(57)【要約】  ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含む紙カバーシートを含む壁板パネル。ＭＦＣを含む紙のカバーシート。ＭＦＣを含む紙素材組成物およびＭＦＣを含む多層紙カバーシートを作製するための方法。ＭＦＣを含む紙カバーシートを含む壁板パネルを作製するための方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含む紙カバーシートを含む壁板パネル。
【請求項２】
前記紙カバーシートが多層紙カバーシートであり、前記紙カバーシートにおける前記層のうちの少なくとも１つがＭＦＣおよび他の繊維を含み、前記層中のＭＦＣの量が、前記層中の全繊維の２〜１０乾燥重量％である、請求項１に記載の壁板パネル。
【請求項３】
ＭＦＣが、４ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の直径を有するナノサイズのセルロースフィブリルから構成された材料である、請求項１に記載の壁板パネル。
【請求項４】
前記紙カバーシートが、リサイクルクラフト紙、リサイクル段ボール紙、未使用セルロース繊維、廃棄新聞用紙、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む、請求項１に記載の壁板パネル。
【請求項５】
前記壁板パネルが、裏側および表側を有するセメント質コアを含み、前記紙カバーシートが、前記セメント質コアの前記表側および／または前記裏側を覆う、請求項１に記載の壁板パネル。
【請求項６】
前記紙カバーシートが、その層のうちの少なくとも１つにミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含み、前記層中のＭＦＣの量が、前記層中の全繊維の２〜１０乾燥重量％であり、ＭＦＣが、４ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の直径を有するナノサイズのセルロースフィブリルから構成された材料である、請求項１に記載の壁板パネルを作製するための紙カバーシート。
【請求項７】
壁板紙カバーシートを作製する方法であって、ＭＦＣを含む紙素材を調製することと、ＭＦＣを含む少なくとも１つの層で多層紙を形成することとを含み、前記素材中のＭＦＣの量が、前記素材中の全繊維の２〜１０乾燥重量％である、方法。
【請求項８】
ＭＦＣが、４ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の直径を有するナノサイズのセルロースフィブリルから構成された材料である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
壁板パネルを作製する方法であって、請求項７に記載の方法に従って紙カバーシートを調製することと、石膏スラリーを調製することと、任意選択によりＭＦＣを含む第２の紙カバーシートを任意選択により使用して、前記石膏スラリーを前記紙カバーシート上に堆積させることと、前記石膏スラリーを硬化させることと、を含む、方法。
【請求項１０】
フィラー層のための紙素材組成物であって、クラフトの切り抜き、廃棄新聞紙、および前記組成物中の全繊維の２〜１０乾燥重量％のＭＦＣを含む、組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミクロフィブリル化セルロースを含む壁板紙、およびミクロフィブリル化セルロースを含む紙が紙カバーシートとして使用される壁板に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁板は、壁および仕切りを含む建築構造物で広く使用されている石膏製品である。壁板は、通常、焼石膏（硫酸カルシウム半水和物）を水および他の原料と混合した石膏スラリーを配合することによって製造される。次いで、石膏スラリーを壁板生産ライン上で２つの紙のカバーシートの間に分配する。次いで、石膏スラリーを硬化させ、カバーシート間に石膏コアを形成する。壁板の製造工程は、米国特許第６，４９４，６０９号および第６，９８６，８１２号に記載されており、どちらもＵｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡されている。
【０００３】
壁板パネルには２つの長い表面があり、一方の長い表面は裏側と呼ばれ、他方の長い表面は表側と呼ばれる。設置の完了後に、例えば壁紙を塗装および／または適用することによって、壁パネルの表側を装飾することができる。Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第４，９５９，２７２号に記載のように、２つの異なる種類の紙が壁板パネルの紙カバーシートとして使用される。第１の種類の紙は、壁板の裏側上に使用される紙のカバーシートとして使用される。この紙は、多くの汚染物質を有するリサイクル古紙から形成され、濃い色をしている。
【０００４】
第２の種類の紙は、壁板の表側上に使用される。これは、設置後に装飾される側面である。この第２の種類の紙は、通常、厚紙素材性質のクラフトおよびボール紙の切れ端等の清潔な古紙完成紙料から構成された２〜７つのフィラー層と、軽くてマニラ色の滑らかな外観を石膏壁板の表面に提供するために使用される、柔らかくて通常は機械パルプの品質のフライリーフの削りくずおよび新聞紙から主になる１〜２つの上部ライナ層とを含む多層シートである。フライリーフの削りくずの古紙等級は、雑誌、カタログ、および類似の印刷物と未印刷物のベールトリムとして説明することができる。これは、機械および化学パルプ繊維を含有するが、１０〜４０％ものフィラーおよび／またはコーティングオーバーレイからの粘土および顔料も含有し得る。
【０００５】
Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第５，９４５，１９８号に記載のように、露出側または装飾側に明るいマニラ色の滑らかな外観を提供するために、フィラー層を覆う１〜２つの上部ライナ層が含まれる。この製品は、マニラまたは石膏壁板の表の紙として知られている。マニラの上部ライナ層（マニラ表層）は、主に、フライリーフの削りくずおよび新聞紙等の柔らかい薄紙素材の完成紙料からなる。表の紙には、下地の色が塗料から「にじむ」危険性のない、比較的少ない塗料のコートで覆うことができるため、明るい色の仕上げが望ましい。フライリーフの削りくずは、雑誌、カタログ、および類似の印刷物および未印刷物のベールトリムとして説明することができる。これは、主として機械および化学パルプ繊維を含有するが、１０〜４０％ものフィラーおよび／またはコーティングオーバーレイからの粘土および顔料も含有し得る。
【０００６】
適切な明るい色の滑らかな表の外観を提供するために使用される１〜２つの上部ライナ層の完成紙料成分は、一般に、７０〜８０重量％のフライリーフ完成紙料、古い雑誌、およびトリム、ならびに３０〜２０％の廃棄新聞用紙で形成される。これらの上部ライナ層は、本質的に強度が弱い。フライリーフの削りくず素材構成成分に含有される不活性粘土およびフィラーの割合が高いため、ライナ層の強度がさらに低下する。さらに、マニラの上部ライナ層に含有される柔らかい素材および粘土は、不十分な脱水、遅い排水、および乾燥で知られている。
【０００７】
マニラ紙カバーシートの層、特に上部ライナ層を強化するために、様々な試みが行われてきた。Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第４，９５９，２７２号は、上部ライナ層の使用を必要としない石膏壁板用の紙カバーシートを提供する。代わりに、明るい色の鉱物フィラーおよび結合剤から構成されたコーティングが、カバーシートの露出面に適用される。紙シートの上に適用できる大豆タンパク質コーティングを提供する別の方法が、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第５，９４５，１９８号により提供されている。しかしながら、紙カバーシートの上に様々なコーティングを適用すると、紙の生産に必要な時間が長くなる可能性がある。塗装および他の装飾的な手法にも影響を与える可能性がある。
【０００８】
壁板は、圧縮応力、曲げ強度、および他の要件に関するＡＳＴＭ標準要件を満たさなければならない。これは、壁板パネルのカバーシートに使用することができる紙に関して、独自の課題を提示する。軽量壁板のＡＳＴＭ要件を満たす多層マニラ紙は、一般的な壁板紙よりも重い。しかしながら、紙の重量を減らすと、紙が強度および柔軟性の要件を満たさなくなるため、この紙はもはやカバーシートとして適切ではなくなる可能性がある。したがって、壁紙用の改良された配合物の必要性が依然として存在する。
【発明の概要】
【０００９】
一態様では、本開示は、ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含む紙カバーシートを含む壁板パネルを提供する。紙カバーシートは、多層紙カバーシートであってもよく、紙カバーシートにおける層のうちの少なくとも１つの層は、ＭＦＣを含んでもよい。壁板パネルのうちのいくつかでは、紙カバーシートは、多層紙カバーシートであり、紙カバーシートにおける層のうちの少なくとも１つは、ＭＦＣおよび他の繊維を含み、層中のＭＦＣの量は、層中の全繊維の２〜１０乾燥重量％である。壁板パネルのうちのいくつかでは、ＭＦＣは、４ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の直径を有するナノサイズのセルロースフィブリルで構成された材料である。ＭＦＣを含む紙カバーシートのいずれもが、リサイクルクラフト紙、リサイクル段ボール紙、未使用セルロース繊維、廃棄新聞用紙、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含んでもよい。
【００１０】
本開示において、いくつかの壁板パネルは、少なくとも１つのフィラー層および少なくとも１つのライナ層を含む多層紙カバーシートである紙カバーシートを含み、少なくとも１つのフィラー層および／または少なくとも１つのライナ層は、ＭＦＣを含む。壁板パネルのうちの少なくともいくつかは、ＭＦＣを含有する１つ以上のフィラー層を含むマニラ紙カバーシートである紙カバーシートを含む。いくつかの壁板パネルは、ライナ層を含む紙カバーシートを含み、ライナ層はＭＦＣを含む。
【００１１】
本開示のいくつかの壁板パネルは、多層紙である紙カバーシートを含み、多層紙における少なくとも１つの紙層は、ＭＦＣを含み、紙層中のＭＦＣの量は、層中の全繊維の２〜１０乾燥重量％である。
【００１２】
本開示のさらなる態様は、裏側および表側を有するセメント質コアを含む壁板パネルに関し、紙カバーシートは、セメント質コアの表側および／または裏側を覆う。
【００１３】
さらなる態様では、本開示は、壁板パネルを作製するための紙カバーシートを提供し、紙カバーシートは、ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、ＭＦＣは、４ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の直径を有するナノサイズのセルロースフィブリルから構成された材料である。
【００１４】
紙カバーシートは、多層紙カバーシートであってもよく、１つ以上の紙層は、ＭＦＣを含有してもよい。紙カバーシートは、少なくとも１つのフィラー層および少なくとも１つのライナ層を含む多層紙カバーシートであってもよく、少なくとも１つのフィラー層および／または少なくとも１つのライナ層は、ＭＦＣを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、紙カバーシートは、ＭＦＣを含有する１つ以上のフィラー層を含むマニラ紙カバーシートである。いくつかの実施形態では、紙カバーシートはライナ層を含み、ライナ層はＭＦＣを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、紙カバーシートは、１つ以上のライナ層および１つ以上のフィラー層を含み、フィラー層は、ＭＦＣを含む。
【００１７】
紙カバーシートは多層紙であってもよく、少なくとも１つの紙層はＭＦＣを含んでもよく、紙層中のＭＦＣの量は、層中の全繊維の２〜１０乾燥重量％であってもよい。
【００１８】
本開示のさらなる態様は、壁板紙カバーシートを作製する方法を含む。この方法は、ＭＦＣを含む紙素材を調製することと、紙素材中の全繊維の２〜１０乾燥重量％の量で使用されるＭＦＣを含む少なくとも１つの層で多層紙を形成することと含む。
【００１９】
本開示のまたさらなる態様は、壁板パネルを作製する方法を含む。この方法では、石膏スラリーが調製され、ＭＦＣを含有する１つ以上の層を含む紙カバーシート上に堆積される。第２の紙カバーシートを使用して、反対側で石膏スラリーを覆ってもよい。石膏スラリーは硬化させられる。第２の紙カバーシートも、ＭＦＣを含んでもよい。
【００２０】
本開示のさらなる態様は、フィラー層のための紙素材組成物を含み、組成物は、クラフト切り抜き、廃棄新聞用紙、および組成物中の全繊維の２〜１０乾燥重量％のＭＦＣを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ミクロフィブリル化セルロースを含む紙カバーシートを含む壁板パネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
一態様では、本開示の多層紙カバーシートは、その層のうちの少なくとも１つにミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）を含む。適切なＭＦＣには、４ナノメートル（ｎｍ）〜１００ｎｍの範囲の直径を有するナノサイズのセルロースフィブリルから構成された材料が含まれる。いくつかの他の適切なＭＦＣ調製物は、大部分が５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲の直径を有するＭＦＣフィブリルから構成される。適切なＭＦＣには、長さが５ミクロン（μｍ）〜１００ミクロン（μｍ）のナノサイズのセルロースフィブリルから構成された材料が含まれる。適切なＭＦＣには、長さが５ミクロン〜１００ミクロンで直径が４ｎｍ〜１００ｎｍの範囲のナノサイズのセルロースフィブリルから構成された材料が含まれる。
【００２３】
維管束植物から得られたセルロースを含む、天然に存在する多糖ポリマーである様々なセルロース源が、ＭＦＣを得るために使用することができる。適切なＭＦＣを得るための好ましいセルロース源は、木材パルプである。
【００２４】
ＭＦＣは、米国特許第４，３７４，７０２号に従って、セルロース繊維の液体懸濁液を、懸濁液が少なくとも３０００ｐｓｉｇの圧力降下および高速せん断を受ける小径オリフィス等のホモジナイザーに通すことによって得ることができる。この工程によって、セルロース繊維が引き裂され、フィブリルに分離する。
【００２５】
多層紙カバーシートの生産に適切なＭＦＣを得るために、他の方法を使用することができる。これらの方法には、高圧、高温、および／または高速衝撃均質化等の様々な均質化方法が含まれる。他の適切な方法には、精製、粉砕、または微小溶液操作が含まれる。いくつかの実施形態では、均質化の前に木材パルプを酵素的または化学的に前処理することができる。
【００２６】
一態様では、ＭＦＣは、紙層が形成される紙素材に添加される。ＭＦＣは、少なくとも１つのフィラー層および／または少なくとも１つのライナ層の紙素材に添加することができる。具体的には、ＭＦＣの使用は、マニラの表層を含むフィラー層およびライナ層の生産に好適であるＭＦＣは様々な量で使用することができる。いくつかの実施形態では、ＭＦＣは、紙素材中の繊維全体の２〜１０乾燥重量％の量で使用される。紙素材の残りの繊維は、未使用の木材パルプおよび／またはリサイクル繊維である。例えば、ＭＦＣを含む合計１００グラムの乾燥繊維を含む配合物に、２〜１０グラムのＭＦＣを使用してもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ＭＦＣは、主に、フライリーフの削りくずおよび新聞紙等の柔らかい素材の完成紙料からなる上部ライナ層（マニラ表層）用の紙素材に添加することができる。ＭＦＣを添加できる他の配合物には、リサイクルクラフト紙、リサイクル段ボール紙、未使用セルロース繊維、および／または廃棄新聞用紙からの繊維を含む素材が含まれる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、紙素材中の全繊維の量は、少なくとも添加されるＭＦＣの量によって減少させることができる。これにより、紙素材から作製されたマニラ紙等の紙の重量を減らすことが可能になる。驚くべきことに、ＭＦＣを含むマニラ紙は、ＭＦＣを含まない従来のマニラ紙よりも強くて弾力性がある。ＭＦＣを含むマニラ紙は、優れた多孔性を保持する。この紙は、軽量で、塗装またはビニールコーティングに適切な表面を有する。ＭＦＣを含むマニラ紙は、石膏コアからのカバーシートの剥離を防止するのに十分多孔質である。
【００２９】
繊維に加えて、紙素材は水を含む。また、サイジング剤および／または緩衝剤および／または他の添加剤も含んでもよい。サイジング剤の具体例には、米国特許第４，８５３，０８５号に提供されているように、イソオクタデセニルコハク酸無水物、ｎ−ヘキサデセニルコハク酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ドデシルコハク酸無水物、デセニルコハク酸無水物、オクテニルコハク酸無水物、ノネニルコハク酸無水物、トリイソブテニルコハク酸無水物、カプリロキシコハク酸無水物、ヘプチルグルタル酸無水物、およびベンジルオキシコハク酸無水物が含まれる。他のサイジング剤も同様に使用してもよい。サイジング剤の可溶化および繊維に対するその接着性を向上させる様々な添加剤を紙素材に使用してもよい。このような添加剤には、米国特許第４，８５３，０８５号に提供されているように、ミョウバン、塩化アルミニウム、長鎖脂肪アミン、アルミン酸ナトリウム、熱硬化性樹脂およびポリアミドポリマー、ならびに一次、二次、三次または四次アミン澱粉誘導体を含む様々なカチオン澱粉誘導体が含まれるが、これらに限定されない。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ＭＦＣは、壁板パネルの表側の紙カバーシートとして使用される多層紙において少なくとも１つの層を作製するために使用される。いくつかの実施形態では、この表の紙カバーシートは、少なくとも１つのフィラー層および少なくとも１つのライナ層を含む。ＭＦＣは、フィラー層またはライナ層のいずれかの紙素材に、またはフィラー層およびライナ層の両方の素材に添加され得る。
【００３１】
いくつかの実施形態では、壁板パネルの表側の紙カバーシートは、２〜７つのフィラー層および１〜２つのライナ層を含む。これらの実施形態では、ＭＦＣは、フィラー層、少なくとも２つのフィラー層、少なくとも３つのフィラー層、少なくとも４つのフィラー層、少なくとも５つのフィラー層、少なくとも６つのフィラー層、または少なくとも７つのフィラー層のうちの少なくとも１つの紙素材に添加される。他の実施形態では、ＭＦＣは、少なくとも１つのフィラー層に加えて、またはその代わりに、少なくとも１つのライナ層の紙素材に添加される。表１は、本開示によるライナ層の紙素材中の繊維のいくつかの組成を提供する。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表２は、本開示によるフィラー層の紙素材中の繊維のいくつかの組成を提供する。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
一実施形態では、繊維を含む紙素材が、表２に提供されるようにフィラー層のため調製される。ライナ層のために別々の素材が調製される。フィラー素材は、リサイクルクラフト紙および／またはリサイクル段ボール紙からの繊維を含み得る。フィラー層の他の配合物も同様に使用することができる。次に、ライナ層がフィラー層を覆う最も外側の層になるように、いくつかの層を合わせて圧縮することによって、多層紙が調製される。この方法によって、マニラ紙を含む様々な紙の等級を調製することができる。マニラ紙は通常、石膏壁板の表の紙として利用され、板がスタッドフレームに取り付けられたときに外側を向く。通常、マニラ紙は、板が取り付けられたときに上層が外側を向くように、いくつかの、好ましくは４〜８つのフィラー層および１〜２つのライナ層からなる。ＭＦＣを含むマニラ紙のフィラー層は、クラフト切り抜き、廃棄新聞用紙、またはリサイクル段ボール紙のうちの１つ以上の繊維も含有し得る。ＭＦＣは、繊維全体の２〜１０乾燥重量％、好ましくは繊維全体の４〜１０乾燥重量％の量で使用され得る。ライナ層は、ＭＦＣの有無にかかわらず調製され得る。
【００３６】
ＭＦＣを含む他の紙等級も本開示により提供され、ニュースライン（ｎｅｗｓｌｉｎｅｄ）、シージング、しっくい用途の紙、および高湿度用途の耐水性紙が含まれる。これらの紙等級は、ＭＦＣを紙素材に添加し、次いで、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第４，８５３，０８５号に記載されているものを含む、従来の製紙プロトコルに従うことによって調製され得る。次いで、ＭＦＣで配合した紙素材は、紙層の形成および圧縮に使用してもよい。多層紙シートを生産する場合は、ＭＦＣで配合したいくつかの層を合わせて圧縮してもよい。さらなる実施形態では、ＭＦＣを含む紙層は、多層紙シートを生産するために、ＭＦＣを含まない紙層と合わせて圧縮されてもよい。いくつかの実施形態では、いくつかまたは全てのフィラー層は、ＭＦＣを含み、多層紙シートを得るために、ＭＦＣを含まない少なくとも１つのライナ層と合わせて圧縮される。
【００３７】
本開示で使用するとき、ＭＦＣを含む紙カバーシートという用語は、多層紙カバーシートおよび単層紙カバーシートを含むことが理解されたい。ＭＦＣを含む紙カバーシートは、少なくともいくつかの層がＭＦＣ繊維を含む多層紙カバーシートを含む。ＭＦＣを含む紙カバーシートは、少なくとも１つの層がＭＦＣを含む多層紙カバーシートを含む。ＭＦＣを含む紙カバーシートは、全ての層がＭＦＣを含む多層紙カバーシートを含む。ＭＦＣを含む紙カバーシートは、フィラー層のうちの少なくともいくつかがＭＦＣを含む多層紙カバーシートを含む。ＭＦＣを含む紙カバーシートは、全てのフィラー層がＭＦＣを含む多層紙カバーシートを含む。ＭＦＣを含む紙カバーシートは、全ての層がＭＦＣを含む多層紙カバーシートを含む。紙カバーシートのいずれもが、石膏板紙カバーシートに通常使用される他の繊維も含む。このような他の繊維には、リサイクルクラフト紙、リサイクル段ボール紙、未使用セルロース繊維、廃棄新聞紙、またはそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
【００３８】
さらなる実施形態では、本開示は、ＭＦＣを含む紙カバーシートで調製された壁板を提供する。全体の壁板パネル（１０）の断面図である図１を参照する。壁板パネル（１０）は、ＭＦＣ（１４）を含む紙カバーシートで表側が覆われたセメント質コア（１２）を含む。セメント質コア（１２）は、石膏と、繊維、界面活性剤、有機および／もしくは無機結合剤、分散剤、消泡剤、ならびに／または殺生物剤のうちのいずれかを含むがこれらに限定されない他の添加物とを含み得る。図１では、１つのカバーシートのみがＭＦＣ（１４）を含む。セメント質コア（１２）の裏側を覆う他方のカバーシート（１６）は、ＭＦＣを含まない。当業者は、両方のカバーシート、表のカバーシートおよび裏のカバーシートがＭＦＣを含む少なくとも１つ以上の層を含み得る他の実施形態（図示せず）を容易に理解するであろう。さらなる実施形態（図示せず）では、ＭＦＣを含む紙カバーシートが壁板パネルの裏側を覆う一方で、表側がＭＦＣを含まない紙カバーシートで覆われている。図１の実施形態では、カバーシートは、セメント質コアの上に直接適用される。他の実施形態では、ＭＦＣを含む紙カバーシートで覆われたセメント質コアを含む壁板パネルは、カバーシートと石膏コアとの間に位置する追加の層、コーティング、および／または成分をさらに含んでもよく、および／またはこのような追加の層、コーティング、および／または成分は、紙カバーシートの外面上に適用されてもよい。
【００３９】
本開示によると、いくつかの壁板パネルは、その２つの長い表面のうちの１つの上でセメント質コアを覆うＭＦＣを含む１つの紙カバーシートを含む。他の実施形態では、壁板パネルは、ＭＦＣを含む紙カバーシートでその長い表面の両方が覆われているセメント質コアを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、ＭＦＣを含む少なくとも１つの紙カバーシートを含む壁板パネルは、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許第７，５７２，３２９号に記載されるものを含む、焼石膏および様々な添加剤と水を混合することによって調製される石膏スラリーで調製されてもよい。
【００４１】
これらの方法の実施形態のうちの１つでは、石膏スラリーは、ミキサーの下のコンベヤーベルト上を移動する第１の紙カバーシート上に連続的に堆積される。第１の紙カバーシートは、ＭＦＣを含む。第１の紙カバーシートは、ロールから供給される。第２の紙カバーシートは、第２のロールから石膏スラリーの上に適用される。第２の紙カバーシートも、いくつかの実施形態においてＭＦＣを含み得る。得られたアセンブリは、各々の２つの長い表面の両方が紙のカバーシートで覆われているパネルストリップの形状に形成される。パネルストリップが硬化して固まると、切断して所望の長さの壁板を形成する。通常、壁板は、乾燥窯を通って搬送され、余分な水分を除去する。
【００４２】
比較例１−ＭＦＣを含む紙カバーシートを用いた壁板の釘引き抜き試験
ＭＦＣを抄紙機素材に２％、４％、または６％で添加した。その割合は、繊維全体の乾燥重量による。素材を使用して、ＭＦＣを含む紙カバーシートを作製した。ＭＦＣを含む紙カバーシートで壁板試料を調製した。対照壁板試料を、ＭＦＣを含まない従来の紙カバーシートで調製した。
【００４３】
壁板試料を、ＡＳＴＭ  Ｃ４７３−１７に従った釘引き抜き試験Ｂで試験した。この試験では、標準的な釘の頭を壁板に押し込むのに必要な荷重を決定することによって、釘の貫通に抵抗する壁板の能力を評価する。釘引き抜き試験の結果を以下の表３に報告する。
【００４４】
【表３】
2020521888.tif 000005
【００４５】
表３の試験結果は、ＭＦＣを含まないカバーシートで調製した対照壁板試料と比較して、ＭＦＣを含むカバーシートで調製した壁板試料が釘引き抜き強度の改善を示すという結論を裏付けている。
【００４６】
比較例２−ＭＦＣを含む紙カバーシートを用いた壁板のスコットボンド試験
比較例１に記載のように、繊維全体の４〜６乾燥重量％でＭＦＣを含むカバーシートで壁板試料を調製した。対照壁板試料を、ＭＦＣを含まない従来の紙カバーシートで調製した。
【００４７】
スコットボンド試験であるＴＡＰＰＩ法Ｔ−５６９を使用して、紙板の剥離抵抗を評価した。Ｆｅｌｌｅｒｓらにより２０１２年に記載されているように、スコットボンド試験では、直角のＬ字型金属ブラケットが両面テープで板の表面に固定される。次いで、Ｌブラケットに振り子が当たって、試験試料に剥離が生じる。紙を分割するのに必要なエネルギーは、Ｌブラケットに衝突した後の振り子が到達する位置から推定される。
【００４８】
スコットボンド試験の結果を以下の表４に報告する。
【００４９】
【表４】
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【００５０】
表４の試験結果は、ＭＦＣを含まない紙カバーシートで調製した対照壁板試料と比較して、ＭＦＣを含むカバーシートで調製した壁板試料が剥離強度の改善を示すという結論を裏付けている。
【００５１】
比較例３−ＭＦＣを含む紙カバーシートの引張強度
ＴＡＰＰＩ法Ｔ−４９４を使用して、紙の引張強度を測定した。２００６年６月１３日のＴＡＰＰＩ法Ｔ−４９４記述の第３章で記載のように、引張強度は、繊維強度、繊維長、結合等の因子から導かれた強度を示す。引張強度は、直接引張応力を受ける紙の有用性の指標として使用されてきた。紙が所望の輪郭に適合する能力も、この試験で評価される。
【００５２】
表５は、ＭＦＣを含まない対照紙と比較した、ＭＦＣを含む紙カバーシートの引張強度測定の結果を報告する。
【００５３】
【表５】
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【００５４】
表５の試験結果は、ＭＦＣを含まない対照紙カバーシートと比較して、ＭＦＣを含むカバーシートが、弾性の改善を示すという結論を裏付けている。
【００５５】
比較例４−ＭＦＣを含む紙カバーシートの多孔性
ＴＡＰＰＩ法Ｔ−４６０ｏｍ−０２を使用して、紙の多孔性を測定した。この方法は、ある体積の空気が試験紙の試験片を通過するのに必要な時間の量を測定する。
【００５６】
表６は、ＭＦＣを含まない対照紙と比較した、ＭＦＣを含む紙カバーシートの紙多孔性測定の結果を報告する。
【００５７】
【表６】
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【００５８】
表６の試験結果は、ＭＦＣを含まない対照紙カバーシートと比較して、ＭＦＣを含むカバーシートが多孔性の低下を示すという結論を裏付けている。
【図１】
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【国際調査報告】
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