(57)【要約】  良好な強度を有する石膏ボード、ならびに石膏スラリー、方法、およびカバーシートを開示する。ボードは、デンプン、電解質、および／または親水性材料のうちの１つ以上を使用して形成される。これらの強度原料は、ボード中の石膏層の形成時に使用される石膏スラリーに接触する前に、カバーシート上に適用することができ、かつ／またはボード中の１つ以上の石膏層、例えば、ボード芯および／または芯と片方もしくは両方のカバーシートとの間の濃縮石膏層、を形成するのに使用される石膏スラリーに組み込むことができる。【選択図】図１Ａ
2020531395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏ボードを調製する方法であって、
第１の表面を有する第１のカバーシートを提供することと、
前記第１のカバーシートの前記第１の表面に以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を適用することと、
スタッコおよび水を含むスラリーを混合することと、
前記スラリーを前記第１のカバーシートと第２のカバーシートとの間に配置してアセンブリを形成することであって、前記スラリーが、前記カバーシートの前記第１の表面に面する、形成することと、
前記アセンブリをボードに切断することと、
前記ボードを乾燥させることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記原料が、電解質ならびに未調理デンプンおよび／またはアルファ化デンプンを含むデンプンを含み、
前記アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したときに、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、
前記未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共に前記デンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、前記デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱し、前記スラリーを９５℃で１０分間保持して、前記デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって前記粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有し、
前記電解質が、硝酸マグネシウム六水和物、塩化ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、亜硝酸カルシウム、もしくは亜硝酸マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記原料が、約１，０００ダルトン〜約１００，０００ダルトンの分子量を有するセルロース系材料および／またはポリビニルアルコールを含む親水性材料を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記原料が、電解質および親水性材料を含み、
前記電解質が、硝酸マグネシウム六水和物、塩化ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、亜硝酸カルシウム、もしくは亜硝酸マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含み、
前記親水性材料が、約１，０００ダルトン〜約１００，０００ダルトンの分子量を有するセルロース系材料および／またはポリビニルアルコールを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
スタッコと、水と、デンプンおよび電解質または親水性材料のうちの少なくとも１つを含む原料と、を含むスラリーであって、前記スラリーを使用して、約３５ポンド／立方フィート（５６０ｋｇ／ｍ３）以下の密度を有するボード内の２つのカバーシート間に配置された石膏芯を作製する場合、前記ボードは、ＡＳＴＭ  ４７３−１０、方法Ｂに従って、少なくとも約７２重量ポンドの釘抜き抵抗を有する、スラリー。
【請求項６】
前記原料が、未調理デンプン、アルファ化デンプン、および電解質を含み、
前記未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共に前記デンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、前記デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、前記スラリーを９５℃で１０分間保持して、前記デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって前記粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有し、
前記未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズの冷水粘度を有し、
前記アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、
前記電解質が、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、塩化ナトリウム、もしくは塩化マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項５に記載のスラリー。
【請求項７】
前記原料が、約１，０００ダルトン〜約１００，０００ダルトンの分子量を有するセルロース系材料および／またはポリビニルアルコールを含む親水性材料を含む、請求項５または６に記載のスラリー。
【請求項８】
石膏ボードであって、
２つのカバーシート間に配置された硬化石膏層であって、スタッコおよび水を含むスラリーから形成されている、石膏層と、
第１の表面を有し、前記カバーシートの前記第１の表面上に以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの少なくとも１つ以上を含む、少なくとも１つのカバーシートと、を含む、石膏ボード。
【請求項９】
前記原料が、電解質ならびに未調理デンプンおよび／またはアルファ化デンプンを含むデンプンを含み、
前記アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、
前記未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共に前記デンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、前記デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱し、前記スラリーを９５℃で１０分間保持して、前記デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって前記粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有し、
前記未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズの冷水粘度を有し、
前記電解質が、硝酸マグネシウム六水和物、塩化ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、亜硝酸カルシウム、もしくは亜硝酸マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項８に記載の石膏ボード。
【請求項１０】
前記原料が、デンプンおよび親水性材料を含み、
前記デンプンが、（ａ）未調理デンプンであって、１５％固形分のデンプン濃度で水と共に前記デンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、前記デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、前記スラリーを９５℃で１０分間保持して、前記デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって前記粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、未調理デンプン、および／または（ｂ）ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有する、アルファ化デンプン、を含み、
前記親水性材料が、約１，０００ダルトン〜約１００，０００ダルトンの分子量を有するセルロース系材料および／またはポリビニルアルコールを含む、請求項８または９に記載の石膏ボード。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
硬化石膏は、建築構造および改築のためのパネルおよび他の製品を含む、多くの製品で使用されている周知の材料である。１つのそのようなパネル（多くの場合、石膏ボードと称される）は、２つのカバーシート間に挟持された硬化石膏芯の形態であり（例えば、紙直面ボード）、建物の内壁および天井の乾式壁構造で一般的に使用される。多くの場合、「スキムコート」と称される１つ以上の緻密層が、通常は紙−芯界面において、芯のいずれかの側に含まれてもよい。
【０００２】
石膏（硫酸カルシウム二水和物）は、天然に存在し、岩石の形態で採掘することができる。また、煙道ガス脱硫などの工業工程の副産物として、合成形態（当該技術分野では「シンギプ」と呼ばれる）である可能性もある。どちらの供給源（天然または合成）からでも、石膏を高温で焼成して、スタッコ（すなわち、硫酸カルシウム半水和物および／または無水石膏の形態の焼石膏）を形成し、再水和して、望ましい形状（例えば、ボードとして）の硬化石膏を形成することができる。ボードの製造中、スタッコ、水、および必要に応じて他の原料が、典型的には、ピンミキサ（その用語は当該技術分野において使用される）内で混合される。スラリーは、ミキサから、スキムコート（存在する場合）のうちの１つがすでに適用された（多くの場合、ミキサの上流で）カバーシートを運ぶ移動コンベヤ上に形成および放出される。スラリーは、紙上に広げられる（スキムコートは、任意に紙上に含まれる）。スキムコートの有無にかかわらず、別のカバーシートがスラリー上に適用されて、例えば、形成プレートなどを用いて、望ましい厚さのサンドイッチ構造を形成する。混合物は、鋳造され、硬化されて、焼石膏と水との反応によって硬化（すなわち、再水和）石膏を形成して、結晶性水和石膏（すなわち、硫酸カルシウム二水和物）のマトリックスを形成する。硬化石膏結晶のインターロッキングマトリックスの形成を可能にし、それにより、生成物中の石膏構造に強度を付与するのは、焼石膏の望ましい水和である。熱は、残りの遊離（すなわち、未反応）水を除去して、乾燥生成物を得るために必要とされる（例えば、窯内で）。
【０００３】
十分な強度が維持されている限り、ボードの密度を低下させることが、大きな関心となっている。重量を減らすために、ボードの体積から質量を除去し、例えば、泡剤から作られた空気間隙、および石膏へのスタッコの再水和に必要な量を超える水の蒸発によって生じる水の空隙などの間隙と質量を置き換えることができる。パーライトおよびその他の軽量充填剤は、空気および水の空隙の代替または補足として使用することもできる。ボードの重量が軽いほど、取り扱い、運搬、および設置がより容易であり、ボードの設置において望ましい効率が得られる。より軽量のボードが望ましいが、消費者が望むボード強度を達成することを犠牲にするべきではない。ボードから質量を取り除く場合、ボードの十分な強度および保全性を維持することが課題となる。
【０００４】
この背景技術の記載が、読み手を補助するために本発明者らによって作られており、従来技術の参照としても、示された問題のうちのいずれもそれら自体が当該技術分野において理解されたという指示としてもみなされるものではないことが理解されるであろう。記載された原理は、いくつかの点および実施形態では、他のシステムに固有の問題を緩和することができるが、保護された技術革新の範囲は、本明細書に記述された任意の特定の問題を解決する特許請求の範囲に記載された本発明の能力によってではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、例えば、約３５ｐｃｆ以下またはより低いボード密度を有する軽量石膏ボードを生産するのに特に使用され得る、強化された強度を有する石膏ボードに関する。本発明は、特定の強度添加剤を使用する新規アプローチを取り、それにより、ボードから質量が除去されて間隙で置き換えられても、ボードの良好な強度を維持するという課題に対処して、ボード、石膏スラリー、石膏ボード、およびカバーシートを生産する方法を提供する。強度添加剤は、デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を含み、これらの添加剤は、カバーシートの内面上、および／またはボードに１つ以上の石膏層を形成するために使用される石膏スラリー内、例えば、ボード芯および／または任意の濃縮層内に提供される。
【０００６】
したがって、一態様では、本発明は、石膏ボードを調製する方法を提供する。この方法は、第一のカバーシートを提供することを含む。以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上が、第１のカバーシートの内面に適用される。これらの原料は、個別に、または原料の任意の望ましい組み合わせを含む１つ以上の組成物の一部として、カバーシートの内面に適用することができる。少なくともスタッコおよび水を含むスラリーは、例えば、ピンまたはピンレスミキサ内で混合される。スラリーは、スラリーがカバーシートの内面に面するように、第１のカバーシートと第２のカバーシートとの間に配置されて、アセンブリを形成する。アセンブリを切断してボードにし、ボードを乾燥させる。生産されるボードは、ボードの良好な強度を維持しながら、低密度で作製され得る。
【０００７】
別の態様では、本発明は、石膏スラリー（スタッコスラリーと呼ばれることもある）を提供する。スラリーは、スタッコと、水と、デンプン、ならびに電解質および／または親水性材料のうちの少なくとも１つを含む原料と、を含む。スラリーを使用して、約３５ポンド／立方フィート（５６０ｋｇ／ｍ３）以下の密度を有するボードの２つのカバーシート間に配置される石膏芯を作製する場合、ＡＳＴＭ  ４７３−１０、方法Ｂに従って、ボードの釘抜き抵抗は、少なくとも約６５重量ポンドである。
【０００８】
別の態様では、本発明は、石膏ボードを提供する。ボードは、水、スタッコ、ならびに任意で次の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を含む第１のスラリーから形成された硬化石膏を含むボード芯を含む。芯は、第１の芯面を定義する。濃縮層は、少なくともスタッコ、水、ならびに以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を含む第２のスラリーから形成される。濃縮層は、第１の芯面に結合関係で配置される。デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上が、ボード芯の形成時に含まれるいくつかの実施形態では、デンプン、電解質、および／または親水性材料は、ボード芯の形成時よりも濃縮層の形成時に、より高い濃度で含まれる。ボード芯の厚さは、濃縮層の厚さよりも厚いことが好ましい。任意で、ボードは、以下のうちの１つ以上を呈する：（ａ）濃縮層の平均芯硬度は、ボード芯の平均芯硬度より少なくとも約１．５倍大きく、（ｂ）芯の形成時にデンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上が存在する場合、濃縮層は、ボード芯の形成時に使用されるデンプン、電解質、および親水性材料の少なくとも約１．２倍から形成され、（ｃ）ボード芯の乾燥密度は、約３０ｐｃｆ以下であり、（ｄ）濃縮層の乾燥密度は、ボード芯の乾燥密度よりも少なくとも約１．１倍高く、（ｅ）第２の水−スタッコ比が、第１の水−スタッコ比の少なくとも約１．２倍高くなるように、第１のスラリーが、第１の水−スタッコ比を有し、第２のスラリーが、第２の水−スタッコ比を有する。
【０００９】
別の態様では、本発明は別の石膏ボードを提供する。ボードは、２つのカバーシート間に配置された硬化石膏芯を含む。芯は、スタッコ、水、ならびにデンプン、電解質、および親水性材料のうちの少なくとも１つを含むスラリーから形成される。ボードの密度は、約３５ポンド／立方フィート（５６０ｋｇ／ｍ３）以下であり、ＡＳＴＭ  ４７３−１０、方法Ｂに従って、釘抜き抵抗は、少なくとも約６５重量ポンドである。
【００１０】
別の態様では、本発明は別の石膏ボードを提供する。ボードは、２つのカバーシート間に配置された硬化石膏芯を含む。芯は、スタッコおよび水を含むスラリーから形成される。少なくとも１つのカバーシートは、カバーシートの内面に以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの少なくとも１つ以上を含む。
【００１１】
別の態様では、本発明はカバーシートを提供する。カバーシートは、主内面および主外面を有する。主内面は、その上に、以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】ボードの表面カバーシートの内面上の添加剤を示す、石膏ボードの断面概略図である。
【図１Ｂ】２つのカバーシート間のボードの石膏芯中の添加剤を示す、石膏ボードの断面概略図である。
【図１Ｃ】石膏芯とカバーシートの１つとの間の濃縮石膏層中の添加剤を示す、石膏ボードの断面概略図である。
【図２】実施例１に記載のような、カバーシート上にこのような添加剤が存在しないコントロールボードと比較した、カバーシートの内面上に添加剤を含む２つのボードで示された釘抜き抵抗の測定値を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態は、少なくとも部分的に、石膏製品に特定の強度原料を使用することを前提としている。本明細書で説明する「強度原料」とは、本明細書に記載のデンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を指す。これらの強度原料は、いくつかの実施形態に従って、カバーシート（例えば、紙、マットなどで作製された）の内面に適用され得る。カバーシートの内面は、ボードの内側、すなわち、ボード芯または他の石膏層の方に面している。他の実施形態では、強度添加剤は、必要に応じて、石膏層、例えば、ボード芯および／または芯とカバーシートの間に配置された任意の濃縮層を形成するために使用される石膏スラリー内に含めることができる。望まれる場合、１つ以上の石膏層（複数可）を形成するために、強度原料をカバーシート上とスラリー内の両方に提供することができる。したがって、本発明は、ボード、石膏スラリー、石膏ボード、およびカバーシートの生産方法を提供する。
【００１４】
図１Ａ〜図１Ｃは、デンプン、電解質、および親水性添加剤のうちの少なくとも１つの形態の強度原料を有する異なるボード配置の例を示す断面概略図である。ボード１０、１１０、または２１０は、外面１４、１１４、または２１４および内面１６、１１６、または２１６を有する第１のカバーシート（一般に「表」紙）１２、１１２、または２１２を含む。内面１６、１１６、または２１６は、ボード芯２０、１２０、または２２０に面しており、ボード芯は、スタッコ、水、強度原料（複数可）、および泡剤（起泡剤から調製）、分散剤、ポリリン酸塩、移行性デンプン、遅延剤、促進剤などを含む他の望ましい添加剤を含む石膏スラリーから形成される。第２のカバーシート２２、１２２、または２２２（一般に「裏」紙）は、当技術分野において既知の通り、ボードの裏面を形成する。使用中、通常、ボード１０、１１０、２１０は、裏紙２２、１２２、または２２２の外面２５、１２５、２２５が、建設アセンブリの間柱、桁などに面するように設置され、反対側、すなわち、正面カバーシート１２、１１２、２１２は、通常、ボードの正面である。カバーシートは、当技術分野において既知の通り、紙またはマットなどの任意の好適な材料で作製され得る。
【００１５】
本明細書に記載の強度原料は、図１Ａ〜図１Ｃの配置に示される１つ以上の位置に含めることができる。例えば、図１Ａに見られるように、デンプン、電解質、および親水性添加剤のうちの少なくとも１つの形態である強度原料１８は、表紙１２の内面１６に含まれ得る。望まれる場合、強度原料１８は、任意に、表紙１２の内面１６に加えて、またはその代替として、裏紙２２の内面２４に含めることができる。強度原料１８は、例えば、スプレー、様々なコーティング技術（例えば、ローリングまたはフラッドコーティング）など、および他のそのような既知の技術により、任意の好適な方法で適用され得る。適用された強度添加剤は、湿らせるか、または任意に乾燥させてから、ボード製造プロセス中に石膏スラリーに接触させることができる。特定の理論に拘束されることを望まないが、表紙１２の内面１６上の強度原料の配置により、例えば、カバーシート−強度原料間および／または石膏−強度原料間の水素結合の形成のために強度が与えられると考えられている。
【００１６】
図１Ｂは、１つ以上の非移行性デンプンならびに電解質および／または親水性材料のうちの１つ以上の形態である強度原料１１８が、ボード芯１２０の形成時に使用される石膏スラリーに含まれる実施形態を例示する。望まれる場合、当技術分野において既知のスキムコート（図示せず）または本明細書で説明する濃縮層を、芯１２０と表紙１１２の間に任意に含むことができる。
【００１７】
図１Ｃは、第１のカバーシート２１２と芯２２０との間の濃縮層２２４を示し、濃縮層２２４は、１つ以上の非移動性デンプンおよび電解質または親水性材料のうちの１つ以上の形態である強度原料２１８を含む石膏スラリーから形成される。濃縮層２２４は、同一出願人による同時係属中の米国特許出願第１５／１８６，１７６号、同第１５／１８６，２１２号、同第１５／１８６，２３２号、および同第１５／１８６，２５７号に記載の特徴を含むことができ、これらの濃縮層配置は、参照により本明細書に組み込まれる。図１Ｃに見られるように、濃縮層は、紙２１２の内面２１６に面する第１の表面２２６およびボード芯２２０に面する第２の表面２２８を有する。望まれる場合、濃縮層（本明細書に記載の強度原料を含むまたは含まない石膏スラリーから形成される）を芯の反対側、すなわち、表紙２１２と芯２２０との間の層２２４の位置に加えて、またはその代替として、芯２２０と裏紙２２２との間に配置できる。
【００１８】
デンプンは、一般に非移動性デンプンである。この点で、移動性酸変性デンプンは異なり、より小さい分子鎖を有するものとして当技術分野において既知である。これらのより小さな鎖状移動性デンプンは、一般に、石膏スラリー内でカバーシートに向かって移動し、カバーシート−石膏層結合を強化することができるが、ボードの強度を強化するのには有益ではない。酸変性移動性デンプンは、最小分子量、典型的には、約６，０００ダルトン未満の分子量を有する。本発明の実施形態による好ましいデンプンは、移動性デンプンよりも高い分子量、例えば、少なくとも約１５，０００ダルトン、少なくとも約３０，０００ダルトンなどを有する。平均分子量は、ピーク粘度によって示される。本発明の実施形態によれば、非移行性デンプンは、本明細書で定義される強度原料に使用されるが、望まれる場合、カバーシート−石膏層結合の強化のために石膏スラリーに移動性デンプンを使用することもできる。
【００１９】
好ましい実施形態の強化デンプンは、アルファ化（調理済み）デンプンおよび／または未調理デンプンであり得る。これに関して、デンプンは炭水化物として分類され、２種類の多糖類、すなわち直鎖アミロースおよび分岐アミロペクチンを含む。デンプン顆粒は、例えば、偏光下で見られるときに半結晶性であり、室温で水に不溶性である。未調理デンプンは冷水不溶性であり、半結晶構造を有することを特徴とする。典型的には、未調理デンプンは湿式粉砕によって得られ、調理済みデンプンの場合のように湿潤デンプンを加熱することによって変性されない。アルファ化、または調理済みデンプンは、冷水に溶けやすいことと、非結晶構造を有することとを特徴とする。
【００２０】
調理済みデンプンは、湿潤デンプンを加熱することにより調製でき、例えば押出成形技術により調製できる。例えば、同時係属中の米国特許出願第１４／４９４，５４７号、同第１４／０４４，５８２号および同第１３／８３５，００２号を参照のこと。調理済みデンプンは、デンプン顆粒の結晶構造が融解するため、アルファ化デンプンと呼ばれ、デンプンのゼラチン化をもたらし、偏光した顕微鏡下で複屈折が消失することを特徴とする。ゼラチン化とは、デンプンを水に入れて加熱（「調理済み」）し、デンプン顆粒の結晶構造を融解させて、デンプン分子を水に溶解して良好な分散を得るプロセスである。デンプン顆粒をゼラチン化形態に変換する場合、デンプン顆粒は水不溶性であるため、最初に、デンプン顆粒は、水中でほとんど粘度を与えないことが分かっている。温度が上昇するにつれて、デンプン顆粒は膨潤し、結晶構造はゼラチン化温度で融解する。ピーク粘度は、デンプン顆粒が最大の膨潤を有するときに達成される。さらに加熱すると、デンプン顆粒が破壊され、粘度が急激に低下して、デンプン分子が水に溶解する。冷却後、デンプン分子は再会合して、３Ｄゲル構造を形成し、ゲル構造により粘度が増加する。
【００２１】
適切なデンプンの例には、例えば、コーンスターチ（通常、ワックス状、および／もしくは高アミロース）、Ａ型小麦デンプン、Ｂ型小麦デンプン、エンドウマメデンプン、デンプンヒドロキシル基に置換基（酢酸、リン酸、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピルなど）を有する置換デンプン、またはこれらの任意の組み合わせを含む特定の代表例を有する、天然穀類デンプン、天然根茎デンプン（ｎａｔｉｖｅ  ｒｏｏｔ  ｓｔａｒｃｈｅｓ）、天然塊茎デンプン（ｎａｔｉｖｅ  ｔｕｂｅｒ  ｓｔａｒｃｈｅｓ）、および／または化学変性されたデンプンのうちの１つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
デンプンは、未調理および／または調理済みにかかわらず、任意の好適な粘度を有し得る。いくつかの実施形態では、約２０センチポアズ〜約７００センチポアズの中間粘度（ＶＭＡ法に従って測定）を有するアルファ化デンプン、または本明細書に記載の方法に従って測定したときに、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度の未調理デンプンのうちの１つ以上を使用できる。粘度特性は、本明細書に記載のそれぞれの粘度測定方法に従って特定の条件下でデンプンが配置されるときに決定されるが、これらの条件下でデンプンを石膏ボードに組み込む必要がないことが理解されよう。
【００２３】
未調理または調理済みデンプンのピーク粘度を低下させるために、本発明のいくつかの実施形態に従って、デンプン分子を変性して、例えばグルコース単位間のグリコシド結合を加水分解して望ましい分子量を達成することができる。例えば、このような変性には、酸変性、酵素変性、および／または他の方法が含まれ得る。最も一般的に使用されるデンプン変換酵素は、α−アミラーゼ（アルファ−アミラーゼ）である。酵素加水分解反応は、ｐＨを調整するか、または加熱することによって停止され得る。酸変性デンプンを調製するために、非変性デンプンの水性懸濁液を、例えば、少量の酸、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素酸などの強酸で処理することができることが理解されるであろう。反応時間を調整することによって、解重合の程度を変更することができる。例えば、適切な流動性が達成された場合、例えば、工程内の実験室管理によって決定された場合、弱アルカリを導入して酸を中和し、加水分解を停止させる。したがって、酸変性デンプンは様々な流動性で調製され得る。また、酸変性デンプンは、中和後、さらに精製することなく直接使用し得るか、または塩を除去するために精製され得る。酸変性デンプンの最終用途は、精製の望ましさを決定する場合がある。例えば、硫酸で変性され、水酸化カルシウムで中和されたデンプンの組成物には、スタッコおよび水スラリーに加えることができる硫酸塩およびカルシウムイオンが含まれる場合がある。デンプンが、石膏スラリー内で使用される（例えば、図１Ｂ−図１Ｃのように）実施形態では、スタッコは、硫酸イオンおよびカルシウムイオンをすでに有するため、スラリーに添加する前に硫酸変性デンプンを精製する必要がないこともある。したがって、精製の望ましさを決定するための考慮事項には、例えば、酸およびアルカリ塩基の同一性、およびスラリーに硫酸イオンまたはカルシウムイオン以外の他のイオンを加えることが望ましいかどうかが含まれる。
【００２４】
未調理デンプンについて述べると、いくつかの実施形態では、未調理デンプンは、アルファ化デンプンで見られるよりもばらつきが少なく、嵩密度が高い。これは、たとえば、均一な密度により、定量供給装置がデンプンをより正確に、かつむらなく添加できるため、有用である。例えば、いくつかの実施形態では、嵩密度は、約３５ｐｃｆ〜約５０ｐｃｆ、約３５ｐｃｆ〜約４５ｐｃｆ、約３７ｐｃｆ〜約５０ｐｃｆ、約３７ｐｃｆ〜約４５ｐｃｆ、約４０ｐｃｆ〜約５０ｐｃｆ、約４０ｐｃｆ〜約４７ｐｃｆ、約４０ｐｃｆ〜約４５ｐｃｆ、約４１ｐｃｆ〜約４５ｐｃｆであり得る。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態による未調理デンプンは、典型的には、天然の顆粒形態である。本発明のいくつかの実施形態による未調理デンプンのピーク粘度は、デンプンの平均分子量と関連している。本発明のいくつかの実施形態によると、粒状未調理形態は、石膏ウォールボード製造中に（例えば、窯内で）少なくともある程度のゼラチン化を受ける場合がある。
【００２６】
未調理デンプンが使用されるいくつかの実施形態では、未調理デンプンは、１００ＢＵ〜９００ＢＵのピーク粘度によって示される中間の分子量を有することができる。未調理デンプンの中間粘度は、以下の方法に従って決定される。ブラベンダーのピーク粘度は、７５ｒｐｍ、７００ｃｍｇに設定されたビスコグラフＥ（Ｃ．Ｗ．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ）を使用して測定される。デンプンは、水中で１５％の濃度を有するスラリーである。デンプンスラリーを２５℃〜９℃まで３℃／分の速度で加熱する。次に、９５℃で１０分間保持し、−３℃／分の速度で５０℃に冷却する。
【００２７】
様々な実施形態において、未調理デンプンの中間ピーク粘度は、約１００ブラベンダー単位〜約８５０ブラベンダー単位、約１００ブラベンダー単位〜約７００ブラベンダー単位、約１００ブラベンダー単位〜約５５０ブラベンダー単位、約１００ブラベンダー単位〜約４６０ブラベンダー単位、約１００ブラベンダー単位〜約３００ブラベンダー単位、約１２０ブラベンダー単位〜約８７５ブラベンダー単位、約１５０ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位、約１５０ブラベンダー単位〜約８５０ブラベンダー単位、約１５０ブラベンダー単位〜約７５０ブラベンダー単位、約１５０ブラベンダー単位〜約５００ブラベンダー単位、約１５０ブラベンダー単位〜約３００ブラベンダー単位、約２５０ブラベンダー単位〜約８５０ブラベンダー単位、約２５０ブラベンダー単位〜約６００ブラベンダー単位、約２５０ブラベンダー単位〜約５００ブラベンダー単位、約３５０ブラベンダー単位〜約８００ブラベンダー単位、約３５０ブラベンダー単位〜約７５０ブラベンダー単位、約４００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位、約４００ブラベンダー単位〜約７００ブラベンダー単位、約５００ブラベンダー単位〜約８５０ブラベンダー単位、約５００ブラベンダー単位〜約７００ブラベンダー単位、約６００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位などであり得る。
【００２８】
未調理デンプンの特性には、冷水（すなわち、７７°Ｆ（２５℃）の温度）で低粘度を有することが挙げられ、冷水で瞬時に高粘度を有するアルファ化デンプンの特性とは対照的である。本発明の実施形態による未調理デンプンは、任意の好適な冷水粘度を有することができる。いくつかの実施形態では、冷水粘度は、約１センチポアズ〜約５００センチポアズ、例えば、約１センチポアズ〜約４００センチポアズ、約１センチポアズ〜約３００センチポアズ、約１センチポアズ〜約２００センチポアズ、または約１センチポアズ〜約１００センチポアズである。いくつかの実施形態では、未調理デンプンは、冷水中で約５０センチポアズ未満、例えば、約４０センチポアズ以下、約３０センチポアズ以下、約２０センチポアズ以下、または約１０センチポアズ以下（例えば、約１センチポアズ〜約５０センチポアズ、約１センチポアズ〜約４０センチポアズ、約１センチポアズ〜約３０センチポアズ、約１センチポアズ〜約２０センチポアズ、約１センチポアズ〜約１０センチポアズ、約５センチポアズ〜約５０センチポアズ、約５センチポアズ〜約３０センチポアズ、約５センチポアズ〜約２０センチポアズ、約３センチポアズ〜約１５センチポアズ、約３センチポアズ〜約１０センチポアズ、約３センチポアズ〜約７センチポアズなど）の冷水粘度を有し得る。
【００２９】
冷水粘度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計法に従って、次のような試験プロファイルで測定される。デンプン（２０ｇ、乾燥）を、Ｗａｒｉｎｇブレンダー（モデル３１ＢＬ９２）の水（１８０ｇ）中に、低速で１５秒間混合しながら加える。デンプン溶液（２００ｇ）を計量カップに移す。２番パドルおよび６０ＲＰＭを選択する。２０秒で測定した粘度値をデンプンの粘度として使用する。
【００３０】
本明細書で使用するとき、未調理とは、石膏スラリーに含まれる前のデンプンが、約５％未満（例えば、約３％未満、またはゼロなど、約１％未満）のゼラチン化度を有することを意味する。いくつかの実施形態では、石膏ウォールボード製造工程、例えば、過剰な水分を除去するための乾燥手順の窯で高温にさらされると、未調理デンプンは部分的または完全にゼラチン化され得る。
【００３１】
ここで、調理済み（アルファ化）デンプンについて述べると、調理済みデンプンは、任意の好適な方法で、例えば、米国特許公開第２０１５／００１０７６７号に記載の押出成形機で調製することができる。調理済みデンプンは、任意の望ましい特性（例えば、粘度、冷水溶解度、冷水粘度など）を有するように調製することができる。
【００３２】
アルファ化デンプンは、任意の好適な粘度を有し得る。いくつかの実施形態において、アルファ化デンプンと水との総重量の１５重量％の量でアルファ化デンプンが水中にある状態で、アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法による条件を与えられる場合、アルファ化デンプンの粘度は、「中間」粘度を有する（すなわち、約２０センチポアズ〜約７００センチポアズの粘度を有する）として特徴付けられる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、アルファ化デンプンの粘度は、約２０センチポアズ〜約１，０００、例えば約２０センチポアズ〜約９００センチポアズ、約２０センチポアズ〜約８００センチポアズ、約２０センチポアズ〜約７００センチポアズ、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズ、約３０センチポアズ〜約２００センチポアズ、または約１００センチポアズ〜約７００センチポアズであり得る。例としては、例えば、米国特許出願公開第２０１２／０１１３１２４号に記載のＶＭＡ法に従って、それぞれ約７７３センチポアズまたは１００センチポアズの粘度を有する、アルファ化コーンスターチが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３４】
いくつかの実施形態では、アルファ化デンプンは、望ましい冷水溶解度を有するように調製され得る。従来のアルファ化技術は、デンプンを冷水に溶かすことを伴い、一般に過剰量の水でデンプンを調理する必要がある。押出成形は、加熱と機械的せん断との組み合わせを可能にし、ワンステッププロセスで、冷水溶解し、水分含有量の低いアルファ化デンプンを生産するために使用できるエネルギー効率の良い方法である。冷水溶解度は、室温（約２５℃）で水に任意の量の溶解度を有すると定義される。いくつかの実施形態では、冷水可溶性デンプンは、約３０％より大きい冷水溶解度を有することができ、石膏ボードの強度を高めることができる。アルファ化デンプンの水への溶解度は、室温の水に溶解するデンプンの量をデンプンの総量で割ったものとして定義される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、アルファ化デンプンの冷水溶解度は、約３０％〜約１００％である。例えば、アルファ化デンプンの冷水溶解度は、約５０％〜約１００％であり得る。
【００３６】
いくつかの実施形態では、アルファ化デンプンは、ブラベンダー法に従って測定された約１０ＢＵ〜約１２０ＢＵ、例えば、約２０ＢＵ〜約１１０ＢＵ、約３０ＢＵ〜約１００ＢＵ、約４０ＢＵ〜約９０ＢＵ、約５０ＢＵ〜約８０ＢＵ、または約６０ＢＵ〜約７０ＢＵの冷水粘度（１０％固形分、２５℃）を有する。本明細書で言及されるブラベンダー粘度測定手順によれば、粘度は、Ｃ．Ｗ．ブラベンダービスコグラフ、例えば、動的測定に反作用トルクを使用するビスコグラフＥを使用して測定される。本明細書で定義されるように、ブラベンダー単位は、ＲＰＭ７５、７００ｃｍｇのカートリッジで、１６液量オンス（約５００ｃｃ）の試料カップサイズを使用して測定されることに留意されたい。当業者はまた、そこに記載されているように、センチポアズ（例えば、測定カートリッジが７００ｃｍｇの場合、ｃＰ＝ＢＵ×２．１）またはクレブス単位などの他の粘度測定値にブラベンダー単位を変換できることを容易に認識するであろう。
【００３７】
いくつかの実施形態では、例えば、図１Ａ〜図１Ｃの配置で、未調理デンプンと調理済みデンプンとの組み合わせが使用される。例えば、デンプンは、湿潤組成物、例えば、スラリーに混ぜることができる。任意の特定の理論に縛られることを望まないが、未調理のデンプンは、例えば、表紙の内面への適用の容易さを促進するために、強度原料スラリーの流動性を変更するのに役立ち得ると考えられている。流動性は、例えば、当技術分野で既知のスランプ試験によって測定することができ、望ましくは、強度原料（スプレー、コーティング、または別の方法でカバーシートに適用される）を含む組成物は、強度原料スラリーの適用を可能にするのに効果的な流動性を与える。強度原料（複数可）を含む湿潤組成物（例えば、スラリー）は、任意の好適な流動性を有し得る。好ましくは、いくつかの実施形態では、流動性は、６０ｒｐｍ、Ｎｏ．５  ＳｐｉｎｄｌｅでＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計試験に従って測定すると、その粘度、例えば、約５０ｃｐｓ〜約２０００ｃｐｓ、例えば、約２００ｃｐｓ〜約１５００ｃｐｓに関連付けることができる。
【００３８】
デンプンの組み合わせを、事前に混合（例えば、任意でスタッコなどの他の構成要素と乾式混合で、または他の湿潤原料と湿式混合で）してもよく、または１つずつボード生産に、もしくはその任意のバリエーションに含んでもよい。アルファ化デンプンに対する未調理デンプンの任意の好適な割合には、例えば、０：１００〜１００：０（組み合わせは任意であるため）、または１：１００〜１００：１が含まれ得る。いくつかの実施形態では、アルファ化デンプンに対する未加熱デンプンの比は、約９０：１０〜約１０：９０、約８０：２０〜約２０：８０、約７０：３０〜約３０：７０、約６０：４０〜約４０：６０、約９０：１０〜約６０：４０、約９０：１０〜約７０：３０、約９０：１０〜約８０：２０、約８０：２０〜約６０：４０、または約８０：２０〜約７０：３０などである。例示的な実施形態では、アルファ化デンプンに対する未調理デンプンの比は、約２５：７５、約３０：７０、約３５：６５、約５０：５０、約６５：３５、約７０：３０、約７５：２５などであり得る。
【００３９】
デンプンは、任意の好適な量で使用され得る。例えば、カバーシートに適用される場合、デンプンは、例えば、カバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約６ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約２０ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれ得る。石膏スラリーに含まれる場合、デンプンは、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約２０重量％、例えば、スタッコの約０．５重量％〜約１０重量％などの量で含まれ得る。
【００４０】
いくつかの実施形態では、強度原料は、少なくとも１つの電解質を含む。任意の特定の理論に縛られることを望まないが、電解質は、特に未調理デンプンを使用する実施形態において、デンプンを水和するための触媒であると考えられている。さらに、望ましい電解質は、例えば、カバーシートに適用される場合、デンプンの水和速度および乾燥デンプンの強度を促進すると考えられている。任意の好適な電解質を使用できる。いくつかの実施形態では、電解質は塩形態である。例えば、いくつかの実施形態では、電解質は、硝酸マグネシウム六水和物、塩化ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、電解質は硝酸マグネシウム六水和物を含む。
【００４１】
電解質は、任意の好適な量で使用され得る。例えば、カバーシートに適用される場合、電解質は、例えば、カバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれ得る。石膏スラリーに含まれる場合、電解質は、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約１重量％、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約０．５重量％などの量で含まれ得る。
【００４２】
強度原料で使用する場合、任意の好適な親水性材料を使用できる。いくつかの実施形態では、親水性材料は、セルロース系材料および／または親水性ポリマーを含むことができる。特定の理論に束縛されることを望むものではないが、親水性ポリマーまたは他の親水性材料は、デンプンおよび／またはカバーシート（例えば、紙）などの基材と水素結合を形成できることが望ましいと考えられる。これは、カバーシート（例えば、紙）の表面の強度を高めるため、驚くほど有益である。親水性ポリマーまたは他の親水性材料は、任意の好適な融点を有することができ、石膏ウォールボード製造で使用される窯内の動作温度より低い融点、例えば、好ましくは約２２０℃以下の融点を有することが望ましい。これは、石膏結晶の焼成を避けるために望ましい。例えば、いくつかの実施形態では、親水性材料の融点は、約１２０℃〜約２２０℃、例えば、約１５０℃〜約２００℃、約１６０℃〜約１９０℃、または約１７０℃〜約１９０℃（例えば、約１８０℃）などであり得る。
【００４３】
例えば、親水性材料は、約１，０００ダルトン〜約１００，０００ダルトン、例えば、約１，０００ダルトン〜約７５，０００ダルトン、約１，０００ダルトン〜約５０，０００ダルトン、約１，０００ダルトン〜約２５，０００ダルトン、約１，０００ダルトン〜約１０，０００ダルトン、約３，０００ダルトン〜約２５，０００ダルトン、約３，０００ダルトン〜約１０，０００ダルトン、約３，０００ダルトン〜約１０，０００ダルトン、約３，０００ダルトン〜約５，０００ダルトンなどの分子量を有するセルロース系材料を含むことができる。セルロース系材料は、デンプンスラリーの粘度を望ましい粘度に調整するための市販の増粘剤のうちの１つ以上であり得る。セルロース系材料の例には、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロースおよびセルロース、またはこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４４】
いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリビニルアルコールを含む。いくつかの実施形態では、ポリビニルアルコールは、約２０，０００ダルトン〜約３０，０００ダルトンの分子量を有する。その他の好適な親水性ポリマーには、ヒアルロン酸、ジェランガム、キサンタンガムおよび任意の可溶性高分子電解質またはこれらの任意の組み合わせが含まれる。
【００４５】
任意の好適な量の親水性材料を使用できる。カバーシート上に含まれる場合、親水性材料は、例えば、カバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦの量で含まれ得る。石膏スラリーに含まれる場合、親水性材料は、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約５重量％、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約１重量％などの量で含まれ得る。
【００４６】
ここで石膏スラリーに目を向けると、それは通常、製造プロセス中にピンまたはピンレスメインミキサの内部で形成される。スラリーは、水、スタッコ、起泡剤（ｆｏａｍｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）（単に「起泡剤（ｆｏａｍ）」と呼ばれることもある）、および必要に応じて他の添加剤を含むように配合される。いくつかの実施形態では、本発明の強度原料は、本明細書に記載の石膏スラリーに含まれ得る。濃縮層を含む実施形態のように、別個の石膏スラリーから形成された複数の石膏層を使用することができる。スタッコは、硫酸カルシウムアルファ半水和物、硫酸カルシウムベータ半水和物、および／または無水石膏の形態であり得る。スタッコは、繊維質または非繊維質であり得る。起泡剤は、硬化石膏の連続結晶マトリックス内に空気間隙分布を形成するために含まれ得る。
【００４７】
添加剤をミキサに導入する様式は、さまざまであり得る。例えば、構成要素の様々な組み合わせを事前混合してからミキサに加えてもよく、例えば、１つ以上の乾燥添加剤および／または１つ以上の湿潤添加剤を事前混合してもよい。本明細書で使用する場合、「スラリーに添加する」ことにより、原料を任意の好適な方法で事前混合してからミキサに加えてもよく、石膏スラリー（「スタッコスラリー」と呼ばれることもある）が本明細書に記載するように形成されることが理解されるであろう。添加剤は、湿潤または乾燥形態で石膏スラリーに含まれ得る。湿潤形態の場合、添加剤を任意の好適な濃度で含むことができ、他の湿潤添加剤と事前に混合することができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、起泡剤は、主重量部分の不安定構成要素と、少重量部分の安定構成要素（例えば、不安定および安定／不安定のブレンドが組み合わされる場合）とを含む。安定構成要素に対する不安定構成要素の重量比は、硬化石膏芯内に空気間隙分布を形成するのに有効である。例えば、米国特許第５，６４３，５１０号、同第６，３４２，２８４号、および同第６，６３２，５５０号を参照されたい。好適な間隙分布および壁厚（独立して）は、特により低密度のボード（例えば、約３５ｐｃｆ未満）で強度を高めるのに有効であり得ることが分かっている。例えば、ＵＳ２００７／００４８４９０およびＵＳ２００８／００９００６８を参照されたい。一般に、直径約５μｍ以下の間隙を有する蒸発水間隙もまた、前述の空気（泡）間隙と共に総間隙分布に寄与する。いくつかの実施形態では、約５ミクロン以下の孔径を有する間隙に対する約５ミクロンを超える孔径を有する間隙の体積比は、約０．５：１〜約９：１、例えば、約０．７：１〜約９：１、約０．８：１〜約９：１、約１．４：１〜約９：１、約１．８：１〜約９：１、約２．３：１〜約９：１、約０．７：１〜約６：１、約１．４：１〜約６：１、約１．８：１〜約６：１、約０．７：１〜約４：１、約１．４：１〜約４：１、約１．８：１〜約４：１、約０．５：１〜約２．３：１、約０．７：１〜約２．３：１、約０．８：１〜約２．３：１、約１．４：１〜約２．３：１、約１．８：１〜約２．３：１などである。いくつかの実施形態では、起泡剤は、例えば、スタッコの約０．５重量％未満、例えば、約０．０１％〜約０．５％、約０．０１％〜約０．４％、約０．０１％〜約０．３％、約０．０１％〜約０．２％、約０．０１％〜約０．１％、０．０２％〜約０．４％、約０．０２％〜約０．３％、約０．０２％〜約０．２％などの量でスラリー中に存在する。
【００４９】
促進剤（例えば、湿潤石膏促進剤、耐熱促進剤、気候安定化促進剤）および遅延剤などの添加剤はよく知られており、望まれる場合、石膏スラリー内に含まれ得る。例えば、米国特許第３，５７３，９４７号および同第６，４０９，８２５号を参照されたい。促進剤および／または遅延剤が含まれるいくつかの実施形態では、促進剤および／または遅延剤はそれぞれ石膏スラリー中に、例えば、スタッコの約０重量％〜約１０重量％（例えば、約０．１％〜約１０％）、例えば、スタッコの約０重量％〜約５重量％（例えば、約０．１％〜約５％）などの固形分ベースの量であり得る。例えば、十分な強度でより軽量な製品を可能にするための強度を付与するため、永久変形を回避するため、例えば、製品が製造ラインを下って移動するコンベヤ上に設定されているときにグリーン強度を促進するため、耐火性を促進するため、耐水性を促進するなどのために、必要に応じて他の添加剤が含まれ得る。
【００５０】
例えば、スラリーは、いくつかの実施形態では、流動性を高めるために少なくとも１つの分散剤を任意に含むことができる。他の原料と同様に、分散剤は、芯スラリー中に、乾燥状態で他の乾燥原料と共に、かつ／または液体状態で他の液体原料と共に含まれ得る。分散剤の例としては、ナフタレンスルホン酸およびホルムアルデヒドの縮合生成物である、ポリナフタレンスルホン酸およびその塩（ポリナフタレンスルホン酸塩）および誘導体などのナフタレンスルホン酸塩；ならびにポリカルボン酸エーテルなどのポリカルボキシレート分散剤、例えば、ＰＣＥ２１１、ＰＣＥ１１１、１６４１、１６４１Ｆ、もしくはＰＣＥ  ２６４１型分散剤、例えば、ＭＥＬＦＬＵＸ  ２６４１Ｆ、ＭＥＬＦＬＵＸ  ２６５１Ｆ、ＭＥＬＦＬＵＸ  １６４１Ｆ、ＭＥＬＦＬＵＸ  ２５００Ｌ分散剤（ＢＡＳＦ）、およびＣｏａｔｅｘ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣＯＡＴＥＸ  Ｅｔｈａｃｒｙｌ  Ｍ；ならびに／またはリグノスルホン酸塩もしくはスルホン化リグニンが挙げられる。リグノスルホン酸塩は、亜硫酸蒸解を使用した木材パルプの生産からの副生成物である、水溶性アニオン高分子電解質ポリマーである。本開示の実施形態の原理の実施において有用なリグニンの一例は、Ｒｅｅｄ  Ｌｉｇｎｉｎ  Ｉｎｃ．から入手可能なＭａｒａｓｐｅｒｓｅ  Ｃ−２１である。
【００５１】
低分子量分散剤は概して好ましい。低分子量ナフタレンスルホン酸塩分散剤は、より高い粘度、より高い分子量の分散剤よりも低い水需要の傾向があるため、好ましい。したがって、約３，０００〜約１０，０００（例えば、約８，０００〜約１０，０００）の分子量が好ましい。別の例として、ＰＣＥ２１１型分散剤に関して、いくつかの実施形態において、分子量は約２０，０００〜約６０，０００であってもよく、それは、６０，０００を超える分子量を有する分散剤よりも小さい遅延を呈する。
【００５２】
ナフタレンスルホン酸塩の一例は、ＧＥＯ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＤＩＬＯＦＬＯである。ＤＩＬＯＦＬＯは、水中４５％ナフタレンスルホン酸塩溶液であるが、例えば、約３５重量％〜約５５重量％の固形分の範囲内の他の水溶液もまた、容易に入手可能である。ナフタレンスルホン酸塩は、例えば、ＧＥＯ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＬＯＭＡＲ  Ｄなど、乾燥固形分または粉末形態で使用され得る。別の例示的なナフタレンスルホン酸塩は、Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．から入手可能なＤＡＸＡＤである。
【００５３】
含まれる場合、分散剤は、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約５重量％、例えば、約０．１重量％〜約４重量％、約０．１重量％〜約３重量％、約０．２重量％〜約３重量％、約０．５重量％〜約３重量％、約０．５重量％〜約２．５重量％、約０．５重量％〜約２重量％、約０．５重量％〜約１．５重量％などの任意の好適な（固形分／固形分）量で含まれ得る。
【００５４】
必要に応じて、１つ以上のリン酸塩含有化合物がスラリーに任意に含まれ得る。例えば、いくつかの実施形態において有効なリン酸塩含有構成要素としては、水溶性構成要素が挙げられ、イオン、塩、または酸、すなわち、縮合リン酸の形態であってもよく、それらのそれぞれは、２つ以上のリン酸単位；縮合リン酸塩の塩またはイオン（それぞれが２つ以上のリン酸塩単位を含む）；およびオルトリン酸塩の一塩基塩または一価イオン、ならびに水溶性環状ポリリン酸塩の塩を含む。例えば、米国特許第６，３４２，２８４号、同第６，６３２，５５０号、同第６，８１５，０４９号、および同第６，８２２，０３３号を参照されたい。
【００５５】
リン酸塩組成物は、本発明のいくつかの実施形態によるリン酸塩含有構成要素は、グリーン強度、永久的な変形（例えば、たわみ）への抵抗性、寸法安定性などを強化することができる。例えば、トリメタリン酸ナトリウム、トリメタリン酸カリウム、トリメタリン酸リチウム、およびトリメタリン酸アンモニウムを含む、トリメタリン酸塩化合物が使用され得る。トリメタリン酸ナトリウム（ＳＴＭＰ）が好ましいが、例えば、テトラメタリン酸ナトリウム、約６〜約２７の反復リン酸塩単位を有し、分子式Ｎａｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１（式中、ｎ＝６〜２７）を有するヘキサメタリン酸ナトリウム、分子式Ｋ４Ｐ２Ｏ７を有するピロリン酸四カリウム、分子式Ｎａ３Ｋ２Ｐ３Ｏ１０を有するトリポリリン酸三ナトリウム二カリウム、分子式Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０を有するトリポリリン酸ナトリウム、分子式Ｎａ４Ｐ２Ｏ７を有するピロリン酸四ナトリウム、分子式Ａｌ（ＰＯ３）３を有するトリメタリン酸アルミニウム、分子式Ｎａ２Ｈ２Ｐ２Ｏ７を有する酸性ピロリン酸ナトリウム、１，０００〜３，０００の反復リン酸塩単位を有し、分子式（ＮＨ４）ｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１（式中、ｎ＝１，０００〜３，０００）を有するポリリン酸アンモニウム、または２以上の反復リン酸単位を有し、分子式Ｈｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１（式中、ｎは２以上である）を有するポリリン酸を含む、他のリン酸塩が好適であり得る。
【００５６】
リン酸塩は、乾燥形態または水中形態（例えば、約５％〜約２０％のリン酸塩溶液、例えば、約１０％の溶液）で含まれ得る。含まれる場合、リン酸塩は、スタッコの約０．０１重量％〜約０．５重量％、例えば、スタッコの約０．０３重量％〜約０．４重量％、約０．１重量％〜約０．３重量％、または約０．１２重量％〜約０．４重量％などの任意の好適な量（固形分／固形分ベース）であり得る。
【００５７】
耐火製品および／または耐水性製品に好適な添加剤も、任意に含むことができ、例えば、シロキサン（耐水性）、繊維、アルミニウムトリハイドライト（ＡＴＨ）、水酸化マグネシウムなどのヒートシンク添加剤、および／または高膨張粒子（例えば、１５６０°Ｆで約１時間加熱した場合、元の体積の約３００％以上まで膨張可能）を含み得る。これらおよび他の原料の記載については、例えば、同時係属中の、本出願の譲受人に譲渡された米国出願第１３／４００，０１０号（２０１２年２月１７日出願）を参照されたい。いくつかの実施形態では、高膨張バーミキュライトが含まれるが、他の耐火性材料が含まれてもよい。本発明によるいくつかの火災関連製品のボードは、約１７分以上、例えば、約２０分以上、約３０分以上、約４５分以上、約６０分以上などの断熱指数（ＴＩ）、ならびに／またはｘｙ方向に約１０％未満の高温収縮（約１５６０°Ｆ（約８５０℃）の温度）およびｚ方向で少なくとも約２％、例えば、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、もしくは少なくとも約２０％の膨張を有し得る。耐火性または耐水性添加剤は、例えば、火災等級などに応じて、所望される任意の好適な量で含まれ得る。例えば、耐火性添加剤または耐水性添加剤は、含まれる場合、スタッコの約０．５重量％〜約１０重量％、例えば、スタッコの約１重量％〜約１０重量％、約１重量％〜約８重量％、約２重量％〜約１０重量％、約２重量％〜約８重量％などの量であり得る。
【００５８】
シロキサンは、含まれる場合、好ましくは、乳剤の形態で加えられる。次に、スラリーが、シロキサンの重合を促進して高架橋シリコーン樹脂を形成する条件下で成形および乾燥される。シロキサンの重合を促進して、高架橋シリコーン樹脂を形成する触媒が、石膏スラリーに添加され得る。いくつかの実施形態では、Ｗａｃｋｅｒ‐Ｃｈｅｍｉｅ  ＧｍｂＨ（Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）によってＳＩＬＲＥＳ  ＢＳ  ９４という名で販売されている無溶媒メチル水素シロキサン流体が、シロキサンとして使用され得る。この製品は、水または溶媒を含まないシロキサン流体である。いくつかの実施形態では、乾燥原料の重量に基づき、約０．３％〜約１．０％のＢＳ  ９４シロキサンが使用され得ることが企図されている。例えば、いくつかの実施形態では、乾燥スタッコ重量に基づき、約０．４％〜約０．８％のシロキサンを使用することが好ましい。
【００５９】
スラリー配合物は、任意の好適な水／スタッコ比、例えば、約０．４〜約１．３で作製され得る。例えば、いくつかの実施形態では、水／スタッコ比は、約０．４〜約１．２、約０．４〜約１．１、約０．４〜約１、約０．４〜約０．９、約０．４〜約０．８５、約０．４５〜約０．８５、約０．５５〜約０．８５、約０．５５〜約０．８、約０．６〜約０．９、約０．６〜約０．８５、約０．６〜約０．８などであり得る。
【００６０】
カバーシートは、任意の好適な材料および坪量で形成され得る。有利には、中間粘度を特徴とする未調理デンプンを含むスラリーから形成されたボード芯は、例えば、いくつかの実施形態では、より軽量のボード（例えば、約３５ｐｃｆ以下の密度を有する）でさえも、４５ｌｂｓ／ＭＳＦ未満（例えば、約３３ｌｂｓ／ＭＳＦ〜４５ｌｂｓ／ＭＳＦ）のようなより軽い坪量のカバーシートであっても、ボードに十分な強度を与える。しかしながら、必要に応じて、いくつかの実施形態では、例えば、釘抜き抵抗をさらに高めるために、または取り扱いを強化して、例えば、エンドユーザにとって望ましい「感触」特性を促進するために、より重い坪量が使用され得る。いくつかの実施形態では、特により低密度ボードの強度を高めるために、カバーシートのうちの一方または両方が紙から形成され得、例えば、少なくとも約４５ｌｂｓ／ＭＳＦ（例えば、約４５ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約６５ｌｂｓ／ＭＳＦ、約４５ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約６０ｌｂｓ／ＭＳＦ、約４５ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約５５ｌｂｓ／ＭＳＦ、約５０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約６５ｌｂｓ／ＭＳＦ、約５０ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約６０ｌｂｓ／ＭＳＦなど）の坪量を有し得る。必要に応じて、いくつかの実施形態では、一方のカバーシート（例えば、設置時の「表面」側）が、例えば、釘抜き抵抗および取り扱いを強化するために、前述のより高い坪量を有し得、もう一方のカバーシート（例えば、ボードが設置されたときに「裏面」のシート）は、必要に応じてやや低い坪量（例えば、約４５ｌｂｓ／ＭＳＦ未満、例えば、約３３ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約４５ｌｂｓ／ＭＳＦ（例えば、約３３ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約４０ｌｂｓ／ＭＳＦ）の坪量を有し得る。
【００６１】
ボード重量は、厚さの関数である。ボードは一般に異なる厚さで作製されるため、ボード密度は、ボード重量の尺度として本明細書で使用される。本発明の実施形態による強度原料の利点は、様々なボード密度、例えば、約４０ｐｃｆ以下、例えば、約１０ｐｃｆ〜約４０ｐｃｆ、約１２ｐｃｆ〜約４０ｐｃｆ、約１６ｐｃｆ〜約３５ｐｃｆ、約２０ｐｃｆ〜約４０ｐｃｆ、約２４ｐｃｆ〜約３７ｐｃｆなどにわたって見られ得る。しかし、本発明の好ましい実施形態は、本発明の強度原料によって与えられた強化された強度が、有利には、他のデンプンから作製されたボードよりも、良好な強度およびより少ない水需要で、より軽量のボードの生産を可能にする、より低い密度で特に有用性を有する。例えば、いくつかの実施形態では、ボード密度が、例えば、約１２ｐｃｆ〜約３５ｐｃｆ、約１２ｐｃｆ〜約３０ｐｃｆ、約１２ｐｃｆ〜約２７ｐｃｆ、約１６ｐｃｆ〜約３０ｐｃｆ、約１６ｐｃｆ〜約２７ｐｃｆ、約１６ｐｃｆ〜約２４ｐｃｆ、約１８ｐｃｆ〜約３０ｐｃｆ、約１８ｐｃｆ〜約２７ｐｃｆ、約２０ｐｃｆ〜約３０ｐｃｆ、約２０ｐｃｆ〜約２７ｐｃｆ、約２４ｐｃｆ〜約３５ｐｃｆ、約２７ｐｃｆ〜約３５ｐｃｆ、約２７ｐｃｆ〜約３４ｐｃｆ、約３０ｐｃｆ〜約３４ｐｃｆ、約２７ｐｃｆ〜約３０ｐｃｆなどであり得る。
【００６２】
したがって、本発明の強度原料は、本発明による製品の強度を向上させ、これは、より低い重量／密度で特に有益であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、本発明によるボードは、ＡＳＴＭ規格Ｃ４７３−１０、方法Ｂによる試験プロトコルを満たす。例えば、いくつかの実施形態では、ボードが１／２インチの厚さで鋳造されると、ボードは、ＡＳＴＭ  Ｃ４７３−１０、方法Ｂに従って決定された、少なくとも約６５ｌｂ（例えば、１１０ｌｂ以上など、任意の好適な上限を有するそれぞれの場合で、少なくとも約６８ｌｂ、少なくとも約７０ｌｂ、少なくとも約７２ｌｂ、少なくとも約７５ｌｂ、少なくとも約７７ｌｂ）の釘抜き抵抗を有する。曲げ強度に関して、いくつかの実施形態では、１／２インチ厚のボートに鋳造されるとき、ボードは、ＡＳＴＭ規格Ｃ４７３に従って決定された、機械方向に少なくとも約３６ｌｂ（例えば、８０ｌｂ以上など、任意の好適な上限を有するそれぞれの場合で、少なくとも約３８ｌｂ、少なくとも約４０ｌｂなど）および／または機械横方向に少なくとも約１０７ｌｂ（例えば、１４０ｌｂ以上など、任意の好適な上限を有するそれぞれの場合で、少なくとも約１１０ｌｂ、少なくとも約１１２ｌｂなど）の曲げ強度を有する。本発明の実施形態の強度原料の特徴に少なくとも部分的に起因して、これらの規格を、本明細書に記載のより低い密度のボード（例えば、約３５ｐｃｆ以下）に関してさえも満たすことができる。
【００６３】
本開示の実施形態による製品は、典型的な製造ラインで作製され得る。例えば、ボード製造技術は、例えば、米国特許第７，３６４，６７６号および米国特許出願公開第２０１０／０２４７９３７号に記載されている。簡単に言えば、石膏ボードの場合、工程は、典型的には、カバーシートを移動コンベヤ上に放出することを伴う。石膏ボードは通常「裏向き」に形成されるため、このカバーシートは、そのような実施形態において、「正面」カバーシートである。いくつかの実施形態では、強度原料を事前に適用することができ、またはカバーシートがボード製造ラインで巻き出された後、本明細書に記載の技術を使用して強度原料をカバーシートの表面に適用することができる。
【００６４】
石膏スラリーの乾燥および／または湿潤構成要素は、ミキサ（例えばピンミキサ）に供給され、そこで撹拌されて石膏スラリーを形成する。ミキサは、本体と、放出導管とを備える（例えば、当該技術分野において既知のゲート−キャニスタ−ブートの配列、または米国特許第６，４９４，６０９号および同第６，８７４，９３０号に記載の配列）。いくつかの実施形態では、放出導管は、例えば、米国特許出願公開第２０１２／０１６８５２７  Ａ１号（出願第１３／３４１，０１６号）および米国特許出願公開第２０１２／０１７０４０３  Ａ１号（出願第１３／３４１，２０９号）に記載されるものなど、単一の供給口または複数の供給口のいずれかを有するスラリー分配器を含み得る。それらの実施形態では、複数供給口を有するスラリー分配器を使用することによって、放出導管は、米国特許出願公開第２０１２／０１７０４０３  Ａ１号に記載のものなど、好適な分流器を含み得る。起泡剤は、必要に応じて、ミキサの放出導管内（例えば、米国特許第５，６８３，６３５号および同第６，４９４，６０９号に記載のゲート内）、または本体内に加えられ得る。起泡剤を含む全ての成分が添加された後に、放出管から放出されたスラリーは、一次石膏スラリーであり、ボード芯を形成する。このボード芯スラリーは、移動している正面カバーシート上に放出される。
【００６５】
正面カバーシートは、スラリーの比較的緻密な層の形態の薄いスキムコートと任意に結合関係にあってもよい。また、当該技術分野において既知のハードエッジが、例えば、正面スキムコートを形成する同じスラリー流から形成され得る。泡剤が放出管に挿入される実施形態において、二次石膏スラリーの流れは、ミキサ本体から除去されて、高密度スキムコートスラリーを形成することができ、それは次いで、当該技術分野において既知の正面スキムコートおよびハードエッジを形成するために使用され得る。含まれる場合、通常、正面スキムコートおよびハードエッジは、芯スラリーが、通常ミキサの上流に堆積される前に、移動している正面カバーシート上に堆積される。放出導管から放出された後、芯スラリーは、必要に応じて、正面カバーシート（任意に、スキムコートを有する）にわたって分割され、第２のカバーシート（典型的には、「背面」カバーシート）で被覆されて、最終生成物の前駆体であるサンドイッチ構造の形態で、湿潤アセンブリを形成する。第２のカバーシートは、第２のスキムコートを任意に有してもよく、それは、存在する場合、正面スキムコートと同じ、または異なる二次（高密度）石膏スラリーから形成され得る。カバーシートは、紙、繊維マット、または他の種類の材料（例えば、ホイル、プラスチック、ガラスマット、不織布材料、例えば、セルロースおよび無機充填剤のブレンドなど）から形成されてもよい。
【００６６】
これによって提供された湿潤アセンブリは、生成物が所望の厚さにサイズ決定される（例えば、形成プレートを介して）形成ステーション、およびそれが所望の長さに切断される１つ以上のナイフ区分に運ばれる。湿潤アセンブリは、硬化されて、硬化石膏のインターロッキング結晶マトリックスを形成し、余分な水は、乾燥工程を使用して除去される（例えば、窯を通してアセンブリを輸送することによって）。また、堆積したスラリーから大きい間隙または空気ポケットを取り除くために、石膏ボードの製造において振動を使用することが一般的である。上記の手順の各々、ならびにそのような手順を実施するための工程および装置は、当該技術分野で既知である。
【００６７】
本発明の強度原料は、例えば、石膏ウォールボード、吸音（例えば、天井）タイル、石膏−木質繊維ウォールボードなどの石膏−セルロース繊維製品などの様々な製品の配合に使用することができる。いくつかの実施形態では、そのような製品は、本開示の実施形態によるスラリーから形成され得る。
【００６８】
したがって、本明細書に記載の強度原料は、本明細書に記載のように、本発明の実施形態の紙面石膏ボード以外の製品において有益な効果を有し得る。例えば、ボードカバーシートが、繊維マットの形態であるマット面製品（例えば、織布）に原料を使用することができる。マットは、任意に追加の仕上げ（例えば、マットカバーシートの外側表面に）を施して、透水性を低減することができる。そのようなマット面製品を作製する際に含まれ得る他の原料、ならびに繊維マットのための材料、および製造方法は、例えば、米国特許第８，０７０，８９５号ならびに米国特許出願公開第２００９／０２４７９３７号で考察されている。
【００６９】
加えて、石膏−セルロース製品は、セルロースホスト粒子（例えば、木質繊維）、石膏、本明細書に記載の強度原料、および必要に応じて他の原料（例えば、シロキサンなどの耐水性添加剤）の形態であり得る。他の原料および製造方法は、例えば、米国特許第４，３２８，１７８号、同第４，２３９，７１６号、同第４，３９２，８９６号、同第４，６４５，５４８号、同第５，３２０，６７７号、同第５，８１７，２６２号、および同第７，４１３，６０３号で考察されている。
【００７０】
本発明の実施形態による本明細書に記載の強度原料は、様々なタイプの吸音パネル（例えば、天井タイル）でも使用することができる。デンプンは、いくつかの実施形態で所望されるように、焼石膏、水、および他の原料と混合することができる。しかし、いくつかの実施形態による強度原料は、焼石膏との使用に限定されない。いくつかの実施形態による強度原料は、繊維（例えば、ミネラルウールなど）などの非硬化構成要素で強度を高めることができる。いくつかの実施形態では、パネルは、ＡＳＴＭ  Ｃ  ４２３−０２による、少なくとも約０．５（例えば、少なくとも約０．７または少なくとも約１）の騒音低減係数を有する。吸音タイルの原料および作製方法の考察については、例えば、米国特許第１，７６９，５１９号、同第６，４４３，２５８号、同第７，３６４，０１５号、同第７，８５１，０５７号、および同第７，８６２，６８７号を参照されたい。
【００７１】
本発明は、以下の例示的な実施形態によってさらに例示される。しかしながら、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００７２】
（１）本明細書に記載のカバーシート、石膏ボード、スラリー、または石膏ボードの作製方法。
【００７３】
（２）石膏ボードを調製する方法であって、（ａ）第１のカバーシートを提供することと、（ｂ）以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を第１のカバーシートの内面に適用することと、（ｃ）スタッコおよび水を含むスラリーを混合することと、（ｄ）スラリーを第１のカバーシートと第２のカバーシートとの間に配置してアセンブリを形成することであって、スラリーが、カバーシートの内面に面する、形成することと、（ｅ）アセンブリをボードに切断することと、（ｆ）ボードを乾燥させることと、を含む、方法。
【００７４】
（３）原料が、スプレー、ローリングまたはフラッドコーティングによって第１のカバーシートに適用される、実施形態２の方法。
【００７５】
（４）原料を第１のカバーシート上で湿潤または乾燥してから、第１と第２のカバーシートとの間にスラリーを配置する、実施形態２または３の方法。
【００７６】
（５）原料が、少なくとも１つの未調理デンプンおよび／または電解質を含み、電解質が、未調理デンプンの水和のための触媒である、実施形態２〜４のいずれか１つの方法。
【００７７】
（６）１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、原料が、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、少なくとも１つの未調理デンプンを含む、実施形態２〜５のいずれか１つの方法。
【００７８】
（７）未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズ、例えば、約１センチポアズ〜約１００センチポアズ、または約１センチポアズ〜約５０センチポアズなどの冷水粘度を有する、実施形態２〜６のいずれか１つの方法。
【００７９】
（８）原料が、少なくとも１つの電解質を含み、電解質が、硝酸マグネシウム六水和物、塩化ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態２〜７のいずれかの方法。
【００８０】
（９）電解質が、硝酸マグネシウム六水和物を含む、実施形態８の方法。
【００８１】
（１０）電解質が、第１のカバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれる、実施形態２〜９のいずれか１つの方法。
【００８２】
（１１）原料が、少なくとも１つの親水性材料を含み、親水性材料が、セルロース系材料および／または親水性ポリマーを含む、実施形態２〜１０のいずれか１つの方法。
【００８３】
（１２）親水性材料が、約１０００ダルトン〜約１００，０００ダルトン、例えば、約３０００ダルトン〜約５０００ダルトンなどの分子量を有するセルロース系材料を含む、実施形態１１の方法。
【００８４】
（１３）親水性材料が、ポリビニルアルコールを含むポリマーを含む、実施形態１１または１２の方法。
【００８５】
（１４）ポリビニルアルコールが、約２０，０００ダルトン〜約３０，０００ダルトンの分子量を有する、実施形態１３の方法。
【００８６】
（１５）親水性材料が、第１のカバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれる、実施形態１１〜１４のいずれか１つの方法。
【００８７】
（１６）原料が、デンプンを含み、デンプンがアルファ化デンプンを含む、実施形態２〜１５のいずれか１つの方法。
【００８８】
（１７）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有する、実施形態１６の方法。
【００８９】
（１８）原料が、未調理デンプンおよびアルファ化デンプンを含むデンプンを含む、実施形態２〜１７のいずれか１つの方法。
【００９０】
（１９）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が、約１０：９０〜約３０：７０である、実施形態１８の方法。
【００９１】
（２０）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態１８または１９の方法。
【００９２】
（２１）原料が、第１のカバーシートの約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約６ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約２０ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量でデンプンを含む、実施形態６および１６〜２０のいずれか１つの方法。
【００９３】
（２２）原料が、未調理デンプン、アルファ化デンプン、硝酸マグネシウム六水和物、およびポリビニルアルコールを含む、実施形態２〜２１のいずれか１つの方法。
【００９４】
（２３）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が、約１０：９０〜約３０：７０であり、ポリビニルアルコールが、約２０，０００〜約３０，０００の分子量を有する、実施形態２２の方法。
【００９５】
（２４）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態２２または２３の方法。
【００９６】
（２５）添加剤を組成物に含んでから、第１のカバーシートに適用する、実施形態１〜２４のいずれかの方法。
【００９７】
（２６）スタッコと、水と、デンプンならびに電解質および／または親水性材料のうちの少なくとも１つを含む原料と、を含むスラリーであって、スラリーを使用して、約３５ポンド／立方フィート（５６０ｋｇ／ｍ３）以下の密度を有するボード内の２つのカバーシート間に配置された石膏芯を作製する場合、ボードは、ＡＳＴＭ  ４７３−１０、方法Ｂに従って、少なくとも約６５重量ポンドの釘抜き抵抗を有する、スラリー。
【００９８】
（２７）原料が、少なくとも１つの未調理デンプンおよび電解質を含み、電解質が、未調理デンプンの水和のための触媒である、実施形態２６のスラリー。
【００９９】
（２８）原料が、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持して、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、少なくとも１つの未調理デンプンを含む、実施形態２６または２７のスラリー。
【０１００】
（２９）未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズ、例えば、約１センチポアズ〜約１００センチポアズ、または約１センチポアズ〜約５０センチポアズなどの冷水粘度を有する、実施形態２６〜２８のいずれか１つのスラリー。
【０１０１】
（３０）原料が、少なくとも１つの電解質を含み、電解質が、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態２６〜２９のいずれか１つのスラリー。
【０１０２】
（３１）電解質が、硝酸マグネシウム六水和物を含む、実施形態３０のスラリー。
【０１０３】
（３２）電解質が、スタッコの約０．１重量％〜約１重量％、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約０．５重量％などの量で含まれる、実施形態２６〜３１のいずれか１つのスラリー。
【０１０４】
（３３）原料が、少なくとも１つの親水性材料を含み、親水性材料が、セルロース系材料および／または親水性ポリマーを含む、実施形態２６〜３２のいずれか１つのスラリー。
【０１０５】
（３４）親水性材料が、約１０００ダルトン〜約１００，０００ダルトン、例えば、約３０００ダルトン〜約５０００ダルトンなどの分子量を有するセルロース系材料を含む、実施形態３３のスラリー。
【０１０６】
（３５）親水性材料が、ポリビニルアルコールを含むポリマーを含む、実施形態３３または３４のスラリー。
【０１０７】
（３６）ポリビニルアルコールが、約２０，０００ダルトン〜約３０，０００ダルトンの分子量を有する、実施形態３５のスラリー。
【０１０８】
（３７）親水性材料が、スタッコの約０．１重量％〜約５重量％、例えば、スタッコの約０．１重量％〜約１重量％などの量で含まれる、実施形態３３〜３６のいずれか１つのスラリー。
【０１０９】
（３８）デンプンがアルファ化デンプンを含む、実施形態２６〜３７のいずれか１つのスラリー。
【０１１０】
（３９）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有する、実施形態３８のスラリー。
【０１１１】
（４０）デンプンが、未調理デンプンおよびアルファ化デンプンを含む、実施形態２６〜３９のいずれか１つのスラリー。
【０１１２】
（４１）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が、約１０：９０〜約３０：７０である、実施形態４０のスラリー。
【０１１３】
（４２）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態４０または４１のスラリー。
【０１１４】
（４３）デンプンが、スタッコの約０．１重量％〜約２０重量％、例えば、スタッコの約０．５重量％〜約１０重量％の量などで含まれる、実施形態２６〜４２のいずれか１つのスラリー。
【０１１５】
（４４）原料が、未調理デンプン、アルファ化デンプン、硝酸マグネシウム六水和物、およびポリビニルアルコールを含む、実施形態２６〜４３のいずれか１つのスラリー。
【０１１６】
（４５）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が、約１０：９０〜約３０：７０であり、ポリビニルアルコールが、約２０，０００〜約３０，０００の分子量を有する、実施形態４４のスラリー。
【０１１７】
（４６）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態４４または４５のスラリー。
【０１１８】
（４７）未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズ、例えば、約１センチポアズ〜約１００センチポアズ、または約１センチポアズ〜約５０センチポアズの冷水粘度を有する、実施形態４４〜４６のいずれか１つのスラリー。
【０１１９】
（４８）スラリーが分散剤をさらに含む、実施形態２６〜４７のいずれか１つのスラリー。
【０１２０】
（４９）分散剤がナフタレンスルホン酸塩である、実施形態４８のスラリー。
【０１２１】
（５０）分散剤が、スタッコの約０．１重量％〜約４重量％の量で存在する、実施形態４８または４９のスラリー。
【０１２２】
（５１）スラリーが、ポリリン酸塩をさらに含む、実施形態２６〜５０のいずれか１つのスラリー。
【０１２３】
（５２）ポリリン酸塩がトリメタリン酸ナトリウムである、実施形態５１のスラリー。
【０１２４】
（５３）ポリリン酸塩が、スタッコの約０．１重量％〜約０．３重量％の量で存在する、実施形態５１または５２のスラリー。
【０１２５】
（５４）約０．４〜約１．３の水−スタッコ比を有するスラリーである、実施形態２６〜５３のいずれか１つのスラリー。
【０１２６】
（５５）スラリーをボードに調製する場合、ボードは、約１４ｐｃｆ〜約３５ｐｃｆの密度を有する、実施形態２６〜５４のいずれか１つのスラリー。
【０１２７】
（５６）実施形態２６〜５５のいずれかのスラリーから作製された製品。
【０１２８】
（５７）石膏ボードであって、（ａ）水、スタッコ、ならびに任意に以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を含む第１のスラリーから形成された硬化石膏を含むボード芯であって、芯が第１の芯面を定義する、ボード芯と、（ｂ）実施形態２５〜５４のいずれか１つの第２のスラリーから形成された濃縮層であって、第１の芯面に結合関係で配置された濃縮層と、を含み、（ｉ）デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上が、ボード芯の形成に含まれる場合、デンプン、電解質、および／または親水性材料は、ボード芯の形成時よりも濃縮層の形成時に高濃度で含まれ、（ｉｉ）ボード芯の厚さが、濃縮層の厚さよりも厚く、（ｉｉｉ）任意に、以下のうちの１つ以上である：（ａ）濃縮層の平均芯硬度が、ボード芯の平均芯硬度よりも少なくとも約１．５倍高く、（ｂ）デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上が、芯の形成時に存在する場合、濃縮層は、ボード芯の形成時に使用されるデンプン、電解質、および親水性材料の少なくとも約１．２倍から形成され、（ｃ）ボード芯の乾燥密度が約３０ｐｃｆ以下であり、（ｄ）濃縮層の乾燥密度が、ボード芯の乾燥密度よりも少なくとも約１．１倍高く、（ｅ）第１のスラリーが、第１の水−スタッコ比を有し、第２のスラリーが、第２の水−スタッコ比を有し、第２の水−スタッコ比が、第１の水−スタッコ比よりも少なくとも約１．２倍高い、石膏ボード。
【０１２９】
（５８）石膏ボードは、２つのカバーシート間に配置された硬化石膏芯を含む。芯は、実施形態２６〜５５のいずれか１つによるスラリーから形成され得る。ボードは、約３５ポンド／立方フィート（５６０ｋｇ／ｍ３）以下の密度、およびＡＳＴＭ  ４７３−１０、方法Ｂによる少なくとも約６５重量ポンドの釘抜き抵抗を有することが望ましい。
【０１３０】
（５９）石膏ボードは、２つのカバーシート間に配置された硬化石膏芯を含む。芯は、スタッコ、水、および必要に応じて他の任意の添加剤、例えば、移行性デンプン、非移行性デンプン、促進剤、遅延剤、泡剤、分散剤などを含むスラリーから形成される。少なくとも１つのカバーシートが、カバーシートの内面に以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの少なくとも１つ以上を含む。
【０１３１】
（６０）原料が、少なくとも１つの未調理デンプンおよび電解質を含み、電解質が、未調理デンプンの水和のための触媒である、実施形態５９の石膏ボード。
【０１３２】
（６１）原料が、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持して、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する少なくとも１つの未調理デンプンを含む、実施形態５９または６０の石膏ボード。
【０１３３】
（６２）未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズ、例えば、約１センチポアズ〜約１００センチポアズ、または約１センチポアズ〜約５０センチポアズなどの冷水粘度を有する、実施形態５９〜６１のいずれか１つの石膏ボード。
【０１３４】
（６３）原料が、少なくとも１つの電解質を含み、電解質が硝酸マグネシウム六水和物、塩化ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態５９〜６２のいずれかの石膏ボード。
【０１３５】
（６４）電解質が、硝酸マグネシウム六水和物を含む、実施形態６３の石膏ボード。
【０１３６】
（６５）電解質が、第１のカバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれる、実施形態５９〜６４のいずれか１つの石膏ボード。
【０１３７】
（６６）原料が、少なくとも１つの親水性材料を含み、親水性材料が、セルロース系材料および／または親水性ポリマーを含む、実施形態５９〜６５のいずれか１つの石膏ボード。
【０１３８】
（６７）親水性材料が、約１０００ダルトン〜約１００，０００ダルトン、例えば、約３０００ダルトン〜約５０００ダルトンなどの分子量を有するセルロース系材料を含む、実施形態６６の石膏ボード。
【０１３９】
（６８）親水性材料が、約２０，０００ダルトン〜約３０，０００ダルトンの分子量を有するポリマーを含む、実施形態６６または６７の石膏ボード。
【０１４０】
（６９）ポリマーがポリビニルアルコールである、実施形態６６または６７の石膏ボード。
【０１４１】
（７０）親水性材料が、スタッコの重量に対して、約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれる、実施形態６６〜６９のいずれか１つの石膏ボード。
【０１４２】
（７１）デンプンがアルファ化デンプンを含む、実施形態５９〜７０のいずれか１つの石膏ボード。
【０１４３】
（７２）、アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有する、実施形態７１の石膏ボード。
【０１４４】
（７３）原料が、未調理デンプンおよびアルファ化デンプンを含むデンプンを含む、実施形態５９〜７２のいずれか１つの石膏ボード。
【０１４５】
（７４）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が、約１０：９０〜約３０：７０である、実施形態７３の石膏ボード。
【０１４６】
（７５）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用して粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態７３または７４の石膏ボード。
【０１４７】
（７６）原料が、第１のカバーシートの約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約６ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約２０ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量でデンプンを含む、実施形態５９〜７５のいずれか１つの石膏ボード。
【０１４８】
（７７）原料が、未調理デンプン、アルファ化デンプン、硝酸マグネシウム六水和物、およびポリビニルアルコールを含む、実施形態５８〜７５のいずれか１つの石膏ボード。
【０１４９】
（７８）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が、約１０：９０〜約３０：７０であり、ポリビニルアルコールが、約２０，０００〜約３０，０００の分子量を有する、実施形態７７の石膏ボード。
【０１５０】
（７９）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態７７または７８の石膏ボード。
【０１５１】
（８０）未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズ、例えば、約１センチポアズ〜約１００センチポアズ、または約１センチポアズ〜約５０センチポアズなどの冷水粘度を有する、実施形態７７〜７９のいずれか１つの石膏ボード。
【０１５２】
（８１）主内面および主外面を有するカバーシートであって、主内面が、以下の原料：デンプン、電解質、および親水性材料のうちの１つ以上を含む、カバーシート。
【０１５３】
（８２）原料が、スプレー、ローリングまたはフラッドコーティングによってカバーシートに適用される、実施形態８１のカバーシート。
【０１５４】
（８３）原料が、少なくとも１つの未調理デンプンおよび／または電解質を含み、電解質が、未調理デンプンの水和のための触媒である、実施形態８１または８２のカバーシート。
【０１５５】
（８４）原料が、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持して、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する少なくとも１つの未調理デンプンを含む、実施形態８１〜８３のいずれか１つのカバーシート。
【０１５６】
（８５）未調理デンプンが、約１センチポアズ〜約５００センチポアズ、例えば、約１センチポアズ〜約１００センチポアズ、または約１センチポアズ〜約５０センチポアズなどの冷水粘度を有する、実施形態８１〜８４のいずれか１つのカバーシート。
【０１５７】
（８６）原料が、少なくとも１つの電解質を含み、電解質が硝酸マグネシウム六水和物、塩化ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、またはこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態８１〜８５のいずれかのカバーシート。
【０１５８】
（８７）電解質が、硝酸マグネシウム六水和物を含む、実施形態８６のカバーシート。
【０１５９】
（８８）電解質が、カバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれる、実施形態８１〜８７のいずれか１つのカバーシート。
【０１６０】
（８９）原料が、少なくとも１つの親水性材料を含み、親水性材料が、セルロース系材料および／または親水性ポリマーを含む、実施形態８１〜８８のいずれか１つのカバーシート。
【０１６１】
（９０）親水性材料が、約１０００ダルトン〜約１００，０００ダルトン、例えば、約３０００ダルトン〜約５０００ダルトンなどの分子量を有するセルロース系材料を含む、実施形態８９のカバーシート。
【０１６２】
（９１）親水性材料が、ポリビニルアルコールを含むポリマーを含む、実施形態８９または９０のカバーシート。
【０１６３】
（９２）ポリビニルアルコールが、約２０，０００ダルトン〜約３０，０００ダルトンの分子量を有する、実施形態９１のカバーシート。
【０１６４】
（９３）親水性材料が、カバーシートの約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、または約０．１ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約０．５ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量で含まれる、実施形態８９〜９２のいずれか１つのカバーシート。
【０１６５】
（９４）原料が、デンプンを含み、デンプンがアルファ化デンプンを含む、実施形態８１〜９３のいずれか１つのカバーシート。
【０１６６】
（９５）アルファ化デンプンは、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有する、実施形態９４のカバーシート。
【０１６７】
（９６）原料が、未調理デンプンおよびアルファ化デンプンを含むデンプンを含む、実施形態８１〜９５のいずれか１つのカバーシート。
【０１６８】
（９７）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が約１０：９０〜約３０：７０である、実施形態９６のカバーシート。
【０１６９】
（９８）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態９６または９７のカバーシート。
【０１７０】
（９９）原料が、カバーシートの約２ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約３５ｌｂｓ／ＭＳＦ、例えば、約６ｌｂｓ／ＭＳＦ〜約２０ｌｂｓ／ＭＳＦなどの量でデンプンを含む、実施形態８４および９４〜９８のいずれか１つのカバーシート。
【０１７１】
（１００）原料が、未調理デンプン、アルファ化デンプン、硝酸マグネシウム六水和物、およびポリビニルアルコールを含む、実施形態８１〜９９のいずれか１つのカバーシート。
【０１７２】
（１０１）アルファ化デンプンと未調理デンプンとの比が、約１０：９０〜約３０：７０であり、ポリビニルアルコールが、約２０，０００〜約３０，０００の分子量を有する、実施形態１００のカバーシート。
【０１７３】
（１０２）アルファ化デンプンが、ＶＭＡ法に従って測定したとき、約２０センチポアズ〜約５００センチポアズの粘度を有し、未調理デンプンが、１５％固形分のデンプン濃度で水と共にデンプンをスラリー内に入れて、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定し、デンプンを３℃／分の速度で２５℃〜９５℃に加熱して、スラリーを９５℃で１０分間保持し、デンプンを−３℃／分の速度で５０℃まで冷却するビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定される場合、約１００ブラベンダー単位〜約９００ブラベンダー単位のピーク粘度を有する、実施形態１００または１０１のカバーシート。
【０１７４】
（１０３）原料が、シートの内面上で乾燥される、実施形態８１〜１０２のいずれか１つのカバーシート。
【０１７５】
（１０４）原料が組成物に含まれ、次いでカバーシートの内面に添加される、実施形態８１〜１０３のいずれか１つのカバーシート。
【０１７６】
前述は、単に実施形態の例であることに留意されたい。他の例示的な実施形態は、本明細書の記載全体から明らかである。これらの実施形態の各々が、本明細書で提供される他の実施形態と様々に組み合わせて使用されてもよいことも、当業者には理解されるであろう。
【０１７７】
以下の実施例は、本発明をさらに例示するが、当然のことながら、決してその範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【実施例１】
【０１７８】
この例は、対照ボードと比較して、２つのサンプルボード（それぞれ１Ａおよび１Ｂ）の強度性能を実証する。ボードは、生産スタッコスラリーで作製され、実験室で乾燥された。ボードは、２つのカバーシートを含み、カバーシートは、石膏芯の各主表面に、一般的に平行に、結合関係で配置された。サンプルボード１Ａおよび１Ｂには、正面カバーシートの内面（芯に面する）に適用された強度原料が含まれたが、対照には、カバーシート上に強度原料は含まれなかった。どのボードも、スキムコート、すなわち、芯といずれかのカバーシートの間に緻密な結合層を含まなかった。
【０１７９】
表１は、それぞれボードサンプル１Ａおよび１Ｂで使用される強度原料組成物１Ａおよび１Ｂの配合を示す。表１に見られるように、強度原料組成物１Ａおよび１Ｂには、アルファ化（調理済み）コーンスターチ（ＶＭＡ法による１００センチポアズの粘度）と４５１ＢＵのピーク粘度（Ｃｌｉｎｔｏｎ  ２６０、Ａｒｃｈｅｒ  Ｄａｎｉｅｌｓ  Ｍｉｄｌａｎｄ  （ＡＤＭ）製、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬ）を有する、酸変性未調理デンプンとの比例配合混合物の形態でデンプンの組み合わせが含まれた。組成物１Ｂには、ポリビニルアルコールおよび硝酸マグネシウム六水和物も含まれた。ポリビニルアルコールの分子量は、５０００であった（Ｓｅｌｖｏｌ  ２０５Ｓ、Ｓｅｋｉｓｕｉ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｄａｌｌａｓ  ＴＸ）。組成物は、石膏スラリーと接触する直前に、表紙の内面（芯スラリーに面する）にロールコーティングすることにより、それぞれのボードサンプルのカバーシートに適用された。ボードサンプルは、事前に作製された包装材料で作製され、１／２インチ厚に成型された。ボードサンプル１Ａおよび１Ｂのボード密度は、それぞれ１３００ｌｂｓ／ｍｓｆだった。
【０１８０】
【表１】
2020531395.tif 000003
【０１８１】
表２に、それぞれのボードサンプルのボード芯を形成するために使用された石膏芯スラリー組成物を示す。芯は通常、スタッコおよび水、ならびに必要に応じて任意の原料から形成される。
【０１８２】
【表２】
2020531395.tif 000004
【０１８３】
石膏芯スラリーは、商業生産ミキサで形成された。乾燥原料には、スタッコ、接地石膏の形態である耐熱促進剤、およびＶＭＡ法に従って測定したとき、７７３センチポアズの粘度を有する事前にゲル化した（ｐｒｅ−ｇｅｌｌｅｄ）デンプンであるデンプンが含むまれた。
【０１８４】
総水分には、計量水、遅延剤水、分散剤水、石鹸水に含まれる水が含まれた。計量水とは、当技術分野において既知の通り、スラリー中のスタッコと混合するために使用される水を指す。芯は、名目上、０．８５の水／スタッコ比を有していたが、本明細書に記載の他の水／スタッコ比も可能である。
【０１８５】
湿潤原料に関しては、泡剤の調製のために、Ｈｙｏｎｉｃ（商標）ＰＦＭ−３３石鹸（ＧＥＯ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ａｍｂｌｅｒ、ＰＡ）から入手可能）の０．５％溶液を形成し、空気と混合して空気泡を作製した。泡発生器を使用して、空気泡をスラリーに添加した。分散剤は、ポリナフタレンスルホン酸カルシウム塩（Ｒｕｅｔｇｅｒｓ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｃａｎｄｉａｃ、Ｃａｎａｄａ）から市販されているＤＵＲＡＳＡＲ（商標））の形態であった。トリメタリン酸ナトリウムは、１０部（重量）のトリメタリン酸ナトリウムを９０部（重量）の水に溶解させることにより調製された１０％のリン酸塩水溶液であり、一方、遅延剤は１％溶液であり、ジエチレントリアミン五酢酸の五ナトリウム塩の水溶液（ＤＯＷ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）から市販されているＶｅｒｓｅｎｅｘ（商標）８０）から成り、１部（重量）のＶｅｒｓｅｎｅｘ（商標）８０と９９部（重量）の水とを混合して調製された。本明細書に記載されるように、ボード芯スラリー中のこれらの任意の原料の他の量を使用することができる。
【０１８６】
ボードサンプルを４５０°Ｆ（約２３０℃）で１０分間乾燥させて、試験の前に４８時間１１０°Ｆ（約４０℃）で調整した。
【０１８７】
結果を図２に示す。図２に見られるように、カバーシートに強度原料を含まない対照ボードと比較して、対照も良好な強度を呈したが、強度原料組成物１Ａまたは１Ｂをそれぞれ有するカバーシートを含む、ボードサンプル１Ａおよび１Ｂでは、釘抜き抵抗が向上している。これは、サンプル１Ａおよび１Ｂの配合が、ボード全体の強度を向上させたことを明示している。利点として、特定の理論に束縛されることを望むものではないが、強度原料の使用により、カバーシート（例えば、紙）と石膏芯との間の水素結合を強化することにより、密度を上げることなくボードの強度を向上させることができる。
【０１８８】
本発明を記載する文脈において（特に、以下の特許請求の範囲の文脈において）、「ａ」、および「ａｎ」、および「ｔｈｅ」、および「少なくとも１つ」という用語、ならびに同様の指示語の使用は、本明細書で別途記載のない限り、または文脈が明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を包含するよう解釈されるものである。１つ以上の項目のリストが後に続く「少なくとも１つ」という用語（例えば、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」）の使用は、本明細書で別途記載のない限り、または文脈が明らかに矛盾しない限り、列挙された項目（ＡまたはＢ）から選択された１つの項目、または列挙された項目（ＡおよびＢ）のうちの２つ以上の任意の組み合わせを意味するよう解釈されるものである。「結合関係」は、２つの層が直接接触していることを意味しない。「備えること」、「有すること」、「含むこと」、および「含有すること」という用語は、特に断りのない限り、非限定的な用語（すなわち、「含むがこれに限定されない」を意味する）と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において別段の指示がない限り、その範囲内にある各個別の値を個々に参照する簡単な方法として役立つことを単に意図し、各個別の値は、あたかも本明細書に個々に列挙されているかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書で別途記載のない限り、または文脈で明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実施され得る。本明細書に提供されるありとあらゆる例または例示的な用語（例えば、「など」）の使用は、本発明の理解をより容易にすることを単に意図し、特許請求の範囲に別途記載されない限り、本発明の範囲に制限を課さない。本明細書における用語は、特許請求の範囲に記載されていない要素を本発明の実施にとって不可欠であるとして示すものと解釈されるべきではない。
【０１８９】
本発明を実施するための本発明者らに既知の最良の様式を含む、本発明の好ましい実施形態が、本明細書に記載されている。それらの好ましい実施形態の変形は、上記の記載を読むことで当業者に明らかになり得る。本発明者らは、当業者がそのような変形を必要に応じて用いることを期待し、本発明者らは、本発明が、本明細書に具体的に記載されるものとは別の方法で実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用される法律によって許容される、本明細書に添付の特許請求の範囲において列挙される主題の全ての修正物および同等物を含む。さらに、全ての可能な変形における上記の要素の任意の組み合わせが、本明細書で別途記載のない限り、または文脈で明らかに矛盾しない限り、本発明によって包含される。
【図１Ａ】
2020531395.tif 000005
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【国際調査報告】
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