(57)【要約】疎水性仕上げ材組成物、及びその疎水性仕上げ材組成物を用いて作製されたセメント質物品を開示する。一部の実施形態においては、その物品は、有利な防水特性を有する可撓性かつ疎水性のセメント質仕上げ材に面する無機鉱物繊維で表面を補強された防水性石膏パネルである。この防水性石膏パネルは、例えば、建築物の湿った場所または乾燥した場所におけるタイル下地ボード、外装シージングとして使用するための外装天候バリアーパネル、内壁及び天井、並びに、屋根カバーボードなどの多くの用途を有し、水への耐久性があり表面吸収が少ない。可撓性かつ疎水性のセメント質仕上げ材は、フライアッシュと、膜形成ポリマーと、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）と、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む長時間フロー時間維持剤と、他の任意選択の添加剤と、を含むことができる。プレコーティングしたガラス繊維不織布マットを使用して、表面補強用の無機鉱物繊維を形成することが好ましい。【選択図】図１９（ａ）
2018507839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）フライアッシュを含む水硬性成分；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；並びに
（ｉｉｉ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤；
を含む疎水性仕上げ材組成物。
【請求項２】
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含む請求項１に記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項３】
前記フライアッシュが、水を含む重量に基づいて、前記仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項４】
前記長時間フロー時間維持剤が、カルボン酸及びカルボン酸塩からなる群のうちの少なくとも１要素を含み、
前記カルボン酸が、化学式（ＩＩ）：
【化１】
2018507839.tif 000041
を有し、式中、Ｒは有機官能基であり；
前記カルボン酸塩が、化学式（ＩＩＩ）：
【化２】
2018507839.tif 000042
を有し、式中、Ｒは式（ＩＩ）で規定されたとおりであり、Ｘ＋は陽イオンである請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項５】
前記長時間フロー時間維持剤が、トリカルボン酸；ジカルボン酸；糖酸；アルドン酸；アルダル酸；ウロン酸；芳香族カルボン酸；アミノカルボン酸；アルファヒドロキシ酸；ベータヒドロキシ酸；前記酸のナトリウム塩；及び前記酸のカリウム塩からなる群のうちの少なくとも１要素から選択される請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項６】
前記膜形成ポリマーが、アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せからなる群のうちの少なくとも１要素を含む請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項７】
前記シランが、前記湿性仕上げ材の重量の約０．１％〜約５％の量であり、前記長時間フロー時間維持剤が、前記水硬性成分の重量の約０．０５〜１．００パーセントの量であり、前記シラン化合物が、一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有し、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲である請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項８】
前記水硬性成分が、水を含む前記仕上げ材組成物の重量に基づいて、前記仕上げ材組成物の重量の５５％以上〜約７５％であり、重量で少なくとも半分の前記水硬性成分がクラスＣフライアッシュであり；
前記膜形成ポリマーが、水を含む前記仕上げ材組成物の重量に基づいて、前記仕上げ材組成物の重量の約７．５％〜約２２．５％であり、
前記シラン化合物が、水を含む前記仕上げ材組成物の重量に基づいて、前記仕上げ材組成物の重量の０．１％〜３％であり、
前記長時間フロー時間維持剤が、乾燥重量に基づいて、水硬性成分の重量の０．０７５〜０．７５重量％である
請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項９】
セメント質層；及び
前記セメント質層に面する、請求項１記載の疎水性仕上げ材組成物
を含む物品。
【請求項１０】
前記疎水性仕上げ材が、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含む請求項９記載の物品。
【請求項１１】
前記セメント質層が、乾燥重量に基づいて、５０重量％以上の石膏、及び／または２０重量％以上のポルトランドセメントである請求項１０記載の物品。
【請求項１２】
前記物品が、前記セメント質層と、前記セメント質層に面する前記疎水性仕上げ材と、を有する塗り床組成物である請求項１０記載の物品。
【請求項１３】
セメント質芯材；
前記セメント質芯材の少なくとも１つの面に面する内面と、反対側の外面と、を有する繊維マット；及び
前記繊維マットの前記外面に面する、請求項１記載の疎水性仕上げ材組成物
を含むマット上張りセメント質ボード。
【請求項１４】
前記疎水性仕上げ材が、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含む請求項１３記載のボード。
【請求項１５】
前記マット及び前記仕上げ材が約０．０３インチ以下の厚さ、及び／または約７５〜約１１５ｐｃｆの密度を有する複合体を形成し、前記仕上げ材が約６０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６０ｌｂ／ＭＳＦの重量を有し、前記仕上げ材が前記マットに約６０％以上浸透している請求項１４記載のボード。
【請求項１６】
前記ボードがマット上張りセメントボードであり、前記セメント質芯材が、水を含まない重量に基づいて２０重量％超のポルトランドセメントを含む、セメントをベースとする芯材であり；
前記疎水性仕上げ材組成物の前記膜形成ポリマーが、アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せであり、前記膜形成ポリマーが、前記湿性仕上げ材の重量の約５％〜約２５％の量であり；
前記シラン化合物が、前記湿性仕上げ材の重量の約０．１％〜約５％の量のアルキルアルコキシシランであり；
前記ボードが、ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０（２００８年１０月改訂）に準拠した防水試験に合格するものであり；
前記ボードが厚さ１／２”のボードに成型されたとき、前記ボードが、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３に準拠した約７０ポンド以上の釘引き抜き抵抗、または、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した約８０ポンド以上の釘引き抜き抵抗を有し；
前記ボードが厚さ１／２”のボードに成型されたとき、前記ボードが、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３、及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した、支承縁部が前記ボード縁部に平行な状態での約８０ポンド以上の曲げ強度、及び／または支承縁部が前記ボード縁部に垂直な状態での約１００ポンド以上の曲げ強度を有する、請求項１４記載のボード。
【請求項１７】
（ａ）前記セメント質芯材が、水を含まない重量に基づいて５０重量％超の石膏を含む、石膏をベースとする芯材であり；
（ｂ）前記繊維マットがポリマー繊維または鉱物繊維を含み、前記マットが、前記石膏をベースとする芯材の少なくとも１つの面に面する内面と、反対側の外面と、を有し；
（ｃ）前記繊維マットの前記外面に面する前記疎水性仕上げ材が、
（ｉ）クラスＣフライアッシュを含む前記水硬性成分、
（ｉｉ）以下の前記膜形成ポリマー：アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムなどのゴム系ポリマー及びコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せのうちの１種または複数であって、前記膜形成ポリマーが、前記湿性仕上げ材の重量の約５％〜約２５％の量である、前記膜形成ポリマーのうちの１種または複数、
（ｉｉｉ）前記湿性仕上げ材の重量の約０．１％〜約５％の量のアルキルアルコキシシランを含む前記アルコキシシラン、並びに
（ｉｖ）１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物を含む、前記長時間フロー時間維持剤；
を含む
請求項１４記載のボード。
【請求項１８】
前記セメント質芯材及び前記繊維マットを含むマット上張りセメント質ボードを用意することであって、前記マットが、セメント質芯材の第１の面に隣接する内面と、反対側のマット外面と、を有する、用意すること；
前記疎水性仕上げ材を含む水性組成物を、前記マット外面に塗布して、前記マット上張りセメント質ボードを形成させること
を含む、請求項１３記載のセメント質ボードを作製する方法。
【請求項１９】
前記セメント質芯材；
ガラス繊維不織布を有するガラスマット基材と、ポリマー結合材及び無機充填材を含む結合材コーティングと、を含む前記繊維マットであって、前記無機充填材が、無機顔料及び無機結合材からなる群のうちの少なくとも１要素から選択され、前記結合材コーティングが約４０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂ／ＭＳＦの量で存在し、前記繊維マットが、向かい合う第１の面及び第２の面を有し、前記結合材コーティングが、前記コーティングされたガラスマットの第１の面から、前記コーティングされたガラスマットの厚さの一部分である深さまで前記ガラスマット基材に均一に浸透している、繊維マット、並びに
前記繊維マットの外面に面する前記疎水性仕上げ材組成物の層、
を含む請求項１３記載のボードであって
前記疎水性仕上げ材組成物の層が、前記結合材コーティングでコーティングされた前記繊維マットの第１の面に接着しており、前記セメント質をベースとする芯材が、前記繊維マットの反対側の第２の面に接着しており、
前記結合材コーティングの、前記マットの厚さへの浸透が１０パーセント〜７５パーセントである、
請求項１３記載のボード。
【請求項２０】
前記繊維マットの前記結合材コーティングが、０．００２〜０．０５０ｉｎの厚さを有し、前記結合材コーティングの前記ポリマーがラテックス結合材を含み、前記結合材コーティングは、前記ガラスマットの厚さの２５％〜９０％が前記結合材コーティングによってコーティングされておらず前記ガラスマットの残りの部分が前記結合材コーティングによってコーティングされているようにして、前記ガラスマット基材へ部分的にのみ染み込んでいる、請求項１９記載のボード。
【請求項２１】
前記ポリマー結合材が、アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せからなる群のうちの１要素を含み、
前記疎水性仕上げ材組成物が、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含み；
前記無機結合材が、酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、生石灰（ＣａＯ）を含有する石灰石、ケイ酸カルシウムを含有する粘土、ケイ酸カルシウムを含有する砂、酸化アルミニウムを含有するアルミニウム三水和物、及び硫酸マグネシウムもしくは塩化マグネシウムのいずれかまたはその両方を含有する酸化マグネシウム、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、アルカリ土類金属の複合物、及び水酸化アルミニウムからなる群のうちの少なくとも１要素から選択され；
前記無機顔料が、粉砕石灰岩（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、軽石、粉砕パーライトまたは膨張パーライト、火山灰、もみ殻灰、珪藻土、スラグ、メタカオリン、フライアッシュ、及び他のポゾラン材料からなる群のうちの少なくとも１要素から選択される
請求項１９記載のボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１５年３月１３日に出願した米国仮特許出願第６２／１３３，２１６号及び２０１５年１２月１７日に出願した米国特許出願第１４／９７３，３３０号に基づく優先権を主張する。該出願はそれぞれ、引用することによって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は概して、疎水性仕上げ材組成物及び当該疎水性仕上げ材組成物を用いて作製された物品に関する。一部の実施形態においては、この物品は、有利な防水特性を有する疎水性仕上げ材でコーティングされた繊維マットで表面を補強された無機セメント質パネルである。疎水性仕上げ材組成物は、フライアッシュと、膜形成ポリマーと、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物を含む長時間フロー時間維持剤と、を含み、また本発明の疎水性仕上げ材組成物は、シランも含むことが好ましい。本明細書に記載する疎水性仕上げ材組成物は、防水特性を有することが重要な用途において、単独で、または他の基材もしくは製品と共に使用し得る。耐水性を改善し、疎水性が比較的低い仕上げ材組成物を使用できるようにするため、無機セメント質パネルの表面補強用の繊維マットは、ポリマーでプレコーティングする。
【背景技術】
【０００３】
建築用途では、水の浸入及び湿気に関連する損傷から建築物の構成部分を保護することが重要である。セメント質物品、例えば石膏ボード及びセメントボードは、様々な用途において有用であり、その一部はある程度の耐水性を必要とする。したがって、そのような用途では、紙の代わりにガラス繊維マットまたはポリマー系繊維マットで上張りしたセメント質物品を使用することが多くの場合に望ましい。セメント質芯材に、芯材料自体の耐水性を改善する添加剤を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、石膏をベースとする芯材と繊維マットとを含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になるマット上張り石膏ボードまたはセメントボードは、疎水性仕上げ材のコーティングと共に形成される。繊維マットは、石膏をベースとする芯材の少なくとも１つの面に面する内面と、内面と反対側の外面と、を有する。疎水性仕上げ材は、マットの外面に面する。疎水性仕上げ材の主要な成分は、仕上げ材料の結合を促進するためのクラスＣフライアッシュ、膜形成ポリマー、及び好ましくは耐水性のためのシラン化合物である。
【０００４】
しかしながら、疎水性仕上げ材の欠点は、あまりに速く剛化して、例えばローラーコーターなどの工業的生産装置の作動を妨げ得ることである。
【０００５】
疎水性仕上げ材コーティングの剛化は、ローラーコーター及びコーティングデリバリーシステムでの蓄積をまねき、これにより長時間の生産運転が困難となる。さらに、ローラーでのコーティング材の蓄積により、満足な塗布率及び製品外観を有しながら均一なコーティングを作製することが困難になる。
【０００６】
もし疎水性仕上げ材コーティングを、工業的製造作業と建築現場の両方において基材へと塗布することができたならば、これもまた望ましいことであろう。
【０００７】
疎水性がより低い仕上げ材コーティングを用いて耐水性の改良を実現することも望ましいことであろう。
【発明の概要】
【０００８】
一態様においては、本発明は、
（ｉ）フライアッシュを含む水硬性成分であって、フライアッシュは、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、フライアッシュは、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む、水硬性成分；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；並びに
（ｉｉｉ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤；
を含む疎水性仕上げ材組成物を提供する。
【０００９】
好ましくは、本発明は、
（ｉ）フライアッシュを含む水硬性成分であって、フライアッシュは、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、フライアッシュは、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む、水硬性成分；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；
（ｉｉｉ）少なくとも１種のシラン化合物であって、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物；並びに
（ｉｖ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤
を含む疎水性仕上げ材組成物を提供する。
【００１０】
したがって、本発明は、より好ましくは、クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分と、膜形成ポリマーと、化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
のシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基、好ましくはＣ１−Ｃ１２アルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物と、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む、長時間フロー時間維持剤と、を含む疎水性仕上げ材組成物を提供する。
【００１１】
別の態様においては、本発明は、セメント質をベースとする層と、上記の疎水性仕上げ材組成物と、を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になるセメント質物品を提供する。疎水性仕上げ材組成物は、
（ｉ）フライアッシュであって、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む、フライアッシュ；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；並びに
（ｉｉｉ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤
を含む水硬性成分を含む。
【００１２】
好ましくは、疎水性仕上げ材組成物は、
（ｉ）フライアッシュであって、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む、フライアッシュ；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；
（ｉｉｉ）少なくとも１種のシラン化合物であって
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物；並びに
（ｉｖ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤
を含む水硬性成分を含む。
【００１３】
疎水性仕上げ材組成物は、当該物品の層の外面に面する。一部の実施形態においては、層は、層のどちらの面にも仕上げ材を有する状態で２つの部分を有してサンドイッチ構造を形成する。層はポルトランドセメントをベースとする材料、もしくは石膏をベースとする材料、または他の任意の無機セメントをベースとする材料としてもよい。
【００１４】
別の態様においては、本発明は、セメント質をベースとする芯材と、繊維マットと、上記の疎水性仕上げ材組成物と、を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になるマット上張りセメント質ボードを提供する。疎水性仕上げ材組成物は、
（ｉ）フライアッシュであって、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む、フライアッシュ；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；並びに
（ｉｉｉ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤
を含む水硬性成分を含む。
【００１５】
好ましくは、マット上張りセメント質ボードの疎水性仕上げ材組成物は、
（ｉ）フライアッシュであって、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む、フライアッシュ；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；
（ｉｉｉ）少なくとも１種のシラン化合物であって
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物；並びに
（ｉｖ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤
を含む水硬性成分を含む。
【００１６】
疎水性仕上げ材組成物は、層の外面に面する。一部の実施形態においては、層は、層のどちらの面にも仕上げ材を有する状態で２つの部分を有してサンドイッチ構造を形成する。セメント質をベースとする芯材はポルトランドセメントをベースとする材料、もしくは石膏をベースとする材料、または他の任意の無機セメントをベースとする材料としてもよい。繊維マットは、セメント質をベースとする芯材の少なくとも１つの面に面する内面と、内面と反対側の外面と、を有する。疎水性仕上げ材組成物は、セメント質をベースとする芯材と面するマットの内面とは反対側の外面に面する。芯材は仕上げ材よりも厚い。一部の実施形態においては、マットは、セメント質をベースとする芯材のどちらの面にもマットがある状態で２つの部分を有してサンドイッチ構造を形成する。本明細書において使用する場合、有機官能基という用語は、置換または非置換の有機（炭素含有）部分である。
【００１７】
別の態様においては、本発明は、疎水性仕上げ材組成物、セメント質物品、及びマット上張りセメント質ボードであって、疎水性仕上げ材組成物、セメント質物品、及びマット上張りセメント質ボードのシランは、上に挙げた化学式（Ｉ）のシラン化合物であるとして明記されるものではなく、シランは、約１５０ダルトン以上（例えば、約１７５以上、約２００以上、または約２５０以上）の分子量を有するシラン化合物として明記されるものである、疎水性仕上げ材組成物、セメント質物品、及びマット上張りセメント質ボードを提供する。
【００１８】
したがって、例えば本発明は、好ましくは、クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分と、膜形成ポリマーと、約１５０以上の分子量を有するシラン化合物と、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物を含む長時間フロー時間維持剤と、を含む疎水性仕上げ材組成物を提供する。
【００１９】
任意選択で、本発明は、疎水性仕上げ材組成物、セメント質物品、及びマット上張りセメント質ボードであって、ここでのシランが、約１５０ダルトン以上（例えば、約１７５以上、約２００以上、または約２５０以上）の分子量を有する、上に挙げた化学式（Ｉ）のシランである、疎水性仕上げ材組成物、セメント質物品、及びマット上張りセメント質ボードを提供する。
【００２０】
上記の仕上げ材組成物は、一部の実施形態においては、湿った状態で塗布することができる。クラスＣフライアッシュは、湿性仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量で存在することが好ましい。本明細書においては、湿性重量に基づくという用語は、水を含む重量に基づくことを意味する。換言すると、水を含む組成物全体の重量に基づくということである。水は、外部から加えてもよく、かつ／または、ポリマーを液体形態で加える場合はポリマー分散液由来であってもよい。同様に、湿った状態または湿性組成物は、水を含むことを意味する。対照的に、乾燥重量に基づく、は、水を含まない重量に基づくことを意味する。
【００２１】
疎水性仕上げ材組成物は、湿性仕上げ材の重量の約５％〜約２５％の量の膜形成ポリマーを含むことが好ましい。疎水性仕上げ材組成物は、化学式（Ｉ）を有し、かつ／または、約１５０ダルトン以上（例えば、約１７５以上、約２００以上、または約２５０以上）の分子量を有するアルキルアルコキシシランを、湿性仕上げ材の重量の約５％以下の量で含むことが好ましい。疎水性仕上げ材組成物は、典型的には、カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの組合せからなる群のうちの少なくとも１要素である長時間フロー時間維持剤を、水硬性成分の乾燥（水を含まない）重量に基づいて合計量０．０５〜１．０重量％で含む。
【００２２】
有利には、本発明の実施形態による疎水性仕上げ材コーティング及び製品（例えば、セメント質パネルまたは物品）は、１つまたは複数の優れた特性、例えば耐透水性及び／または不透水性；水への耐久性及び耐浸食性；様々な仕上げ材、接着材、及びセメント質モルタルとの結合；表面吸収がより低く、結果として外部から塗布する仕上げ材及び接着材の使用量が減少すること；美的であること；並びに／またはカビ及びウドンコ病への抵抗性を示す。
【００２３】
好ましい実施形態においては、耐水性を改善し、疎水性が比較的低い仕上げ材組成物を使用できるようにするため、無機セメント質パネルの表面補強用の繊維マットは、結合材コーティングでプレコーティングする。これにより、
【００２４】
上記のセメント質をベースとする芯材、
【００２５】
ガラス繊維不織布を有するガラスマット基材と、ポリマー結合材及び無機充填材を含む結合材コーティングと、を含む繊維マットであって、無機充填材は、無機顔料及び無機結合材からなる群のうちの少なくとも１要素から選択され、結合材コーティングは約４０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは約５０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１００ｌｂ／ＭＳＦ、最も好ましくは約６１ｌｂ／ＭＳＦ〜約７５ｌｂ／ＭＳＦの量で存在し、結合材コーティングは、コーティングされたガラスマットの１つの面から、コーティングされたガラスマットの厚さの一部分である深さまでガラスマット基材に均一に浸透している、繊維マット、並びに
【００２６】
上記の疎水性仕上げ材組成物が任意選択でシランを含む、上記の疎水性仕上げ材組成物の層
を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になるマット上張りセメント質ボードであって、
【００２７】
上記の疎水性仕上げ材組成物の層が、繊維マットの結合材コーティングでコーティングされた面に接着しており、セメント質をベースとする芯材が、繊維マットの反対側の面に接着している、マット上張りセメント質ボードが得られる。
【００２８】
本明細書では、「プレコーティングされたガラス繊維不織布マット」という用語を、約４０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは約５０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１００ｌｂ／ＭＳＦ、最も好ましくは約６１ｌｂ／ＭＳＦ〜約７５ｌｂ／ＭＳＦの結合材コーティングを有するこの実施形態のマットであって、コーティングが、コーティングされたガラスマットの１つの面から、コーティングされたガラスマットの厚さの一部分である深さまでガラスマット基材に均一に浸透しているマットに対して使用する。したがって、実質的に均一に分布した、コーティングされていないマットが有する最大でも少量のポリマー結合材に加え、プレコーティングされたマットは、マットの厚さの最大でも部分的に浸透するように１つの面に塗布された、ポリマー結合材及び無機充填材のさらなる結合材コーティングを有する。したがって、プレコーティングされたガラス繊維不織布マットでは、１つの面が結合材コーティングでコーティングされており、他方の面はコーティングされておらず、未処理のガラス繊維面が露出している。本明細書においては、ガラス繊維不織布マットが、ボードの芯材となるセメント質スラリーに接触する前に結合材コーティングでコーティングされているので、「プレコーティングされた」という用語が使用されている。
【００２９】
プレコーティングされたマットを使用する実施形態においては、疎水性仕上げ材組成物層は、コーティングされた繊維マットの未処理のガラス繊維面ではなく、コーティングされた面に接着する。セメント質をベースとする芯材は、未処理のガラス繊維面に接着する。
【００３０】
プレコーティングされたマットは、コーティングされていないマットとは異なる。例えば、アクリルでプレコーティングされたガラスマットは、アクリル結合材を使用した「コーティングされていない」ガラスマットとは異なる。
【００３１】
本明細書では、コーティングされていないガラス繊維マットは、１５〜４０ｌｂ／ＭＳＦの総重量を有し、実質的に均一に分布した最大でも少量のポリマー結合材を有するガラス繊維マットであって、例えばマット全体の１９〜２７重量％がポリマー結合材であるが、無機充填材は存在しないガラス繊維マットとして規定する。コーティングされていないガラス繊維マットの厚さは、典型的には２０〜４０ｍｉｌである。
【００３２】
また、プレコーティングされたマットは、コーティングされていないマットよりも重い。プレコーティングされたマットは、ガラス不織布マット基材の重量に加え、ガラス不織布マット基材の１つの面に４０〜１６５ｌｂ／ＭＳＦ（ポンド毎１０００平方フィート）の結合材コーティングがコーティングされている。結合材コーティングを塗布する前のガラス不織布マット基材の重量は、１０〜５０ｌｂ／ＭＳＦである。したがって、結合材コーティングを塗布してプレコーティングされたガラスマットを作製した後、このプレコーティングされたガラスマットの重量は５０〜２１５ｌｂ／ＭＳＦである。コーティング前のガラス不織布マット基材は、約１２〜約５０ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは約１４．５〜２６．５ｌｂ／ＭＳＦの重量であることが好ましい。好ましくは５０〜１００ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは６１〜７５ｌｂ／ＭＳＦの結合材コーティングを、ガラス不織布マット基材の１つの面にコーティングすることが好ましい。平均で、コーティングされたガラスマットの単位面積当たりの重量は、コーティング前のガラスマット基材の重量の約６倍以下である。コーティングは、コーティングの無いガラスマット基材の引張り強さよりも平均で１．３３倍以上大きい引張り強さも、コーティングされたガラスマットに与えることが好ましい。
【００３３】
結合材コーティングは、結合材ポリマー及び無機充填材を含む。結合材コーティングは、マットの１つの面にわたって実質的に均一に分布している。したがって、結合材コーティングは、ガラスマット基材に部分的にのみ染み込んでいる。他方の面では、最大でも少量の結合材ポリマーでコーティングされ、無機充填材ではコーティングされていない未処理のガラス繊維が露出している。結合材コーティングは、コーティングされたガラスマットの所望の部分の厚さまで、ガラスマット基材に均一に浸透している。結合材コーティングのガラスマット基材への浸透は、コーティングされたガラスマットの厚さの１０％から、コーティングされたガラスマットの厚さの７５％までの深さにわたる。好ましくは、結合材コーティングのガラスマット基材への浸透は、コーティングされたガラスマットの厚さの２５％から、コーティングされたガラスマットの厚さの７５％までの深さにわたる。さらに、コーティングされたガラスマットのコーティングされていない厚さは、例えば、石膏スラリーまたは他のセメント質芯材料と結合する目的に充分な程度に厚い。しかしながら、コーティングされていない厚さは、プレコーティングされていない繊維マットに通常伴う少量のポリマー結合材を有していてもよい。
【００３４】
プレコーティングされた不織布マットの繊維も、結合材コーティングによって共に結合されている。しかしながら、コーティングされたマットの多孔性は充分に低いので、セメント質、例えば石膏スラリーに対して透過性はない。しかしながら、石膏スラリーを使用する場合、多孔性は、加熱したときに石膏スラリーからの水蒸気の排出が可能であるのに充分な程度でもある。したがって、コーティングは、加熱したときに石膏スラリーからの水蒸気の排出が可能であるのに充分な多孔性を、コーティングされたガラスマットに与える。このような多孔性は、約１．３立方フィート毎分（ＣＦＭ）（与えられる全てのＣＦＭデータは、「毎平方フィート毎」でもある）〜約５．０ＣＦＭの範囲であることが好ましい。コーティングは、水、ラテックス結合材、及び無機結合材で構成されたコーティングブレンドであることが好ましい。
【００３５】
結合材コーティングにおいて無機充填材と共に使用されるポリマー結合材は、マット製造業において典型的に使用される任意のポリマー結合材とすることができる。好適な結合材としては、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、ステアリン酸化（ｓｔｅａｒａｔｅｄ）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を用いて修飾またはそれらと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、及びスチレンアクリルポリマーなど、並びにそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。ポリマー結合材はラテックスであることが好ましい。無機充填材と共に使用されるポリマーラテックス結合材の例は、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）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶｄＣ）、修飾ポリ塩化ビニル（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）、及びスチレン−アクリレート（ＳＡ）であるが、これらに限定されない。ポリマー結合材はアクリルラテックスであることが最も好ましい。本発明においては、結合材としてアスファルトを使用しない。
【００３６】
結合材コーティングの無機充填材は、無機顔料及び無機結合材のうちの少なくとも１種である。無機顔料の例は石膏（硫酸カルシウム二水和物）である。本発明のコーティングにおいてラテックス結合材と共に使用される無機結合材の例は、以下のもの：酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、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、一部のＩＩＡ属元素（アルカリ土類金属）の他の複合物、並びに水酸化アルミニウムであるが、これらに限定されない。このような複合物無機結合材の一例は、ポルトランドセメントである。
【００３７】
本発明は、疎水性仕上げ材組成物、疎水性仕上げ材組成物を含む物品、及び疎水性仕上げ材組成物を含むマット上張りボードを提供する。好ましいものとして記載されている疎水性仕上げ材組成物は、疎水性仕上げ材組成物を含む物品、及び疎水性仕上げ材組成物を含むマット上張りボードでも同様に好ましい。したがって、シラン含有疎水性仕上げ材組成物は、疎水性仕上げ材組成物を含む物品、及び疎水性仕上げ材組成物を含むマット上張りボードでも好ましい。しかしながら、別の好ましい実施形態は、マットがプレコーティングされたマットである、疎水性仕上げ材組成物を含むマット上張りボードである。マットがプレコーティングされたマットである、疎水性仕上げ材組成物を含むマット上張りボードにおいては、シランは、耐水性の改善のために好ましい。しかしながら、マットがプレコーティングされたマットである、疎水性仕上げ材組成物を含むマット上張りボードであって、疎水性仕上げ材組成物中にシランを含まないマット上張りボードは、コスト削減のために好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の複合ボードの模式図である。
【図１Ａ】本発明の複合下敷き材の模式図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による、順方向仕上げ配置の組立てでマット上張りセメント質ボードに疎水性仕上げ材組成物を塗布する、自身に画定された円周溝を有する仕上げローラーを備えるローラー組立体を示す、側面からの模式図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されている線１Ｂ−１Ｂに沿って見た、ローラー組立体の正面模式図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態による、逆方向仕上げ配置の組立てでマット上張りセメント質ボードに疎水性仕上げ材組成物を塗布する、自身に画定された円周溝を有する仕上げローラーを備えるローラー組立体を示す、側面からの模式図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示されている線２Ｂ−２Ｂに沿って見た、ローラー組立体の正面模式図である。
【図４】実施例１において使用するＳｈｅｅｎ社カップを示す図である。
【図５】実施例１の３種の疎水性仕上げ材コーティング混合物の、Ｓｈｅｅｎ社カップのフロー時間の読取り値のプロットを示す図である。
【図６】実施例２の３種の疎水性仕上げ材コーティング混合物の、Ｓｈｅｅｎ社カップのフロー時間の読取り値のプロットを示す図である。
【図７（ａ）】実施例３のフライアッシュと水の混合物の温度上昇データを示す図である。
【図７（ｂ）】実施例３のフライアッシュとポリマーの混合物の温度上昇データを示す図である。
【図８】実施例４のフライアッシュと水の混合物の温度上昇データを示す図である。
【図９】実施例４のフライアッシュとポリマーの混合物の温度上昇データを示す図である。
【図１０】実施例６の、コーティングの経過時間（分）に対するＳｈｅｅｎ社カップのフロー時間（秒）を示す図である。
【図１１】実施例７の、コーティングの経過時間（分）に対するＳｈｅｅｎ社カップのフロー時間（秒）のデータを示す図である。
【図１２】実施例８の、コーティングの経過時間（分）に対するＳｈｅｅｎ社カップのフロー時間（秒）を示す図である。
【図１３】実施例９の、コーティングの経過時間（分）に対するＳｈｅｅｎ社カップのフロー時間（秒）を示す図である。
【図１４】プレコーティングされたガラスマットを使用した本発明の複合ボード３０２の模式図である。
【図１４Ａ】本発明のコーティングされたボードの模式図である。
【図１５】プレコーティングされたガラス繊維マットを示す図である。
【図１６】実施例１１の表面吸水（Ｃｏｂｂ）の結果のデータを示す図である。
【図１７】実施例１１のタイル接着の結果のデータを示す図である。
【図１８（ａ）】実施例１１のコーティングされていないガラスマットの２０倍の光学画像を示す図である。
【図１８（ｂ）】実施例１１のプレコーティングされたガラスマットの２０倍の光学画像を示す図である。
【図１９（ａ）】実施例１１の疎水性仕上げ材コーティング５０ｌｂ／ｍｓｆの、手作業でコーティングした試料の５０倍の断面を示す図である。
【図１９（ｂ）】実施例１１の疎水性仕上げ材コーティング１００ｌｂ／ｍｓｆの、手作業でコーティングした試料の５０倍の断面を示す図である。
【図２０】実施例１２の表面吸水（Ｃｏｂｂ）の結果のデータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明は、フライアッシュと、膜形成ポリマーと、好ましくはシラン化合物と、カルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物からなる群のうちの１要素を含む長時間フロー時間維持剤と、を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になる疎水性仕上げ材を提供する。フライアッシュは、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む。
【００４０】
本発明は、マット上張りボードなどのセメント質製品における耐水性を改良することに、少なくとも部分的に関する。本発明による製品は、セメント質芯材と、その芯材の外面に面する上記の疎水性仕上げ材と、を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になる。疎水性仕上げ材は、フライアッシュと、膜形成ポリマーと、カルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物からなる群のうちの１要素を含む長時間フロー時間維持剤と、を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になる。疎水性仕上げ材はシランも含むことが好ましい。フライアッシュは、好ましくはクラスＣフライアッシュを含み、より好ましくは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む。
【００４１】
一部の実施形態においては、製品は、セメント質芯材（例えば、石膏をベースとする芯材）と、繊維マットと、そのマットの外面に面する疎水性仕上げ材と、を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になるボードであって、マットは石膏の芯材に面することができる内面を有し、外面は内面と反対にある、ボードである。「面する」という用語は、本明細書において使用する場合、（本明細書において規定される）本発明の実施形態による仕上げ材とマットの間、またはマットと芯材の間に、他の成分が任意選択により存在してもよいことを意味する。一部の実施形態においては、マットは、例えば、石膏をベースとする芯材のどちらの面にもマットが存在する状態で、２つ以上の部分に存在して、当業者に公知のサンドイッチ配列を形成することができる。マットが１つよりも多い部分を有する実施形態においては、１つ以上のマット、及び一部の実施形態においては全てのマットは、（１つまたは複数の）マットのそれぞれの外面に面する疎水性仕上げ材を有する。
【００４２】
さらに、本発明による製品は、製品の強度または可撓性を損なうことなく、耐水性及び／または水バリアー特性を達成する。したがって、本発明の製品は、堅くなりすぎることなく、または脆化しすぎることなく、それよりもむしろ望ましい機械的特性、例えば、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８  Ｃｏａｔｅｄ  Ｇｌａｓｓ  Ｍａｔ  Ｗａｔｅｒ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｂａｃｋｉｎｇ  Ｐａｎｅｌ、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７  Ｇｌａｓｓ  Ｍａｔ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｔｏ  ｕｓｅ  ａｓ  Ｓｈｅａｔｈｉｎｇ、及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８  Ｇｌａｓｓ  Ｍａｔ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｐａｎｅｌｓ  Ｓｅｃ．  ７  Ｇｌａｓｓ  Ｍａｔ  Ｗａｔｅｒ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｐａｎｅｌに準拠した釘引き抜き抵抗、曲げ強度、芯硬度、端部及び縁部硬度、表面吸水、並びに／または加湿たわみを達成する。加えて、本発明のパネルの（例えば、凝結セメントモルタルまたは有機接着材を使用して接着した場合の）せん断接着強度は、ＡＳＴＭ  Ｃ１３２５規格に準拠して試験したときに約５０ｐｓｉを超える。この特性は、薄い凝結セメントモルタルまたは有機接着材を使用してセラミックタイル及び石材を接着するための基材として使用することができる一部の実施形態において有用である。
【００４３】
本発明の仕上げ材組成物の実施形態は、驚くべき可撓性をさらに示す。疎水性仕上げ材組成物の可撓性の性質は、製品、及び場合により製品を含む建築物または構造物のライフサイクル中の様々な要因に起因する亀裂の形成及び機械的劣化に抵抗することにおいて、一部の実施形態で特に有用である。これらの要因としては、例えば、取扱い中または設置中のパネルの屈曲；外部からかけられた負荷に起因するパネルの屈曲及び変形；建築装置及びモルタルこてなどの工具によるパネルの引っ掻き；湿度及び温度の変化に起因する材料の収縮または膨張；水の浸食；蒸気圧；並びに凍結及び解凍の環境循環が挙げられる。
【００４４】
また、本発明の製品の一部の実施形態は、仕上げ材組成物中の成分の驚くべきかつ意外な相乗効果により、望ましい特徴（例えば、水の浸透の防止、不透水性、強度、及び／または可撓性）を、かなりの厚さの仕上げ材組成物を必要とせずに、及び／または著しい量の本明細書に記載するクラスＣフライアッシュ、シラン、もしくは膜形成ポリマーを必要とせずに達成する。
【００４５】
本発明によるボードの実施形態は、いくつかの内装用途及び外装用途、特に、耐水性、特に防水性が有利となる用途で使用することができる。例えば、本発明によるボードは、下地ボード、例えば、建築物または他の構造物の湿った場所及び乾燥した場所でのセラミックタイル及び天然石材の設置において有用なことがある下地ボードとして使用することができる。タイル下地用途の非限定的な例には、建築物または他の構造物の湿った場所、例えば、シャワー室、汚れ止め板、調理台、床などを含めた、台所及び風呂における湿った場所が含まれるであろう。
【００４６】
本発明の実施形態によるボードは、外装天候バリアーパネル、例えば外装シージングにも使用することができる。これに関しては、ボードを外装シージングパネルとして使用して、一体型天候バリアーを提供することができる。他の実施形態においては、本発明によるボードは、その用途で望ましい水への耐久性と、低い表面吸収特性とを有する屋根カバーボードとして使用することができる。そのような低い吸収は、例えば、外部から塗布する仕上げ材及び接着材の使用量を減らすのに有用であり得る。さらに他の実施形態においては、本発明によるボードは、外壁基材として使用することができる。そのような外壁基材は、いくつかの方法で、例えば、当技術分野で公知の外断熱仕上げシステム（ＥＩＦＳ）及び直接塗布外装仕上げシステム（ｄｉｒｅｃｔ−ａｐｐｌｉｅｄ  ｅｘｔｅｒｉｏｒ  ｆｉｎｉｓｈ  ｓｙｓｔｅｍ、ＤＥＦＳ）における、発泡プラスチックや、セメント質をベースとする仕上げ材などの様々な構成要素及び仕上げ材料を施すことに有用であり得る。一態様においては、ボードは、外装クラッディング下で有用である。他の実施形態においては、本発明によるボードは、塗り床組成物、好ましくはセルフレベリング性の塗り床組成物、例えば、セメント質芯材と、床の外面に面する疎水性仕上げ材と、を有する床下敷き材として使用することができる。他の実施形態においては、本発明によるボードは、耐水性が所望される内壁または天井として使用することができる。
【００４７】
以下の表Ａには、本発明の疎水性仕上げ材組成物に典型的かつ好ましい組成物が挙げられており、これらの疎水性仕上げ材組成物は、本発明のセメント質物品またはセメント質ボードの構成要素として用意されている。表Ａの疎水性仕上げ材組成物の１つまたは複数の成分の「より好ましい」または「最も好ましい」範囲はいずれも、本発明の「好ましい」組成物を改変するよう選択してもよい。しかしながら、より好ましい特徴を一緒に使用することが好ましく、最も好ましい特徴を一緒に使用することが好ましい。表Ａ及び本明細書の残りの部分でのパーセントはすべて、別段の指示がない限り、重量パーセントである。
【００４８】
【表Ａ】
2018507839.tif 000003
【００４９】
本出願において使用する場合、別段の指示がない限り、パーセントは重量パーセントを意味する。
【００５０】
Ａ．水硬性成分
仕上げ材組成物は、フライアッシュを含む水硬性成分を含み、好ましくは、フライアッシュはクラスＣフライアッシュを含み、より好ましくは、フライアッシュは、水を含む重量に基づいて、仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む。概して、仕上げ材組成物の水硬性成分は、クラスＣフライアッシュまたは同等のフライアッシュを含む。本発明では、クラスＣフライアッシュは、フライアッシュの重量の１０％以上の含有量の石灰を含有するフライアッシュとして規定し、フライアッシュは、充分に高い含有量の石灰（ＣａＯ）を含有する場合にクラスＣフライアッシュと同等であるとみなし、充分な石灰とは約１０重量％以上である。クラスＣフライアッシュまたは同等のフライアッシュは、フライアッシュの総重量の好ましくは約２０重量％超、より好ましくは２５重量％超、最も好ましくは約２５〜４５重量％を有する。
【００５１】
水硬性成分は、クラスＣフライアッシュを含むか、それからなるか、またはそれから本質的になることが好ましい。クラスＣの種類のフライアッシュは、例えばある種の石炭の加工から得ることができる、石灰含有量の多いフライアッシュである。例えば、一部の実施形態においては、クラスＣフライアッシュは、フライアッシュの重量の約１０％以上、例えば約１２％以上、約１５％以上、約１８％以上、または約２０％以上の石灰含有量を有する。ＡＳＴＭ  Ｃ−６１８には、クラスＣフライアッシュの特性が記載されている（例えば、Ｂａｙｏｕ  Ａｓｈ  Ｉｎｃ．、Ｂｉｇ  Ｃａｊｕｎ，  ＩＩ、ＬＡ、またはＢｏｒａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓｃｈｅｒｅｒ  Ｐｌａｎｔ  −  Ｊｕｌｉｅｔｔｅ、ＧＡ）。クラスＣフライアッシュは、約４５％の石灰含有量を有することができる。
【００５２】
水と混合すると、フライアッシュはセメントまたは石膏と同様に凝結する。一部の実施形態においては、仕上げ材組成物は、クラスＣフライアッシュを含み、他のいずれの水硬性材料も実質的に含まない。本明細書において使用する場合、そのような他の水硬性材料を「実質的に含まない」とは、組成物が、そのような他の水硬性材料を組成物の重量に基づいて０重量％含有するか、もしくは含有しないか、または、そのような他の水硬性材料を無効な量もしくは微々たる量で含有することを意味する。無効な量の例は、当業者であれば理解するように、そのような凝結材料を使用する意図された目的を達成する閾値量未満の量である。微々たる量は、当業者であれば理解するように、成分に応じて、組成物の重量に基づいて例えば約１０％以下、約５％以下、約２％以下、約１％以下、約０．５％以下、または約０．１％以下としてもよい。上記の表Ａにおいて挙げたように、重量で少なくとも半分の水硬性成分はクラスＣフライアッシュである。
【００５３】
表Ｂは、本発明の実施例において使用するクラスＣフライアッシュの酸化物組成（ＸＲＦ分析）を示している。このフライアッシュはジョージア州ＪｕｌｉｅｔｔｅのＳｃｈｅｒｅｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｌａｎｔからのものであり、Ｂｏｒａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．により供給されている。
【００５４】
【表Ｂ】
2018507839.tif 000004
【００５５】
しかしながら、他の実施形態においては、高アルミナセメントを含めたセメント、硫酸カルシウム無水物、硫酸カルシウム半水和物、または硫酸カルシウム二水和物を含めた硫酸カルシウム、他の水硬性成分、及びそれらの組合せを含めた他の水硬性成分をフライアッシュと組み合わせて使用することも意図される。フライアッシュの混合物、例えば、８５％以上のクラスＣフライアッシュを含む、クラスＣフライアッシュとクラスＦフライアッシュの混合物も使用が意図される。シリカフューム（例えば、ＳＫＷ  Ｓｉｌｉｃｉｕｍ  Ｂｅｃａｎｃｏｕｒ、カナダ、ケベック州Ｓｔ．  Ｌａｕｒｅｎｔ）は、別の好ましい材料である。
【００５６】
シリカフュームはフライアッシュと組み合わせて使用してもよい。マイクロシリカとしても知られるシリカフューム（ＣＡＳ番号６９０１２−６４−２、ＥＩＮＥＣＳ番号２７３−７６１−１）は、二酸化ケイ素、シリカの非晶質（非結晶性）多形体である。シリカフュームは、ケイ素とフェロシリコンの合金を製造する際の副生成物として収集される超微粉であり、平均粒子直径１５０ｎｍを有する球状粒子からなる。使用される主な分野は、高性能コンクリート用のポゾラン材料としてである。ヒュームドシリカ（熱分解シリカとしても知られる、ＣＡＳ番号１１２９４５−５２−５）と混同される場合がある。しかしながら、ヒュームドシリカの生成プロセス、粒子特性、及び使用分野は、シリカフュームとは全て異なる。
【００５７】
ポルトランドセメント、生石灰（ＣａＯ）、または消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）が水硬性成分に含まれるとき、それらが熱を発生させてレオロジーに影響を及ぼすことがあり、仕上げ材組成物が例えば亀裂または他の損傷の形で悪影響を受けることがある。したがって、一部の実施形態においては、ポルトランドセメントは、水硬性成分の重量の約５０％以下、例えば約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約５％以下、約１％以下、または約０．１％以下の量で水硬性成分に含まれる。生石灰の場合は、もし含まれるならば、一部の実施形態においては、水硬性成分の重量の約１０％以下、例えば約８％以下、約５％以下、約３％以下、約１％以下、約０．５％以下、または約０．１％以下の量で含まれる。消石灰に関しては、もし含まれるならば、一部の実施形態においては、水硬性成分の重量の約２５％以下、例えば約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約５％以下、約１％以下、約０．５％以下、または約０．１％以下の量で含まれる。
【００５８】
クラスＣフライアッシュが望ましい別の理由は、ライフサイクル寿命の増加、及び使用に関する耐久性の増加である。水和プロセス中、フライアッシュは水酸化カルシウムと化学反応してケイ酸カルシウム水和物及びアルミン酸カルシウム水和物を生成し、それにより水酸化カルシウムの浸出のリスクが減少して組成物の透過性が低くなる。クラスＣフライアッシュは、水対セメント比を下げることによって水硬性組成物の透過性も改善し、それにより凝結組成物中に残っている毛管細孔の体積が減少する。フライアッシュの球形状は、組成物の密実を改善し、それによっても透過性が減少する。フライアッシュ中に高頻度で存在するアルミン酸三カルシウムは凝結促進剤として作用して、凝結反応を加速することも理論上想定される。アルミン酸カルシウムは通常、フライアッシュにおいて見出され、速い凝結作用を導くことができる。本発明は、水硬性成分中にアルミン酸カルシウムなどの速く凝結させる材料が存在するにもかかわらず、長時間フロー制御剤を含んで工業的連続生産を容易にする利点をもたらす。
【００５９】
一部の実施形態においては、フライアッシュは、約１ミクロン〜約１００ミクロンの平均粒径を有する。本発明の実施形態においては、フライアッシュの平均粒径は、例えば、以下の表１に挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、ミクロン単位の平均粒径を表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「約１ミクロンから約１０ミクロンまで」の範囲である。
【００６０】
表１−フライアッシュの平均粒径（ミクロン）
【表１】
2018507839.tif 000005
【００６１】
したがって、平均粒径は、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【００６２】
一部の実施形態においては、水硬性成分は、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、または酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を実質的に含まない。本明細書において使用する場合、シリカ、アルミナ、または酸化鉄を「実質的に含まない」とは、組成物が、シリカ、アルミナ、もしくは酸化鉄を組成物の重量に基づいて０重量％含有するか、もしくは含有しないか、または、シリカ、アルミナ、もしくは酸化鉄を無効な量もしくは微々たる量で含有することを意味する。無効な量の例は、当業者であれば理解するように、そのような凝結材料を使用する意図された目的を達成する閾値量未満の量である。微々たる量は、当業者であれば理解するように、成分に応じて、組成物の重量に基づいて例えば約５％以下、約２％以下、約１％以下、または約０．１％以下としてもよい。
【００６３】
しかしながら、所望であれば、一部の実施形態においては、シリカ、アルミナ、及び／または酸化鉄が含まれていてもよい。もし含まれるならば、一部の実施形態においては、これらの材料の合計は、水硬性成分の重量の約５０％未満、例えば、水硬性成分の重量の約４０％未満、約３０％未満、約２０％未満、または約１０％未満を占める。
【００６４】
水硬性成分（例えば、クラスＣフライアッシュ単独、または他の水硬性材料とのいくつかの組合せで）の量は、一部の実施形態においては、湿性仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％とすることができる。本発明の実施形態においては、水硬性成分の量は、例えば、以下の表２に挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、湿性仕上げ材組成物に対する重量パーセントを表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「湿性仕上げ材組成物の重量の約５０％から組成物の重量の約５５％まで」の範囲である。湿性仕上げ材組成物とは、水の蒸発前の、水を含む全組成物を意味する（その水は、様々な発生源から由来することができ、例えば、ポリマーのラテックスエマルションを加える場合、そのエマルションは水５０％及びポリマー固体５０％としてもよい）。
【００６５】
表２（重量％）
【表２】
2018507839.tif 000006
【００６６】
したがって、水硬性成分、好ましくはクラスＣフライアッシュの量は、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【００６７】
クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分は、湿性仕上げ材の重量の約５０％〜約８５％であることが好ましい。
【００６８】
Ｂ．膜形成ポリマー
膜形成ポリマーは、仕上げ材組成物の実施形態に含まれている。膜形成ポリマーは、好ましくは純アクリル、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。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、及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種のアクリルモノマーから誘導されることが好ましい。例えば、乳化重合において好ましく用いられるモノマーとしては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸プロピル、メチルアクリル酸プロピル、アクリル酸及びメタクリル酸２‐エチルヘキシル、アクリル酸及びメタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸及びメタクリル酸デシル、アクリル酸及びメタクリル酸イソデシル、アクリル酸及びメタクリル酸ベンジル、他のアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及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、酢酸より高級のカルボン酸のビニルエステル、例えば、バーサチック酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、ブタジエン、エチレン、及び塩化ビニルなど、並びにそれらの混合物が挙げられる。
【００６９】
一部の実施形態においては、膜形成ポリマーは、以下のもの：アクリルポリマー及びコポリマー、ゴム系ポリマー及びコポリマー、例えばスチレン−ブタジエンゴム、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとＶｅｏＶａ（バーサチック酸ビニルエステル）のコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとＶｅｏＶａ（バーサチック酸ビニルエステル）のターポリマー、並びにそれらの任意の組合せ、のうちの１つまたは複数を含む。
【００７０】
一部の実施形態においては、膜形成ポリマーは、例えばラテックスポリマーなどの水溶性のものである。ポリマーは、液体形態で、または再分散性ポリマーとして使用することができる。一例は、メタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのコポリマー（例えば、ＦＯＲＴＯＮ  ＶＦ  ７７４、ＥＰＳ  Ｉｎｃ．、イリノイ州Ｍａｒｅｎｇｏ）である。
【００７１】
好ましくは、膜形成ポリマーは、以下のもの：アクリルポリマー及びコポリマー、ゴム系ポリマー及びコポリマー、例えばスチレン−ブタジエンゴム、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとＶｅｏＶａバーサチック酸ビニルエステル（ＶｅｏＶａの商標でＳｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている）のコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンと分岐第三級モノカルボン酸のビニルエステル（例えば、ＶｅｏＶａの商標でＳｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているか、またはＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙによりＥＸＸＡＲ  ｎｅｏビニルエステルとして販売されているバーサチック酸ビニルエステル）のターポリマー、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、並びにエチレン、並びにそれらの任意の組合せ、のうちの１つまたは複数を含む。
【００７２】
本明細書において使用する場合、ポリマーまたはその任意の部分に関する「分子量」とは、ポリマーまたは部分の重量平均分子量（「Ｍｗ」）を意味する。一実施形態においては、本発明において使用するポリマーは、分子当たり１０，０００グラム（「ｇ／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。
【００７３】
通常使用するモノマーはアクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、及びアクリル酸エチルなどである。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、及びアクリル酸２‐エチルヘキシルからなる群から選択される１種または複数のモノマーを含むことが好ましい。
【００７４】
少なくとも１種のポリマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、及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種のアクリルモノマーから誘導されることが好ましい。例えば、少なくとも１種の膜形成ポリマーは、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とすることができる。例えば、少なくとも１種のポリマーは、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とすることができる。典型的には、少なくとも１種のポリマーは、スチレン、アルファ‐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、及びＣ４−Ｃ８共役ジエン、例えば１，３‐ブタジエン、イソプレン、またはクロロプレンからなる群から選択される１種または複数のモノマーからさらに誘導される。
【００７５】
例えば、少なくとも１種の膜形成ポリマーは、純アクリル、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とすることができる。
【００７６】
純アクリルは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。スチレンアクリルは、スチレン、並びにアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。ビニルアクリルは、酢酸ビニル、並びにアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。アクリル化エチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレン、酢酸ビニル、並びにアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。モノマーは、当業者であれば容易に理解するように、アクリルアミド及びアクリロニトリルなどの他の主モノマー、並びにイタコン酸及びメタクリル酸ウレイドなどの１種または複数の機能性モノマーも含むことができる。特に好ましい実施形態においては、膜形成ポリマーは、アクリル酸ブチル及びメタクリル酸メチルを含むモノマーから誘導され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アクリルである。
【００７７】
典型的な膜形成ポリマーは、１種または複数のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル、典型的には、少ない比率、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有する、高Ｔｇモノマー（例えば、メタクリル酸メチル）と低Ｔｇモノマー（例えば、アクリル酸ブチル）の、例えば重量で約５０／５０の混合物で構成される。ビニル−アクリルポリマーは、例えば、酢酸ビニル、及びアクリル酸ブチル、及び／またはアクリル酸２‐エチルヘキシル、及び／またはバーサチック酸ビニルを含む。典型的なビニル−アクリルポリマーにおいては、形成されたポリマーの５０％以上は酢酸ビニルで構成され、残りはアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルから選択される。スチレン／アクリルポリマーは、典型的にはアクリルポリマーと同様であり、アクリルポリマーのメタクリレートモノマーの全てまたは一部分がスチレンで置換されている。
【００７８】
膜形成ポリマー（固体重量に基づく）は、一部の実施形態においては、湿性仕上げ材組成物の重量の約５％〜約２５％の量で存在することができる。本発明の実施形態においては、膜形成ポリマーの量は、例えば、以下の表３に挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、湿性仕上げ材組成物に対する重量パーセントを表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「湿性仕上げ材組成物の重量の約５％から湿性仕上げ材組成物の重量の約８％まで」の範囲である。
【００７９】
表３（重量％）
【表３】
2018507839.tif 000007
【００８０】
したがって、膜形成ポリマーの量は、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【００８１】
Ｃ．シラン化合物
シラン化合物は、本発明による仕上げ材組成物に含まれていることが好ましい。一部の実施形態においては、シランは、一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
の範囲内であることが好ましく、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲である。ＲＯアルコキシ基に関して、一部の実施形態においては、典型的にはＲＯはＣ１−Ｃ８アルコキシであり、例えばＲはメトキシまたはエトキシとすることができるが、他のアルコキシ基が意図され、含まれ得る。有機官能基Ｘは、Ｃ１−Ｃ１２アルキルなどの、そのような疎水性を与える任意の基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、またはオクチルとすることができる。ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びオクチル基などの長鎖有機官能基は、本発明の一部の実施形態においては、疎水性を高めることにおいて有益な役割を果たすので、好ましく選択される。典型的には、シラン化合物（例えば、アルキルアルコキシシラン）は、約１５０ダルトン以上の分子量を有する。
【００８２】
好ましくは、シラン化合物は、オクチルトリエトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、またはイソブチルトリメトキシシランのうちの１つまたは複数である。
【００８３】
いかなる理論にも拘束されるものではないが、長鎖有機官能基Ｘ、例えば、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びオクチル基を有するシラン化合物は、本発明の実施形態の仕上げ材組成物において相対的により安定であり、したがって優れた撥水特性をもたらすと考えられる。シランは、加水分解及び縮合反応後のアルコキシ基の除去によって無機表面に架橋または結合する。アルコキシ基は、水分が存在する場合に、アルコキシ基自身及び基材内の任意のヒドロキシ（ＯＨ）基と反応し、シリコーン樹脂ネットワークを形成する。この強い化学結合の形成により、例えばシリコーン処理の特性であり得る長期耐久性がもたらされる。しかしながら、通常あまり好ましくなく一部の実施形態においては除外されるが、一部の実施形態においては、メチルなどの短鎖有機官能基を利用することが可能である場合があるが、それを使用すると、あまり望ましくない疎水性及び水浸透防止性がもたらされる可能性がある。
【００８４】
一部の実施形態においては、本発明によるシラン化合物（例えば、アルキルアルコキシシラン）は、約１５０以上、好ましくは約１７５以上、約２００以上、約２２５以上、またはそれより大きい分子量によって特徴付けられる。シラン化合物は、当業者であれば容易に理解するように、濃縮形態またはエマルションの形態のいずれかで混合物に加えることができる。
【００８５】
本発明の実施形態による好適なアルキルアルコキシシラン化合物の一部の例としては、例えば、オクチルトリエトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、もしくはイソブチルトリメトキシシラン、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。一部の実施形態においては、シランとシロキサン化合物の混合物を利用して、本発明のパネルに所望の程度の耐透水性を与えることができる。
【００８６】
本発明の実施形態によれば、シラン化合物は、湿性仕上げ材組成物（水を含む全組成物）の約５重量％以下の量で存在することができる。シラン化合物は、湿性仕上げ材組成物の約０．１重量％〜約５重量％の量であることが好ましい。
【００８７】
本発明の実施形態においては、シラン化合物の量は、例えば、以下の表４に挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、湿性仕上げ材組成物に対する重量パーセントを表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「湿性仕上げ材組成物の重量の約０．１％から湿性仕上げ材組成物の重量の約０．５％まで」の範囲である。
【００８８】
【表４】
2018507839.tif 000008
【００８９】
したがって、シラン化合物の量は、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【００９０】
Ｄ．長時間フロー時間維持剤
本発明の疎水性仕上げ材組成物（コーティング組成物としても知られる）は、カルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含むか、それからなるか、またはそれから本質的になる、長時間フロー時間維持剤を含む。好ましくは、塩は、アルカリ（例えば、ナトリウムもしくはカリウム）塩、アルカリ性（例えば、カルシウム）塩、またはアンモニウム塩であり、最も好ましくは、塩はナトリウム塩またはカリウム塩である。長時間フロー時間維持剤を含む本発明の疎水性仕上げ材（コーティング）組成物は、少なくとも３０分以上、好ましくは少なくとも６０分以上、より好ましくは少なくとも１２０分以上、最も好ましくは少なくとも２４０分以上の間、剛化することなく流体のままであり、加工可能なままである。
【００９１】
典型的には、カルボン酸は、化学式（ＩＩ）：
【００９２】
【化１】
2018507839.tif 000009
【００９３】
を有し、式中、Ｒは有機官能基であり、有機部分は置換されていても置換されていなくてもよく、例えば、１つまたは複数のさらなるカルボキシル官能基（‐ＣＯＯＨ）で置換されていてもよく；
【００９４】
カルボン酸塩は、化学式（ＩＩＩ）：
【００９５】
【化２】
2018507839.tif 000010
【００９６】
を有し、式中、Ｒは式（ＩＩ）で規定されたとおりであり、Ｘ＋は陽イオン、例えばナトリウムまたはカリウムである。
【００９７】
本明細書における有機官能基という用語は、置換または非置換の有機部分を意味する。
【００９８】
本発明の組成物において長時間フロー時間維持剤として特に有用な様々なカルボン酸のファミリーとしては、トリカルボン酸、例えばクエン酸及びイソクエン酸；ジカルボン酸、例えばリンゴ酸、コハク酸、及びアルダル酸；糖酸、例えばアルドン酸、ウロン酸、及びアルダル酸；芳香族カルボン酸、例えば安息香酸及びサリチル酸；芳香族アルファヒドロキシ酸、例えばマンデル酸；アミノカルボン酸、例えばエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、及びエチレンジアミンジコハク酸（ＥＤＤＳ）；アルファヒドロキシ酸、例えば酒石酸；ベータヒドロキシ酸、例えばサリチル酸が挙げられる。典型的なアルドン酸は、グルコン酸、グリセリン酸、及びキシロン酸である。典型的なアルダル酸は、酒石酸、粘液酸、及びサッカリン酸である。典型的なウロン酸は、グルクロン酸、ガラクツロン酸である。これらのカルボン酸ファミリー、並びにそのアルカリ塩、アルカリ性塩、及びアンモニウム塩、最も好ましくはそのナトリウム塩及びカリウム塩が、本発明において特に有用である。
【００９９】
トリカルボン酸は、化学構造に３つのカルボキシル官能基（‐ＣＯＯＨ）を含む有機カルボン酸である。ジカルボン酸の一般分子式は、Ｒ‐（ＣＯ２Ｈ）３と記述することができ、式中、Ｒは脂肪族または芳香族、好ましくはＣ３〜Ｃ６脂肪族、最も好ましくはＣ３脂肪族とすることができる。
【０１００】
ジカルボン酸は、化学構造に２つのカルボキシル官能基（‐ＣＯＯＨ）を含む有機カルボン酸である。ジカルボン酸の一般分子式は、ＨＯ２Ｃ‐Ｒ‐ＣＯ２Ｈと記述することができ、式中、Ｒは結合、脂肪族または芳香族、好ましくはＣ１〜Ｃ１５脂肪族とすることができる。
【０１０１】
糖酸は、カルボキシル官能基（‐ＣＯＯＨ）を含む単糖である。好ましいクラスの糖酸としては、アルドン酸、ウロン酸、またはアルダル酸が挙げられる。
【０１０２】
アルドン酸は、アルドースのアルデヒド官能基を酸化してカルボン酸官能基を形成することによって得られる糖酸のファミリーのいずれかである。典型的なアルドン酸は、グリセリン酸、キシロン酸、グルコン酸、及びアスコルビン酸である。構造式（ＩＩａ）では、グルコース：
【０１０３】
【化３】
2018507839.tif 000011
【０１０４】
から誘導されるアルドン酸であるＤ‐グルコン酸の化学構造を示している。
【０１０５】
ウロン酸は、アルドースまたはケトースの末端ヒドロキシル基が酸化された糖酸のファミリーのいずれかである。ウロン酸は、カルボニル官能基とカルボン酸官能基の両方を有する。ウロン酸は、末端炭素のヒドロキシル基が酸化されてカルボン酸となった糖である。典型的なウロン酸は、グルクロン酸、ガラクツロン酸、及びイズロン酸である。構造式（ＩＩｂ）では、ベータ‐Ｄグルクロン酸：
【０１０６】
【化４】
2018507839.tif 000012
【０１０７】
の構造を示している。
【０１０８】
アルダル酸は、アルドースの両末端が酸化された糖酸のファミリーのいずれかである。アルダル酸は、末端炭素のヒドロキシル官能基と、１位の炭素のアルデヒド官能基の両方が完全に酸化されてカルボン酸官能基となったアルドースである。（アルデヒドのみの酸化ではアルドン酸が得られ、末端ヒドロキシ基のみの酸化ではウロン酸が得られる。）典型的なアルダル酸は、酒石酸、メソガラクタル酸、及びＤ‐グルカル酸である。構造式（ＩＩｃ）では、サッカリン酸としても知られるグルカル酸：  
【０１０９】
【化５】
2018507839.tif 000013
【０１１０】
の化学式を示している。
【０１１１】
芳香族カルボン酸には、芳香環に結合したカルボキシル官能基（‐ＣＯＯＨ）を含む化合物が含まれる。
【０１１２】
アミノカルボン酸は、アミンとカルボン酸基の両方を有する。典型的なアミノカルボン酸では、アミンとカルボン酸基の両方が１位の（アルファ‐）炭素原子に結合している。これらは２‐、アルファ‐、またはα‐アミノ酸（一般式Ｈ２ＮＣＨＲＣＯＯＨ、式中、Ｒは置換または非置換有機部分）として知られる。アミノカルボン酸は、複数のアミノ基及び／または複数のカルボン酸基を有することができる。
【０１１３】
α‐ヒドロキシ酸、すなわちアルファヒドロキシ酸（ＡＨＡ）は、隣接炭素においてヒドロキシ基で置換されているカルボン酸を含む化合物のクラスである。酒石酸及びクエン酸は、アルファヒドロキシ酸の例である。グリセリン酸、グリコール酸、及び乳酸もアルファヒドロキシ酸の例である。アルファヒドロキシ酸は、カルボン酸官能基と、１個の炭素原子で離されたヒドロキシ官能基とを含む。対照的に、ベータヒドロキシ酸、すなわちβ‐ヒドロキシ酸（ＢＨＡ）は、カルボン酸官能基と、２個の炭素原子で離されたヒドロキシ官能基とを含む有機化合物である。サリチル酸は、ベータヒドロキシ酸の例である。
【０１１４】
本発明の長時間フロー時間維持剤は、ジカルボン酸、トリカルボン酸、アルファヒドロキシ酸、及び糖酸、並びにそれらのアルカリ塩、アルカリ性塩、またはアンモニウム塩からなる群のうちの少なくとも１要素から選択されるカルボン酸であることが好ましい。本発明のカルボン酸塩は、ナトリウム塩またはカリウム塩であることが好ましい。
【０１１５】
本発明の仕上げ材組成物、物品、及びマット上張りセメント質ボード用には、長時間フロー時間維持剤は、酒石酸、グルコン酸、クエン酸、グルコン酸ナトリウム、具混酸カリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウムナトリウム、クエン酸ナトリウム、及びクエン酸カリウムからなる群のうちの少なくとも１要素を含むことが好ましい。本発明において有用な酒石酸カリウムの好ましい形態は、Ｌ（＋）‐カリウムＬ‐タルトラート一塩基性、酒石酸一カリウム塩、Ｌ‐酒石酸水素カリウム、酒石酸水素カリウムとしても様々に知られている。
【０１１６】
カルボン酸をベースとする特に好ましい本発明のフロー時間維持剤の例としては、クエン酸、酒石酸、及びグルコン酸が挙げられる。より好ましい本発明のフロー時間維持剤の例としては、グルコン酸及び酒石酸が挙げられる。酒石酸は、最も好ましい本発明のフロー時間維持剤の１つである。左旋性酒石酸、右旋性酒石酸、ラセミ酸、及びメソ酒石酸を含めた、異なる形態の酒石酸を本発明において使用することができる。
【０１１７】
カルボン酸塩である好ましいフロー時間維持剤の例としては、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、グルコン酸ナトリウム、グルコン酸カリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウムナトリウムが挙げられる。グルコン酸ナトリウム、グルコン酸カリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウムナトリウムは、本発明のより好ましいフロー時間維持剤の一部を表す。酒石酸カリウムは、本発明の最も好ましいフロー時間維持剤の１つであるが、しかしながら上述したように、本発明においては、酒石酸は酒石酸カリウムよりも好ましい。
【０１１８】
本発明によれば、カルボン酸をベースとするフロー時間維持剤は、同じカルボン酸の塩、特にナトリウム塩及びカリウム塩をベースとするその対応物よりも優れている。例えば、本発明によれば、酒石酸は、酒石酸カリウムまたは酒石酸ナトリウムよりも優れていることが見出されており、あるいは、グルコン酸は、グルコン酸ナトリウムまたはグルコン酸カリウムよりも優れていることが見出されている。驚くことに、カルボン酸をベースとするフロー時間維持剤を含む本発明のコーティング組成物は、同じカルボン酸の塩を含む対応する組成物よりも、有意に減少した表面吸水をもたらすことも発見されている。本発明の疎水性コーティングを主に使用するのは防水用途であるので、これは重要な発見である。
【０１１９】
本発明の組成物は、例えば本明細書のいくつかの実施例において示すように、カルボン酸塩のフロー時間維持剤とは別に、カルボン酸のフロー時間維持剤を含んでもよい。あるいは、本発明の組成物は、例えば本明細書のいくつかの他の実施例において示すように、カルボン酸塩の長時間フロー時間維持剤と一緒に、カルボン酸の長時間フロー時間維持剤を含んでもよい。
【０１２０】
したがって、本発明の疎水性仕上げ材組成物は、カルボン酸とカルボン酸塩の混合物をフロー時間維持剤として利用することもできる。例えば、酒石酸は酒石酸カリウムと組み合わせて使用してもよく、または酒石酸はグルコン酸ナトリウムと組み合わせて使用してもよく、またはグルコン酸は酒石酸カリウムと組み合わせて使用してもよい、などである。
【０１２１】
カルボン酸及び／またはカルボン酸塩をベースとするフロー時間維持剤は、本発明の実施形態によれば、水を含まない（乾燥）重量に基づく水硬性成分の重量に基づいて約０．０５重量％〜約１．００重量％の量で存在することができる。したがって、例えば水を含まない水硬性成分の固体が１００グラムあり、カルボン酸が水硬性成分の重量に基づいて０．５重量％であるならば、カルボン酸は０．５グラムあり、水硬性成分の固体とフロー時間維持剤の総重量は１００．５グラムである。同様に、例えば水硬性成分が１００グラムあり、それぞれ水硬性成分の重量に基づく重量でカルボン酸が０．５０重量％、カルボン酸塩が０．２５重量％であるならば、組成物中にカルボン酸は０．５０グラム、カルボン酸塩は０．２５グラムあり、水硬性成分の固体とフロー時間維持剤の総重量は１００．７５グラムである。
【０１２２】
本発明の実施形態においては、カルボン酸及び／またはカルボン酸塩の量は、例えば、以下の表５に挙げる通りとすることができる。表５において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、水硬性成分に対する重量パーセントを表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「水硬性成分の約０．０５重量％から約１．００重量％まで」の範囲である。カルボン酸及び／またはカルボン酸塩をベースとするフロー時間維持剤の分量のより好ましい分量は、水硬性成分の約０．１重量％〜約０．７５重量％である。カルボン酸及び／またはカルボン酸塩をベースとするフロー時間維持剤の最も好ましい分量は、水硬性成分の約０．１５重量％〜約０．５０重量％である。
【０１２３】
【表５】
2018507839.tif 000014
【０１２４】
したがって、カルボン酸及び／または塩の合計量は、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【０１２５】
本発明の長時間フロー時間維持剤は、所与の製造プロセスの作動条件及びパラメータにより、１５０°Ｆ以下の高い温度を有する湿性疎水性コーティング混合物がもたらされる場合に特に有益である。本発明の長時間フロー時間維持剤が存在しない場合、湿性疎水性コーティング混合物の温度が高いと、材料の急速なゲル化の原因となり、また材料のフロー及び加工特性があまりにも早く失われる原因となる。本発明の長時間フロー時間維持剤を本発明の疎水性コーティング組成物に加えると、高温のコーティングがフロー及び加工特性を長期間維持することができ、したがって製造プロセスが商業的に実現可能となる。
【０１２６】
有利には、本発明のセメント質物品の製造中、コーティング組成物は、少なくとも３０分以上、好ましくは少なくとも６０分以上、より好ましくは少なくとも１２０分以上、最も好ましくは少なくとも２４０分以上の間、剛化することなく流体のままであり、加工可能なままである。
【０１２７】
本発明の疎水性仕上げ材組成物は、特定の疎水性仕上げ材コーティング温度で、３０分以上、好ましくは６０分以上、より好ましくは１２０分以上、最も好ましくは２４０分以上の時間、流体のままであり、加工可能なままである。特定の疎水性仕上げ材コーティング温度は、以下に挙げるコーティング温度：約７０°Ｆ、好ましくは約９０°Ｆ、より好ましくは約１１０°Ｆ、さらにより好ましくは１３０°Ｆ、最も好ましくは約１５０°Ｆ、のうちの少なくとも１つである。
【０１２８】
本発明のカルボン酸の典型的なファミリーとしては、上に挙げた化学式（ＩＩ）におけるＲがＣ１−Ｃ２０アルキルまたはＣ１−Ｃ１２アルキルであるものが挙げられる。しかしながら、本発明において長時間フロー時間維持剤として使用するカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、式ＲＣＯＯＭの飽和カルボン酸及びその塩以外のものであることが好ましく、式中、ＲはＨまたはＣ１−Ｃ２０アルキルまたはＣ１−Ｃ１２アルキルであり、ＭはＨである。式ＲＣＯＯＭの飽和カルボン酸及び／またはその塩は、任意選択によるものであり、典型的には本発明の組成物に含まれない。
【０１２９】
本発明のカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、ＤｕｂｅｙらのＵＳ２０１４０２７２４０２、Ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ  Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  Ｆｉｎｉｓｈにおいて流動化剤として開示されているポリカルボキシレート、スルホン化メラミン、及びスルホン化ナフタレンとは異なる。例えば、本発明のカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、マサチューセッツ州ＣａｍｂｒｉｄｇｅのＧｒａｃｅ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ＰｒｏｄｕｃｔｓによるＡＤＶＡ  ＣＡＳＴ及びＡＤＶＡ  ＣＡＳＴ  ５００ポリカルボキシレートエーテル流動化剤、ニュージャージー州ＬｙｎｄｈｕｒｓｔのＳＩＫＡ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが提供しているＳＩＫＡ  ＶＩＳＣＯＣＲＥＴＥ  Ｇ２ポリカルボキシレートエーテル流動化剤、フランスＧｅｎａｙのＣｏａｔｅｘ−Ａｒｋｅｍａから入手可能なＥＴＨＡＣＲＹＬ  Ｍ及びＥＴＨＡＣＲＹＬ  Ｇポリカルボキシレートエーテル流動化剤、ドイツＴｒｏｓｔｂｅｒｇのＢＡＳＦが提供しているＭＥＬＦＬＵＸ  ＰＣＥ２３９、ＭＥＬＦＬＵＸ  ＰＣＥ  ５４１ポリカルボキシレートエーテル流動化剤、並びにスルホン化ナフタレンスルホン酸のナトリウム塩である、ジョージア州ＣｅｄａｒｔｏｗｎのＧｅｏ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓのＤＩＬＯＦＬＯ  ＧＷ流動化剤などの流動化剤とは異なる。従来のセメントをベースとする材料及びコンクリートにおいてフロー制御混和材及び減水混和材として非常に有効であるポリカルボキシレートエーテル流動化剤が、本発明の組成物のフロー挙動に対してほとんど有益でないか、または妨害すらするものであったことを本発明者らが見出したことは注目に値する。ポリカルボキシレートエーテルをベースとする流動化剤は、当技術分野において、非常に良好なフロー挙動を有するセメント質混合物を生成することで知らせているため、この発見は意外かつ驚くべきものである。驚くことに、ポリカルボキシレートエーテル流動化剤を本発明の組成物に添加すると、コーティングの粘度及び（Ｓｈｅｅｎカップ）フロー時間が実質的に増加することが見出された。
【０１３０】
本発明の長時間フロー時間維持剤として使用するカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、共重合性不飽和カルボン酸及び／または共重合性不飽和カルボン酸塩以外のものである。例えば、本発明の長時間フロー時間維持剤として使用するカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、アクリル酸及び／もしくはメタクリル酸、またはそれらの塩以外のものである。
【０１３１】
本発明の長時間フロー時間維持剤として使用するカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、共重合性不飽和カルボン酸及び／または共重合性不飽和カルボン酸塩、例えば、構造式（ＩＶ）の共重合性不飽和カルボン酸及び／または共重合性不飽和カルボン酸塩：
構造（ＩＶ）：
Ｒ３‐Ｒ４‐Ｒ５  （ＩＶ）
のモノカルボン酸モノマー以外のものであることが好ましい。
式中、
Ｒ３はエチレン不飽和部位を有する部分であり、
Ｒ４は存在しないか、または２価の連結基であり、
Ｒ５は少なくとも１つのカルボン酸基（カルボキシル基（Ｃ（Ｏ）ＯＨ）としても知られる）を含む部分である。
【０１３２】
より詳細には、本発明の長時間フロー時間維持剤として使用するカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、共重合性不飽和カルボン酸及び／または共重合性不飽和カルボン酸塩、例えば、構造式（Ｖ）：
【０１３３】
【化６】
2018507839.tif 000015
【０１３４】
の共重合性不飽和カルボン酸及び／または共重合性不飽和カルボン酸塩以外のものであることが好ましい。式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８はＨ、または置換もしくは非置換官能基であり、Ｒ９はカルボキシル基（Ｃ（Ｏ）ＯＨ）を含む官能基、もしくはその重合バージョン、またはそれらの塩である。したがって、例えば、本発明の長時間フロー時間維持剤として使用するカルボン酸及び／またはカルボン酸塩は、構造式（ＶＩ）：
【０１３５】
【化７】
2018507839.tif 000016
【０１３６】
のメタクリル酸以外のものである。
【０１３７】
Ｅ．任意選択による仕上げ材組成物成分
１種または複数の無機充填材及び骨材を、一部の実施形態の疎水性仕上げ材組成物に任意選択により含ませて、例えば、コストを削減し、収縮亀裂を減らすことができる。典型的な充填材としては、砂、タルク、雲母、炭酸カルシウム、か焼粘土、軽石、破砕または膨張パーライト、火山灰、もみ殻灰、珪藻土、スラグ、メタカオリン、及び他のポゾラン材料が挙げられる。これらの材料の量は、強度などの特性が悪影響を受ける点を超えるべきではない。例えば、一部の実施形態においては、骨材または無機充填材の累積量は、湿性仕上げ材組成物（水を含む組成物）の重量の約５０％以下、例えば、約４５％以下、約３０％以下、約２０％以下、約１０％以下、約５％以下、約２％以下、約１％以下、または約０．１％以下である。
【０１３８】
非常に薄い仕上げ材が調製されている場合などの一部の実施形態においては、非常に小さい充填材、例えば砂または微小球の使用が好ましい。含まれる場合、一部の実施形態においては、充填材及び／または骨材は、好ましくは約３０００ミクロン以下、約２５００ミクロン以下、約２０００ミクロン以下、約１５００ミクロン以下、約１０００ミクロン以下、約５００ミクロン以下、または約１００ミクロン以下の粒径を有する。いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、より大きい粒径は、仕上げをするプロセスを妨げ得る場合があり、均一な被覆が場合によってはなされにくくなり得ると考えられる。
【０１３９】
減水混和添加剤、例えば流動化剤などを仕上げ材組成物の実施形態に任意選択により含ませて、水硬性スラリーの流動度を改善することができる。このような添加剤は、分子が互いに対してより容易に移動できるように溶液中に分子を分散させ、それによってスラリー全体の流動性を改善する。スルホン化メラミン及びスルホン化ナフタレンは、流動化剤として使用することができるが、驚くことに、ポリカルボキシレートをベースとする流動化剤は、コーティング流動度に対してほとんど有益でないか、または妨害すらするものであることが見出されている。好ましい流動化剤としては、ジョージア州ＣｅｄａｒｔｏｗｎのＧｅｏ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓのＤＩＬＯＦＬＯ  ＧＷ流動化剤及びオハイオ州ＣｌｅｖｅｌａｎｄのＨａｎｄｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓが提供しているＧＹＰＳＰＥＲＳＥが挙げられる。これらの材料の添加により、使用者がスラリーの流動度を特定の用途に合わせることが可能になる。
【０１４０】
減水混和添加剤は、湿性仕上げ材組成物の重量の約０％〜約５％の量で存在することができる。本発明の実施形態においては、減水混和添加剤は、例えば、表６に挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、湿性仕上げ材組成物に対する重量パーセントを表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「湿性仕上げ材組成物の重量の約０％から約０．５％まで」の範囲である。
【０１４１】
【表６】
2018507839.tif 000017
【０１４２】
所望であれば、任意選択により着色剤を仕上げ材組成物に添加して、組成物または完成物品の色を変えることができる。フライアッシュは典型的には灰色であり、クラスＣフライアッシュは通常、クラスＦフライアッシュより明るい色である。組成物と相溶性である任意の染料または顔料を、任意選択により使用してもよい。二酸化チタンを白色染料として任意選択により使用する。好ましい着色剤は、ケンタッキー州ＣｙｎｔｈｉａｎａのＳｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓが提供しているＡｊａｃｋ  Ｂｌａｃｋである。着色剤は、湿性仕上げ材組成物の重量の約０％〜約２％の量、例えば、湿性仕上げ材組成物の重量の約０．１％〜約２％、湿性仕上げ材組成物の重量の約０．５％〜約２％、湿性仕上げ材組成物の重量の約１％〜約２％、湿性仕上げ材組成物の重量の約０．１％〜約１．５％、または湿性仕上げ材組成物の重量の約０．５％〜約１．５％の量で存在することができる。
【０１４３】
Ｆ．繊維マット
繊維マットは、任意の好適な種類のポリマー繊維もしくは鉱物繊維、またはそれらの組合せを含む。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）、及びセルロース繊維（例えば、綿、レーヨンなど）など、並びにそれらの組合せが挙げられる。さらには、マットの繊維は、疎水性または親水性とすることができ、仕上げ済みまたは未仕上げのものとすることができる。当然ながら、繊維の選択は、セメント質物品が用いられる用途の種類に部分的に依存することになる。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用いられる場合、適切な耐熱性または耐火性繊維が繊維マットにおいて用いられるべきである。
【０１４４】
繊維マットは、織物または不織物とすることができるが、不織布マットが好ましい。不織布マットは、結合材によって共に結合された繊維を含む。結合材は、マット業界において典型的に用いられる任意の結合材とすることができる。好適な結合材としては、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、ステアリン酸化（ｓｔｅａｒａｔｅｄ）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を用いて修飾またはそれらと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、及びスチレンアクリルポリマーなど、並びにそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。好適な繊維マットとしては、セメント質物品用の上張り材料として用いられる市販のマットが挙げられる。
【０１４５】
さらなる説明として、好適なガラス繊維マットの非限定的な例は、直径１６ミクロン、長さ１／２インチから１インチ（長さ約１．２〜２．５ｃｍ）の連続フィラメント繊維を約８０〜９０パーセント（例えば、約８３パーセント）と、呼び直径約２．７ミクロンを有し、基本重量約２４ｌｂ／１０００ｆｔ２を有する生体溶解性マイクロファイバー（Ｊｏｈｎｓ  Ｍａｎｖｉｌｌｅ製のＭＩＣＲＯ−ＳＴＲＡＮＤ  Ｔｙｐｅ  ４８１）を約１０〜２０パーセント（例えば、約１７パーセント）含む。１つの好適なガラス繊維マットは、Ｊｏｈｎｓ  Ｍａｎｖｉｌｌｅ製のＤＵＲＡＧＬＡＳＳ  ８９２４Ｇ  Ｍａｔである。他の好適なガラス繊維マットは、全てＪｏｈｎｓ  Ｍａｎｖｉｌｌｅ製のＤＵＲＡＧＬＡＳＳ  ８９２９  Ｍａｔ、ＤＵＲＡＧＬＡＳＳ  ７５９４、ＤＵＲＡＧＬＡＳＳ  ７５２４である。ガラスマット用結合材は、任意の好適な結合材、例えば、スチレンアクリル結合材とすることができ、これはマットの重量の約１９〜２７％（＋／−３％）とすることができる。ガラスマットは、有色顔料、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、１５〜４０ｌｂ／ＭＳＦとすることができ、厚さは１０〜４０ミルの範囲とすることができる。
【０１４６】
仕上げ材料は、当技術分野において公知の種々の方法のいずれかによって、液体または固体材料（例えば、樹脂、湿性分散粉末、乾燥粉末、または膜）として繊維マットに塗布することができる。例えば、疎水性仕上げ材料は、その疎水性仕上げ材料をはけ塗り、噴霧、ロール塗り、流し込み、浸漬、篩かけ、または上塗りすることにより塗布することができる。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不都合に反応しないならば、任意の一般的な溶媒（例えば、水、アルコールなど）または分散剤を用いて塗布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接着する能力を向上させる溶媒も使用することができる。使用するいずれの溶媒または分散剤も容易に乾燥して、仕上げ材が繊維マットに接着することを妨げる残留物を残さないことが好ましい。液体または分散した仕上げ材料は、繊維マットへの塗布に好適な任意の粘度を有することができる。典型的には、液体または分散した仕上げ材料の粘度は、約５０〜２００クレブス単位（ＫＵ）（約３００〜２０，０００ｃＰ）、例えば約８０〜１５０ＫＵ（約８００〜８，０００ｃＰ）となる。
【０１４７】
繊維マットの表面が不規則な表面であることを認識すれば、仕上げ材料は、完全に連続的である仕上げ材をもたらす必要はない。例えば、液体または粉末の仕上げ材組成物を使用する場合、仕上げ材料は、マットの繊維の間の空隙内に入って仕上げ材に隙間または穴を残してもよい。しかしながら、仕上げ材料は、連続的、かつ望ましくは第１の繊維マットの寸法と同一の広がりを持つ仕上げ材を与えるのに充分な量で塗布することが好ましい。
【０１４８】
Ｇ．プレコーティングされた繊維マット
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ことが好ましい。プレコーティングされた、では、セメント質芯材料に付けられる前にマットが結合材コーティングでコーティングされていることを意味する。後に続く説明において、「ウェブ」及び「マット」という用語は互換的に使用され、マット及びウェブは「フェーサ」として使用することができるという意味では、全ての３つの用語は互換的に使用してもよいことがさらに理解されるであろう。石膏ボードまたは他のセメント質ボードにおいて、例えばフェーサとして使用するのに好適なコーティングされたガラスマットは、実質的に多孔性で主にガラスのマット基材を使用する方法によって形成する。ガラスマット基材は、ガラス繊維不織布を含む。コーティングされたガラスマットの結合材コーティングは、マットの厚さの１０〜７５％、好ましくはマットの厚さの約２５％〜７５％に有利に浸透して、それにより、より高い引張り強さを与える。コーティングはこの範囲（マットの厚さの１０〜７５％）のいずれの深さまで拡がっても、本質的に均一に拡がる。均一な深い浸透は、Ｂｕｓｈらの米国特許出願公開第２００７／００４２６５７号Ａ１において記載されている１種または複数のコーティング技術により実現され、当該出願は引用することによって本明細書に組み込まれる。この技術により、コーティング混合物のガラスマット基材への曝露の増加が容易になり、それにより、より均一なコーティングの浸透が実現する。ガラス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％以下）は、セメント質芯材料のセメント質スラリー、例えば石膏スラリーまたは他のスラリーと結合する目的に充分な程度に厚い。
【０１４９】
コーティングされていない未処理のガラスマット基材は、１０００平方フィート当たり約１２ポンドから１０００平方フィート当たり約５０ポンドの間の重量を有する。コーティングは、約４０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂ／ＭＳＦ、好ましくは５０〜１００ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは６１〜７５ｌｂ／ＭＳＦの量で存在し、ガラスマット基材へ部分的にのみ染み込んでいる。平均で、コーティングされたガラスマットの単位面積当たりの重量は、コーティング前のガラスマット基材の重量の約６倍以下である。コーティングは、コーティングの無いガラスマット基材の引張り強さよりも平均で１．３３倍以上大きい引張り強さも、コーティングされたガラスマットに与えることが好ましい。コーティングされたガラスマットの多孔性は充分に低いので、石膏スラリーまたは他のセメント質スラリーは浸透できないが、（石膏スラリーを使用する場合に）加熱したときに石膏スラリーからの水蒸気の排出が可能であるのに充分な程度に多孔性である。コーティングされたガラスマットの多孔性は、石膏スラリーまたは他のセメント質スラリーが、露出した個々のガラス繊維の本質的に全てを完全に被覆することが可能であるのに充分な程度に多孔性である。コーティングされたガラスマットの多孔性は、約１．３ＣＦＭ（立方フィート毎分毎平方フィート）〜約５．０ＣＦＭの範囲である。
【０１５０】
好適な繊維マットとしては、セメント質物品用の上張り材料として用いられる市販のマットが挙げられる。
【０１５１】
結合材コーティングに好適なポリマー結合材としては、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、ステアリン酸化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を用いて修飾またはそれらと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、及びスチレンアクリルポリマーなど、並びにそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１５２】
通常使用するコーティングポリマー用モノマーはアクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、及びアクリル酸エチルなどである。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、及びアクリル酸２‐エチルヘキシルからなる群から選択される１種または複数のモノマーを含むことが好ましい。
【０１５３】
コーティングポリマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、及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種のアクリルモノマーから誘導されることが好ましい。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とすることができる。例えば、少なくとも１種のポリマーは、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とすることができる。典型的には、少なくとも１種のポリマーは、スチレン、アルファ‐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、及びＣ４〜Ｃ８共役ジエン、例えば１，３‐ブタジエン、イソプレン、またはクロロプレンからなる群から選択される１種または複数のモノマーからさらに誘導される。
【０１５４】
例えば、コーティングポリマーは、純アクリル、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とすることができる。
【０１５５】
純アクリルは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。スチレンアクリルは、スチレン、並びにアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。ビニルアクリルは、酢酸ビニル、並びにアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。アクリル化エチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレン、酢酸ビニル、並びにアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及び／またはメタクリル酸エステルを主モノマーとして含むことが好ましい。モノマーは、当業者であれば容易に理解するように、アクリルアミド及びアクリロニトリルなどの他の主モノマー、並びにイタコン酸及びメタクリル酸ウレイドなどの１種または複数の機能性モノマーも含むことができる。特に好ましい実施形態においては、膜形成ポリマーは、アクリル酸ブチル及びメタクリル酸メチルを含むモノマーから誘導され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アクリルである。
【０１５６】
ポリマー結合材は、好ましくはラテックス、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な分散液（エマルション）である。無機充填材と共に使用されるポリマーラテックス結合材の例は、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）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶｄＣ）、修飾ポリ塩化ビニル（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）、及びスチレン−アクリレート（ＳＡ）であるが、これらに限定されない。本発明においては、結合材としてアスファルトを使用しない。コーティングのラテックス結合材（ポリマー）は、Ｂｕｓｈらの米国特許出願公開第２０１０／００８７１１４号によって開示されているように、バーサチック酸及び／またはバーサチック酸エステルから誘導されるポリマーを含んでもよく、当該出願は引用することによって本明細書に組み込まれる。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）を含むラテックスとしてもよい。
【０１５７】
合成ラテックスは典型的には乳化重合によって作製される。乳化重合はラジカル重合の１種であり、通常、水、モノマー、及び界面活性剤を組み入れたエマルションを用いて開始する。例えば、本発明のアクリレートコーティングでの使用に好適な合成ラテックスは、界面活性剤で乳化し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結合材、好ましくはアクリルまたはバーサチック酸異性体のビニルエステルで構成されたアクリルラテックスポリマー結合材を生成することによって作製する。
【０１５８】
最も一般的な乳化重合の種類は、水の連続相中でモノマー（油）の液滴が（界面活性剤で）乳化された水中油エマルションである。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も、乳化剤／安定剤として作用させるのに使用することができる。「乳化重合」と呼ばれているが、重合はエマルション液滴で生じるのではなく、プロセスの最初の数分で自発的に形成するラテックス粒子で起こる。これらのラテックス粒子のサイズは典型的には１００ｎｍであり、多くの個々のポリマー鎖でできている。各粒子は界面活性剤によって取り囲まれているので、粒子は互いに凝集することを妨げられていて、界面活性剤の電荷は静電的に他の粒子と反発する。
【０１５９】
Ｂｕｓｈらの米国特許出願公開第２００７／００４２６５７号Ａ１のコーティング技術により、コーティング混合物のガラスマット基材への曝露の増加が容易になり、それにより、ガラスマットの内部空間への均一でより深いコーティングの浸透が実現する。当該出願は引用することによって本明細書に組み込まれる。浸透は、マットの厚さの２５％以上の深さまでであるが、好ましくはマットの厚さの約７５％未満の深さまでであり、すなわち、完全に浸透するほど深くはない。このように曝露が増加すること、及び均一に深く浸透することは様々な技術によって実現され、その技術としては、Ｂｕｓｈらの米国特許出願公開第２００７／００４２６５７号Ａ１により以下で詳細に説明される技術が挙げられるがこれに限定されない。
【０１６０】
ガラスマットをプレコーティングするためのコーティングは、いくつかの天然の無機結合材を含有する充填材料を含有することが好ましい。天然の結合材を含むこれらの充填材は、好適なメッシュサイズのものである必要がある。最低許容品質は、８５重量％以上の充填材が、２００メッシュのスクリーン（８５／２００グレード）を通過する品質である。
【０１６１】
無機充填材である石膏は、鉱物質顔料（二水石膏として）と結合材（半水石膏として）の両方とすることができる。
【０１６２】
本発明において使用す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いてラテックス結合材と共に有用な無機結合材の例は、以下のもの：酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、生石灰（ＣａＯ）を含有する石灰石、ケイ酸カルシウムを含有する粘土、ケイ酸カルシウムを含有する砂、酸化アルミニウムを含有するアルミニウム三水和物、及び硫酸マグネシウムもしくは塩化マグネシウムのいずれかまたはその両方を含有する酸化マグネシウム、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、一部のＩＩＡ属元素（アルカリ土類金属）の他の複合物、並びに水酸化アルミニウムであるが、これらに限定されない。このような複合物無機結合材の一例は一般的なポルトランドセメントであり、これは様々なケイ酸カルシウム−アルミニウムの混合物である。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し、その結果、貯蔵寿命が短いコーティング混合物を作製し得る。また、オキシ塩化マグネシウムとオキシ硫酸マグネシウムの両方は、水和によって硬化する複合物無機結合材である。このようなコーティングは急いで使用する必要があり、さもないと固まる可能性がある。オキシ塩化マグネシウムまたはオキシ硫酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、及びケイ酸カルシウムは、非常にわずかのみ水に溶け、本発明の有用な結合材である。ケイ酸ナトリウムなどの水にすぐに溶ける無機結合材は、適さない天候で長期間使用可能ではないと現在考えられている。本発明の好ましい無機結合材は生石灰であり、これはコーティングミックス中で水和しないが、空気中から二酸化炭素が加わることによりゆっくりと石灰石に変換されることによって硬化し、したがって水溶性ではない。
【０１６３】
本発明において使用す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いてラテックス結合材と共に有用な無機顔料の例は、粉砕石灰岩（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、軽石、粉砕パーライトもしくは膨張パーライト、火山灰、もみ殻灰、珪藻土、スラグ、メタカオリン、フライアッシュ、及び他のポゾラン材料、またはこれらの物質のうちの任意の２つ以上の組合せであるが、これらに限定されない。
【０１６４】
結合材コーティングは、水を含まない重量に基づいて３〜１０重量％のポリマー及び９０〜９７重量％の無機充填材、好ましくは乾燥（換言すると、水を含まない）重量に基づいて４〜７重量％のポリマー及び９３〜９６重量％の無機充填材を含む。典型的には、充填材は結合材コーティングの約９０重量％〜９５重量％である。
【０１６５】
プレコーティングされたガラスマットの重量は、典型的には５０〜２１５ｌｂ／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ガラスマットとしては、ミシシッピ州ＭｅｒｉｄｉａｎのＡｔｌａｓ  Ｗｅｂ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ／ＷＥＢＴＥＣＨ（登録商標）が提供しているＷＴ  ＥＳ  ９０００シリーズ及びＷＴ  ＰＳ−１Ｇ  ９０００シリーズのコーティングされたガラスフェーサが挙げられる。
【０１６６】
Ｈ．製品構造
第１の繊維マットに塗布された疎水性仕上げ材は、層の形態であることが好ましい。層は、製造中にセメント質スラリーが繊維マットに浸透することを遅らせるか、または防ぐのに充分な程度に厚いことが望ましい。
【０１６７】
仕上げ材は、仕上げ材表面に付けられた水が、約３０°以上（例えば、約４０°以上）、例えば約３０°から約１２０°、または約５０°から約１００°の接触角を示すようなある程度の疎水性を有することが望ましい。接触角は、任意の好適な技術によって測定することができる。
【０１６８】
コーティングされていないマット及び疎水性仕上げ材は、望ましい密度及び厚さの複合体を一緒に形成することができる。有利には、本発明の実施形態の疎水性仕上げ材は、仕上げ材中の成分の驚くべき相乗的効果に起因して、少量の仕上げ材及び薄い厚さの仕上げ材を使用しながらも前述の耐水性及び前述の機械的特性をもたらす。例えば、一部の実施形態においては、仕上げ済み繊維マット複合体の厚さは、約０．００７５インチ〜約０．０４０インチ（７．５〜４０ミル）、例えば約０．０１００〜約０．０３０インチ（１０〜３０ミル）、または約０．０１２５〜約０．０２０インチ（１２．５〜２０ミル）とすることができる。本発明の実施形態においては、仕上げ済み繊維マット複合体の厚さは、例えば、以下の表７Ａ及び表７Ｂに挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、仕上げ済み繊維マット複合体のインチ単位の厚さを表している。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、表７Ａにおける最初の「Ｘ」は、「０．００７５インチから約０．０１００インチまで」の範囲である。
【０１６９】
【表７Ａ】
2018507839.tif 000018
【０１７０】
【表７Ｂ】
2018507839.tif 000019
【０１７１】
したがって、仕上げ済み繊維マット複合体の厚さは、表７Ａまたは表７Ｂに記載されている前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【０１７２】
プレコーティングされていない繊維マットを疎水性仕上げ材組成物と共に使用する一部の実施形態においては、仕上げ済み繊維マット複合体の密度は、約６５ｐｃｆ（ポンド毎立方フィート）〜約１２５ｐｃｆ、好ましくは約７５ｐｃｆ〜約１１５ｐｃｆ、または約８０ｐｃｆ〜約１２０ｐｃｆとすることができる。本発明のこれらの実施形態においては、仕上げ済みのプレコーティングされていない繊維マット複合体の密度は、例えば、以下の８に挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、仕上げ済みマット複合体のｌｂ／ｃｕ．ｆｔ．単位の密度を表している。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「６５ｐｃｆから約７０ｐｃｆまで」の範囲である。
【０１７３】
【表８】
2018507839.tif 000020
【０１７４】
したがって、仕上げ済み繊維マット複合体の密度は、前述の端点のいずれかの間の範囲を有することができる。
【０１７５】
一部の実施形態においては、疎水性仕上げ材組成物の重量は、約４０ｌｂ／ＭＳＦ（ポンド毎１０００平方フィート）〜約２００ｌｂ／ＭＳＦ、例えば約６０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６０ｌｂ／ＭＳＦ、または約８０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１２０ｌｂ／ＭＳＦとすることができる。本発明の実施形態においては、仕上げ材の重量は、例えば、以下の表９に挙げる通りとすることができる。表において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、ｌｂ／ＭＳＦ単位の仕上げ材の重量を表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「４０ｌｂ／ＭＳＦから約５０ｌｂ／ＭＳＦまで」の範囲である。
【０１７６】
【表９】
2018507839.tif 000021
【０１７７】
したがって、仕上げ材の重量は、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【０１７８】
驚くことに、プレコーティングされていないマットを使用する（換言すると、プレコーティングされたマットを使用しない）実施形態においては、仕上げ材組成物は、本発明の実施形態によれば、機械的特性を達成または維持しながらも、かなり多い量の仕上げ材を必要とせずに、耐水性及び／または水バリアー性を向上させることにおいて特に有効であり、その理由は、疎水性仕上げ材が、コーティングされていない（プレコーティングされていない）マットに実質的に浸透しているからである。例えば、一部の実施形態においては、仕上げ材の浸透の深さは、繊維マットの厚さの約６０％以上、例えば、繊維マットの厚さの約７０％以上または約８０％以上の浸透とすることができる。コーティングされていないマットを使用する本発明の実施形態においては、仕上げ材の浸透の深さは、例えば、以下の表１０に挙げる通りとすることができる。表１０において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、浸透されているマットの厚さのパーセントを表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「繊維マットの厚さの約６０％超から繊維マットの厚さの約６５％超の量まで」の範囲である。
【０１７９】
【表１０】
2018507839.tif 000022
【０１８０】
したがって、仕上げ材の浸透の深さは、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【０１８１】
プレコーティングされたガラスマット及び疎水性仕上げ材コーティングは、疎水性仕上げ材がガラスマットへごくわずかに浸透した層を形成することになる。仕上げ済み繊維マット複合体の厚さは、約０．０１８インチ〜約０．０８０インチ（１８〜８０ミル）、好ましくは約０．０２５〜約０．０７０インチ（２５〜７０ミル）、または約０．０４０〜約０．０６０インチ（４０〜６０ミル）とすることができる。
【０１８２】
プレコーティングされたガラスマットを用いた好ましい実施形態においては、プレコーティングされたマット上の疎水性仕上げ材組成物の重量は、約４０ｌｂ／ＭＳＦ（ポンド毎１０００平方フィート）〜約２００ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは約５０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１００ｌｂ／ＭＳＦ、最も好ましくは６１ｌｂ／ＭＳＦ〜７５ｌｂ／ＭＳＦである。
【０１８３】
有利には、疎水性コーティングは、有意な剛化をすることなく３０分間以上流体のままであり、加工可能なままである。仕上げ材における長時間フロー時間維持剤の組合せが望ましい。本発明は、周囲条件下及び高温でこの利点を達成する。例えば、一部の実施形態においては、仕上げ材の凝結及び乾燥時間（７５°Ｆ／相対湿度（ＲＨ）５０％の周囲条件下）は、約３０〜約６０分（例えば、約３０〜約５０分、約３０〜約４５分、約３０〜約４０分、または約３０〜約３５分）とすることができる。本発明の実施形態においては、仕上げ材の凝結及び乾燥時間（７５°Ｆ／５０％ＲＨの周囲条件下）は、例えば、以下の表１１に挙げる通りとすることができる。表１１において、「Ｘ」は、「約［第１行の対応する値］から約［第１列の対応する値］」までの範囲を表す。示されている値は、仕上げ材が凝結及び乾燥する分数を表す。表現を容易にするために、各値は「約」でその値を表すことが理解されるであろう。例えば、最初の「Ｘ」は、「約３０分から約３５分まで」の範囲である。
【０１８４】
【表１１】
2018507839.tif 000023
【０１８５】
したがって、仕上げ材の凝結及び乾燥時間（−７５°Ｆ／５０％ＲＨの周囲条件下）は、前述の端点のいずれかの間でありその端点を含む範囲を有することができる。
【０１８６】
Ｉ．セメント質物品、セメント質ボード
本発明のセメント質物品は、セメント質芯材を有する。セメント質芯材は、石膏及び／もしくは水硬性セメントを含有するか、またはそれから誘導された任意の材料、物質、または組成物を、任意の好適な添加剤と共に含むことができる。セメント質芯材において使用することができる材料の非限定的な例としては、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、天然、合成または化学修飾硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム二水和物（「石膏」、「凝結石膏」または「水和石膏」）、及びそれらの混合物が挙げられる。本明細書において使用する場合、「硫酸カルシウム材料」と言う用語は、上で参照した硫酸カルシウムの形態のいずれかを指す。石膏ボードにおいて、硫酸カルシウム半水和物は、水と反応すると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、窯炉において硫酸カルシウム二水和物が過熱され脱水することに起因して形成されるいくらかの硫酸カルシウム半水和物を含むことができる。
【０１８７】
セメント質芯材用の添加剤は、セメント質物品、例えば石膏ボードまたはセメントボードを作製するために一般に用いられる任意の添加剤とすることができる。このような添加剤としては、建造用添加剤、例えば鉱滓綿、連続ガラス繊維またはチョップトグラスファイバー（ファイバーグラスとも呼ばれる）、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、及び紙繊維、並びに化学添加剤、例えば発泡剤、充填材、促進剤、糖、増強剤、例えばリン酸塩、ホスホン酸塩、及びホウ酸塩など、遅延剤、結合材（例えば、デンプン及びラテックス）、着色剤、殺菌剤、並びに殺生物剤などが挙げられるが、これらに限定されない。これらの一部及び他の添加剤の使用の例は、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、及び同第６，７７４，１４６号、並びに米国特許公開第２００４／０２３１９１６号Ａ１、同第２００２／００４５０７４号Ａ１、及び同第２００５／００１９６１８号Ａ１において記載されている。
【０１８８】
セメント質芯材は、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ことが好ましい。有利には、必要に応じて、一部の実施形態において、セメント質芯材は、疎水性薬剤、例えばシリコーン系材料（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）も、芯材料の耐水性を改善するのに好適な量で含む。セメント質芯材が、シロキサン触媒、例えば酸化マグネシウム（例えば、硬焼酸化マグネシウム）、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を含むことも好ましい。シロキサン及びシロキサン触媒は、任意の好適な量で、本発明の耐水性セメント質物品を調製する方法に関して本明細書において記載する任意の好適な方法、または、例えば、米国特許公開第２００６／００３５１１２号Ａ１または同第２００７／００２２９１３号Ａ１において記載されている任意の好適な方法によって加えることができる。セメント質芯材は、強度改善添加剤、例えばリン酸塩（例えば、米国特許公開第２００２／００４５０７４号Ａ１、同第２００５／００１９６１８号Ａ１、及び同第２００７／００２２９１３号Ａ１において記載されているポリリン酸塩）及び／またはあらかじめブレンドされた不安定及び安定な石鹸（例えば、米国特許第６，３４２，２８４号、同第６，６３２，５５０号、及び同第６，８００，１３１号、並びに米国特許第５，６８３，６３５号及び同第５，６４３，５１０号に記載のもの）も含むことが望ましい。
【０１８９】
セメント質芯材は、紙繊維またはガラス繊維を含むことができるが、好ましくは紙繊維及び／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、またはさらに約０．０５重量％未満の紙繊維及び／もしくはガラス繊維を含むか、またはこのような繊維を含まず）、重量％は、水を含まない（乾燥）重量に基づいてセメント質芯材の重量に基づく。本明細書においては、芯材は、当技術分野において公知のように、１つまたは複数の高密度スキムコート及び／またはハードエッジを含むことができる。
【０１９０】
セメント質物品は、所望の用途に適した任意の種類または形状のいずれかのものとすることができる。セメント質物品の非限定的な例としては、任意のサイズ及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る）及びセメントパネル（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る）が挙げられる。セメント質パネルという用語は、石膏パネルとセメントパネルの両方を包含する。石膏パネルは、その芯材において、乾燥重量に基づいて５０重量％超の石膏を有する。セメントパネルは、その芯材において、乾燥重量に基づいて２０重量％超のポルトランドセメントを有する。任意選択により、セメントパネルは石膏及び他の添加剤をさらに含む。
【０１９１】
ボードに加えて、本発明の疎水性仕上げ材コーティングの組成物は、床及び壁へのタイルの設置用の防水タイル薄膜；防水野地薄膜；内装用途でのコンクリート床及び壁に使用するための防水コーティング；コンクリート屋根、壁、バルコニー、及び基礎に使用するための外装防水コーティング；壁及び屋根のシージング用外装防水コーティング；外装壁及び屋根用の空気及び水バリアー；有色及び装飾コーティング；防火コーティング；木材系材料、金属、及びプラスチックに塗布されるコーティング；亀裂充填用製品、及び他の建築物補修用製品；スキムコート及び補修材製品；彫刻用製品として有用である。
【０１９２】
図１に、本発明のボード２の模式図を示す。ボード２は、セメント質芯材１０と、２つの繊維マット２０と、２つの疎水性仕上げ材組成物のコーティング３０と、を含む。
【０１９３】
当該物品は、塗り床組成物、好ましくはセルフレベリング性の塗り床組成物、例えば、セメント質層と、セメント質層に面する疎水性仕上げ材と、を有する床下敷き材とすることもできる。図１Ａに、セメント質層１２と、疎水性仕上げ材組成物のコーティング３２と、を含む本発明の複合下敷き材１４の模式図を示す。セメント質層は、典型的にはセメントをベースとする層または石膏をベースとする層である。セメント質層という用語は、石膏層とセメント層の両方を包含する。石膏層は、乾燥重量に基づいて５０重量％超の石膏を有する。セメント層は、乾燥重量に基づいて２０％超のポルトランドセメントを有する。任意選択により、セメント層は石膏及び他の添加剤を含む。
【０１９４】
また、仕上げ材組成物は、物品の１つまたは複数の面に好都合な特性を与えるのに有用である。セラミックタイルの下敷き材として使用するための仕上げ材は、好ましくは、補強される繊維基礎マットまたはスクリムに本発明の疎水性仕上げ材組成物をロール塗りするか、または均すことによって調製することができる。その後、薄膜の形態でコーティングされた製品は、セラミックタイル及び合成石材の設置用の床及び壁上の基材として使用することができる。彫刻成形品または建築成形品は、異なる芯材で作製される可能性があり、次いで充分な厚さの当該組成物を用いて仕上げて、それによりその品が、一般的な工具を用いて成形、彫刻、適合、または細部装飾されることが可能になる。
【０１９５】
本発明の一部の実施形態による製品は、耐水性及び／または防水特性に加えて、望ましい強度及び可撓性を達成することができる。この目的のために、本発明の実施形態による製品は、望ましくなく脆化し過ぎず、または反対に強度を損なわずに、耐水性及び不透水性を達成する。
【０１９６】
したがって、一部の実施形態（プレコーティングされていない繊維マットを有する実施形態及びプレコーティングされた繊維マットを有する実施形態）においては、本発明による製品は、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３、及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に記載されている製品仕様に適合する。例えば、釘引き抜き抵抗に関して、本発明の一部の実施形態による製品は、約４０ポンド以上、例えば約７０ポンド以上、または約９０ポンド以上の釘引き抜き抵抗を有する。ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８における釘引き抜き仕様は、１／２”では７０ｌｂ超、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８における釘引き抜き仕様は、１／２”では８０ｌｂ超である。釘引き抜き抵抗は、ボードの厚さに応じて変わり得る。１／４”のボード厚さの場合、本発明の実施形態による釘引き抜き抵抗は、約４０ポンド以上である。１／２”のボード厚さの場合、本発明の一部の実施形態による釘引き抜き抵抗は、約７０ポンド以上である。５／８”のボード厚さの場合、本発明の一部の実施形態による釘引き抜き抵抗は、約９０ポンド以上である。
【０１９７】
本発明の実施形態（プレコーティングされていない繊維マットを有する実施形態及びプレコーティングされた繊維マットを有する実施形態）による製品は、望ましい曲げ強度特性も示す。例えば、一部の実施形態においては、曲げ強度は、支承縁部がボード縁部に平行な状態で約４０ポンド以上（例えば、約８０ポンド以上、もしくは約１００ポンド以上）、または支承縁部がボード縁部に垂直な状態で約５０ポンド以上（例えば、約１００ポンド以上、もしくは約１４０ポンド以上）である。曲げ強度は、ボード厚さに応じて変わり得る。１／４”のボード厚さの場合、一部の実施形態において曲げ強度は、支承縁部がボード縁部に平行な状態で約４０ポンド以上、及び／または支承縁部がボード縁部に垂直な状態で約５０ポンドである。１／４”のボード厚さの場合、一部の実施形態において曲げ強度は、支承縁部がボード縁部に平行な状態で約８０ポンド以上、及び／または支承縁部がボード縁部に垂直な状態で約１００ポンド以上である。５／８”のボード厚さの場合、一部の実施形態において曲げ強度は、支承縁部がボード縁部に平行な状態で約１００ポンド以上、及び／または支承縁部がボード縁部に垂直な状態で約１４０ポンド以上である。
【０１９８】
本発明による製品は、望ましい芯材硬度、端部硬度、及び縁部硬度、並びに望ましい表面吸水、加湿たわみ、及びせん断接着強度も達成する。例えば、一部の実施形態においては、平均の芯材硬度、端部硬度、及び縁部硬度は、約１５ポンド以上である。一部の実施形態においてボードの表側の平均表面吸水は、ＡＳＴＭ  Ｃ１６５８に準拠して、２時間の経過時間後に約１．６グラム以下であるか、またはＡＳＴＭ  Ｃ１６５８に準拠して、２時間の経過時間後に０．５０グラム以下である。加湿たわみに関しては、一部の実施形態においてボードの平均たわみは約２インチ以下、例えば約１インチ以下、好ましくは約１／４インチ以下、例えば約１／８インチ以下である。加湿たわみは、ボード厚さに応じて変わり得る。１／２”のボード厚さの場合、一部の実施形態においては、平均加湿たわみは、約２インチ以下である。５／８”のボード厚さの場合、平均加湿たわみは約１インチ以下、好ましくは１／４インチ以下である。５／８”のボード厚さの場合、平均加湿たわみは約１／８インチ以下である。本発明の一部の実施形態においてせん断接着強度は、ＡＳＴＭ  Ｃ１３２５に準拠して試験した場合に約５０ｐｓｉ以上である。一部の実施形態においては、仕上げ材組成物は、約９以上、例えば約９．５以上、または約１０以上のｐＨを有する。
【０１９９】
一実施形態においては、ボードが厚さ１／２”（ボード全体の厚さ、芯材のみではない）のボードに成型されたとき、ボードは、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３に準拠した約７０ポンド以上の釘引き抜き抵抗を有する。
【０２００】
別の実施形態においては、ボードが厚さ１／２”（ボード全体の厚さ、芯材のみではない）のボードに成型されたとき、ボードは、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した約８０ポンド以上の釘引き抜き抵抗を有する。
【０２０１】
別の実施形態においては、ボードが厚さ１／２”のボードに成型されたとき、ボードは、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３、またはＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した、支承縁部がボード縁部に平行な状態での約８０ポンド以上の曲げ強度、及び／または支承縁部がボード縁部に垂直な状態での約１００ポンド以上の曲げ強度を有する。
【０２０２】
好ましい実施形態においては、耐水性を改善し、疎水性が比較的低い仕上げ材組成物を使用できるようにし、可能性としてより少ないシランを使用できるようにするか、またはシランを使用しないことを可能にするため、無機セメント質パネルの表面補強用の繊維マットは、結合材コーティングでプレコーティングされた上記の繊維マットである。これにより、
【０２０３】
上記のセメント質をベースとする芯材、
【０２０４】
ガラス繊維不織布を有するガラスマット基材と、マットの１面上の結合材コーティングであって、ポリマー結合材及び無機充填材を含む結合材コーティングと、を含む繊維マットであって、無機充填材は、無機顔料及び無機結合材からなる群のうちの少なくとも１要素から選択され、結合材コーティングは約４０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは約５０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１００ｌｂ／ＭＳＦ、最も好ましくは約６１ｌｂ／ＭＳＦ〜約７５ｌｂ／ＭＳＦの量で存在し、コーティングは、コーティングされたガラスマットの１つの面から、コーティングされたガラスマットの厚さの一部分である深さまでガラスマット基材に均一に浸透している、繊維マット、並びに
【０２０５】
上記の疎水性仕上げ材組成物が任意選択でシランを含む、上記の疎水性仕上げ材組成物の層
を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になるマット上張りセメント質ボードであって、
【０２０６】
上記の疎水性仕上げ材組成物の層が、繊維マットの結合材コーティングでコーティングされた面に接着しており、セメント質をベースとする芯材が、繊維マットの反対側の面に接着している、マット上張りセメント質ボードが得られる。
【０２０７】
疎水性仕上げ材組成物層は、コーティングされた繊維マットの未処理のガラス繊維面ではなく、コーティングされた面に接着する。セメント質をベースとする芯材は、未処理のガラス繊維面に接着する。この実施形態の疎水性仕上げ材は、任意選択によりシランを含む。しかしながら、シランの存在は、さらなる耐水性が所望される場合に好ましい。製造コストを減らすには、シランが存在しないことが好ましい。
【０２０８】
図１４に、プレコーティングされたガラスマットを使用する本発明のボード３０２の模式図を示す。ボード３０２は、セメント質芯材３１０と、ポリマーでコーティングされたコーティングされた部分３２２及びコーティングされていない部分３２６を含む２つのプレコーティングされた繊維マット３２０と、２つの疎水性仕上げ材組成物のコーティング３３０と、を含む。
【０２０９】
図１４Ａに、セメント質層３１２と、ポリマーでコーティングされたコーティングされた部分３２２及びコーティングされていない部分３２６を含む１つの繊維マット３２０と、疎水性仕上げ材組成物のコーティング３３２と、を含む本発明のボード３１４の模式図を示す。セメント質層３１２は、典型的にはセメントをベースとする層または石膏をベースとする層である。セメント質層という用語は、石膏層とセメント層の両方を包含する。石膏層は、乾燥重量に基づいて５０重量％超の石膏を有する。セメント層は、乾燥重量に基づいて２０％超のポルトランドセメントを有する。任意選択により、セメント層は石膏及び他の添加剤を含む。
【０２１０】
図１５に、本発明において使用するためのコーティングされたガラスマット３２０の断面図を示す。コーティングされたガラスマット３２０のコーティングされた部分３２４の厚さの寸法（参照番号３２４Ａで表されている）は、約０．００２〜０．０５０インチ（２〜５０ミル）である。コーティングされた部分３２２のコーティングの浸透の測定された厚さは矢印３２２Ａによって示されており、コーティングされていないままの部分３２６の厚さは矢印３２６Ａによってラベル表示されている。これらの寸法は、コーティングされたマットの厚さの１０〜７５％にわたるコーティングされた部分に特にあてはまり、マットの厚さは０．０１５〜０．０６５（１５〜６５ミル）である。
【０２１１】
プレコーティングされたマットを使用する製品は、例えば、外装シージングパネル、タイル下地ボード、床下敷き材、屋根ボード、または内装壁及び天井ボードとすることができ、例えばコーティングされたボードは、塗料または他の乾式壁仕上げ材を有する内装ボード、タイル有りまたはタイル無しの天井として使用することができる。
【０２１２】
Ｊ．耐水性
本発明のセメント質ボードの表面吸水は、ＡＳＴＭ  Ｃ４７３に準拠して測定した場合に、好ましくは１．６グラム未満、より好ましくは０．５グラム未満、さらに好ましくは０．４５グラム未満、さらにより好ましくは０．グラム未満、最も好ましくは０．３グラム未満である。ＡＳＴＭ  Ｃ１６５８に準拠して、１．６ｇ未満が測定される。ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８に準拠して、０．５ｇ未満、０．４５未満、及び０．４未満が測定される。
【０２１３】
本発明の実施形態は、例えばマット上張り用途のために耐水性の改善をもたらし、一部の実施形態においては、本発明の製品は、実質的な不透水性を達成することができ、水バリアー特性を可能にする。本発明によるボードは、ＡＳＴＭ  Ｄ４０６８−０９（Ａｎｎｅｘ  ２：  Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｔｅｓｔ）を修正している米国国家規格協会（ＡＮＳＩ）規格ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０（２００８年１０月改訂）に準拠した防水性の試験に合格することが好ましい。防水性試験は、試料上で２４インチの静水頭を用いて行う。本発明による製品は、望ましい耐水性を示すだけでなく、一部の実施形態においては防水性も示す。したがって、本発明の実施形態による製品は、本明細書において説明するように、このような不透水性が特に望ましい用途において有用である。防水性規格に合格することにより、有利には、本発明の実施形態による製品が、国際的な建築物及び住居法規に従った防水性規格に準拠する地域で使用されることが可能になる。
【０２１４】
Ｋ．セメント質物品を調製する方法
本発明によるセメント質物品は、上記の疎水性仕上げ材組成物を塗布して複合体を形成することを含め、任意の好適な方法によって調製することができ、その方法としては、本明細書において記載する本発明の方法、並びに、例えば、２０１３年３月１５日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐｒｅｐａｒｉｎｇ  Ｍａｔ−Ｆａｃｅｄ  Ａｒｔｉｃｌｅ」と題する同一出願人による米国特許出願第１３／８３７，０４１号（米国特許出願公開第２０１４／０２６１９５４号）、及び２０１３年３月１５日に出願された「Ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ  Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  Ｆｉｎｉｓｈ」と題する同一出願人による米国特許出願第１３／８３５，５５６号（米国特許出願公開第２０１４／０２７２４０２号）の対応部分において記載されている方法が挙げられるがこれらに限定されず、当該出願は両方とも、引用することによって本明細書に組み込まれる。
【０２１５】
本発明による繊維マット上張りセメント質物品を調製する方法の実施形態は、（ａ）ポリマー繊維または鉱物繊維の織布または不織布を含む第１の繊維マットにセメント質スラリーを付着させること、（ｂ）セメント質スラリーの頂部に第２の繊維マットを付着させること、（ｃ）セメント質スラリーを固まらせ、それによって繊維マット上張りセメント質物品を用意すること、（ｄ）繊維マット上張りセメント質物品の１つの面または両面に疎水性仕上げ材を塗布することを含む。
【０２１６】
本発明によるセメント質物品を調製する方法は、繊維マット上張りセメント質物品を作製するのに用いられる、当技術分野において公知の既存の石膏ボード製造ラインで行うことができる。簡単に述べると、プロセスは、典型的には、繊維マット材料をコンベヤー上、またはコンベヤーに載っている形成テーブル上に排出し、次いでそれをミキサーの排出管の下に配置すること（例えば、当技術分野において公知のゲート−キャニスター−ブート配置、または米国特許第６，４９４，６０９号及び同第６，８７４，９３０号に記載されている配置）を含む。セメント質スラリーの成分は、排出管を備えるミキサーに供給し、そこで撹拌してセメント質スラリーを形成する。発泡剤は、排出管（例えば、米国特許第５，６８３，６３５号及び同第６，４９４，６０９号において記載されているゲート）において加えることができる。セメント質スラリーは、繊維マット上張り材料上に排出される。スラリーは、必要に応じて、繊維マット上張り材料上に広げて、任意選択により、繊維マットまたは他の種類の上張り材料（例えば、紙、箔、プラスチックなど）としてもよい第２の上張り材料で覆う。それによって用意された湿性セメント質組立体は、物品を所望の厚さの寸法にする形成ステーションに運ばれ、そして所望の長さに裁断する１つまたは複数のナイフセクションへ運ばれて、セメント質物品がもたらされる。セメント質物品は、固まらせて、任意選択により乾燥プロセス（例えば、空気乾燥による乾燥プロセス、またはセメント質物品を、窯炉を通して移動させることによる乾燥プロセス）を用いて過剰水を除去する。上記のステップの各々、並びにこのようなステップを行うためのプロセス及び設備は、当技術分野において公知である。石膏ボード及びセメントボードなどのセメント質物品の製造において、主要なスラリーを付着させる前に比較的高密度のスラリー層を上張り材料に付着させること、及び振動を用いて付着したスラリーから大きい空隙または空気溜りを除去することも一般的である。また、当技術分野において公知のように、ハードエッジも場合により用いられる。これらのステップまたは要素（高密度スラリー層、振動、及び／またはハードエッジ）は、任意選択により本発明と併せて用いることができる。水を含む疎水性仕上げ材組成物は、マット外面に塗布して、マット上張りセメント質物品複合体を形成する。
【０２１７】
疎水性仕上げ材コーティングを作製するため、ポリマーは、約３０〜約７５％の固体を含む分散液であって、約７０〜約６５０ｎｍの平均ポリマー粒径を有する分散液として加えてもよい。ポリマーは、好ましくは約５〜約６０重量パーセント、より好ましくは約８〜約４０重量パーセントの量で、水を含むコーティング組成物中に存在する。
【０２１８】
セメント質物品を調製する方法に従って使用する繊維マット、芯材の成分、及び疎水性仕上げ材組成物の成分の全態様は、本発明のセメント質物品に関して本明細書に記載する通りである。
【０２１９】
一態様においては、マット上張り石膏物品は、セメント質芯材に隣接する内面と、反対側の外面と、を有するマットを含む。水を含む疎水性仕上げ材組成物は、外面に塗布して、マット上張りセメント質物品複合体を形成する。望ましくは、疎水性仕上げ材複合体は、仕上げローラーを備えるローラー組立体（Ｄｕｂｅｙらの米国特許出願公開第２０１４／０２６１９５４号のローラー組立体など）によって好適に塗布することができる。一部の実施形態においては、仕上げローラーは、例えば、自身に画定された溝または窪み（例えば、円周方向または長手方向のもの）を含む、平坦ではない表面を有する。
【０２２０】
図２Ａに、本発明の実施形態による、順方向仕上げ配置の組立てでマット上張りセメント質ボードに疎水性仕上げ材組成物を塗布する、自身に画定された円周溝を有する仕上げローラーを備える、本発明の複合ボードを作製するためのローラー組立体を示す、側面からの模式図を示す。
【０２２１】
マット上張りボード（例えば、石膏ボード）へ仕上げ材組成物を塗布するための例示的な一実施形態を図２Ａ〜２Ｂに示しており、これは、以下で説明するように、マット上張りボード１１２が移動するのと同じ方向に仕上げローラー１１０が回転するような、ローラー組立体１００の順方向塗布配置を示している。したがって、仕上げローラー１１０は、その表面が、ボードが動くのと同じ方向で動くような方向で回転する。対照的に、以下で図３Ａ〜３Ｂに関連して説明する逆方向仕上げ構成においては、仕上げローラーは、ボードと接触したローラー表面が、ボードが動くのと反対方向で動くように逆方向で回転する。
【０２２２】
ローラー組立体１００は、仕上げローラー１１０と係合するドクターローラー１１４も備える。ローラー１１０及び１１４はブラケットで取り付けられ、回転するよう軸支され、ボードが移動する建築物の床またはテーブル上に取り付けられた柱から延びている。ローラー１１０及び１１４のうちの１つまたはその両方はモーターによって駆動される。一部の実施形態においては、仕上げローラー１１０及びドクターローラー１１４は、例えば独立した可変速度の駆動組立体によって駆動される。一部の実施形態においては、所望であれば、仕上げローラー１１０の速度及びドクターローラー１１４の速度を独立して変化させることが有利であり得る。他の実施形態においては、ローラー１１０または１１４のうちの１つが駆動され、他方のローラー１１０または１１４は、駆動されたローラーとの係合によって回転するようなアイドラーであり、駆動されているローラーに応じて回転する。
【０２２３】
ドクターローラー１１４は仕上げローラー１１０と係合する。特に、ドクターローラー１１４は仕上げローラー１１０と噛合して、その２つの間に、仕上げ材組成物が入れられるトラフを形成する。仕上げローラー１１０及びドクターローラー１１４は通常は逆回転し、すなわち、順方向仕上げ構成または逆方向仕上げ構成（以下で説明する）の両方において、互いに対して反対方向で回転する。この方法で仕上げローラー１１０とドクターローラー１１４を係合させることにより、疎水性コーティング用スラリーがこぼれないように、２つのローラーの間の隙間に疎水性コーティング用スラリーを保持することが容易になる。ドクターローラー１１４の位置は仕上げローラー１１０に対して調整する。この結果、２つのローラーの間に小さな隙間がもたらされてもよく、これを調整してローラー間を通過するスラリーの量を制御することができ、これにより、塗布される仕上げ剤組成物の量は影響される。一部の実施形態においては、特に順方向仕上げ配列において、この隙間が実際は負の量で、締まり嵌めを示すことがある。その用語は当技術分野で理解されており、それにより、ドクターローラー１１４が仕上げローラー１１０の表面に触れていて加圧していることが示される。
【０２２４】
図２Ｂにおいて最もよくわかるように、仕上げローラー１１０は、仕上げローラー１１０の表面において円周方向に配置された溝１１６を含む。順方向塗布配置において、ドクターローラー１１４は仕上げローラー１１０の上流にあって、仕上げ材組成物を運んでいる仕上げローラー１１０の表面積を最小限にする。これに関して、仕上げローラー１１０の仕上げ材組成物を運ぶ部分の表面積を増加させる（例えば９０°、１００°、１２０°超など）と、仕上げ材の塗布において望ましくない変動が増加する結果となることが見出されている。ボード１１２の頂面１１８は示されるように仕上げローラー１１０に隣接する。底部ローラー１２０はボード１１２の底面１２２の下に配置する。ボードは、通常、ローラーコンベヤー、チェーンコンベヤー、またはベルトコンベヤーなどによってラインの通過高さ、すなわち底部ローラー１２０の頂部と同じ高さで支持される。例えば、底部ローラー１２０は、任意選択により、組立体の内外へボードを輸送するのを補助する他のローラー、ローラー１００と協調して作動することができる。
【０２２５】
仕上げ材組成物を仕上げローラー１１０とドクターローラー１１４との間に分配して、ボード１１２の頂面１１８へ塗布するため、仕上げローラー１１０とドクターローラー１１４との間及び仕上げローラー１１０の表面上に組成物を供給する。仕上げ材組成物のスラリーの頭部１２４は、ドクターローラー１１４と仕上げローラー１１０の間に形成される。頭部は、当技術分野において理解される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１１０の表面はボード１１２の上に仕上げ材組成物を引き出して、頂面１１８に仕上げ材組成物を付着させて仕上げ材１２６を塗り、複合体１２８を形成する。底部ローラー１２０は下の支持を与え、通常は仕上げローラー１１０の下に一直線で並ぶ。
【０２２６】
マット上張りボード（例えば、石膏ボード）に仕上げ材組成物を塗布するための別の例示的な実施形態を図３Ａ〜３Ｂに示しており、これは、マット上張りボード２１２が移動するのと反対または逆の方向に仕上げローラー２１０が回転するような、ローラー組立体２００の逆方向塗布配置を示している。ローラー組立体２００は、仕上げローラー２１０と逆回転で係合するドクターローラー２１４を備える。図２Ｂにおいて最も良くわかるように、仕上げローラー２１０は、仕上げローラー２１０の表面において円周方向に配置された溝２１６を含む。逆方向塗布配置において、ドクターローラー２１４は仕上げローラー２１０の下流にあって、仕上げ材組成物を運んでいる仕上げローラー２１０の表面積を最小限にする。ボード２１２の頂面２１８は示されるように仕上げローラー２１０に隣接する。底部ローラー２２０はボード２１２の底面２２２の下に配置する。底部ローラー２２０は、例えばネオプレンなどのゴムまたはエラストマー材料から形成された、カバーを有して、底面２２２における牽引力を得て、仕上げロール２１０の摩擦力に逆らって所望の速度及び所望の方向でボードを確実に移動させてもよい。
【０２２７】
仕上げ材組成物は仕上げローラー２１０とドクターローラー２１４との間に分配される。仕上げ材組成物のスラリーの頭部２２４は、ドクターローラー２１４と仕上げローラー２１０の間に形成される。仕上げローラー２１０は、頂面２１８の上に仕上げ材組成物を塗布して仕上げ材２２６を塗り、複合体２２８を形成するよう作動する。図２Ａ〜２Ｂにおいて記載される実施形態の他の態様、例えば、ロール用の駆動力、その取り付け、及び他の底部ローラーの存在は、上記の図１Ａ〜１Ｂに対して記載した説明と同様である。
【０２２８】
概して、図２Ａ、２Ｂ、３Ａ、及び３Ｂに示す両方の実施形態においては、ドクターローラー１１４または２１４は、仕上げローラー１１０または２１０よりも小さな直径を有し、この理由はドクターローラー１１４と仕上げローラー１１０の両方の最も高い高さは典型的には同じ高さであり（または実質的に一致する高さの軸線を有し）、ドクターローラー１１４または２１４の最も低い高さは仕上げされる表面よりも高くにあって仕上げされている物品を妨害しないようにするべきであるからである。溝１１６及び２１６は任意の好適な形状とすることができる。例えば、一部の実施形態においては、仕上げローラー１１０または２１０は鋸歯ネジ形態を含んで溝を画定することができる。鋸歯ネジ形状を含む実施形態においては、ローラーの長手方向のインチ当たりの、任意の好適な鋸歯ネジ数を使用することができる。
【０２２９】
これら及び他の実施形態において、ローラー組立体中の各ローラー部品は、仕上げの微調整が可能となるよう、独立して駆動及び変化させることができる。本明細書において言及したように、底部ローラーは、任意選択により、製造ラインの下流へボードを動かすためのコンベアーにおいて使用されるより大きな区間のローラーの一部とすることができる。例えば、一部の実施形態においては、一連のローラーを１つの駆動装置により駆動し、ともに連結することができる（例えばチェーンまたはベルトなどを用いて）。しかしながら、一部の実施形態においては、底部ローラーは、他の運搬ローラーに対して独立して変えられた速度を有することができ、それによって本発明の実施形態のローラー組立体の底部ローラーのより正確な制御、例えば、底部ローラーの速度をボードの速度と一致するよう調節することが可能となる。
【０２３０】
本発明の実施形態による底部ローラーは仕上げローラーに向かい合う支持ローラーである。例えば、底部ローラーは有利には、仕上げ材組成物で処理されているボードを所望の高さ（経路ラインの高さ）で維持することができ、また牽引も増強して、適切な方向及び実質的に一定の速度でボードを製造ラインの下流へ駆動する。底部ローラーは、ボードの外面上に均一な仕上げ材の厚さを有することをさらに円滑化する。例えば、ローラーは、仕上げ材が塗布されているボードでローラーが滑る確率を減らす。このような滑りは、塗布される仕上げ材組成物の厚みの変動という望ましくない結果をもたらす。一部の実施形態においては、底部ローラーの代替物として、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。
【０２３１】
仕上げローラーと底部ローラーの間の垂直方向の間隙を、ローラー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厚みに対応するように調整することができる。一部の実施形態においては、底部ローラーは固定されたままであり、仕上げローラーを上下に動かして間隙を調整する。しかしながら、底部ローラーの高さを調整可能にすること、または仕上げローラーと底部ローラーの両方を調整可能にすることを含めた、他の変形が可能である。
【０２３２】
ドクターローラーは典型的には、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、一部の実施形態においては、仕上げ材組成物が通常は水性スラリーの形態であることを考慮すれば、金属は錆をさけるためにステンレス鋼などの鋼である。表面をクロムなどでめっきすることにより、ドクターローラーは作動中に可能な限り清浄なままとなる。
【０２３３】
仕上げローラーの組成は、例えば順方向仕上げ配置または逆方向仕上げ配置のどちらが用いられるかに応じて様々であってもよい。例えば、順方向仕上げ配置の一部の実施形態においては、仕上げローラーは、ネオプレンまたはエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＤＰＭ）ゴムなどの１種または複数のゴムまたはエラストマー材料から形成されたより柔らかいカバーを備えた金属で形成することができる。これに関し、マット上張りボードを含めた仕上げされる物品は、例えば表面欠陥があるなどの理由から完全に平坦ではないことがわかる。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したもの）を使用して、ボードまたは他の物品における表面欠陥に沿わせて、さらに良好な仕上げを可能にすることができる。ゴムは、圧縮特性及び長い摩耗寿命があるのでこの目的に望ましい材料である。ゴムは清浄に維持するのが簡単な材料である傾向もある。鋼の仕上げローラーの使用は、順方向仕上げ配置の一部の実施形態においてあまり望ましくない可能性がある。例えば、表面欠陥が優勢な場合、鋼の仕上げローラーは表面に沿わせるのにあまり適切ではない。塗布された仕上げは変動を有することになり、ボード表面に窪みがある場合にはより厚い仕上げが観察され、ボード表面において凸部がある場合にはより薄い仕上げが観察されることになる。
【０２３４】
しかしながら、一部の実施形態、例えば一部の逆方向仕上げ配置においては、仕上げローラーは、鋼などの金属で形成して摩耗を減らすことができる。これに関し、ボードが移動するのと逆の方向に仕上げローラーが回転している場合、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と、仕上げローラーは作動中に望ましくない摩耗特性を示すことになる。さらに、ゴムの仕上げローラーは、ボードを望ましくなく後方へ押し得るような過度の牽引力を時に生じさせることがある。
【０２３５】
溝は、存在する場合、任意の好適な形状とすることができることが理解されよう。溝は、塗布される仕上げ材のための表面積を有利により大きくする。溝は、様々な実施形態においてゴムカバー及び／または金属ローラーに刻むことができ、ゴムは一部の実施形態においてより簡単に清浄にできるので、溝は、仕上げローラーがゴムでカバーされた実施形態において特に有利である。一部の実施形態においては、仕上げローラーは鋸歯ネジ形態を含んで、一部の実施形態において溝を画定する。鋸歯ネジ形状を含む実施形態においては、ローラーの長手方向のインチ当たりの、任意の好適な鋸歯ネジ数を使用することができる。例えば、一部の実施形態においては、仕上げローラーは、長手方向の１インチ当たり約４〜約５０個の鋸歯ネジ、例えば１インチあたり約８〜約１２個の鋸歯ネジ、例えば１インチあたり約１０個の鋸歯ネジを有する。
【０２３６】
一部の実施形態においては、仕上げローラーは長手方向の軸線を有し、溝（複数可）は、軸線に対して垂直またはほぼ垂直であるような円周方向のものである。溝は、任意の好適な深さ、例えば約０．００１インチ〜約０．２５インチ、例えば約０．０５インチ〜約０．２０インチの深さを有することができる。溝は、任意の適切な幅、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インチの幅を有することができる。
【０２３７】
ローラーのサイズは様々であってもよい。例えば、仕上げローラーの半径は、仕上げされている物品のライン速度及び仕上げ材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されているパネルの幅に依存し、例えば製品が幅全体にわたって確実に仕上げされるように、通常、ローラーの長さは製品の幅よりも多少長く、例えば１０％〜１５％長い。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、仕上げ材の粘度などに依存してもよい。一部の実施形態においては、ドクターローラーは、その軸線が仕上げローラーの軸線と実質的に同じ高さにあると同時に、その底面はパネル２１８の頂面の上方にあるよう、仕上げローラーよりも小さな直径を有する。ドクターローラーの長さは、通常は仕上げローラーの長さと同じであるべきであり、これらのローラーの端部に、疎水性仕上げ材組成物コーティングが流出するのを防止するための堰を備える。
【０２３８】
仕上げローラーは通常は鋼から作製され、任意の適切な硬度を有する１つまたは複数のカバーを備えることができる。一部の実施形態においては、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いものとなるよう選択して、ローラー同士が係合したときにドクターローラーが仕上げローラーを圧縮することを可能にし、これは、付着させる仕上げ材組成物の量の制御に有利である。例えば、カバー（複数可）は、ショア−Ａに従って測定した場合に約１００ジュロメーター以下、例えば約７０ジュロメーターショア−Ａ以下、例えば約４０ジュロメーターショア−Ａの硬度を仕上げローラーが有するようにするものとすることができ、ドクターローラーの対応する硬度値は、いくつかの実施形態においては、仕上げローラーに選択した値よりも高いことが望ましい。所望であれば、いくつかの実施形態において、仕上げローラーのカバー（複数可）は、より固い芯部を維持しながら表面硬度を減らすことを助けるよう、ネオプレン、ＥＰＤＭ、またはその組合せを含む。順方向仕上げ構成では、望ましくは、仕上げローラーは、ボードの不完全な表面に沿わせるためにゴムで形成することができ、その結果より均一な厚さの仕上げ材がもたらされる。逆方向仕上げ構成では、一部の実施形態においては、カバーを備えていないローラー、例えばクロムめっきした平滑な鋼の仕上げローラーを使用することができ、その理由は、このローラーがより大きな耐摩耗性を可能にしながら、ボード２１８の頂面に対する摩擦力も最小限にし、ローラー表面の仕上げ材の接着量を最小限にするからである。
【０２３９】
一部の実施形態においては、ドクターローラーと仕上げローラーの隣接面の間の隙間は、当技術分野において理解されるように、その隙間が負の数で画定されるような締まり嵌め部にあるものである。負の数は、締めしろの量、例えば、仕上げローラー及びドクターローラーの１番外側の半径の合計と、これらの２つのローラーの軸線間の実際の距離との差異を指す。仕上げローラーがドクターローラーよりも全体として柔らかい一部の実施形態においては、ロールがこの方法で配置される場合、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隙間は、仕上げ材組成物の粘度、ローラーの速度、及び、順方向または逆方向ローラー構成のどちらが用いられるか、を含めた因子に応じて調整してもよい。順方向ローラー仕上げにおいては、仕上げローラー及びドクターローラーは、一部の実施形態においては、＋０．０１０インチ（約＋０．０２５ｃｍ）〜約−０．０２０インチ（約−０．０５１ｃｍ）、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）の隙間をそれらの間に画定するよう配置する。逆方向の仕上げ配置においては、一部の実施形態においては、隙間は多少より大きく、例えばゼロ〜約＋０．０１０インチとすることができる。
【０２４０】
一部の実施形態においては、ローラー組立体は、仕上げローラーと底部ローラーとの間の隙間が、平均パネル厚よりも約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）少なくなるよう構成される。
【０２４１】
疎水性セメント質仕上げ材組成物を作製するため、水硬性成分、ポリマー、長時間フロー時間維持剤、水、任意選択による成分、及び好ましくはシラン化合物をミキサーで合わせ、均一なブレンドが得られるまで混合する。ミキサーは、短い滞留時間をもたらす高せん断ミキサーであることが好ましい。小バッチの生成物には、典型的な実験用ブレンダーは、好適な混合装置である。より大きい工業的操作には、市販の連続ミキサー、例えばドイツＩｐｈｏｆｅｎに拠点を置くＰＦＴ  ＧＭＢＨ  ａｎｄ  Ｃｏ．  ＫＧ製の連続ミキサーの使用が好適である。連続ミキサーは、スラリーを混合して塗布地点まで連続的にポンプ輸送する能力を有する。これらのミキサーは、高速で回転しているケージ撹拌機を用いて、全ての固体乾燥材料が水を含めた液体添加剤と一緒にブレンドされる混合チャンバーを備える。運転の通常モードでは、ブレンドされたセメント質スラリーは、連続的に混合チャンバーを出て、プログレッシブキャビティポンプ（動静翼型のポンプ）によって塗布地点へと前方にポンプ輸送される。本発明に好ましいＰＦＴミキサーのモデルとしては、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  Ｇ４、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  Ｇ５、ＰＦＴ  ＭＯＮＯＪＥＴ  ２．１３、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  Ｔ２Ｅ、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  ＭＳ１及びＭＳ２が挙げられる。
【０２４２】
別の好ましいミキサーは、高せん断バッチミキサーである。バッチミキサーは、一部の用途、特にスラリーが製造ラインの複数のエリアに供給される必要がある用途において好ましい。湿性原料をミキサーに入れ、その後に乾燥成分を入れる。混合後、バッチ全体を、ラインへの連続的な分配用のポットに投入する。複数の場所への分配が所望される場合、別々の到達地を有する複数のポンプを使用して、スラリーをポットから分配することができる。
【０２４３】
混合後、流動性を有するスラリーをミキサーから出し、そして適切な形状に成形するため、型または押出機内、剥離紙またはベースマット上に注ぐことができる。型成形、押出、こて塗り、カレンダーがけ、ロール塗り、定規摺り、または作製される物品に好適な任意の成形方法を含めた、任意の方法を使用して組成物を成形してもよい。
【０２４４】
疎水性仕上げ材組成物を塗布する方法には、噴霧、カーテンコーティング、及びナイフコーティングも含まれる。
【０２４５】
したがって、一実施形態においては、上で論じたように作製したマット上張り石膏ボードは、石膏をベースとする芯材と、石膏をベースとする芯材の少なくとも１つの面に面する内面を有する繊維マットと、クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分、膜形成ポリマー、シラン化合物、及び長時間フロー時間維持混和材を含む疎水性仕上げ材組成物と、を含む。疎水性仕上げ材組成物を作製する方法において使用するためのこれらの成分の各々及びそれらの好ましい実施形態は、本発明のセメント質物品に関して本明細書で説明したものと同じである。
【０２４６】
膜形成ポリマーは、湿性仕上げ材の約５重量％〜約２５重量％の量であることが好ましい。これは、湿性（水を含む）仕上げ材組成物の総重量に基づいた、乾燥ポリマーの重量パーセントである。
【０２４７】
仕上げ材は、約９以上のｐＨを有することが好ましい。
【０２４８】
繊維マットは、ポリマー繊維または鉱物繊維を含むことが好ましい。
【０２４９】
ポリマー繊維または鉱物繊維は、ガラス繊維、ポリエステル繊維、またはそれらの任意の組合せであることが好ましい。
【０２５０】
繊維マットは、結合材コーティングでプレコーティングされていることが好ましい。
【０２５１】
プレコーティングされていない繊維マット及び疎水性仕上げ材は、好ましくは約０．０７５インチ（７５ミル）以下、より好ましくは０．０５インチ（５０ミル）以下、最も好ましくは０．０３インチ（３０ミル）以下の厚さを有する複合体を形成する。好ましい下限は０．０１インチ（１０ミル）である。
【０２５２】
プレコーティングされていないマット及び疎水性仕上げ材は、約７５〜約１１５ｐｃｆの密度を有する複合体を形成することが好ましい。
【０２５３】
プレコーティングされていない繊維マットを使用する実施形態の疎水性仕上げ材は、約６０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６０ｌｂ／ＭＳＦの重量を有することが好ましい。
【０２５４】
疎水性セメント質の疎水性仕上げ材組成物は、コーティングされていないガラスマットに約８０％以上浸透することが好ましい。
【０２５５】
プレコーティングされたガラスマット及び疎水性仕上げ材コーティングは、疎水性仕上げ材がガラスマットへごくわずかに浸透した層を形成することになる。仕上げ済み繊維マット複合体の厚さは、約０．０１８インチ〜約０．０８０インチ（１８〜８０ミル）、好ましくは約０．０２５〜約０．０７０インチ（２５〜７０ミル）、または約０．０４０〜約０．０６０インチ（４０〜６０ミル）とすることができる。
【０２５６】
プレコーティングされたガラスマットを用いた好ましい実施形態においては、プレコーティングされたマット上の疎水性仕上げ材組成物の重量は、約４０ｌｂ／ＭＳＦ（ポンド毎１０００平方フィート）〜約２００ｌｂ／ＭＳＦ、より好ましくは約５０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１００ｌｂ／ＭＳＦ、最も好ましくは６１ｌｂ／ＭＳＦ〜７５ｌｂ／ＭＳＦである。
【０２５７】
Ｌ．好ましいコーティングの乾燥温度対乾燥時間
疎水性仕上げ材組成物は、コーティングとして使用した場合、特に本発明のセメント質物品の製造中に、７５°Ｆ及び相対湿度（ＲＨ）５０％の条件下で、約３０〜約６０分で凝結及び乾燥することが好ましい。疎水性仕上げ材組成物は、約１７５°Ｆの温度にて約３０〜約４５分で実質的に凝結及び乾燥することが好ましい。疎水性仕上げ材組成物は、約４００°Ｆの温度にて約３分以下で実質的に凝結及び乾燥することが好ましい。これらの時間及び温度は、プレコーティングされた繊維マットを用いる実施形態及びプレコーティングされていない繊維マットを用いる実施形態に対して当てはまる。
【０２５８】
疎水性仕上げ材コーティングを乾燥する方法としては、対流オーブン、赤外オーブン、及びマイクロ波加熱が挙げられるがこれらに限定されない。
【０２５９】
Ｍ．さらなる構造の詳細
繊維マットは、芯材のいずれかの面上に１つの部分が存在する状態で、２つの部分を含んでサンドイッチ構造を形成することが好ましい。
【０２６０】
疎水性仕上げ材組成物は、マットの両方の部分の表面仕上げをすることが好ましい。
【０２６１】
好ましくは、疎水性仕上げ材組成物は、
【０２６２】
仕上げ材組成物の膜形成ポリマーであって、以下のポリマー：アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムなどのゴム系ポリマー及びコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとＶｅｏＶａ（バーサチック酸ビニルエステル）のコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとＶｅｏＶａ（バーサチック酸ビニルエステル）のターポリマー、並びにそれらの任意の組合せのうちの１種または複数を含み、湿性仕上げ材の重量の約５％〜約２５％の量である、膜形成ポリマー、
【０２６３】
湿性仕上げ材（水を含む重量に基づく）の重量の約０．１％〜約５％に等しい量のアルキルアルコキシシランである、シラン化合物；
【０２６４】
１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを、水を含まない重量に基づいて水硬性成分の重量の約０．０５〜１．００パーセントの量で含む長時間フロー時間維持剤、
を含み、
【０２６５】
ボードが、ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０（２００８年１０月改訂）に準拠した防水性の試験に合格し、ボードが厚さ１／２”のボードに成型されたとき、ボードは、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３に準拠した約７０ポンド以上の釘引き抜き抵抗、またはＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／ＡＳＴＭ  Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した約８０ポンド以上の釘引き抜き抵抗を有し、ボードが厚さ１／２”のボードに成型されたとき、ボードは、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３、及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した、支承縁部がボード縁部に平行な状態での約８０ポンド以上の曲げ強度、及び／または支承縁部がボード縁部に垂直な状態での約１００ポンド以上の曲げ強度を有し、
【０２６６】
水硬性成分は、湿性疎水性仕上げ材の重量の約５０％〜約８５％の量であり、
【０２６７】
疎水性仕上げ材は、約９以上のｐＨを有する。
【０２６８】
好ましくは、疎水性仕上げ材組成物は、
【０２６９】
湿性仕上げ材組成物（湿性仕上げ材組成物とは、水を含むことを意味する）の重量の約５０〜約８５パーセントの量のクラスＣフライアッシュを含む水硬性成分、
【０２７０】
湿性仕上げ材組成物の重量の約５〜約２５パーセントの量の膜形成ポリマー、
【０２７１】
湿性仕上げ材組成物の重量の約０．１〜約５パーセントの量のアルキルアルコキシシラン、
【０２７２】
１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを、水硬性成分の乾燥（水を含まない）重量に基づく重量の約０．０５〜１．００パーセントの量で含む長時間フロー時間維持剤、
【０２７３】
仕上げ材組成物の重量の約０〜約５０パーセントの量の充填材、
【０２７４】
湿性仕上げ材組成物の重量の約０〜約５パーセントの量の減水混和材、
【０２７５】
湿性仕上げ材組成物の重量の約０〜約２パーセントの量の着色剤、
【０２７６】
湿性仕上げ材組成物の重量の約０〜約２０パーセントの量の任意選択による他の添加剤、及び
【０２７７】
仕上げ材組成物の重量の約５〜約３０パーセントの量の水
を含むか、それからなるか、またはそれらから本質的になる。
【０２７８】
任意選択による添加剤としては、減水混和材、レオロジー改質剤、増粘剤、ガム、空気連行剤、消泡剤、強化用繊維、着色剤、湿潤剤、溶剤、膜形成及び融合剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、保存剤、殺生物剤、バイオポリマー、軽量充填材、水硬性セメント、ポゾラン、及び無機充填材、例えば炭酸カルシウム、タルク、粘土、雲母、ポゾラン混和材、砂、シリカ、アルミナ、酸化鉄などが挙げられる。
【０２７９】
別の実施形態においては、マット及び疎水性仕上げ材は、約０．００７５〜約０．０４０インチの厚さ、及び約６５〜約１２５ｐｃｆ（ポンド毎立方フィート）の密度を有する複合体を形成し、仕上げ材は約４０〜約２００ｌｂ／ＭＳＦ（ポンド毎１０００平方フィート）の重量を有し、疎水性仕上げ材組成物は、約６０％以上マットに浸透し、仕上げ材は約９以上のｐＨを有する。また、この実施形態においては、仕上げ材は、約７５°Ｆ及び相対湿度約５０％の条件下で、約３０〜約６０分で実質的に凝結及び乾燥し、仕上げ材は、約１７５°Ｆの温度にて約３０〜約４５分で実質的に凝結及び乾燥する。さらに、別の実施形態においては、仕上げ材は、約４００°Ｆの温度にて約３分未満で実質的に凝結及び乾燥する。
【０２８０】
好ましい実施形態においては、マット及び仕上げ材は、以下のもの：
【０２８１】
石膏をベースとする芯材、
【０２８２】
ポリマー繊維または鉱物繊維を含む繊維マットであって、マットが、石膏をベースとする芯材の少なくとも１つの面に面する内面を有する繊維マット、及び、から本質的になる疎水性仕上げ材組成物。
【０２８３】
湿性の（水を含む重量に基づく）仕上げ材の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含む水硬性成分と、以下の膜形成ポリマー：アクリルポリマー及びコポリマー、ゴム系ポリマー及びコポリマー、例えばスチレン−ブタジエンゴム、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとＶｅｏＶａ（バーサチック酸ビニルエステル）のコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとＶｅｏＶａ（バーサチック酸ビニルエステル）のターポリマー、並びにそれらの任意の組合せ、のうちの１つまたは複数であって、
【０２８４】
膜形成ポリマーは、湿性仕上げ材の重量の約５％〜約２５％の量である、上記の膜形成ポリマーのうちの１つまたは複数、
【０２８５】
湿性仕上げ材の重量の約０．１％〜約５％の量のアルキルアルコキシシラン、
【０２８６】
１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを、水硬性成分の重量の約０．０５〜１．００パーセントの量で含む長時間フロー時間維持剤、
を含むマット上張り石膏ボードを形成する。
【０２８７】
別の実施形態においては、マット及び仕上げ材は、
【０２８８】
（ａ）石膏をベースとする芯材、
【０２８９】
（ｂ）ポリマー繊維または鉱物繊維を含む繊維マットであって、マットは、石膏をベースとする芯材の少なくとも１つの面に面する内面を有する繊維マット、
【０２９０】
（ｃ）クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分と、膜形成ポリマーと、アルキルアルコキシシランと、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む長時間フロー時間維持剤と、から本質的になる疎水性仕上げ材組成物、を含むボードを形成する。クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分は、例えば湿性仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量とすることができる。膜形成ポリマーは、例えば湿性仕上げ材組成物の重量の約５％〜約２５％の量とすることができる。
【０２９１】
疎水性仕上げ材組成物が、クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分と、膜形成ポリマーと、シラン化合物と、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む長時間フロー時間維持剤と、から本質的になる実施形態においては、その実施形態は、前述のクラスＣフライアッシュを含む水硬性成分、膜形成ポリマー、アルキルアルコキシシラン、及び、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む長時間フロー時間維持剤以外の任意の化合物であって、本発明の組成物に実質的に影響を及ぼす化合物（例えば、耐水性の効果を大きく妨げるか、または強度もしくは流動性を有意かつ不利に減少させる化合物）を含むことを除外する。
【０２９２】
したがって、クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分と、膜形成ポリマーと、アルキルアルコキシシランと、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む長時間フロー時間維持剤と、から本質的になる仕上げ材組成物において除外されると推定される化合物としては、３０００ミクロン超の平均粒径を有する充填材、骨材、または炭酸カルシウム；水硬性成分の重量の５０％超の合計量のシリカ、アルミナ、または酸化鉄；水硬性成分の重量の５０％超の量のポルトランドセメント；水硬性成分の重量の１０％超の量の生石灰；及び水硬性成分の重量の２５％超の量の消石灰が挙げられると推定される。
【０２９３】
クラスＣフライアッシュを含む水硬性成分と、膜形成ポリマーと、アルキルアルコキシシランと、１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む長時間フロー時間維持剤と、から本質的になる仕上げ材組成物において除外されないと推定される化合物は、仕上げ材組成物に実質的に影響を及ぼさない化合物、例えば、水、消泡剤、充填材、例えば雲母、粘土、ガム、保存剤、溶剤、及び他の添加剤（例えば、結合材、アルコール、殺生物剤、着色剤）、減水混和添加剤、並びに、仕上げ材組成物中にあるときに耐水性の効果を大きく妨げないか、または強度もしくは流動性を有意かつ不利に減少させない他の化合物である。
【０２９４】
別の実施形態においては、マット及び仕上げ材は、約０．００７５〜約０．０４０インチの厚さ、及び約６５〜約１２５ｐｃｆの密度を有する複合体を形成し、仕上げ材は約４０〜約２００ｌｂ／ＭＳＦの重量を有し、仕上げ材は約６０％以上マットに浸透し、仕上げ材は約９以上のｐＨを有し、仕上げ材は、約７５°Ｆ及び相対湿度約５０％の条件下で約３０〜約６０分で実質的に凝結及び乾燥し、仕上げ材は、約１７５°Ｆの温度にて約３０〜約４５分で実質的に凝結及び乾燥する。
【０２９５】
別の実施形態においては、物品は、セメント質芯材量と、セメント質芯材に面する仕上げ材組成物と、を含み、仕上げ材組成物は、クラスＣフライアッシュ、膜形成ポリマー、シラン化合物であって、シランは、（ａ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
の範囲内であり、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であり、かつ／または（ｂ）約１５０以上の分子量を有する、シラン化合物、及び
１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物のいずれかを含む長時間フロー時間維持剤、を含み、
シランがポリマーである場合は、約１５０以上の分子量は重量平均分子量である。
【０２９６】
プレコーティングされたマットを使用する実施形態においては、マット及び仕上げ材は、約０．０１８〜０．０８０インチ（１８〜８０ミル）の厚さを有する複合体を形成し、結合材コーティングは、約４０ｌｂ／ＭＳＦ〜１６５ｌｂ／ＭＳＦの量で存在し、疎水性仕上げ材は、約４０〜約２００ｌｂ／ＭＳＦの重量を有し、疎水性仕上げ材はマットのごくわずかの深さに浸透する。また、仕上げ材は約９以上のｐＨを有し、仕上げ材は、約７５°Ｆ及び相対湿度約５０％の条件下で、約３０〜約６０分で実質的に凝結及び乾燥し、仕上げ材は、約１７５°Ｆの温度にて約３０〜約４５分で実質的に凝結及び乾燥する。
【０２９７】
前述のものは、実施形態の単なる例である。例となる他の実施形態は、本明細書における説明の全体から明らかである。これらの実施形態の各々は、本明細書において提供される他の実施形態との様々な組合せで使用してもよいことも当業者であれば理解するであろう。
【０２９８】
以下の実施例は本発明をさらに説明するものであるが、当然ながら、いかなる方法においても本発明の範囲を限定するものとして解釈するべきではない。
【実施例】
【０２９９】
実施例１〜１０は、コーティングされていないガラスマットと、耐水性をもたらす仕上げ材コーティング組成物と、からなるガラスマット上張り石膏ベースボードで作製された複合体製品である製品における試験である。１／２インチの石膏ベースボードでは、カビに強い配合物を１６００ｌｂ／ＭＳＦで用い、５／８インチのベースボードでは、ガラスマット内装ボード用配合物を２４００ｌｂ／ＭＳＦで用いる。仕上げ材コーティングは、タイル接着を円滑にするフライアッシュと、耐水性のためのアクリルポリマーと、で作製した。疎水性仕上げ材コーティングの塗布割合は、１１０〜１５０ｌｂ／ＭＳＦであり、その重量の約１／３はアクリルポリマーである。最終的な製品の重量は、１／２インチのパネルでは約１７２５ｌｂ／ＭＳＦ、５／８インチのパネルでは２５２５ｌｂ／ＭＳＦである。製品は、プラントの特製ラインにて作製することになる。疎水性仕上げ材コーティングはスラリーとして塗布した。
【０３００】
実施例１１〜１２は、プレコーティングされたガラスマットと、耐水性をもたらす疎水性仕上げ材コーティング組成物と、からなるガラスマット上張り石膏ベースボードで作製された複合体製品である製品における試験である。
【０３０１】
疎水性仕上げ材コーティングの主成分は、タイル接着を円滑にするためのクラスＣフライアッシュ、及び耐水性のためのアクリルポリマー、シラン、及び長時間フロー時間維持剤である。プラントでの製造において、コーティングをガラスマットベースボードに塗布し、オーブンで２〜３分乾燥する。乾燥を行うことによってポリマー中の水分が蒸発するので、膜の層を形成することができる。その後、乾燥したボードは、船積み準備が完了したユニットに積層する。コーティングにおいて使用するクラスＣフライアッシュはセメント質の特性を有し、水と反応する。この反応はフライアッシュの反応性に応じて混合物を剛化させ、取扱いを困難にする。コーティングの硬化は水分の除去によるものであり、フライアッシュの凝結によるものではないので、このスラリーの剛化は、プラントでの製造に難題をもたらす。コーティングスラリーの剛化は、ローラーコーター及びスラリーデリバリーシステムでの蓄積をまねき、これにより長時間の運転が困難となる。コーティングは、有意な剛化をすることなく３０分間以上、または６０分間以上流体のままであり、加工可能なままであることが好ましい。
【０３０２】
クエン酸は、実験室環境において、疎水性コーティング用スラリーが適度に長時間で凝結することを制御するのに適当であることが見出された。しかしながら、高温での工業スケールの製造においては、クエン酸自体は、疎水性コーティング用スラリーの剛化を制御することにおいて限られた効果のみを有することが見出された。良好な被覆率で均一なコーティングを与えることを困難にする、ローラーでの蓄積が観測された。クエン酸またはクエン酸ナトリウムとグルコン酸ナトリウムの組合せを様々な温度で試験し、混合物は、高い疎水性コーティング温度であっても、疎水性コーティングのフロー時間を効果的に延長して剛化を遅らせることが示された。グルコン酸カリウム、酒石酸カリウム、及び酒石酸ナトリウムは、周囲温度及び高温の両方で、長時間のフロー時間の維持をもたらした。グルコン酸ナトリウムは単独で、または他のフロー時間維持材と組み合わせて使用することができる。グルコン酸ナトリウムは、クエン酸またはクエン酸ナトリウムのうちの少なくとも１つと組み合わせた場合に特に有利である。グルコン酸及び酒石酸も、周囲温度及び高温の両方で、長時間のフロー時間の維持をもたらした。調査した様々な化学添加剤のうち、酒石酸は、周囲温度及び高温の両方で、最良のフロー時間の維持をもたらすことが見出された。
【０３０３】
実施例１：
３種の疎水性仕上げ材コーティング混合物を、表１−１に挙げた配合を使用して、スラリーとして調製した。フライアッシュは、＃３０のメッシュ（標準ＵＳメッシュサイズ）でふるい、塊及び粗粒を除去した。フライアッシュ以外の全成分を一緒に混合し、全液体として扱った。液体に対するフライアッシュの重量比は２．４であり、ポリマーに対するフライアッシュの重量比は２．６である。ＳｉＶａｎｃｅ  ＬＬＣ製のＮ‐オクチルトリエトキシシランであるＰＲＯＳＩＬ  ９２７０シランを、フライアッシュの１重量％で添加して、耐水性を増強した。ＡＱＵＡＢＬＡＫ  ５９６８は、望ましい外観を与えるためのカーボンブラック系着色剤である。全３種は、フライアッシュの０．６重量％のクエン酸を有した。ミックス２及び３は、それぞれ（フライアッシュの）０．２５重量％及び０．５重量％のグルコン酸ナトリウムをさらに有した。クエン酸及びグルコン酸ナトリウムは粉末としてポリマーに加え、混合前に良く溶かした。
【０３０４】
全てのフライアッシュ及び液体材料をバッチに分け、終夜１１０°Ｆに調整し、スラリー混合物の温度を１１０°Ｆにした。フライアッシュをバケツ中の液体にゆっくり注ぎ、ドリルミキサーにより最高速度で撹拌した。３分間の混合後、混合物の温度及び粘度を２時間モニターした。粘度は、Ｓｈｅｅｎカップ４００を使用して測定した（図４を参照のこと）。ＳｈｅｅｎカップはＦｏｒｄカップと同様であるが、より粘性の高い材料の試験を可能にするためにより大きな開口を有する。使用したＳｈｅｅｎカップ４００は、７．１４ｍｍの開口を有するモデル４０１／６、ＢＳ  ３９００、Ａ６−１９７１であった。コーティングを頂部と同じ高さまで満たす間、カップの開口部を、通常は指で密閉した。次に指での密閉を外し、同時にストップウォッチを開始させた。フローの第１の中断で、時間を停止した。この経過時間は、試験の「フロー時間」、またはコーティング混合物の粘度を表す。粘度は通常、コーティングが凝結すると増加する。
【０３０５】
表１−１実施例１の疎水性仕上げ材コーティングミックス２ガロンの配合（量はグラム単位）
【０３０６】
【表１−１】
2018507839.tif 000024
【０３０７】
疎水性コーティング用スラリーの混合後の初期温度は、３種全てのミックスで１１０°Ｆに近かった。スラリー混合物はその後７０°Ｆで維持した。目的は約７０°Ｆの周囲温度でのプラント製造をシミュレーションすることであったが、スラリーの初期温度は、原料が熱源に近接していることに起因して、高くなり得る。クエン酸のみを含むミックス１の初期のＳｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値は４０秒に近く（図４に示す）、これはローラーコーター塗布にとってはかなり濃密なものである。グルコン酸ナトリウムを含むミックス２及び３は、ずっと低い初期Ｓｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値の２６秒を有した。初期のＳｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値が大きいだけでなく、ミックス１は、２０分後に６０秒、３０分後に１２０秒に達する有意に速い剛化も示した。疎水性コーティングのスラリーは、混合の３０分後、ほとんど流動性がなかった。対照的に、ミックス２及び３は、５０分後に４０秒未満、２時間後に６０秒未満のＳｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値を示した。ミックス２及び３の挙動はプラントにおいて非常に望ましく、この挙動により、高温であってもフライアッシュの反応に起因する塊の形成及び蓄積が最小限になる。グルコン酸ナトリウムの分量は、重要ではないことが見出された。この実施例では、クエン酸とグルコン酸ナトリウムの組合せは、非常に強力なフロー時間維持剤として作用し、クラスＣフライアッシュを含有する混合物の剛化を高温であっても遅らせることが示された。
【０３０８】
実施例２：
２つの疎水性仕上げ材混合物を調製して、液体を高温から室温に冷却した場合の時間による粘度の進行を比較した。スラリーとして調製した配合物は、０．３％のクエン酸及び０．３％のグルコン酸ナトリウムを使用した以外は実施例１のものと非常に類似しており、詳細は表２−１を参照のこと。フライアッシュを１１０°Ｆに加熱した。クエン酸及びグルコン酸ナトリウムは粉末としてポリマーに加えた。液体は終夜９０°Ｆに調整し、次いで氷水によって約１５分で７０°Ｆに急冷して、コーティングのオープンタイムを急冷を使用して制御する場合のプラントでの製造をシミュレーションした。冷却した液体をフライアッシュと混合してコーティング混合物を形成した。この試験の目的は、冷却機を使用して液体を冷却する場合のプラントにおけるコーティングの剛化をシミュレーションすることである。
【０３０９】
表２−１実施例２の疎水性仕上げ材コーティングミックス２ガロンの配合（量はグラム単位）
【０３１０】
【表２−１】
2018507839.tif 000025
【０３１１】
疎水性コーティングのスラリーの初期温度は約９０°Ｆであり、Ｓｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値は、両方のミックスでおよそ２０秒であった（図６を参照のこと）。ミックス２（０．３％クエン酸及び０．３％グルコン酸ナトリウム）は、おそらく蒸発による表面上のコーティングスキンに起因する４０分でのより高い読取り値以外は、５０分以下ではミックス１（０．３％クエン酸のみ）と同様の剛化挙動を有した。５０分以降は、０．３％クエン酸及び０．３％グルコン酸ナトリウムを含有するミックス２は、２時間後の５０秒未満のＳｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値を有する明らかな利点を示した。比較すると、０．３％クエン酸のみを含有するミックス１は有意な剛化を示し、Ｓｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値は２時間後に８５秒に達した。
【０３１２】
実施例３：
６種の疎水性仕上げ材コーティング混合物を、表３−１に示した配合を使用して、スラリーとして調製した。これらは、実施例１及び２の量の約１０％の少量バッチである。ミックス１〜３は、フライアッシュ（ＦＡ）及び水をベースとし、水の含有量はポリマーＶＦ７７４中の含有量と同じであった。例えば、フライアッシュ含有量７９６ｇでは、ポリマー含有量３０２ｇに水１５１ｇが存在する（ポリマーは固体含有量５０％である）。この計算は、フライアッシュと水の反応がコーティングの剛化の原因となるという仮定に基づく。ミックス１はフライアッシュ（ＦＡ）と水の混合物であり、ミックス２は０．３％クエン酸を含み、ミックス３は０．３％クエン酸及び０．３％グルコン酸ナトリウムを含んだ。ミックス４〜６はフライアッシュ及びＶＦ７７４ポリマーをベースとし、ミックス５は０．３％クエン酸を含み、ミックス６は０．３％クエン酸及び０．３％グルコン酸ナトリウムを含んだ。フライアッシュ対ポリマーの比は、実施例１及び２と同じであった。クエン酸及びグルコン酸ナトリウムは、水１０グラムにあらかじめ溶解した。その溶液を混合水に加えた後、フライアッシュと手練りした。全ての原材料は、混合前に室温で保存した。
【０３１３】
混合後、スラリー（約２８０ｇ）を６オンスのＳｔｙｒｏｆｏａｍカップに入れ、断熱されたＳＴＹＲＯＦＯＡＭの箱に入れた。コンピューター化したデータ収集プログラムを使用して温度応答を連続的に測定した。実験混合物の反応性の指標として、最大温度及び最大温度までの時間を使用した。
【０３１４】
表３−１実施例３の疎水性仕上げ材コーティングミックスの配合
【０３１５】
【表３−１】
2018507839.tif 000026
【０３１６】
フライアッシュと水のミックスの温度上昇データを図７（ａ）に、フライアッシュとポリマーのミックスのデータを図７（ｂ）に示す。フライアッシュと水のみを含有するミックス１では、水対フライアッシュの低い比０．１９に起因して、初期の混合物は非常に濃密であった。８０分後、温度は１０８°Ｆでピークに達し、有意なフライアッシュの反応を示した。２５分後、ミックスは硬く、変形不可能であった。０．３％クエン酸を加えた場合（ミックス２）、ピーク温度の発生は５４時間へと大幅に遅くなり、８８°Ｆでピークに達した。ミックス２は数時間で固まった。クエン酸とグルコン酸ナトリウムの両方を使用した場合（ミックス３）、温度上昇データにおいてピークはほぼ無く、ミックスは次の日もまだ圧迫するとへこんだ。このデータにより、クエン酸とグルコン酸ナトリウムの組合せは、スラリーの長時間のフロー時間の維持及び剛化の遅延の達成に極めて強力であることが示される。
【０３１７】
ミックス４〜６についての図７（ｂ）では、フライアッシュとポリマーの混合物の同様な傾向が示されている。ミックス４〜６はミックス１〜３に対応し、水の代わりにポリマーが使用されている。フライアッシュ及びポリマーを含有するミックス４は６５分後に９５°Ｆでピークに達し、ミックスは１時間以内に固まった。０．３％クエン酸を含む場合（ミックス５）、ピーク温度は６０時間後の８５°Ｆで生じた。クエン酸とグルコン酸ナトリウムの両方を含有するミックス６では、８０時間で温度のピークは見られなかった。
【０３１８】
実施例４：
この実施例は実施例３と同様であるが、クエン酸の代わりにクエン酸ナトリウムを使用した。クエン酸ナトリウムはｐＨが中性であるという利点を有し、ラテックスの膜形成ポリマーのｐＨは変化しないことになる。大半のラテックスではｐＨが７に近いか、またはわずかにアルカリ性の環境であることが好ましく、低いｐＨでは不安定となる。特定のポリマーＶＦ  ７７４は８〜１０のｐＨを有する。クエン酸と混合するとｐＨは３．１５に下がり、これは液体がタンクに長い時間留まる場合に懸念となり得る。配合を表４−１に示す。実施例３と同様に、クエン酸ナトリウム及びグルコン酸ナトリウムはポリマーとのブレンド前にあらかじめ溶解した。全ての原材料は、室温で保存した。
【０３１９】
表４−１実施例４のミックスの配合（量はグラム単位）
【０３２０】
【表４−１】
2018507839.tif 000027
【０３２１】
フライアッシュと水のミックスの温度上昇データを図８に、フライアッシュとポリマーのミックスのデータを図９に示す。ミックス１では、温度は８０分後に１０８°Ｆでピークに達し、有意なフライアッシュの反応を示した。２５分後、ミックスは硬く、変形不可能であった。０．３％クエン酸ナトリウムを加えた場合（ミックス２）、ピーク温度の発生は１３．５時間へと遅くなり、１１５°Ｆでピークに達した。クエン酸を使用した実施例３のミックス２と比較すると、クエン酸はクエン酸ナトリウムよりも強力であると思われる。クエン酸ナトリウムとグルコン酸ナトリウムの両方を使用した場合（ミックス３）、温度上昇データにおいてピークはほぼ無く、ミックスは次の日もまだ圧迫するとへこんだ。このデータにより、クエン酸ナトリウムとグルコン酸ナトリウムの組合せも、スラリーの長時間のフロー時間の維持及び剛化の遅延の達成に極めて強力であることが示される。
【０３２２】
ミックス４〜６についての図９では、フライアッシュとポリマーのミックスの同様の傾向が示されている。ミックス４〜６は、ポリマーが使用されている以外はミックス１〜３に対応する。ミックス５は２つのピークを示していて非常に興味深いものであった。第１のピークは混合後８．６時間に８７°Ｆで現れ、第２のピークは４４時間後に９５°Ｆで生じた。クエン酸ナトリウムとグルコン酸ナトリウムの両方を含有するミックス６では、８０時間で温度のピークは見られなかった。
【０３２３】
実施例５：
工業スケールのプラント試験にて、０．３％クエン酸ナトリウム及び０．３％グルコン酸ナトリウムを含む組合せを試験した。約７５ガロンの液体バッチの配合を表５−１に示す。各材料の比率は実施例３及び実施例４と同じであった。ポリマーＶＦ７７４をまず混合タンクにポンプ輸送し、その後、ＰＲＯＳＩＬ  ９２７０をポンプ輸送した。クエン酸ナトリウム及びグルコン酸ナトリウムをそれぞれ２５％溶液にした。２つの溶液、並びに着色剤を混合タンクに入れ、次いで撹拌機でブレンドした。次にブレンドした液体を液体計量タンクにポンプ輸送し、ミキサーへ供給した。スクリューコンベヤーによりフライアッシュをミキサーへ供給した。
【０３２４】
混合した疎水性仕上げ材コーティングのスラリーを円錐形のプラスチックホッパーに移し、ローラーコーターにポンプ輸送した。疎水性仕上げ材コーティングの塗布速度は約１１０ｌｂ／ＭＳＦであった。試験時の周囲温度は約７８°Ｆであった。ポンプに供給する前に、新しい疎水性コーティングのスラリーの試料を粘度及び温度測定用に収集した。３時間の試験中、Ｓｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値は約１１秒で安定し、コーティングの温度は７８°Ｆ〜８３°Ｆの範囲であった。３時間の試験後、ポンプまたはローラーコーター内に蓄積は無かった。コーティング試料は終夜、観察のため維持し、翌日、表面のスキン以外はまだ液体であった。試験では、プラント製造環境におけるフロー時間維持剤の効力を確かめた。
【０３２５】
表５−１プラント試験用の疎水性仕上げ材コーティングの配合
【０３２６】
【表５−１】
2018507839.tif 000028
【０３２７】
実施例５のコーティングされたパネルの防水性を、ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０規格に準拠して測定した。防水性の試験法は、ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０規格で定められた２４”の高さの代わりに４８”の高さの水柱とすることによって、より攻撃的となるよう変更した。試験を開始し、柱の水位の降下を時間の関数として測定した。４８時間経過後、水位の変化は記録されず（すなわち、０”の水位の下降）、したがって、本発明の疎水性仕上げ材コーティング及びコーティングされたパネルの高い程度の防水性が示された。
【０３２８】
実施例６：
３種の疎水性仕上げ材コーティング混合物を、表６−１に挙げた配合を使用して調製した。フライアッシュは、＃３０のメッシュでふるい、塊及び粗粒を除去した。フライアッシュ以外の全成分を一緒に混合し、全液体として扱った。液体に対するフライアッシュの重量比は２．０であり、ポリマーに対するフライアッシュの重量比は２．１である。耐水性を増強するためのシランであるＰＲＯＳＩＬ  ９２７０（７０％の活性成分）を、フライアッシュの１重量％加えた。ＡＱＵＡＢＬＡＫ  ５９６８は、望ましい外観を与えるためのカーボンブラック系着色剤である。異なるカルボン酸をフライアッシュの０．３重量％で使用し、５０重量％の水溶液として加え、混合前に他の液体とブレンドした。
【０３２９】
全てのフライアッシュ及び液体材料を終夜１１０°Ｆに調整して、スラリーの温度を１１０°Ｆにした。この実験は、スラリー温度が常に高くてスラリーのオープンタイムを延長することが極めて困難な夏期中の最良の化学添加剤を特定するため使用した。フライアッシュをバケツ中の液体にゆっくり注ぎ、ドリルミキサーにより最高速度で撹拌した。３分間の混合後、スラリーを１１０°Ｆのオーブンで維持し、スラリーが非常に粘性となり粘度がＳｈｅｅｎカップのフロー時間によって測定できなくなるまで粘度をモニターした。
【０３３０】
表６−１実施例６の疎水性仕上げ材コーティングミックス２ガロンの配合（量はグラム単位）
【０３３１】
【表６−１】
2018507839.tif 000029
【０３３２】
混合後の時間（分）に対するＳｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値（秒）を図１０にプロットする。初めのＳｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値は、全３種のミックスでおよそ１５秒で同様であった。０．３％のグルコン酸を含有する混合物（ミックス３）は速く剛化し、５〜６時間後に濃厚なペーストに変化した。０．３％のクエン酸を含有する混合物（ミックス１）は、５時間で６０秒を超えるＳｈｅｅｎカップフロー時間を示し、これは濃厚で、工業的な製造プロセスを使用して加工することは難しい。酒石酸を含有するミックス（ミックス２）は最良のフロー時間維持性能を示し、このコーティングでは、１１０°Ｆオーブンにおいて、混合の２４時間後に３０秒のＳｈｅｅｎカップフロー時間、及び６日後に９２秒のＳｈｅｅｎカップフロー時間（ここではプロットされていない）が測定された。
【０３３３】
一般にＣｏｂｂ試験とも呼ばれる表面吸水試験は、ＡＳＴＭ  Ｃ４７３  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｐａｎｅｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓに準拠して行った。仕様は、ＡＳＴＭ  Ｃ１６５８  Ｇｌａｓｓ  Ｍａｔ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｐａｎｅｌｓ  Ｓｅｃ．  ７  Ｇｌａｓｓ  Ｍａｔ  Ｗａｔｅｒ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｐａｎｅｌに準拠して、２時間の経過時間後に１．６グラム以下、及びＡＳＴＭ  Ｃ１１７８  Ｃｏａｔｅｄ  Ｇｌａｓｓ  Ｍａｔ  Ｗａｔｅｒ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｂａｃｋｉｎｇ  Ｐａｎｅｌに準拠して、２時間の経過時間後に０．５ｇ以下の吸水である。試験では、処理された表面の特定の面積に堰を設け、その面積に２時間水を満たし、試験後の重量増加を測定することによって撥水性の表面を評価する。水に曝される特定の面積は、取り囲み面積１５．５ｉｎ２（１００ｃｍ２）及び高さ１ｉｎ（２．５４ｃｍ）のＣｏｂｂリングによって画定される。試験片は６ｉｎ（１５．２ｃｍ）平方であり、試験開始前にそれらを７０±５°Ｆ（２１±２℃）及び相対湿度５０±２％の雰囲気で、０．１％以内の一定重量が得られるまで調整する。
【０３３４】
表面吸水試験に使用した試料は、実験室において、ガラスマット石膏ベースボードを手作業でコーティングすることによって調製した。使用した道具は、スクイージと類似の「Ｍａｇｉｃ  Ｔｒｏｗｅｌ」（ＴｅｘＭａｓｔｅｒ  Ｔｏｏｌｓ製）として知られるものである。所望量の疎水性仕上げ材コーティングを１２５ｌｂ／ｍｓｆでボードに均一に塗布し、続いて空気乾燥した。表６−２に表面吸水結果を示す。
【０３３５】
表６−２  カルボン酸の種類に応じた表面吸水
【０３３６】
【表６−２】
2018507839.tif 000030
【０３３７】
ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８に準拠した０．５未満の仕様、及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８  Ｓｅｃ．  ７に準拠した１．６グラム未満の仕様を全試料が満たしたが、異なるカルボン酸を含有する試料の間では吸水性能において有意な差がある。０．３％のクエン酸を含有するコーティングのスラリー（ミックス１）は０．１９グラムの最良の性能を示し、これはグルコン酸を含有するコーティングのスラリー（ミックス３）の半分であった。酒石酸を含有する試料（ミックス２）は、０．２４グラムの表面吸水を示した。これを粘度測定値と組み合わせると、酒石酸は最良の全体的な性能を示し、次にクエン酸であった。
【０３３８】
実施例６のコーティングされたパネルの防水性を、ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０規格に準拠して測定した。防水性の試験法は、ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０規格で定められた２４”の高さの代わりに４８”の高さの水柱とすることによって、より攻撃的となるよう変更した。試験を開始し、柱の水位の降下を時間の関数として測定した。４８時間経過後、水位の変化は記録されず（すなわち、０”の水位の下降）、したがって、本発明の疎水性仕上げ材コーティング及びコーティングされたパネルの高い程度の防水性が示された。
【０３３９】
実施例７：
表７−１に挙げた配合を使用して調製した３つの疎水性仕上げ材コーティング混合物を用いて、実施例６の手順を繰り返した。異なるカルボン酸ナトリウム塩をフライアッシュの０．３重量％で使用し、５０重量％の水溶液として加え、混合前に他の液体とブレンドした。
【０３４０】
表７−１実施例７の疎水性仕上げ材コーティングミックス２ガロンの配合（量はグラム単位）
【０３４１】
【表７−１】
2018507839.tif 000031
【０３４２】
Ｓｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値を図１１にプロットしている。クエン酸ナトリウムを含有するミックス１は、フロー時間維持に及ぼす最も弱い効果を示し、その混合物は混合後５時間でゲル化し、前の試料において示したクエン酸ほど効果的ではなかった。０．３％のグルコン酸ナトリウムを含有するミックス２は、４時間以下では非常に遅い剛化を示し、その後粘度が有意に増加して、６時間で３５秒のフロー時間に達した。その後、コーティングのスラリーが非常に濃厚になったので、Ｓｈｅｅｎカップフロー時間を測定することはできなかった。酒石酸ナトリウムを含有するミックス３は、３つの中で最良のフロー時間維持性能を示し、コーティングのスラリーは、７時間後に約２０秒のフロー時間で、非常に流動的であった。その後、試料中にいくつかの大きな球体が現れ始め、材料中で何らかの反応が生じている兆しがあり、連続的な商業的製造プロセスにおける蓄積の問題がある可能性がある。酒石酸ナトリウムも、酒石酸より弱いフロー時間維持性能を示した。
【０３４３】
表面吸水試験に使用した試料は、実験室において、「Ｍａｇｉｃ  Ｔｒｏｗｅｌ」（ＴｅｘＭａｓｔｅｒ  Ｔｏｏｌｓ製）を用いて手作業でガラスマット石膏ベースボードをコーティングすることによって調製した。所望量の疎水性仕上げ材コーティング１２５ｌｂ／ｍｓｆをボードに均一に塗布し、続いて空気乾燥した。表７−２に表面吸水の結果を示す。全ての結果が０．３０〜０．４０グラムである。
【０３４４】
表７−２  カルボン酸塩の種類に応じた表面吸水
【０３４５】
【表７−２】
2018507839.tif 000032
【０３４６】
それぞれのカルボン酸ナトリウム塩は、その対応する酸よりも高い吸水を示した。工業的な製造プロセスにおいて発生する可能性のある変動を考慮して、不良に対する充分な余裕があるよう可能な限り低い吸水を有することが望ましい。
【０３４７】
実施例８：
表８−１に挙げた配合を使用してスラリーとして調製した３つの疎水性仕上げ材コーティング混合物を用いて、実施例６の手順を繰り返した。異なるカルボン酸カリウム塩をフライアッシュの０．３重量％で使用し、５０重量％の水溶液として加え、混合前に他の液体とブレンドした。
【０３４８】
表８−１実施例８の疎水性仕上げ材コーティングミックス２ガロンの配合（量はグラム単位）
【０３４９】
【表８−１】
2018507839.tif 000033
【０３５０】
Ｓｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値を図１２に示す。クエン酸カリウムを含有するミックス１は、クエン酸ナトリウムと非常に類似の作用し、３時間後にゲル化した。グルコン酸カリウムを含有するミックス２も、その対応する酸と酷似していて、混合物は６時間以下ではゆっくりと剛化し、その後急速に濃化することを示した。酒石酸カリウムを含有するミックス３は、このグループで最良に作用し、酒石酸ナトリウムよりも良好であり、このコーティングでは２４時間後に３２秒のＳｈｅｅｎカップフロー時間（ここではプロットされていない）が測定された。
【０３５１】
表面吸水試験に使用した試料は、実験室において、「Ｍａｇｉｃ  Ｔｒｏｗｅｌ」（ＴｅｘＭａｓｔｅｒ  Ｔｏｏｌｓ製）を用いて手作業でガラスマット石膏ベースボードをコーティングすることによって調製した。所望量の疎水性仕上げ材コーティング１２５ｌｂ／ｍｓｆをボードに均一に塗布し、続いて空気乾燥した。表８−２に、同じカルボン酸のナトリウム塩と非常に類似した表面吸水の結果を示す。３つ全ての混合物で０．３０〜０．４０グラムである。
【０３５２】
表８−２  カルボン酸塩の種類に応じた表面吸水
【０３５３】
【表８−２】
2018507839.tif 000034
【０３５４】
実施例９：
表９−１に挙げた配合を使用して調製した４つの疎水性仕上げ材コーティング混合物を用いて、実施例６の手順を繰り返した。しかし、２種のカルボン酸塩の組合せ、またはカルボン酸とカルボン酸塩の組合せを各混合物で使用した。これらのカルボン酸をベースとする化学添加剤は、２５重量％の水溶液に調製し、調製した溶液を、フライアッシュと混合する前に他の液体とブレンドした。
【０３５５】
表９−１実施例９の疎水性仕上げ材コーティングミックス２ガロンの配合
【０３５６】
【表９−１】
2018507839.tif 000035
【０３５７】
図１３にＳｈｅｅｎカップフロー時間の読取り値を示す。ミックス１（０．３％クエン酸ナトリウム＋０．３％グルコン酸ナトリウム）は、個々の各成分と比較してわずかに改善されたオープンタイムを示し、７時間後に２２秒のＳｈｅｅｎカップフロー時間が測定された。ミックス２（０．３％クエン酸カリウム＋０．３％グルコン酸カリウム）は示していない。ミックス３（０．３％クエン酸＋０．３％グルコン酸ナトリウム）は、２７時間後に２５秒の極めて長いオープンタイムを示した。これは個々の各成分と比べ有意に改善されており、２種の化学添加剤の間の相乗効果を示している。ミックス４（０．３％クエン酸＋０．１５％酒石酸カリウム）は、個々の各成分と比較して改善されたオープンタイムを示した。
【０３５８】
表９−２に、疎水性仕上げ材コーティングのレベル１２５ｌｂｓ／ＭＳＦにおける表面吸水の結果を示す。
【０３５９】
【表９−２】
2018507839.tif 000036
【０３６０】
２種のカルボン酸塩を含有する２つの混合物（ミックス１及び２）は、ＡＳＴＭ  Ｃ１６５８  Ｓｅｃ．  ７に準拠した仕様の１．６グラム未満を満たしたが、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８に準拠した仕様の０．５グラム未満を満たさなかった。カルボン酸とカルボン酸塩の組合せを含有する２つの混合物（ミックス３及び４）は、わずかに合格した。これにより、示した化学添加剤の組合せは、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８に準拠する必要がある製品には、相対的にあまり望ましくないことが示されている。
【０３６１】
実施例１０：
表１０−１に挙げた配合を使用して調製した２つの疎水性仕上げ材コーティング混合物を用いて、実施例６の手順を繰り返した。ミックス１はフライアッシュの０．３重量％の酒石酸を含み、酒石酸は５０重量％の水溶液として加え、混合前に他の液体とブレンドした。ミックス２は、フライアッシュの１重量％のポリカルボキシレートエーテルをベースとする流動化剤をさらに含んだ。使用した流動化剤は、固体含有量４０％のＳＩＫＡ  ＶＩＳＣＯＣＲＥＴＥ  Ｇ２であった。この調査の目的は、カルボン酸ファミリーから誘導される化学物質であるポリカルボキシレートエーテル流動化剤が、スラリーの粘度及びフロー時間に及ぼす効果を決定することであった。
【０３６２】
全てのフライアッシュ及び液体材料は、約７０°Ｆの室温のものであった。フライアッシュをバケツ中の液体にゆっくり注ぎ、ドリルミキサーにより最高速度で撹拌した。３分間の混合後、スラリーを７０°Ｆで維持し、Ｓｈｅｅｎカップフロー時間によって粘度を測定した。表１０−１に実施例１０のミックス２ガロンの配合を示す。
【０３６３】
表１０−１実施例１０の疎水性コーティングミックス２ガロンの配合（量はグラム単位）
【０３６４】
【表１０−１】
2018507839.tif 000037
【０３６５】
ミックス１のＳｈｅｅｎカップフロー時間は、混合完了後、１１秒で測定された。驚くことに、ミックス２のＳｈｅｅｎカップフロー時間は、４０秒で測定された。ポリカルボキシレートエーテルをベースとする流動化剤は、粘度を減少させる作用、及びセメントスラリー混合物に優れたフローを与える作用について当技術分野（ポルトランドセメント及びコンクリート業界）において公知であるので、この結果は意外であった。この結果により、カルボン酸ファミリーから誘導される全ての化学物質が、本発明の好ましいカルボン酸及びカルボン酸塩と同じ方法で機能するわけではないことが示される。
【０３６６】
本明細書において引用される刊行物、ＡＳＴＭ及びＡＮＳＩ規格、特許出願並びに特許を含めた参考文献は全て引用することによって組み込まれ、あたかも各参考文献が別個にかつ詳細に示されて引用によって組み込まれ、またあたかもその全体が本明細書に記載されているような程度と同じ程度で組み込まれる。
【０３６７】
本発明を説明する文脈において（特に、以下の特許請求の範囲の文脈において）、「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」及び「少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」という用語並びに同様の指示物の使用は、本明細書において別段の指定がない限り、または文脈で明らかに矛盾しない限り、単数と複数の両方を網羅すると解釈する必要がある。「少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」という用語と、それに続く１つまたは複数の項目の列挙（例えば、「ＡとＢとのうちの少なくとも１つ」）の使用は、本明細書において別段の指定がない限り、または文脈で明らかに矛盾しない限り、列挙した項目から選択された１つの項目（ＡもしくはＢ）、または列挙した項目のうちの２つ以上の任意の組合せ（Ａ及びＢ）を意味すると解釈する必要がある。「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有すること（ｈａｖｉｎｇ）」、「含むこと（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含むこと（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、別段の注釈がない限り、非限定的な用語（すなわち、「含むが、それに限定されない」ことを意味する）として解釈する必要がある。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書において別段の指定がないかぎり、その範囲内にある別個の各値を個々に参照する省略方法として扱われることを単に意図するものであり、別個の各値は、本明細書において個々に記載されているものとして本明細書に取り込まれる。本明細書において記載する全方法は、本明細書において別段の指定がない限り、または文脈で明らかに矛盾しない限り、好適な任意の順番で実施することができる。本明細書において提供するあらゆる例、または例示的な言葉（例えば、「ｓｕｃｈ  ａｓ」）の使用は、本発明をより明らかにすることを単に意図するものであり、別段の主張がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書における言葉は、特許請求していない任意の要素を本発明の実施に不可欠なものとして示していると解釈するべきではない。
【０３６８】
実施例１１：
この実施例は、ボードの１つの表面上のプレコーティングされたガラスマットを用いる。実施例１〜１０のコーティングされていないガラスマットの厚さ１７〜１９ミルと比べると、プレコーティングされたガラスマットは厚さ２４〜２６ミルである。プレコーティングされたガラスマットでは、結合材コーティングを塗布する前のガラスマットの重量は約２５ｌｂ／ＭＳＦであり、アクリルをベースとするコーティングの重量（乾燥重量に基づく、換言すると水を含まない重量に基づく）は６５ｌｂ／ＭＳＦであり、プレコーティングされたガラスマットの合計で９０ｌｂ／ＭＳＦである。アクリルをベースとするコーティングは表の面上のみであり、石膏芯材に面している側ではコーティングは無しである。
【０３６９】
評価においては、プレコーティングされたガラスマットからなる５／８”ガラスマットシージングパネルをベースボードとして使用した。５／８”ガラスマットシージングパネルは、ＭＡＧＩＣ  ＴＲＯＷＥＬスクイージを使用して、実験室において手作業でコーティングした。プレコーティングされたガラスマットを用いて、この実施例では、１２０ｌｂ／ＭＳＦ未満の疎水性仕上げ材コーティングの重量が、所望の性能を達成するのに充分であるかどうかを試験する。３レベルの疎水性仕上げ材コーティングの重量、５０、７５、及び１００ｌｂ／ＭＳＦを使用した。疎水性仕上げ材コーティングの配合を表１１−１に示す。
【０３７０】
表１１−１  疎水性仕上げ材コーティングの配合
【０３７１】
【表１１−１】
2018507839.tif 000038
【０３７２】
疎水性仕上げ材コーティングは、ボードの表面に手作業で塗布し、試験前に空気乾燥した。試料は、表面吸水（Ｃｏｂｂ試験）、透水、及びタイル接着について試験した。
【０３７３】
表面吸水（Ｃｏｂｂ試験）では、シージングパネル（プレコーティングされたガラスマットを含み、疎水性仕上げ材コーティングを含まない）も参照として含まれた。結果を図１６に示す。さらなるコーティングをいずれも含まないシージングパネルは、適度に良好なＣｏｂｂ結果０．５９グラムを示すことが観測されている。ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８に準拠するガラスマットタイル下地用の仕様は０．５未満であり、ＡＳＴＭ  Ｃ１６５８  Ｓｅｃ．７に準拠するガラスマット耐水性パネル用の仕様は１．６グラム未満である。疎水性仕上げ材コーティングを塗布した場合、パネルは、３つのコーティングレベルで約０．３６グラムの同様のＣｏｂｂ結果を示した。５０ｌｂ／ＭＳＦ超の疎水性仕上げ材コーティングの重量は、Ｃｏｂｂの結果をそれ以上改良しないと思われる。
【０３７４】
コーティングされた試料、並びにガラスマット屋根ボード及びガラスマットシージングパネルにおいて水柱試験を行った。ガラスマット屋根ボードは実施例１〜１０におけるマットのようなコーティングされていないガラスマットを有し、ガラスマットシージングパネルは、パネルにさらなるコーティングが塗布されていないプレコーティングされたガラスマットを有した。試験においては、４８ｉｎの高い水頭を試料片の頂面に印加し、耐水性の指標として水位の降下を４８時間後に測定する。４８時間後の結果を表１１−２にまとめる。
【０３７５】
ガラスマット屋根ボードでは４８時間後に全ての水が漏れ出ており、これはコーティングされていないガラスマットではよくあることである。表面にプレコーティングされたガラスマットを用いると、ガラスマットシージングパネルは屋根ボードより良好な性能を示し、２つの試料片で１２．０６インチ及び２０．７５インチの水位降下であった。疎水性仕上げ材コーティングを有する全てのガラスマットシージングパネルでは、５０ｌｂ／ＭＳＦであっても水位下降はゼロであった。これは、疎水性仕上げ材コーティングの重量を有意に減らす可能性を示しているので非常に有望なことである。
【０３７６】
表１１−２異なるパネルでの水位降下
【０３７７】
【表１１−２】
2018507839.tif 000039
【０３７８】
疎水性仕上げ材コーティングでコーティングされたガラスマットシージングパネル（プレコーティングされたガラスマットを有する）のタイル接着を試験した。プレコーティングされたガラスマットを用いると、プレコーティングされたガラスマットと疎水性仕上げ材コーティングの間の物理的な結合の欠如に起因して、それら２つの間の弱い接着が懸念される。もしその接着が極めて弱い連結となっていたら、組立体は、プレコーティングされたガラスマットと疎水性仕上げ材コーティングの界面で破損することになろう。
【０３７９】
ＭＡＰＥＩ変性シンセット（ｔｈｉｎｓｅｔ）セラミックタイルモルタル（フロリダ州のＭＡＰＥＩ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）を使用してタイルを基材に付けた。組立体は室温で７日間の硬化後に試験した。図１７に、実施例１１のタイル接着の結果のデータを示す。特に、コーティングされたパネルは１３０〜１６０ｐｓｉのタイル接着を示し、最低５０ｐｓｉの要求仕様よりも有意に高かった。より重要なことには、破損の仕方はプレコーティングされたガラスマットと石膏芯材の間であり、プレコーティングされたガラスマットと疎水性仕上げ材コーティングの間の優れた接着が示された。
【０３８０】
コーティングされていないガラスマット及びプレコーティングされたガラスマットの光学画像をそれぞれ図１８（ａ）、図１８（ｂ）に示す。図１８（ａ）は、コーティングされていないガラスマットの２０倍の光学画像を示している。図１８（ａ）のコーティングされていないガラスマットは、ガラスマット屋根ボードに使用したもの及び実施例１〜１０で使用したものと同じであり、個々のフィラメントを、フィラメント間の多くの空隙と共に見ることができる。図１８（ｂ）は、プレコーティングされたガラスマットの２０倍の光学画像を示している。プレコーティングされたガラスマット（図１８（ｂ）に示す）では、表面のフィラメントのみが見られ、大半の空隙はコーティングで覆われている。
【０３８１】
図１９（ａ）、（ｂ）には、手作業でコーティングした、プレコーティングされたガラスからなる試料の、光学顕微鏡を使用して調べた断面図を示す。詳細には、図１９（ａ）は、疎水性仕上げ材コーティング５０ｌｂ／ＭＳＦの、手作業でコーティングした試料の５０倍の断面図を示している。図１９（ｂ）は、疎水性仕上げ材コーティング１００ｌｂ／ＭＳＦの、手作業でコーティングした試料の５０倍の断面図を示している。プレコーティングされたガラスマットを用いると、プレコーティングされたガラスマットへの疎水性仕上げ材コーティングの浸透はごくわずかである。石膏スラリーはガラスマットのコーティングされていない面に完全に浸透し、未硬化コーティングと接触していることがわかる。ガラス繊維の未加工の面への石膏スラリーの浸透の深さは、１１〜２２ミルである。
【０３８２】
実施例１２：
この実施例においては、疎水性仕上げ材コーティングをシラン無しで調製し、５／８”ガラスマットシージングパネル（プレコーティングされたガラスマットを有する）にＭＡＧＩＣ  ＴＲＯＷＥＬスクイージを使用して塗布した。２レベルの疎水性仕上げ材コーティングの重量、５０及び７５ｌｂ／ＭＳＦを使用した。配合を表１２−１に示す。試料は、表面吸水（Ｃｏｂｂ試験）ついて試験した。
【０３８３】
表１２−１疎水性仕上げ材コーティングの配合
【０３８４】
【表１２−１】
2018507839.tif 000040
【０３８５】
表面吸水（Ｃｏｂｂ試験）では、シージングパネル（プレコーティングされたガラスマットを含み、疎水性仕上げ材コーティングを含まない）も参照として含まれた。表面吸水（Ｃｏｂｂ試験）の結果を図２０に示す。図２０では、さらなるコーティングをいずれも含まないシージングパネルが適度に良好なＣｏｂｂ結果０．５９グラムを示すことが示されている。ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８に準拠するガラスマットタイル下地用の仕様は０．５未満であり、ＡＳＴＭ  Ｃ１６５８に準拠するガラスマット耐水性パネル用の仕様は１．６グラム未満である。シランを含まない疎水性仕上げ材コーティングを塗布した場合、パネルは、２つのコーティングレベルで約０．３３グラムの同様のＣｏｂｂ結果を示した。これらの結果はコーティング中にシランを含む実施例１１の結果と同様であり、プレコーティングされたガラスマットにより、性能要件を満たしながらも、シランを用いずに製品を製造することが可能となることを示している。
【０３８６】
本発明者らは、プレコーティングされたガラスマットの頂部に面した５０〜７５ｌｂ／ＭＳＦの重量の疎水性仕上げ材コーティングは、タイル下地、床下敷き材、外装シージング、屋根ボード、内装壁または天井として望ましい性能をもたらすと推定する。疎水性仕上げ材コーティングのより少ない重量は、製造において定量化される必要があると思われるコーティングの均一性、乾燥、及びラインの速度において製造プロセスの役に立つであろう。製品の性能、特に水柱試験も向上する。プレコーティングされたガラスマットを用いると、プロセスはよりロバストになり、コーティングの欠陥についての許容性がより高くなると予想される。
【０３８７】
本発明者らの知る、本発明を実施する最良の形態を含めた、本発明の好ましい実施形態が本明細書において記載されている。それらの好ましい実施形態の変形形態は、前述の説明を読むことで当業者に明らかとなるであろう。本発明者らは当業者が必要に応じてそのような変形形態を使用することを予想し、本発明者らは本発明が本明細書において詳細に説明されている以外の方法で実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用法令が許すように、本明細書に添付されている特許請求の範囲において記載される対象の全ての変更形態及び等価物を含む。さらに、その可能な全ての変形形態における上記の要素の任意の組合せが、本明細書において別段の指定がない限り、または文脈からそうでないと明らかに否定されないかぎり、本開示によって包含される。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２Ａ】
2018507839.tif 000045
【図２Ｂ】
2018507839.tif 000046
【図３Ａ】
2018507839.tif 000047
【図３Ｂ】
2018507839.tif 000048
【図４】
2018507839.tif 000049
【図５】
2018507839.tif 000050
【図６】
2018507839.tif 000051
【図７（ａ）】
2018507839.tif 000052
【図７（ｂ）】
2018507839.tif 000053
【図８】
2018507839.tif 000054
【図９】
2018507839.tif 000055
【図１０】
2018507839.tif 000056
【図１１】
2018507839.tif 000057
【図１２】
2018507839.tif 000058
【図１３】
2018507839.tif 000059
【図１４】
2018507839.tif 000060
【図１４Ａ】
2018507839.tif 000061
【図１５】
2018507839.tif 000062
【図１６】
2018507839.tif 000063
【図１７】
2018507839.tif 000064
【図１８（ａ）】
2018507839.tif 000065
【図１８（ｂ）】
2018507839.tif 000066
【図１９（ａ）】
2018507839.tif 000067
【図１９（ｂ）】
2018507839.tif 000068
【図２０】
2018507839.tif 000069
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月14日(2017.9.14)
【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】
（ｉ）フライアッシュを含む水硬性成分；
（ｉｉ）膜形成ポリマー；並びに
（ｉｉｉ）カルボン酸、カルボン酸塩、及びそれらの混合物からなる群のうちの少なくとも１要素を含む、長時間フロー時間維持剤
を含む疎水性仕上げ材組成物。
【請求項２】
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含む請求項１に記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項３】
前記フライアッシュが、水を含む重量に基づいて、前記仕上げ材組成物の重量の約５０％〜約８５％の量のクラスＣフライアッシュを含み、前記シランは、前記湿性仕上げ材の重量の約０．１％〜約５％の量であり、前記長時間フロー時間維持剤は、前記水硬性成分の重量の約０．０５〜１．００パーセントの量である請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項４】
前記長時間フロー時間維持剤が、カルボン酸及びカルボン酸塩からなる群のうちの少なくとも１要素を含み、
前記カルボン酸が、化学式（ＩＩ）：
【化１】
2018507839.tif 000070
を有し、式中、Ｒは有機官能基であり；
前記カルボン酸塩が、化学式（ＩＩＩ）：
【化２】
2018507839.tif 000071
を有し、式中、Ｒは式（ＩＩ）で規定されたとおりであり、Ｘ＋は陽イオンである請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項５】
前記長時間フロー時間維持剤が、トリカルボン酸；ジカルボン酸；糖酸；アルドン酸；アルダル酸；ウロン酸；芳香族カルボン酸；アミノカルボン酸；アルファヒドロキシ酸；ベータヒドロキシ酸；前記酸のナトリウム塩；及び前記酸のカリウム塩からなる群のうちの少なくとも１要素から選択される請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項６】
前記膜形成ポリマーが、アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せからなる群のうちの少なくとも１要素を含む請求項２記載の疎水性仕上げ材組成物。
【請求項７】
セメント質層；及び
前記セメント質層に面する、請求項１〜６のいずれかに記載の疎水性仕上げ材組成物
を含む物品。
【請求項８】
前記物品が、前記セメント質層と、前記セメント質層に面する前記疎水性仕上げ材と、を有する塗り床組成物であり、
前記疎水性仕上げ材が、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含む
請求項７記載の物品。
【請求項９】
セメント質芯材；
前記セメント質芯材の少なくとも１つの面に面する内面と、反対側の外面と、を有する繊維マット；及び
前記繊維マットの前記外面に面する、請求項１〜６のいずれかに記載の疎水性仕上げ材組成物
を含むマット上張りセメント質ボード。
【請求項１０】
前記ボードがマット上張りセメントボードであり、前記セメント質芯材が、水を含まない重量に基づいて２０重量％超のポルトランドセメントを含み、
前記疎水性仕上げ材組成物の前記膜形成ポリマーが、アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せであり、前記膜形成ポリマーが、前記湿性仕上げ材の重量の約５％〜約２５％の量であり；
前記疎水性仕上げ材が、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）前記シラン化合物が、前記湿性仕上げ材の重量の約０．１％〜約５％の量のアルキルアルコキシシランである、シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物；
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含み、
前記ボードが、ＡＮＳＩ  Ａ１１８．１０（２００８年１０月改訂）に準拠した防水試験に合格するものであり；
前記ボードが厚さ１／２”のボードに成型されたとき、前記ボードが、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３に準拠した約７０ポンド以上の釘引き抜き抵抗、または、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した約８０ポンド以上の釘引き抜き抵抗を有し；
前記ボードが厚さ１／２”のボードに成型されたとき、前記ボードが、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７８／Ｃ１１７８Ｍ−１３、ＡＳＴＭ  Ｃ１１７７／Ｃ１１７７Ｍ−１３、及びＡＳＴＭ  Ｃ１６５８／Ｃ１６５８Ｍ−１３に準拠した、支承縁部が前記ボード縁部に平行な状態での約８０ポンド以上の曲げ強度、及び／または支承縁部が前記ボード縁部に垂直な状態での約１００ポンド以上の曲げ強度を有する、
請求項９記載のボード。
【請求項１１】
（ａ）前記セメント質芯材が、水を含まない重量に基づいて５０重量％超の石膏を含む、石膏をベースとする芯材であり；
（ｂ）前記繊維マットがポリマー繊維または鉱物繊維を含み、前記マットが、前記石膏をベースとする芯材の少なくとも１つの面に面する内面と、反対側の外面と、を有し；
（ｃ）前記繊維マットの前記外面に面する前記疎水性仕上げ材が、
（ｉ）クラスＣフライアッシュを含む前記水硬性成分、
（ｉｉ）以下の前記膜形成ポリマー：アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムなどのゴム系ポリマー及びコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せのうちの１種または複数であって、前記膜形成ポリマーが、前記湿性仕上げ材の重量の約５％〜約２５％の量である、前記膜形成ポリマーのうちの１種または複数、
を含み、
（ｉｉｉ）前記疎水性仕上げ材が、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）前記アルコキシシランが、前記湿性仕上げ材の重量の約０．１％〜約５％の量のアルキルアルコキシシランを含む、シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物；
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物、並びに
（ｉｖ）１種もしくは複数のカルボン酸、カルボン酸塩、またはそれらの混合物を含む、前記長時間フロー時間維持剤；
をさらに含む、請求項９記載のボード。
【請求項１２】
前記セメント質芯材及び前記繊維マットを含むマット上張りセメント質ボードを用意することであって、前記マットが、セメント質芯材の第１の面に隣接する内面と、反対側のマット外面と、を有する、用意すること；
前記疎水性仕上げ材を含む水性組成物を、前記マット外面に塗布して、前記マット上張りセメント質ボードを形成させること
を含む、請求項９記載のセメント質ボードを作製する方法。
【請求項１３】
前記セメント質芯材；
ガラス繊維不織布を有するガラスマット基材と、ポリマー結合材及び無機充填材を含む結合材コーティングと、を含む前記繊維マットであって、前記無機充填材が、無機顔料及び無機結合材からなる群のうちの少なくとも１要素から選択され、前記結合材コーティングが約４０ｌｂ／ＭＳＦ〜約１６５ｌｂ／ＭＳＦの量で存在し、前記繊維マットが、向かい合う第１の面及び第２の面を有し、前記結合材コーティングが、前記コーティングされたガラスマットの第１の面から、前記コーティングされたガラスマットの厚さの一部分である深さまで前記ガラスマット基材に均一に浸透している、繊維マット、並びに
前記繊維マットの外面に面する前記疎水性仕上げ材組成物の層、
を含む請求項９記載のボードであって、
前記疎水性仕上げ材組成物の層が、前記結合材コーティングでコーティングされた前記繊維マットの第１の面に付着しており、前記セメント質をベースとする芯材が、前記繊維マットの反対側の第２の面に付着しており、
前記結合材コーティングの、前記マットの厚さへの浸透が１０パーセント〜７５パーセントである、
ボード。
【請求項１４】
前記繊維マットの前記結合材コーティングが、０．００２〜０．０５０ｉｎの厚さを有し、前記結合材コーティングの前記ポリマーがラテックス結合材を含み、前記結合材コーティングは、前記ガラスマットの厚さの２５％〜９０％が前記結合材コーティングによってコーティングされておらず、前記ガラスマットの残りの部分が前記結合材コーティングによってコーティングされているようにして、前記ガラスマット基材へ部分的にのみ染み込んでいる、請求項１３記載のボード。
【請求項１５】
前記ポリマー結合材が、アクリルポリマー及びアクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンゴムコポリマー、スチレンとアクリルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、塩化ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとバーサチック酸ビニルエステルのコポリマー、ラウリン酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンとメタクリル酸メチルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとラウリン酸ビニルのターポリマー、酢酸ビニルとエチレンとバーサチック酸ビニルエステルのターポリマー、並びにそれらの任意の組合せからなる群のうちの１要素を含み、
前記疎水性仕上げ材組成物が、
（ａ）約１５０以上の分子量を有するシラン化合物、
（ｂ）一般化学式（Ｉ）：
（Ｒ１Ｏ）ｍ−Ｓｉ−Ｘ４−ｍ  （Ｉ）
を有するシラン化合物であって、式中、Ｒ１Ｏはアルコキシ基であり、Ｘは有機官能基であり、ｍは１〜３の範囲であるシラン化合物、並びに
（ｃ）シラン化合物（ａ）と（ｂ）の混合物
からなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物をさらに含み；
前記無機結合材が、酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、生石灰（ＣａＯ）を含有する石灰石、ケイ酸カルシウムを含有する粘土、ケイ酸カルシウムを含有する砂、酸化アルミニウムを含有するアルミニウム三水和物、及び硫酸マグネシウムもしくは塩化マグネシウムのいずれかまたはその両方を含有する酸化マグネシウム、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、アルカリ土類金属の複合物、及び水酸化アルミニウムからなる群のうちの少なくとも１要素から選択され；
前記無機顔料が、粉砕石灰岩（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、軽石、粉砕パーライトまたは膨張パーライト、火山灰、もみ殻灰、珪藻土、スラグ、メタカオリン、フライアッシュ、及び他のポゾラン材料からなる群のうちの少なくとも１要素から選択される
請求項１３記載のボード。
【国際調査報告】
2018507839.tif 000072
2018507839.tif 000073