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公開番号2024150723
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-23
出願番号2024124305,2020502401
出願日2024-07-31,2018-07-18
発明の名称中程度の粘度を有する未調理デンプンを含む石膏組成物、およびそれに関連する方法および製品
出願人ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー
代理人個人,個人,個人
主分類C04B 28/14 20060101AFI20241016BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【解決手段】石膏ボードであって、2つのカバーシート間に配設された硬化石膏芯であって、前記芯が、スタッコ、水、および少なくとも1つの未調理デンプンを含むスラリーから形成され、前記少なくとも1つの未調理デンプンが、HWVA法によって粘度が測定されたときに、約20ブラベンダー単位～約300ブラベンダー単位の熱水粘度を有する、硬化石膏芯を含む、石膏ボードが提供される。
【効果】本発明によると、石膏ボードの強度を高めるために、所望の粘度の未調理デンプンを石膏スラリーに含めることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
石膏ボードであって、
２つのカバーシート間に配設された硬化石膏芯であって、前記芯が、スタッコ、水、および少なくとも１つの未調理デンプンを含むスラリーから形成され、前記少なくとも１つの未調理デンプンが、ＨＷＶＡ法によって粘度が測定されたときに、約２０ブラベンダー単位～約３００ブラベンダー単位の熱水粘度を有する、硬化石膏芯を含む、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、芯のいずれかの側、通常は紙－芯界面に含まれてもよい。
続きを表示（約 2,900 文字）【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。いずれの供給源（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、典型的には硫酸カルシウム半水和物の形態の焼石膏）を形成し、その後、再水和して所望の形状（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】
排出される余分な水は、システムの非効率性を表す。水を除去するにはエネルギーの投入が必要であり、乾燥手順に対応するために製造工程が遅延する。しかしながら、システムにおける水の量の減少は、ボード重量および強度を含む市販用製品の他の重要な側面の妥協なしでは非常に困難であることが判明している。
【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、少なくとも部分的に、様々な石膏関連スラリー、ボード、方法、および製品における所望の粘度を有する未調理デンプンの使用に関する。本発明の実施形態によると、得られた製品、例えば石膏ボード（本明細書で使用する場合、内壁表面、天井、パーティションなどに使用される乾式壁を含むウォールボードの形態など）の強度を高めるために、所望の粘度の未調理デンプンを石膏スラリーに含めることができる（スタッコ、水、および泡、分散剤、ポリリン酸塩、促進剤、遅延剤などのうちの１つ以上などの他の所望の添加剤と共に）。より具体的には、デンプンは、（ｉ）本明細書に記載の熱水粘度アッセイ（ＨＷＶＡ法）に従って約２０ＢＵ～約３００ＢＵの熱水粘度、および／または（ｉｉ）１５％の固形分のデンプン濃度の水を含むスラリー中にデンプンを置き、デンプンが３℃／分の速度で２５℃から９５℃まで加熱され、スラリーが１０分間９５℃に保持され、デンプンが－３℃／分の速度で５０℃に冷却される、７５ｒｐｍおよび７００ｃｍｇに設定されたビスコグラフＥ機器を使用することによって粘度が測定されたときに、約１２０ＢＵ～約１０００ＢＵの中程度のピーク粘度を有する。いかなる特定の理論に束縛されることを望まないが、本明細書に記載の粘度を有する未調理デンプンは、デンプン分子が顆粒から出て、それによりスタッコスラリーから得られる石膏組成物に強度を与える（例えば、硬化石膏の連結マトリックスを含む）と考えられる。
【０００６】
有益なことに、本発明の実施形態による所望の粘度の未調理デンプンは、概して、重く、アルファ化デンプンよりもばらつきが少なく、より高い嵩密度を示す。これに関して、アルファ化デンプンは、嵩密度のばらつきが大きい可能性があり、スタッコスラリーへのデンプンの供給が不正確になる可能性がある。加えて、所望の粘度の未調理デンプンは、有益なことに、石膏ウォールボード製造工程におけるより少ない水需要を可能にし得る。例えば、所望の粘度の未調理デンプンは、他の点では同じスタッコスラリー中のアルファ化デンプンと比較して、スタッコスラリー中の水需要を少なくとも約１０％（例えば、少なくとも約２０％）減らすことができる。
【０００７】
したがって、一態様では、本発明は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設された硬化石膏芯であって、芯が、スタッコ、水、および少なくとも１つの未調理デンプンを含むスラリーから形成され、少なくとも１つの未調理デンプンが、約２０ブラベンダー単位（「ＢＵ」）～約３００ブラベンダー単位の熱水粘度を有する、硬化石膏芯を含む。粘度はＨＷＶＡ法によって測定される。
【０００８】
別の態様では、本発明は、スタッコスラリー（「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、水、および少なくとも１つの未調理デンプンを含み、少なくとも１つの未調理デンプンは、ＨＷＶＡ法によって粘度が測定されたときに、約２０ブラベンダー単位～約３００ブラベンダー単位の熱水粘度を有する。
【０００９】
別の態様では、本発明は、石膏ボードを調製する方法を提供する。本方法は、少なくとも水、スタッコ、および少なくとも１つの未調理デンプンを含み、少なくとも１つの未調理デンプンは、ＨＷＶＡ法によって粘度が測定されたときに、約２０ブラベンダー単位～約３００ブラベンダー単位の熱水粘度を有する。スラリーは、第１のカバーシートと第２のカバーシートとの間に配設されて、湿潤アセンブリを形成する。湿潤アセンブリはボードに切断され、ボードは乾燥される。
【００１０】
別の態様では、本発明は、繊維を含む音響構成要素および少なくとも１つの未調理デンプンを含む音響パネルであって、少なくとも１つの未調理デンプンが、ＨＷＶＡ法によって粘度が測定されたときに、約２０ブラベンダー単位～約３００ブラベンダー単位の熱水粘度を有する、音響パネルを提供する。パネルは、好ましくは、ＡＳＴＭＣ４２３－０２に従って少なくとも約０．５のノイズ低減係数を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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