維マットには、Ａｔｌａｓ  Ｗｅｂ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ／ＷＥＢＴＥＣＨ（登録商標）（Ｍｅｒｉｄｉａｎ，Ｍｉｓｓ）のＷＴ  ＥＳ９０００シリーズおよびＷＴ  ＰＳ−１Ｇ９０００シリーズコーティングガラスフェーサーが含まれる。
【０１３６】
本発明の組成物および方法の様々な態様を説明する条項
条項１．（ａ）セメント質コアと、（ｂ）セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面、および外側第２の表面を有する繊維マットであって、内側第１の表面および外側第２の表面が対向する、繊維マットと、（ｃ）繊維マットの外側第２の表面に、（ｉ）約１２ミクロン〜約３５ミクロン、好ましくは約１３〜約２５ミクロン、より好ましくは約１５〜約２５ミクロン、最も好ましくは約１５〜約２０ミクロンの平均粒径を有する約５０〜約８０重量％の非硬化性の無機充填材、（ｉｉ）約２０重量％〜約５０重量％の被膜形成ポリマーの水性分散液、（ｉｉｉ）０重量％〜約３０重量％の追加の水、（ｉｖ）フライアッシュの不在、（ｖ）ポゾラン材料の不在、（ｖｉ）水硬性セメントの不在、（ｖｉｉ）硫酸カルシウム半水和物の不在、および（ｖｉｉｉ）硫酸カルシウム無水物の不在を含む疎水性仕上げ組成物の層を適用することから生じる疎水性の非硬化性コーティングと、を含む、マット面加工セメント質ボードであって、疎水性表面コーティングが、繊維マットの外側第２の表面に付着し、セメント質コアが、繊維マットの対向する内側第１の表面に付着する、マット面加工セメント質ボード。
【０１３７】
条項２．繊維マットが、（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、（２）（ａ）ポリマーバインダおよび（ｂ）硬化性または非硬化性の無機充填材を含むバインダプレコーティングと、を含み、バインダプレコーティングが、繊維マットの外側第２の表面から繊維マットの厚さの一部である深さまで繊維マット基材に均一に浸透し、バインダプレコーティングが、繊維マットの約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、バインダプレコーティングの、マット厚さへの浸透が、マット厚さの１０％〜７５％であり、疎水性の非硬化性コーティングが、バインダプレコーティングに隣接している、条項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１３８】
条項３．疎水性コーティングの、マット厚さへの浸透が、プレコーティングされたマットのマット厚さの１０〜５０％である、条項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１３９】
条項４．繊維マットが、
不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材を含み得、マット厚さへの疎水性コーティングの浸透が、マット厚さの４０％〜８０％、好ましくは６０〜８０％であり、無機充填材が、無機顔料および無機バインダからなる群の少なくとも１つのメンバーから選択され、繊維マット基材が、プレコーティングされておらず、疎水性コーティングが、不織布ガラス繊維上に直接ある、条項１に記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４０】
条項５．繊維マットが、第１の繊維マットであり、疎水性の非硬化性コーティングが、第１の疎水性の非硬化性コーティングであり、マット面加工セメント質ボードが、（ｄ）セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面、および外側第２の表面を有する第２の繊維マットであって、第２の繊維マットの内側第１の表面および外側第２の表面が、セメント質コアの対向する面に面している、第２の繊維マットと、（ｅ）第２の繊維マットの外側第２の表面に疎水性仕上げ組成物の層を適用することから生じる第２の疎水性の非硬化性コーティングと、をさらに含み、第２の疎水性表面コーティングが、第２の繊維マットの外側第２の表面に付着し、第１の繊維マットに対向するセメント質コアの表面が、第２の繊維マットの対向する内側第１の表面に付着する、条項１または２に記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４１】
条項６．第２の繊維マットが、（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、（２）（ａ）ポリマーバインダおよび（ｂ）硬化性または非硬化性の無機充填材を含むバインダプレコーティングと、を含み、バインダプレコーティングが、繊維マットの外側第２の表面から繊維マットの厚さの一部である深さまで繊維マット基材に均一に浸透し、バインダプレコーティングが、繊維マットの約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、バインダプレコーティングの、マット厚さへの浸透が、マット厚さの１０％〜７５％であり、第２の疎水性の非硬化性コーティングが、第２の繊維マットのバインダプレコーティングに隣接している、条項５に記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４２】
条項７．被膜形成ポリマーが、アクリル系ポリマー、スチレンブタジエンゴム、スチレンおよびアクリルのコポリマー、酢酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、塩化ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニルおよびバーサティック酸のビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、および分岐第三級モノカルボン酸のビニルエステルのターポリマー、ならびにそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーを含む、条項１〜６のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４３】
条項８．疎水性仕上げが、（ｉｘ）減水混和剤添加剤、着色剤、殺菌剤、防カビ剤、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの添加剤をさらに含む、条項１〜７のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４４】
条項９．非硬化性の無機充填材が、パーライトを含む、条項１〜８のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４５】
条項１０．疎水性仕上げ組成物が、パーライトの不在を含む、条項１〜９のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４６】
条項１１．無機の非硬化性充填材が、無機の非硬化性充填材の少なくとも約５０重量％以上の炭酸カルシウムを含む、条項１〜１０のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４７】
条項１２．無機の非硬化性充填材が、１５ミクロン〜約２０ミクロンを有する、条項１〜１１のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４８】
条項１３．セメント質コアが、無水ベースで２０重量％を超えるポルトランドセメントを含むセメント系コアである、条項１〜１２のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１４９】
条項１４．セメント質コアが、無水ベースで５０重量％を超える石膏を含む石膏系コアである、条項１〜１３のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボード。
【０１５０】
条項１５．（ａ）セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面および外側第２の表面を有する繊維マットを含むボードを調製することであって、内側第１の表面および外側第２の表面が対向している、調製することと、（ｂ）繊維マットの外側第２の表面に疎水性仕上げを適用することと、（ｃ）疎水性仕上げを乾燥させて、疎水性の非硬化性コーティングを生成して、マット面加工セメント質ボードを形成することと、を含む、条項１〜１４のいずれかに記載のマット面加工セメント質ボードを調製する方法。
【０１５１】
条項１６．疎水性仕上げが、約５０ｌｂｓ／ＭＳＦおよび約１５０ｌｂｓ／ＭＳＦで繊維マットの外側第２の表面に適用される、条項１５に記載の方法。
【０１５２】
条項１７．繊維マットが、（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、（２）（ａ）ポリマーバインダおよび（ｂ）硬化性または非硬化性の無機充填材を含むバインダプレコーティングと、を含み、バインダプレコーティングが、繊維マットの外側第２の表面から繊維マットの厚さの一部である深さまで繊維マット基材に均一に浸透し、バインダプレコーティングが、繊維マットの約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、バインダプレコーティングの、マット厚さへの浸透が、マット厚さの１０％〜７５％であり、疎水性仕上げが、繊維マットのバインダプレコーティングに隣接している、条項１５または１６に記載の方法。
【０１５３】
条項１８．繊維マットが、第１の繊維マットであり、疎水性の非硬化性コーティングが、第１の疎水性の非硬化性コーティングであり、ボードが、セメント質コアの少なくとも１つの面に面する内側第１の表面と、外側第２の表面とを有する第２の繊維マットをさらに含み、第２の繊維マットの内側第１の表面および外側第２の表面が、セメント質コアの対向する面に面している方法であって、方法が、（ｃ）第２の繊維マットの外側第２の表面に疎水性仕上げを適用し、第２の繊維マットの外側第２の表面の疎水性仕上げを乾燥させることから生じる第２の疎水性の非硬化性コーティングを提供することをさらに含む、条項１５〜１７の１つに記載の方法。
【０１５４】
条項１９．第２の繊維マットが、（１）不織布ガラス繊維を有する繊維マット基材と、（２）（ａ）ポリマーバインダおよび（ｂ）硬化性または非硬化性の無機充填材を含むバインダプレコーティングと、を含み、バインダプレコーティングが、繊維マットの外側第２の表面から繊維マットの厚さの一部である深さまで繊維マット基材に均一に浸透し、バインダプレコーティングが、繊維マットの約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で存在し、バインダプレコーティングの、マット厚さへの浸透が、マット厚さの１０％〜７５％であり、疎水性仕上げが、第２の繊維マットのバインダプレコーティングに隣接している、条項１８に記載の方法。
【０１５５】
条項２０．被膜形成ポリマーが、アクリル系ポリマー、スチレンブタジエンゴム、スチレンおよびアクリルのコポリマー、酢酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、塩化ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニルおよびバーサティック酸のビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルおよびエチレンのコポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、およびラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニル、エチレン、および分岐第三級モノカルボン酸のビニルエステルのターポリマー、ならびにそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーを含む、条項１５〜１９の１つに記載の方法。
【０１５６】
条項２１．疎水性仕上げが、（ｉｘ）減水混和剤添加剤、着色剤、殺菌剤、防カビ剤、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの添加剤をさらに含む、条項１５〜２０の１つに記載の方法。
【０１５７】
条項２２．無機の非硬化性充填材が、無機の非硬化性充填材の少なくとも約５０重量％以上の炭酸カルシウムを含む、条項１５〜２１の１つに記載の方法。
【０１５８】
条項２３．セメント質コアが、無水ベースで２０重量％を超えるポルトランドセメントを含むセメント系コアである、条項１５〜２２の１つに記載の方法。
【０１５９】
条項２４．セメント質コアが、無水ベースで５０重量％を超える石膏を含む石膏系コアである、条項１５〜２３の１つに記載の方法。
【実施例】
【０１６０】
本明細書の実施例では、上記のように、組成物または製品配合のパーセンテージは、特に明記しない限り、重量パーセントである。報告された測定値はまた、明示的に記載されていない限り、およその量、例えば、およそのパーセンテージ、重量、温度、距離、または他の特性である。
【０１６１】
実施例１．
表２の配合に従って、非硬化性の疎水性コーティングを調製した。
【表２】
2021522149.tif 000004
【０１６２】
非硬化性の疎水性コーティングスラリーの粘度は、Ｓｈｅｅｎカップ（モデル４０１／６、ＢＳ３９００、Ａ６−１９７１、開口部７．１４ｍｍ）を使用して測定した。図６に示されているＳｈｅｅｎカップ６００は、フォードカップに類似しているが、より粘性のある材料の試験を可能にするために、より大きな開口部を備えている。カップのオリフィスは、通常は指で密封され、スラリーは、上部と同じ高さに充填された。次に、フィンガーシールを取り外し、同時にストップウォッチを開始した。時間は、試験の「フロー時間」またはコーティングスラリーの粘度を表す最初のフローの中断で停止された。Ｓｈｅｅｎカップによって測定された表２の配合物の粘度は、１５秒であった。
【０１６３】
ローラーコーターを使用して、非硬化性の疎水性コーティングスラリーをガラスマット面加工石膏ボードの表面に適用した。１つのコーティング適用が使用され、マシン設定を調整することによって異なるコーティング重量が達成された。次に、コーティングされたボードは、コーティングを乾燥させるために乾燥機を通過した。
【０１６４】
完成したボードを、７５°Ｆおよび５０％の相対湿度で一晩馴化した。次に、上記のコブテストをサンプルに対して実施し、結果を表３に示した。
【表３】
2021522149.tif 000005
【０１６５】
結果は、７０ｌｂｓ／ＭＳＦの比較的低いコーティング重量でさえ、表面吸水量が０．２４グラムと大きいことを示した。コーティング重量が高くなると、表面吸水量はさらに低くなる。
【０１６６】
実施例２．
表２の配合を使用していくつかのサンプルを調製したが、ＨＵＢＥＲＣＲＥＴＥ（登録商標）Ｍ  ＰＲＩＭＥ（炭酸カルシウム）を、平均粒径が異なる他の非硬化性の無機充填材に置き換えた。各々について粘度を測定し、表４に示した。
【表４】
2021522149.tif 000006
【０１６７】
この実施例は、平均粒径の比較的狭い範囲が、適切な粘度および十分な粒子分散を備えた非硬化性の疎水性コーティングスラリーを調製するのに好適であることを示す。例えば、非硬化性の疎水性コーティングスラリーは、好ましくは、２０秒以下のＳｈｅｅｎカップの読み取りを有し、視覚的に沈降しない。したがって、より高い好ましい非硬化性の無機充填材の直径は、約１２ミクロン〜約３５ミクロン、好ましくは約１３〜約２５ミクロン、より好ましくは約１５〜約２５ミクロン、および最も好ましくは約１５〜約２０ミクロンである。
【０１６８】
実施例３．
表５の配合を使用して２つのサンプルを調製した。
【表５】
2021522149.tif 000007
【０１６９】
本発明の特定のバージョンが示され、説明されたが、より広い態様および添付の特許請求の範囲に記載された本発明から逸脱することなく変更および修正を行うことができることを当業者は理解する。
【図１】
2021522149.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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