TW593202B - Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it - Google Patents

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593202 A7 B7 五、發明説明（1 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本申請案爲先前1998年8月21日申請之美國專利申 請案序號第09/ 1 3 8,3 5 5號之部份連續申請案，而該申請 案又爲先前1997年8月21日申請之美國專利申請案序號 第08/916,058號之部份連續申請案。 發明頜域 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明有關一種製備含硬化石膏製品（如：石膏板 補強石膏複合板、灰泥、可切削材料、接合處理材料、及 吸音貼磚）之方法與組成物，及其製造方法與組成物。M 詳言之，本發明有關此種藉由利用一或一種以上加強材料 而具有增強之抗永久變形（如：抗下垂性）之含硬化石膏製 品。本發明之若干較佳具體實施例有關藉由在能夠使以如 此水合所製得的硬化石膏具有增強之強度、抗永久變形（如： 抗下垂性）、及尺度穩定性（如：在硬化石膏之乾燥期間不 收縮）之加強材料之存在下，將煅燒石膏水合，而製得此 種製品。加強材料亦在製備含硬化石膏製品之方面提供其 他改良的性質及優點。於本發明之另一具體實施例中，以 一或一種以上加強材料處理硬化石膏，以提供類似（即使 不同）之增強的強度、抗永久變形（如：抗下垂性）、及尺 度穩定性、及含石膏製品之其他改良性質及優點。於本發 明之若干具體實施例中，本發明之含硬化石膏製品含有相 當高濃度之氯鹽，仍能避免一般在含石膏製品中此種鹽濃 度之有害效應。 背景 4 多種習知的有用製品含有硬化石膏（硫酸鈣二水合）作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1 91520 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 593202 A7 __B7_ 五、發明説明（2 ) 爲顯著及通常爲主要之成分。例如，硬化石膏爲使用於建 築物內牆與天花板之典型之乾砌牆構造之紙面石膏板之主 要成分（參見例如美國專利第4,009,062號與2,985,219 號）。其亦爲石膏/纖維素纖維複合板與製品之主要成分， 如美國專利第5,3 20,6 77號所述。使石膏板邊緣之間之接 面塡充及平滑之製品通常含有主要量之石膏（參見例如美 國專利第3,297, 60 1號）。可使用於懸置天花板之吸音貼 磚能含有顯著百分比之硬化石膏，如在美國專利第5， 395,43S與3,246,063號中所述者。一般例如用於產生灰 泥表面之內部建牆之傳統灰泥，通常主要依硬化石膏之形 成而定。多種特用材料，如：能夠精密加工之供塑模或模 製用的材料，如美國專利第5,53 4,059號中所述者，含有 主要量之石膏。 大部分此種含石膏製品係藉由形成煅燒石膏（硫酸鈣 半水合及/或硫酸鈣無水物）與水（及其他適當成分）之混 合物，將混合物澆鑄在所欲形狀之膜或表面上，及藉由煅 燒石膏與水之反應而形成結晶水合石膏（硫酸鈣二水合）之 基質，以使混合物硬化而形成硬化（即，再水合）石膏。此 通常接著溫和加熱，以驅趕所餘的自由（未反應）水，以產 生乾燥製品。能使硬化石膏晶體之基質形成交聯的煅燒石 膏之水合，係爲所欲者，如此賦予含石膏製品中石膏結構 之強度。 上述全部之含硬化石膏製品，若增強其硬化石膏成分 4 之晶體結構強度，則會有益，以使其對使用期間可能遭遇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公董1 2 91520 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

593202 A7 __B7_ 五、發明説明（3 ) 的應力更有抗性。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又有持續的努力藉由以較低密度之材料（例如膨脹珍 珠岩或空氣空洞）取代部份之硬化石膏基質，使多種此類 含石膏製品重量更輕。於此種例中，需要增加硬化石膏強 度至一般程度以上，始能維持總製品強度在先前較高密度 製品之程度，因爲在較低密度製品中提供強度之硬化石膏 質量較少。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，在多種此等含石膏製品之結構中需要較大的抗 永久變形（如：抗下垂性），尤其在高濕度與溫度之條件 下，或甚至在負載下更是如此。肉眼一般無法察覺含石膏 板之下垂量少於每二英呎長度之板約0.1英吋之下垂。因 此，在此種製品之整個有效生命期中抗永久變形之含石膏 製品乃爲所期待的。例如，通常將含石膏板與貼磚以水平 位置之方式貯存或使用。若此等製品中的硬化石膏基質之 抗永久變形不充分，尤其在高濕度與溫度下或甚至在負載 下時不充分，製品會於其被下面結構固定或支撐之點間之 區域開始下垂。此不會被肉眼察覺，而將導致製品使用上 的困難。於多種應用例，含石膏製品須能不具有可被察覺 的下垂而負載，如：隔熱或冷凝負載。因此，持續需要一 能夠形成具有增強的抗永久變形（如：抗下垂性）之硬化石 膏。 在含石膏製品之製造、處理、及商業應用期間，亦需 要該含石膏製品中之硬化石膏有較f的尺度穩定性。尤其 在改變溫度與濕度之條件下，硬化石膏會收縮或膨脹。例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 593202 A7 ____B7_ 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如，曝露至高濕度與溫度之石膏板或貼磚之石膏基質之晶 體間隙中所吸收的濕氣會使已濕潤化的板膨脹而加重下垂 問題。又，製備硬化石膏製品時，在石膏固化後通常在基 質中殘留顯著量之自由（未反應）水。通常接著以溫和加熱 方式驅趕此自由水。當正蒸發的水離開石膏基質之晶體間 隙時，基質易因來自硬化石膏之自然力而收縮（即，水原 位於基質中交聯硬化石膏分開的部份，然後當水蒸發時， 該分開的部份易於移動靠近）。 若能夠避免此種尺度不穩定性或使其最小化，會產生 各種好處。例如，若石膏板在乾燥期間不收縮，則既存的 石膏板製造方法會產生更多製品，及所欲的含石膏製品因 有精確形狀與尺度比例（如：使用於模塑及製模）而受信 賴時會更適用於其用途。又，例如，欲供內部建牆表面用 之若干灰泥會因乾燥期間不收縮而受益，所以能夠將灰泥 以較厚層塗布而不致有龜裂危險，而不需以多層較薄層塗 布且需長時間之中斷以使每層塗布之間能充分乾燥。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若干特別種類之含石膏製品亦呈現其他特別問題。例 如，較低密度之含石膏製品通常係藉由使用發泡劑以在煅 燒石膏漿液（可流動的水性混合物）中製造含水性的氣泡而 製得，當硬化石膏形成時，在製品中產生對應的永久空洞。 其通常爲問題所在，因所利用的水性發泡體本質上不穩 定，及因此在硬化石膏形成前，諸多氣泡會合倂而自相當 稀釋的漿液逃逸（像泡泡浴中的氣^ )，故須使用顯著濃 度之發泡劑以於硬化石膏中製造所欲的空洞濃度，而得所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 4 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 欲密度之製品。此增加成本與化學發泡劑對含石膏製品之 其他成分或性質則有不利影響之危險。欲能夠減少在含硬 化石膏製品中製造所欲空洞濃度所需的發泡劑量則爲人所 期待的。 亦需要新穎與改良的組成物及方法以製造含硬化石膏 製品，該製品係自含有高濃度（即，以混合物中之硫酸鈣 材料重量爲準，至少〇·〇 15重量百分比）之氯離子或其鹽 之混合物製得。氯離子或其鹽可爲混合物中所使用的硫酸 鈣材料本身或水（如：海水或含鹽之地下水）之雜質，在本 發明之前，未能使用氯離子或其鹽以製造穩定的含硬化石 膏製品。 亦需要新穎及改良的組成物與方法供處理硬化石膏， 以改良強度、抗永久變形（如：抗下垂性）、及尺度穩定性。 因此，持續需要一新穎與改良之含硬化石膏製品、及 製造其之組成物與方法’以解決、避免、或減小上述問題。 本發明符合此等需要。 發明槪沭 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t 本發明人等已意想不到的發現含硬化石膏製品與供其 製備用之組成物與方法，其意想不到的符合上述需求。本 發明之各個具體實施例符合一或多種此等需求。 具有增強的抗永久變形之本發明之含硬化石膏製品係 依據本發明藉由形成硫酸鈣材料、水、及適量之選自縮合 磷酸（各包括二或二個以上磷酸單元）；及縮合磷酸鹽或根 離子（各包括一或一個以上磷酸根單元）之一或一種以上加 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 5 91520 593202 A7 _B7 五、發明説明（6 ) 強材料之混合物而製備。 然後在使硫酸鈣材料充分形成改良之硬化石膏材料之 條件下維持混合物。 如本文所使用，"硫酸鈣材料"一詞意指硫酸鈣無水 物；硫酸鈣半水合；硫酸鈣二水合；鈣與硫酸根離子；或 其任何或全部之混合物。 於本發明之若干具體實施例中，硫酸鈣材料大部分爲 硫酸鈣半水合。於此等實施例中，全部之上述加強材料將 賦予所形成的硬化石膏增強之抗永久變形。然而，若干加 強材料（如：下列之鹽、或其陰離子部分：三偏磷酸鈉（本 文中亦稱爲STMP)、具有6至27個重複磷酸根單元之六 偏磷酸鈉（本文中亦稱爲SHMP)、及具有1〇〇〇至3 000個 重複磷酸根單元之聚磷酸銨（本文中亦稱爲APP))將提供 較佳的益處，如：大爲增強抗下垂性。又，APP提供與STMP 所提供的抗下垂性相等之抗下垂性，即使當添加量僅爲 STMP濃度之四分之一時亦然。 於本發明之若干較佳具體實施例中，此藉由添加三偏 磷酸根離子至用以製造含硬化石膏製品之煅燒石膏與水之 混合物中而完成（如本文中所使用，"煅燒石膏"一詞欲指 α硫酸鈣半水合、yS硫酸鈣半水合、水溶性硫酸鈣無水物、 或其任何或全部之混合物，及"硬化石膏"與"水合石膏"諸 詞欲指硫酸鈣二水合）。當混合物中的水與煅燒石膏自發 反應以形成硬化石膏時，該硬化石f與自不含三偏磷酸根 離子之混合物所形成的硬化石膏比較之，意想不到的具有 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 6 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（7 ) 增強之強度、抗永久變形（如：抗下垂性）、及尺度穩定性。 此等性質改良的機制尙未被了解。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，已意想不到的發現三偏磷酸根離子（如APP)不 會緩阻硬化石膏自锻燒石膏形成的速率。事實上，當在三 偏磷酸根離子之有用添加範圍內以相對較高的濃度程度添 加時，其實際上加速煅燒石膏之水合速率以形成硬化石 膏。在硬化石膏之強度增強方面，此尤爲令人訝異，因爲 在石膏技藝中一般已認爲磷或磷酸鹽材料緩阻硬化石膏之 形成速率且減少所形成的石膏強度。此對於大部分此種材 料而言真實爲，但對三偏磷酸根離子而言則不盡然。 因此，一般言之，本發明提供一種製造具有增強的強 度、抗永久變形（如：抗下垂性）、與尺度穩定性之含硬化 石膏製品之方法，包括：形成煅燒石膏、水、與三偏磷酸 根離子之混合物，及將混合物維持在能使煅燒石膏充分轉 化成硬化石膏之條件（例如：溫度較佳小於約120F)下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明之若干較佳具體實施例中，該方法係爲製造 包括在紙張或其他材料之覆蓋層間夾著硬化石膏之芯之石 膏板之一者。該板藉由形成锻燒石膏、水、及三偏磷酸根 離子之可流動性混合物（漿液），將該可流動性混合物沉積 在覆蓋層之間，及使所得的組合硬化與乾燥，而製得。 雖然如此製得的板具有經強化之強度、抗永久變形（如: 抗下垂性）、與尺度穩定性之全部所欲的改良性質，但已 觀察有因某種未知的原因，當此種g由於某原因而變濕或 在製造期間未完全乾燥時，石膏芯與覆蓋層（通常包、括紙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 7 91520 593202 Α7 Β7 五、發明説明（8 ) 張）間之黏合會喪失強度甚至失敗，即使當板含有一般對 較好的紙張-芯黏合整體性有貢獻之典型的非預膠凝澱粉 (如：酸改質澱粉）時亦然。然後覆蓋層可能會自板掀離， 此爲無法令人接受者。幸運者爲，本發明人等亦已發現此 可能伴隨的問題之解決方法。已發現可藉由將預膠凝澱粉 包含於製造漿液中而避免該問題。然後此澱粉變成分佈在 整個所得的石膏芯中，及此一已令人意想不到的發現可避 免芯部與覆蓋層間黏合之減弱。 因此，於若干具體實施例中，本發明提供一種供製造 甚至更改良的石膏板之組成物及方法。組成物包括水、锻 燒石膏、三偏磷酸根離子、及預膠凝澱粉之混合物。該方 法包括形成此種混合物、將其沉積於覆蓋層之間、及使所 得的組合硬化與乾燥。 於欲製造較輕重量之石膏板時，本發明提供一種供完 成此種石膏板之組成物與方法。該組成物包括水、煅燒石 膏、三偏磷酸根離子、及水性發泡體之混合物，及該方法 包括形成此種混合物、將其沉積於覆蓋層之間、及使所得 的組合硬化與乾燥。此種組成物與方法提供較輕重量之 板，此乃因爲水性發泡體之氣泡在所得的板之硬化石膏芯 部中形成對應的空氣空洞所致。板之總強度較混合物中包 含水性發泡體所製得的先前技藝之板者爲高，此乃因藉由 包含三偏磷酸根離子於用以形成本發明之板之混合物中而 提供增強的強度之故。例如，如本φ明所製得的具有1 /2 英吋厚度之天花板具有較使用先前技藝之組成物與方法所 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4. ·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 8 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（9 ) 製得的5/8英吋天花板大之抗永久變形（如：抗下垂性）。因 此’本發明在天花板製造上可提供實質的成本節約。 意想不到者爲，已發現包含三偏磷酸根離子於亦含有 水性發泡體之混合物中之另一好處。即，已發現當將三偏 磷酸根離子包含於混合物中時，於所得的含石膏製品中製 出比例上每單位量之所使用的水性發泡體較多之空氣空洞 (及更多的總空氣空洞體積）。此原因尙未得知，但有益的 結果爲須使用以在含石膏製品內製造所欲量的空氣空洞體 積之發泡劑較少。此又導致較低的製造成本及化學發泡劑 對含石膏製品之其他成分或性質之不良影響有較低的風 險。 於若干具體實施例中，本發明提供一種包括硬化石膏 與補強材料之複合板，藉由下列製備：在表面上形成或沉 積混合物，其中混合物包括補強材料、硫酸鈣材料、水、 及適量之一或多種選自縮合磷酸（各包括二或二種以上磷 酸單元）；及縮合磷酸鹽或根離子（各包括二或二種以上磷 酸根單元）之加強材料。然後將混合物維持在能使硫酸鈣 材料充分形成硬化石膏材料之條件下。 本發明亦提供一種包括硬化石膏與主顆粒（host particles)之複合板，至少一部分的硬化石膏位於主顆粒 之可到達的空洞中及附近。該板係藉由在表面上形成或沉 積混合物而製得，其中混合物包括：主顆粒；硫酸鈣半水 合，至少一部分在主顆粒之空洞中歹附近者爲晶體形式； 水；及適量之選自由縮合磷酸，各包括二或二種以上磷酸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 9 91520 593202 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（10 ) 單元；及縮合磷酸鹽或根離子，各包括二或二種以上磷酸 根單元而成的組群中之一或一種以上加強材料。然後將混 合物維持在能使硫酸鈣半水合充分形成硬化石膏材 件下，由而，藉由在主顆粒之空洞中及附近的硫酸_半水 合晶體之原位水合而形成在主顆粒之可到達的空洞I Φ &附* 近之硬化石膏部分。 本發明亦提供一種含硬化石膏之可切削製品，彳系藉由 形成包括澱粉、水可再分散性的聚合物、硫酸鈣材料、水、 及適量之一或一種以上選自下列的加強材料之混合物而製 備：縮合磷酸，各包括二或二種以上磷酸單元；及縮合磷 酸鹽或根離子，各包括二或二種以上磷酸根單元0然後將 混合物維持在能使硫酸鈣材料充分形成硬化石膏材料之條 件下。 本發明亦提供一種用以完成石膏板邊緣之間之接合之 含硬化石膏製品，該製品係藉由將包括黏合劑、增稠劑、 非均化劑、硫酸鈣材料、水、及適量之一或一種以上選自 縮合磷酸（各包括二或二種以上磷酸單元）及縮合磷酸鹽或 根離子（各包括二或二種以上磷酸根單元）之加強材料之混 合物插入接合中而製備。然後，將混合物維持在能使硫酸 鈣材料充分形成硬化石膏材料之條件下。 本發明亦提供一種含硬化石膏之吸音貼磚，係藉由 在盤中形成或沉積包括膠凝澱粉、石纖維、硫酸鈣材料、 水、及適量之一或一種以上選自縮章磷酸（各包括二或二 種以上磷酸單元）及縮合磷酸鹽或根離子（各包括二或二種 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ ·. 10 91520 593202 Α7 Β7 五、發明説明G ) 以上磷酸根單元）之加強材料之混合物而製備。然後將混 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 合物維持在能使硫酸鈣材料充分形成硬化石膏材料之條件 下。 本發明亦提供另一種含硬化石膏之吸音貼磚，係藉由 在盤中形成或沉積包括膠凝澱粉、膨脹珍珠岩顆粒、纖維 補強劑、硫酸鈣材料、水、及適量之一或多種選自縮合磷 酸（各包括二或二種以上磷酸單元）及縮合磷酸鹽或根離子 (各包括二或二種以上磷酸根單元）之加強材料之混合物而 製備。然後將混合物維持在能使硫酸鈣材料充分形成硬化 石膏材料之條件下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明亦提供藉由形成加強材料、硫酸鈣二水合、與 水之混合物所得的含硬化石膏製品。更詳言之，此等具體 實施例包括以加強材料處理石膏澆鑄物。已發現加強材 料、水、及硫酸鈣二水合之混合物之形成可提供具有增強 之強度、抗永久變形（如：抗下垂性）、及尺度穩定性之含 硬化石膏製品。此種後硬化處理，能藉由將加強材料噴佈 在硫酸鈣二水合澆鑄物上或將硫酸鈣二水合澆鑄物浸泡在 加強材料中之方式以添加加強材料，而完成。在此種後硬 化處理之例中，能夠自包括下列而成的組群內選擇加強材 料：磷酸，各包括一或一種以上磷酸單元；縮合磷酸鹽或 根離子，各包括二或二種以上磷酸根單元；及正磷酸一鹼 價鹽或一價根離子。 於若干具體實施例中，本發明声供一種自含有高濃度 之氯離子或其鹽（即，以混合物中的硫酸鈣材料之重量爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 11 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 準，至少〇·〇 15重量百分比）之混合物製造含硬化石膏製 品之組成物與方法β氯離子或其鹽可爲混合物中所使用的 硫酸錦本身或水（如：海水或含鹽之地下水）中的雜質，在 本發明之前，氯離子或其鹽不能用以製造穩定的含硬化石 膏製品。 於依據本發明之硫酸鈣材料之預硬化處理中，已進一 步發現若干加強材料將緩阻硬化石膏形成之水合速率，及 對含硬化石膏製品之強度有不利影響。已發現能夠藉由在 混合物中以適量與適當的方式包含加速劑，而改善甚至克 服此緩阻與對於強度之不利影響。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進一步發現能夠依據本發明之教示製得具有所欲形狀 之石膏板。在本發明之前，一般平石膏板之形狀係典型上 藉由以水濕潤石膏板而減弱板強度及使其更具可撓性，及 然後將板修飾成所欲的形狀，及俟板乾燥後，予以修飾。 然而，此先前技術產生製造與安裝上之多種缺點，因爲減 弱石膏板強度及使其更具可撓性至能夠修飾石膏板成所欲 形狀而需要的濕潤，花費顯著量的時間，即，至少一小時 或更久，花費十二小時並非不尋常。此外，先前技藝並不 易修飾所欲的石膏板形狀。若石膏板未經適當減弱強度， 則難以將石膏板修飾成所欲的形狀。即，需要更多的力量 以將石膏板修飾成所欲的形狀，及若施加力量過大時，則 會將石膏板打破β因此，減少濕潤時間及改良所欲的石膏 板形狀之製造與安裝之容易度之方法與組成物，係令人期 4 待的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 12 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（13 ) 依據本發明之較佳具體實施例，例如，能夠在扁平石 膏板上噴佈含有任何加強材料（如上述本發明之槪述及下 列實例中所述者）之氯離子水溶液，以減弱板之強度及使 其更具可撓性。然後可使用較先前技術更少的力量輕易減 弱石膏板並使更具可撓性系修飾成所欲的形狀，及在石膏 板乾燥後，所欲的經修飾石膏板之形狀將因加強材料之有 利效應而維持。 圖式說明 第1圖爲描述石膏板製品（包含本發明之石膏板）製品 重量圖。 第2圖爲比較如本發明所製的石膏板與市售石膏板之 抗下垂性之圖，其中使用習用的釣釘與螺釘天花板附件安 裝全部受試驗的板。 第3圖爲比較如本發明所製的石膏板與市售石膏板之 抗下垂性之圖，其中使用習用的F2100天花板附件（即， 黏著劑）安裝全部受試驗的板。 第4圖爲比較如本發明之石膏板與市售石膏板之下垂 撓曲效應之圖。 第5圖爲描述自包括先前的硬化與乾燥石膏（g卩，硫 酸鈣二水合）之石膏板所製備的如本發明之石膏板之處理 之下垂撓曲效應之圖。 較佳具體實施例之敘沭 能夠使用類似於彼等於先前技p中所使用以製備各種 含硬化石膏製品之組成物與方法實施4：發明。本發明之若 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 13 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（14 ) - Μϋ !-- - - - I - - I - 衣 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 干較佳具體實施例之組成物及方法與先前技藝中所使用以 製備各種含硬化石膏製品之組成物與方法基本上的差異 爲，本發明之方法中包含三偏磷酸鹽，以使锻燒石膏在三 偏磷酸根離子之存在下發生再水合以形成硬化石膏，及藉 以產生本發明之優點。於其他方面，本發明之組成物與方 法能與對應的先前技藝之組成物與方法相同。 本發明之組成物中所包含的三偏磷酸鹽可包括不與組 成物之其他成分有不良交互作用的任何水溶性三偏磷酸 鹽。其中，可使用的鹽以若干實例爲三偏磷酸鈉、三偏磷 酸鉀、三偏磷酸銨、三偏磷酸鋰、三偏磷酸鋁、及其混合 之鹽。三偏磷酸鈉係較佳，較易購得，例如，自美國密蘇 里州聖路易之Monsanto公司先前的單位密蘇里州聖路易 之Solutia公司購得。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在實施本發明之一較佳方法中使用時，將三偏磷酸鹽 溶解於缎燒石膏之水性混合物中，以產生以锻燒石胥之重 量爲準，約0 .004至約2 ·0重量百分比之三偏磷酸根離子 濃度。三偏磷酸根離子之較佳濃度爲約〇 .04至約0 .16百 分比。更佳之濃度爲約〇 ·〇8百分比。若需在實施本發明 之若干具體實施例時更易貯存與遞送，則可先將三偏磷酸 鹽在水中預溶解，及注入水溶液形式之混合物中。 如本發明之較佳具體實施例，三偏磷酸根離子僅需要 在锻燒石膏之水合以形成硬化石膏之期間存在於锻燒石膏 之水性混合物中。因此，雖然通常_便利及因此較佳爲在 早期之階段將三偏磷酸根離子注入混合物中，但在稍微較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 14 91520 593202 A7 ____B7 五、發明説明（i5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 晚之階段將三偏磷酸根離子注入煅燒石膏與水之混合物中 即可。例如，在製備典型的石膏板時，將水與煅燒石膏同 入裝入混合裝置內，完全混合，及然後通常沉積至移動帶 上的覆蓋層上，及在锻燒石膏之主要部分發生再水合以形 成硬化石膏之前，將第二覆蓋層放置於沉積之混合物上。 雖然最方便爲在其於混合裝置中製備期間將三偏磷酸根離 子置入混合物內，在稍後的階段添加三偏磷酸根離子即 可，例如，藉由恰在將第二覆蓋層放置在沉積物之前將離 子之水溶液噴佈在沉積之锻燒石膏水性混合物上，使得三 偏磷酸根離子水溶液將漬入沉積混合物中而在發生大量水 合以形成硬化石膏時存在。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使三偏磷酸根離子進入混合物中之其他另外的方法對 熟習此項技藝者屬顯而可知，及當然考慮爲在本發明之範 疇內。例如，可將覆蓋層之一或二者以三偏磷酸鹽預塗， 使得當煅燒石膏水性混合物之沉積與覆蓋層接觸時，該鹽 將溶解及導致三偏磷酸根離子遷移至混合物中。另者係在 將石膏原料加熱以形成煅燒石膏之前將三偏磷酸鹽與石膏 原料混合，使得當煅燒石膏與水混合以導致再水合時，該 鹽已存在。 使三偏磷酸根離子進入混合物內之其它另一方法爲藉 由任何適合方式如：以含三偏磷酸鹽之溶液噴佈或浸泡硬 化石膏，以將三偏磷酸根離子添加至硬化石膏。已發現三 偏磷酸根離子將經由處理硬化石膏拜所使用的習用紙片而 移棲至硬化石膏。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 15 91520 593202 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A 7 ______ B7___ 五、發明説明（16 ) 於本發明中所使用的锻燒石膏可爲一般用於先前技藝 之對應具體實施例中所發現的形式與濃度。可爲來自天然 或合成來源之α硫酸鈣半水合物、；3硫酸鈣半水合物、水 溶性硫酸鈣無水物、或其任何或全部之混合物。於若千較 佳具體實施例中使用α硫酸鈣半水合物，因爲所製得的硬 化石膏具有相對高之強度。於另一較佳具體實施例中使用 冷硫酸鈣半水合物或yS硫酸鈣半水合物與水溶性硫酸鈣無 水物之混合物。 在實施本發明時能使用慣用量之其他習用添加劑，以 賦予所需之性質及促進製造，例如，水性發泡體、硬化加 速劑、硬化緩阻劑、再煅燒抑制劑、黏合劑、黏著劑、分 散助劑、均化或非均化劑、增稠劑、殺細菌劑、殺真菌劑、 pH調整劑、著色劑、補強材料、耐燃劑、撥水劑、塡料、 及其混合物。 於其中該方法與組成物係供製備包括夾在覆蓋層間之 含硬化石膏材料之芯部之石膏板之若干較佳具體實施例 中，以上述的濃度與方式使用三偏磷酸根離子。在其他方 面，能夠以如先前技藝製備石膏板之對應組成物與方法之 相同成分與相同方式實施該組成物與方法，例如，如美國 專利第4，〇〇9,062與2,985,219號中所述者，將其揭示倂 入本文以供參考。使用較佳的本發明之組成物與方法所製 得的板呈現改良之強度、抗永久變形、及尺寸穩定性。 於製備其中板之表層包括紙張f石膏板之較佳方法與 組成物中，亦使用預膠凝澱粉，以避免在極濕的條件下或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） H.AH m u— n n n - I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂， J·. 16 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（17 ) 者輕微增加的紙張掀離風險。澱粉原料之預膠凝係藉由以 至少1 8 5 °F之溫度於水中烹煮或藉由其他熟知的方法而達 成。 適於本發明目的之易得的預膠凝澱粉之若干實例爲 (以其商品名識別）：可自Lauhoff Grain公司獲得的PCF 1000澱粉；及均可自Archer Daniels Midland公司獲得的 AMERIK0R 818 與 HQM PREGEL 澱粉二者。 本發明之較佳實施中所使用的預膠凝澱粉係以煅燒石 膏之重量爲準，約〇.〇8至約0.5重量百分比之濃度包含 於煅燒石膏之水性混合物中。預膠凝澱粉之較佳濃度爲約 〇·16至約0.4百分比。更佳的濃度爲約0.3百分比。若先 前技藝之對應具體實施例亦含有未預膠凝的澱粉（如多數 者），本發明之具體實施例中的預膠凝澱粉亦可作爲取代 先前技藝正常使用的澱粉量之全部或部分。 於使用發泡劑以產生含硬化石膏製品中的空洞而提供 較輕重量之本發明之具體實施例中，可使用製備發泡硬化 石膏製品之任何已知的習用發泡劑。多數此種發泡劑係熟 知與商業易得者，如：自美國賓州Ambler之GE0特用化 學品公司獲得。可使用的發泡劑之進一步敘述參見例如： 美國專利第 4,676,835; 5, 158,612; 5，240，639 及 5，643,510 號；及1995年6月22曰公開之PCT國際申請案公開W0 95/16515° 於多數例中，較佳在石膏製品中形成相當大的空洞， 有助於維持強度。此可藉由使用產生當與煅燒石膏漿液接 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .«今 訂， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 17 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 觸時相對不穩定的發泡體之發泡劑而完成。較佳者爲，此 係藉由將主要量之已知產生相對不穩定的發泡體之發泡劑 與少量已知產生相對穩定的發泡體之發泡劑摻合而完成。 此種發泡劑混合物能夠"離線"預摻合"，即，與製備 發泡石膏製品之方法分開。然而，較佳爲同時且連續摻合 此種發泡劑，作爲程序中的整體"線上"部分。此能夠藉由 例如泵取分開的不同發泡劑物流，及使諸物流在用以產生 水性發泡體物流之發泡體產生器處或同時恰在其之前，然 後注入煅燒石膏漿液中且混合。藉由此方式之摻合，能夠 簡單並有效率的調整（例如，藉由改變分開物流之一或二 者之流速）發泡劑於摻合物中之比，以達到發泡硬化石膏 製品中所欲的空洞特徵。此種調整將對應於最終製品之檢 查，以決定是否需要此種調整。此種"線上"摻合與調整之 進-一步敘述可見述於美國專利第5,643,510號及1995年12 月22日申請之申請中美國專利申請案第0 8/5 77,367號。 可用以產生不安定發泡體之一型發泡劑之實例具有下 式： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R0S03GM® (Q) 其中R爲含有2至20個碳原子之烷基，及Μ爲陽離子。 較佳者爲，R爲含有8至12個碳原子之烷基。 可用以產生安定發泡體之一型發泡劑之實例具有下 式： CH3(CH2)xCH2(0CH2CH2)Y0S03GMe (J) 其中X爲2至20之數，Y爲0至10之數及在發泡劑之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 18 91520 593202 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（19 ) 至少50重量百分比中大於〇，及Μ爲陽離子。 於本發明之若千較佳具體實施例中，將具有上式（Q) 與（J)之發泡劑同時摻合，使式（Q)發泡劑與部份之式（J)發 泡劑（其中Υ爲〇)同時構成所得的發泡劑摻合物之86至99 重量百分比。 於本發明之若干較佳具體實施例中，已自具有下式之 預摻合發泡劑產生水性發泡體： CH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)y〇S03GM ㊉ （Z) 其中X爲2至20之數，Y爲0至10之數及在發泡劑之 至少50重量百分比中爲〇，及Μ爲陽離子。宜爲Y在式 (Ζ)發泡劑之86至99重量百分比中爲0。 於若干較宜的本發明之具體實施例中，其中該方法與 組成物係供製備包括硬化石膏與補強材料顆粒之複合板 用，以上述的濃度與方式使用三偏磷酸根離子。尤宜爲複 合製品包括硬化石膏與主顆粒，至少一部分的硬化石膏位 於主顆粒之可到達空洞中及附近。本發明之組成物包括下 列混合物：其內具有可到達空洞之主顆粒；锻燒石膏，至 少一部分在主顆粒之空洞中及附近爲晶體形式；及水溶性 三偏磷酸鹽。組成物可與水混合以製造由水、其內具有可 到達空洞之主顆粒、锻燒石膏（至少一部分在主顆粒之空 洞中及附近爲晶體形式）、與三偏磷酸根離子之本發明之 混合物。該方法包括形成此種混合物、將其沉積在表面上 或模中、及使其硬化與乾燥。在其俾方面，能夠以如先前 技藝製備複合板之對應組成物與方法之相同成分與相同方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 19 91520 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •-^衣· 訂_ ·· 593202 A 7 B7 五、發明説明（20 ) 式實施該組成物與方法，例如，如美國專利第5,3 20,677 號中所述者，將其揭示倂入本文以供參考。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在其中該方法與組成物係供製備可切削材料用之若干 較佳的本發明之具體實施例中，以上述的濃度與方式使用 三偏磷酸根離子。於此種具體實施例之若干較佳形式中， 組成物包括锻燒石膏、水溶性三偏磷酸鹽、澱粉、及水可 再分散聚合物顆粒之混合物。可將組成物與水混合以製造 由水、锻燒石膏、三偏磷酸根離子、澱粉、及水可再分散 聚合物顆粒而成本發明之混合物。該方法包括形成此.種混 合物、將其沉積在表面上或模中、及使其硬化與乾燥。有 關在包含三偏磷酸鹽與根離子之其他方面，能夠以如先前 技藝製備可切削灰泥材料之對應組成物與方法之相同成分 與相同方式實施該組成物與方法，例如，如美國專利第 5,5 3 4,0 5 9號中所述者，將其揭示倂入本文以供參考。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在其中該方法與組成物係供製備用以完成石膏板邊緣 間接合之若干較佳的本發明之具體實施例中，以上述的濃 度使用三偏磷酸鹽或根離子。有關在包含三偏磷酸鹽與根 離子之其他方面，能夠以如先前技藝製備接合完成材料之 對應組成物與方法之相同成分與相同方式實施該組成物與 方法，例如，如美國專利第3,297，601號中所述者，將 其揭示倂入本文以供參考。於此種具體實施例之若干較佳 形式中，組成物包括煅燒石膏、水溶性三偏磷酸鹽、黏合 劑、增稠劑、及非均化劑之混合物：能將組成物與水混合 以製造锻燒石膏、三偏磷酸根離子、黏合劑、增稠劑、及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） 20 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（21 ) 非均化劑之本發明之混合物。該方法包括形成此種混合 物、將其插入石膏板邊緣間之接合中，及使其硬化與乾燥。 於此種較佳的接合完成之具體實施例中，自熟習接合 化合物技藝者所熟知的成分中選擇黏合劑、增稠劑、及非 均化劑。例如，黏合劑可爲習用的膠乳黏合劑，聚（乙酸 乙烯酯）與聚（乙烯-共-乙酸乙烯酯）爲較佳，及含有以組成 物之約1至約15重量百分比之範圍。可使用的增稠劑之 實例爲纖維素增稠劑，如，乙羥基乙基纖維素、羥丙基甲 基纖維素、甲羥丙基纖維素、或羥乙基纖維素，含有以組 成物之約0 .1至約2重量百分比之範圍。適合的非均化劑 之實例爲矽鎂土、海泡石、膨潤土、及蒙脫土黏土，含有 以組成物之約1至約10重量百分比之範圍。 在其中該方法與組成物係供製備吸音貼磚之若干較佳 的本發明之具體實施例中，三偏磷酸根離子係被涵蓋於以 上述的濃度內。於此種具體實施例之若干較佳形式中，組 成物包括水、锻燒石膏、三偏磷酸根離子、膠凝澱粉、及 石纖維之混合物或水、煅燒石膏、三偏磷酸根離子、膠凝 澱粉、膨脹珍珠岩顆粒、及纖維補強劑之混合物。該方法 包括形成此種混合物、將其澆鑄於盤中，及使其硬化與乾 燥。有關在包含三偏磷酸根離子之其他方面，能以如先前 技藝製備吸音貼磚之對應組成物與方法的相同成分與相同 方式實施該組成物與方法，例如，如美國專利第5，3 9 5，4 3 8 與3，246,〇63號中所述者，將其揭韦倂入本文以供參考。 提出下列實例以進一步說明本發明之若干較佳具體實 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂， 1·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 21 91520 20 3 9 A7 _______B7__ 五、發明説明（22 ) 施例，及比較其與本發明之範圍以外之方法與組成物。除 非另有所指，否則組成物與混合物中材料之濃度以存在的 锻燒石膏重量爲準之重量百分比表示。"STMP"縮寫代表 三偏磷酸鈉，及"TMP"縮寫代表三偏磷酸根。 實例1 實驗室方塊壓縮強麽 依據本發明製備含石膏製品之樣品，及在壓縮強度方 面與使用不同方法與組成物所製備的樣品比較。所使用的 試驗步驟係依據ASTMC472-93。 藉由將下列乾混而製備樣品：5 00g之沒硫酸鈣半水合 物；〇.6g如美國專利第3,5 73,947號（將其揭示倂入本文 以供參考）所述的包括經塗覆糖以維持效率及加熱之硫酸 鈣二水合物之細硏磨顆粒之硬化加速劑；及〇g添加劑（對 照組樣品）、〇 .5至2g之STMP (較佳的本發明之樣品）、 或〇 .5至2g其他磷酸鹽添加劑（比較例樣品）。然後將樣 品與於2升WARING摻合機中混合，700ml爲7 0°F之自 來水，使浸泡5秒鐘及以低速混合1 0秒。將如此所形成 的漿液澆鑄於模中，以製備方塊（每邊2英吋）。在硫酸鈣 半水合物硬化形成石膏（硫酸鈣二水合物）後，將方塊自模 中移出及於112F之通風烘箱中乾燥至少72小時或直至 其重量不再改變爲止。乾燥方塊具有密度爲每立方英呎約 44 磅（pcf ) 〇 於SATEC試驗機上測量各乾燥_方塊之壓縮強度。結 果不於下列表1 ’以二試驗樣品之平均値表不。對照組樣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 电. 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 22 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（ 23 品之強度値改 不同批之沒硫 每平方英吋磅 化百分比（％△ 此，所報告的 範圍內任一處 變，因爲使用各種/3硫酸鈣半水合物及/或 酸鈣半水合物來源之故。表中報告所測得的 (p si)之壓縮強度及對相關對照組之強度變 )。估計測得値具有實驗誤差爲約+/-5% (如 強度較對照組增加10%可實際爲5至15%之 )° 表1 壓縮強度 添加劑 0% 添加劑 (psi) 0.1% 添加劑 (psi；%A) 0.2% 添加劑 (psi;% Δ) 0.4% 添加劑 (psi；% Δ) 0.8% 添加劑 (psi;% Δ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

STMP STMP 987 724

STMP 742 1054; 6.8 843; 16.4 819; 10.4 1075; 8.9 957; 32.2 850; 14.6 1072; 8.6 865; 19.5 783; 8.1

STMP 714 800; 12.0 834; 16.8

STMP 842 985;17.0 1005; 19.4 1053; 25.1 611; -27.4

STMP 682 803;17.7 826; 21.1 887; 30.1 磷酸鈉 950 951; 0.1 929;-2.2 三聚磷酸鈉 950 993; 4.5 873; -8.1 六偏磷酸鈉 950 845; -11.1 552; -41.9 磷酸二鈣 763 769; 0.8 775; 1.6 761; -0.3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 磷酸二鈉 磷酸一 鈣一水合物 763 763 757;-0.8 728;-4.6 700; -8.3 786: 3.0 766; 0.4 824: 8.0 表1中的數據說明本發明之樣品（STMP)—般呈現較 對照組有顯著增強的強度，而比較例樣品一般顯示極少或 無增加強度或甚至強度之顯著減少。 實例2 杭永久變形（奮驗宰石膏板杭下垂性） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210 X 297公釐） 23 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（24 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如本發明於實驗室中製備含石膏板之樣品，及在抗永 久變形方面與使用本發明之範疇以外的方法與組成物所得 之樣板比較。 藉由在5升之WARING合機中將 ：l.:5kg泠硫酸鈣 半水合物；2g如前述定義之加速劑；2升自來水；及Og 添加劑（對照組樣品）、3g之STMP(本發明之樣品）、或3g 其他添加劑（比較例樣品）以低速混合1 〇秒，而製備樣品。 將如此所形成的漿液澆鑄於盤中，以製備石膏平板樣品， 各具有約6x24x1/2英吋之大小。在硫酸鈣半水合物硬化 形成石膏（硫酸鈣二水合物）後，使各板片於112F之烘箱 中乾燥，直至其重量不再改變爲止。記錄各板最終所測得 的重量。無紙張舖面應用於此等板上，以避免紙張覆被於 濕潤化的條件下對石膏板下垂性能之效應。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後將各乾燥板水平置放在二個1/2英吋寬之支撐物 上，該支撐物之長度超過板之全寬度，板之各端各有一支 撐物。在90F溫度與90百分比相對濕度之連續周圍條件 下，使各板停留在此位置達特定期間（於此實例中，爲4 天）。然後藉由測量板之上表面中心至在板之諸端點上邊 緣之間延伸之假想水平面之距離（以英吋表示），而決定板 下垂程度。考慮板之硬化石膏基質之抗永久變形對板之下 垂程度成反比。因此，下垂程度越大，包括該板之硬化石 膏基質之相對抗永久變形越低。 將抗永久變形試.驗之結果示於p 2，包含添加劑之組 成與濃度（以硫酸鈣半水合物重量爲準之百分比）、板之最 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 24 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（25 ) 終重量、及所測得的下垂程度。比較例樣品（在本發明範 疇以外）中所使用的添加劑爲在高濕度之條件下曾爲被用 以嘗試改良石膏板抗下垂性之其他材料之代表。 表2 石膏板下垂之程度 添加劑 添加劑 (重量％) 板重(g) 板下垂量 (英吋） 無(對照組） 0 830 0.519 STMP 0.2 838 0.015 硼酸 0.2 829 0.160 磷酸鈉鋁 0.2 835 0.550 蠟乳液 7.5 718 0.411 玻璃纖維 0.2 838 0.549 玻璃纖維+硼酸 0.2 + 0.2 825 0.161 表2之數據說明如本發明所製得的板（S T MP )較對照 組之板及非本發明之比較例之板有非常更多的抗下垂性 (及因此有非常更多的抗永久變形）。再者，如本發明所製 備的板之下垂量遠較每二英呎長度之板0.1英吋爲小，及 因此肉眼無法察覺。 實例3 抗永久變形（生產線石膏板杭下垂件） 第1圖顯不製品重量比較，及第2與3圖顯示此種製 品之抗下垂性。如本發明之1 /2英吋內裝天花板（即，將 二偏磷酸鹽與缎燒石膏與水混合）之製品重量具有與美國 石膏公司所製的1/2英吋內裝片岩（SHEETROCK®) —般石 膏板相同的重量。第1圖中所示的平均1/2英吋內裝天花 板爲國家石膏公司所製的金棒（GoldBond®)高強度天花 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1¾.

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 25 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（26 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 板。第1圖中所示的平均5/8英吋石膏板爲美國石膏公司 所製之片岩（SHEETROCK®) 5/8英吋FirecodeX型石膏 板。 第2圖爲本發明所製的石膏板與上述市售石膏板之抗 下垂性之比較圖，其中使用習用的釣釘與螺釘天花板附件 安裝全部之試驗板。 第3圖爲本發明所製的石膏板與上述市售石膏板之抗 下垂性之比較圖，其中使用習用的F2 100二份胺甲酸酯 黏著劑天花板附件安裝全部受試驗之板。 製造使用於第2與3圖中所述的下垂比較用之天花板 之石膏板與其他構築件詳細內容如下： Α.石膏板- 1 ·如本發明所製的1 /2英吋X 4 8英吋X 9 6英吋。 2. 1/2英吋Χ48英吋Χ96英吋國家石膏公司金棒高強度 天花板。 3. 美國石膏公司所製的1/2英吋Χ48英吋Χ96英吋一 般規格片岩石膏板。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4. 美國石膏公司所製的5/8英吋Χ48英吋Χ96英吋片 岩Firecode X型石膏板。 B·支架-18英吋高X102英吋長，由R.J. Cole有限公司自 標稱2英吋X 3英吋木材製得。接合化合物-USG Tuff Set HE S接合化合物。接合帶- USG Fiberglass Mesh自黏接 合帶。 · C·阻絕蒸氣漆- #4512 Silver Vapor Barrier，項目：246900。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 26 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（27 ) D·隔熱- Delta Blowing Insulation 噴吹玻璃棉（blowing wool)，Rockwool 礦纖維。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Ε·噴佈紋理- USG片岩天花板噴佈紋理QT中等多層 (medium poly)。 F·固定器-1英吋c.Xl 1/4英吋lgXGa.釣釘，與#6X1 1/4 英吋lg乾牆螺釘。得自Foam seal有限公司之F2100二 份胺甲酸酯黏著劑。 天花板構築件 A. 將2X4個接在支架二端以製造支架框。 B. 使用F2100黏著劑將十二片石膏板接在支架框。於石 膏板上測量1英吋之平均焊道寬度。 C. 小心抬高天花板，及放置在先前構築的四面牆頂，形 成8英呎X 4 8英呎室。 D. 使用#8X3 1/2英吋螺釘在周圍將天花板組裝物接在牆 之頂層。使用螺釘與釣釘構築第二天花板，以將石膏 板接在支架上。亦將其抬高並接在四面牆上。 二天花板係在各天花板中使用三片各爲石膏型之板所 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 構築。將一天花板以機械方式固定（參見第2圖），而將另 一者僅以F2 100胺甲酸酯黏著劑固定（參見第3圖）。沿著 天花板鋪上石膏板，交錯石膏板型式。所使用的支架爲8 英呎5英吋長18英吋高，及在中心（"o.c. ") 24英吋處隔 開。 機械式固定的天花板沿著接縫0 7英吋o.c.使用1英 吋頂冠X 1 1 /4英吋1 g . X 1 6 Ga.釣釘，及沿著工地支架以1 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 27 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（28 ) 英吋o.c·使用#6X1 1M英吋lg·乾牆螺釘。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 黏著式接合之天花板沿著支架使用大約1 1 /4英吋焊 道。在工地支架之一側及沿著石膏接縫處之支架二側之焊 道使用焊道。 使包紙之邊緣平行於支架弦桿而接合石膏板。 在將石膏接縫貼膠布後，測量起始位置。其次，將天 花板漆上阻絕蒸氣漆，及然後噴佈紋理。在噴佈紋理後緊 接著取第二讀數。然後將Rockwool隔熱物吹入支架之頂 部中。然後取第三讀數。在吹入隔熱物時，溫度與濕度會 上升。目標溫度與濕度爲9 0 °F及9 0%相對濕度。保持此 等條件達七天，而於每個早上與下午測量撓曲。在七天後， 開啓室並使其降至周圔溫度。再讀下垂的測量値三天，及 然後終止試驗。 如第2與3圖中所示者，如本發明所製的石膏板提供 較其他石膏板有顯著的抗下垂性，且在肉眼可察覺的每二 英呎長度之板約0.1英吋之門檻以下。 實例4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實驗室石膏板耐拔釘性（nail pull resistance) 在耐拔釘性方面，將如本發明所得的典型紙張覆被石 胥板之實驗室製樣品與對照組之板比較。耐拔釘性爲板之 石膏芯部、其紙張覆蓋層、及紙張與石膏間之黏合之強度 組合之測量。該試驗測量使釘頭（head)經過板而拔釘，直 至板之主要龜裂發生爲止，所需要朽最大力量，並依據 ASTM C473-95 進行 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 28 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（29 ) 藉由在HOBART混合機中將：3 ·0 kg/3硫酸鈣半水合 物；5g如前述定義之加速劑；10g之LC -211澱粉（乾磨 之酸改質的非預膠凝小麥澱粉，一般包含石膏板之先前技 藝的配方，且可自 Archer Daniels Midland Milling 公司 購得）；20g細緻的鎚磨紙張纖維；3升自來水；0至6g 之STMP;及0至30g之可自LauhoffGrain公司購得之 PCF1000預膠凝之玉米澱粉以中速混合40秒，而製備漿 液。 將如此所形成的漿液澆鑄於盤中在紙張頂上，及然後 將紙張施加至其上表面，以製備石膏平板樣品，各具有約 14x24x1/2英吋之大小。在一表面上之紙張爲多層，具有 黃色馬尼拉紙外層，及另一表面上之紙張爲多層舊報紙， 二典型的紙張均爲製板業中用於製備紙張覆蓋之石膏板。 然後將各板放置於3 5 0 F之烘箱中乾燥，直至其減少25 百分比之重量，及然後傳送且放置於11 2F烘箱中，直至 達到恆重爲止。 測量最終的板重量與耐拔釘性。結果示於表3。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·# 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表3 耐拔釘性 STMP濃度 (重量％) PCF1000 澱粉 (重量％) 板重 (1磅/1000英呎2) 耐拔釘性 (磅） 0 0 2465 150 0.1 0 2454 155 0.2 0 2326 158 0.1 0.5 2458 168 0.2 1.0 2495 176 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 29 91520 593202 A 7 B7 五、發明説明ς ) 由表3之結果顯示，與對照組之板比較，據本發明所 得的板顯示出較高的總強度（耐拔釘性）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例5 生產線石膏板之尺度穩定件與杭永久變形 在商業石膏板製造廠之典型實體大小生產線上製備紙 張覆蓋之發泡石膏板。以各種三偏磷酸根離子濃度製備諸 板及與對照組之諸板（不使用三偏磷酸根離子製備）比較尺 度穩定性與抗永久變形。除在製備若干板時包含三偏磷酸 根離子之外，使用先前技藝之石膏板製法與成份之典型方 法與成份製備各板。各成份及其大約重量百分比（以所使 用的煅燒石膏之重量爲準之相當窄範圍表示）列於表4。 表4 石膏板製造成份 成份 重量％ 冷硫酸鈣半水合物 100 水 94-98 硬化加速劑 1.1-1.6 澱粉 0.5-0.7 分散劑 0.20-0.22 紙張纖維 0.5-0.7 硬化緩阻劑 0.07-0.09 發泡劑 0.02-0.03 二偏磷酸鈉(”STMP”） 0-0.16 再煅燒抑制劑 0.13-0.14 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於表4中：硬化加速劑包括如美國專利第3，5 7 3，94 7 號所述的硫酸鈣二水合物之細硏磨的糖衣（sugar-coated) 顆粒，其中在製備期間不將加速劑加熱；澱粉爲自Lauhoff 91520 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 593202 A 7 B7 五、發明説明“)

Grain公司所購得的乾磨酸改質的HI-BOND澱粉；分散 劑爲DILOFLO，一種自美國賓夕維尼亞州Ambler之GEO 特用化學品公司購得的磺酸荖酯；紙張纖維爲經細鎚磨的 紙張纖維；硬化緩阻劑爲VERSENEX 80，一種自美國華 盛頓州Kirkland之Van Walters & Rogers公司購得的螯 合劑；發泡劑爲自美國康乃狄克州Greenwich之Witco股 份有限公司購得的WITC OL ATE 1 276 ;三偏磷酸鈉爲美國 密蘇里州聖路易之Monsanto股份有限公司所商業供應 者；及再锻燒抑制劑爲CERELOSE200 1，一種用以在乾燥 期間減低板端再煅燒的左旋糖。 藉由下列在四英呎寬連續生產線上製造各板：連續將 成份導入混合器中及混合，以形成水性漿液（在分別的發 泡體產生系統中使用發泡劑以產生水性發泡體；然後將該 發泡體經由混合器導入漿液中）；於移動帶上將漿液連續 沉積在紙張覆蓋層上（表紙）；將另一紙張覆蓋層（背紙）放 置在經沉積的漿液上以形成1 /2英吋厚之板；當硫酸鈣半 水合物之水合作用以形成硫酸鈣二水合物進行至使漿液足 夠硬而能精確切割時，將移動板切割以使個別板爲約1 2 X4英呎及1/2英吋厚；及使各板於加熱多層窯中乾燥。 然後藉由如實例2中所述者測量下垂而決定諸板之抗 永久變形，但試驗之板爲約1英呎X 4英呎（1英呎係在生 產線之方向，即，平行方向）之自板製品切下的部分。下 垂測量係在將諸板於90F溫度及90,相對濕度之環境中 調理24、48、及96小時後進行。將以三偏磷酸根離子之 ί |_-·——#衣 —I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -?? 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公慶） 31 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（32 ) 各種濃度所製得的本發明之樣品與緊接著本發明樣品之前 與之後所製得的對照組樣品（0%三偏磷酸鈉）之結果示於表 表5 生產線石膏板之下垂（1英呎X4英呎板） STMP濃度 (重量％) 24小時後之 板下垂(英吋） 48小時後之 板下垂(英吋） 96小時後之 板下垂(英吋） 〇(之前） 3.45 3.95 5.27 0.004 3.23 3.71 5.19 0.008 2.81 3.31 4.58 0.016 1.72 1.91 2.58 0.024 0.96 1.12 1.61 0.04 0.49 0.68 0.82 0.08 0.21 0.24 0.29 〇(之後） 3.65 4.58 6.75 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 表5中的數據說明當STMP濃度增加時，依據本發明 所製備的板較對照組之板有更大的抗下垂性（及因此有更 大的耐永久變形）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表5A中進一步描述藉由本發明之組成物與方法所提 供的抗下垂性。更詳言之，表5A顯示具有1英呎X2英 呎之大小與具有上述表4中所示的相同配方之生產線石膏 板之下垂，即，依據AS TM C 473 -95之濕潤化撓曲。表5A 顯示依據ASTMC473-9 5.之抗下垂性之趨勢與較長的板（1 英呎X4英呎）之抗下垂性之趨勢相同，如第5圖所示。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 32 91520 593202 Α7 Β7 33 五、發明説明（ 表5Α 生產線石膏板之ASTM C473-95濕潤化撓曲試驗之結果 試驗編號 STMP添加 (wt%) 乾板重 lb/MSF 48小時濕潤化撓曲(英吋） 平行 橫向 之前之對照組 0 1590 -0.306 -0.247 1 0.04 1583 -0.042 -0.034 2 0.08 1609 -0.027 -0.021 3 0.16 1583 -0.015 -0.014 之後之對照組 0 1585 -0.409 -0.145 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦測量濕濡的1 2x4英呎生產線之板及最終乾燥的 12x4英呎生產線之板（依據ASTMC473-95)，以決定乾燥 後其寬度與長度之收縮量。板收縮越多，尺度穩定性越小。 結果示於表6。 表6 生產線石膏板之收縮 STMP濃度 (重量％) 板寬收縮 (英寸/4英吋） 板長收縮 (英寸/12英呎） 〇(對照組） 0.13 0.38 0.004 0.06 0.38 0.008 0 0.31 0.016 0 0.25 0.024 0 0.25 0.040 0 0 0.080 0 0 0.16 0 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表6之數據顯示出本發明所製得的板較對照組之板更 具尺度穩定性。在〇 ·〇4%及以上的STMP之添加下’未發 現長度或寬度之收縮。 實例6 γ _潤化與冷凝條件下之抗下垂件（生產線石膏板1 額外的試驗說明藉由本發明之組成物與方法所提供@ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ297公釐） 33 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（34 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 抗下垂性。更詳言之，測試生產線天花板，其中使經控制 的冷凝在置於天花板與托樑之間之阻絕蒸氣層處發生。此 試驗之方法如下述。構築小規模之閣樓與室圍牆β將閣樓 空間之頂部與側面隔熱，及保持冷度，以在天花板獲得經 控制的冷凝。天花板區域爲8英呎X 8英呎，具有2英呎 X 8英呎框，及24英吋o.c.。以6密耳（mil)多層阻絕蒸 氣層圍住室空間之頂部與側面，及使室空間之濕度升高以 在天花板獲得經控制的冷凝。 將二個4英呎X8英呎之試驗材料之板（一爲試驗製品 及一爲對照組）邊連邊接在支架，具有6密耳聚乙烯阻絕 蒸氣層直接位於板上方。板之諸端點未予固定。然後經由 汽化增濕器增加室中濕度，而使用窗型空調單元降低閣樓 中的溫度。調整增濕器之蒸氣輸出，直至天花板上方阻絕 蒸氣處發生恆定之冷凝爲止。在整個試驗期間，並不刻意 維持恆定的溫度與濕度。因此應將結果視爲試驗與對照製 品間之抗下垂性能之相對測量，及不刻意預測在所界定的 調理環境中下垂之量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後周期性的測量沿著板之三個位置（各對支架間之 中跨處）之天花板下垂，每個試驗每件製品獲得六個撓曲 讀數。亦在各下垂測量處記錄閣樓與室圍欄之溫度。 下列顯示理論露點條件（假設恆定70°F室溫）以作爲 背景資訊。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） 34 91520 593202 A7 B7 五、發明説明) 室溫室相對濕度

7 0°F 7 0°F 7 0°F 7 0°F 7 0°F 5 0% 6 0% 7 0% 8 0% 9 0%

閣樓溫度 5 1 °F 5 6〇F 6 0°F 6 3 °F 6 8〇F 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以1 9天時間進行試驗，使用下列材料：如本發明所 製的1/2英吋生產線石膏板；及如前述的5/8英吋Firecode X型石膏板。結果示於第4圖，及顯示如本發明之所製的 板較對照組（即，如前述的5 / 8英吋F i r e c 〇 d e X型石膏板） 具有較小的下垂。 於此試驗中，緊接於第8天之讀數之後，將1.〇磅/ 直線英呎之負載分佈施加在各樑架間之中跨上。此負載的 施加顯著增加對照組之板之下垂，但在本發明之板上具有 較小的效應。如第4圖顯示，如本發明所製的石膏板具有 顯著低於肉眼可察覺的下垂撓曲，即，每二英呎長度低於 0 .1英吋。 實例7 生產線石膏板耐拔釘性 於石膏板製造廠之典型實體生產線上製備另一組紙張 覆蓋之發泡石膏板。以三種三偏磷酸根離子濃度製備各板 及在耐拔釘性方面與對照組之板（不使用三偏磷酸根離子 製備）比較。 除在製備若干板時包含三偏磷酸根離子外，使用先前 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 35 91520 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ‘ 593202 A7 B7 五、發明説明（36 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 技藝之石膏板製法與成份之典型方法與成份製備各板。 各成份及其重量百分比列於上述表4者。各板之製法如實 例5中所述者。 依據AS TM C4 73 -95測定耐拔釘性。將以三偏磷酸根 離子之各種濃度所製得的本發明之樣品與緊接著本發明之 樣品前與後所製得的對照組樣品（〇%三偏磷酸鈉）之結果示 於表7。 表7 生產線石膏板之耐拔釘性 STMP濃縮(重量％) 耐拔釘性(磅） 〇(之前） 89 0.04 93 0.08 96 0.16 99 〇(之後） 90 表7中之結果顯示，與對照組之板比較，依據本發明 所製得的生產線之板顯示較高的總強度（耐拔釘性）。 奮例8 生產線石膏板紙張黏合整合件 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於石膏板製造廠之典型實體生產線上製備另一組紙張 覆蓋之發泡石膏板。以各種濃度之三偏磷酸根離子、預膠 凝澱粉、及非預膠凝澱粉製備諸板，及於極濕與濕潤化之 條件下調理後，在石膏板芯與其舖面覆蓋紙張間之黏合之 整合性方面與對照組之板（不使用三偏磷酸根離子或預膠 凝之澱粉製備）比較。 除在製備若干板時包含三偏磷酸根離子及預膠凝澱拐 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 36 91520 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 593202 A7 B7 五、發明説明（37 ) 及改變非預膠凝澱粉之濃度外，使用先前技藝之石膏板製 法與成份之典型方法與成份製備各板。各成份及其重量 百分比與列於上述表4者相同。各板之製法如實例5中所 述者。 試驗中所使用的預膠凝澱粉爲可自Lauhoff Grain公 司購得的PCF 100(^非預膠凝澱粉爲HI-BOND，係可自 Lauhoff Grain公司購得的經乾磨酸改質之非膠凝澱粉。 在於生產線製備各板後，自各板切割具有尺寸爲 4x6xh英吋（4英吋係在生產線方向）之樣品。然後藉由使覆 蓋紙張的外表面的總面積以舖面之側在90F溫度與90百 分比相對濕度之環境中與完全吸水的布接觸約6小時，以 調理此等各個較小的板樣品，及然後移除濕布及使板樣品 於相同環境中緩慢乾燥，直至達到恆定的重量（通常爲約 3天）。然後在與板樣品之後表面中距離一 6英吋之邊緣2½ 英吋平行以製造一個八分之一吋深之直痕。然後沿著痕將 板芯折斷，在不撕破或對板之舖面側之紙張下施以應力， 及然後旋轉較大片（2以6英吋）之板樣品並使向下，然而使 較小的片保持靜止及水平，後表面向上，以嘗試迫使板之 舖面側之舖面紙張自較大的片剝離。增加力量直至二板片 完全分開。然後檢查較大片之舖面表面，以測定舖面表面 已自芯完全拉離（稱爲"乾淨剝離"）之表面之百分比。於表 8中將此百分比表示爲"％黏合失敗"。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X 297公釐） 37 91520 593202 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（38 ) 表8 生產線石膏板紙張黏合失敗 HI-BOND 濃度 (重量％) STMP濃度 (重量％) PCF1000 濃度 (重量％) %黏合失敗 (%) 0.60 0 0 87 0.60 0.08 0 97 0.96 0.08 0 97 0.60 0.08 0.16 42 0.60 0.08 0.32 0 0.28 0.08 0.32 20 0.60 0 0 83 表8中的數據顯示在極濕的調理後紙張對芯黏合失敗 之問題方面：STMP加重問題；增加典型的非預膠凝澱粉 (HI-BOND)之濃度不能紆解問題；添加若干預膠凝澱粉 (PCF 1 000)能紆解或消除問題。 實例9 硫酸鈣二水合物之後慮理 於本發明之若干另一較佳具體實施例中，以能充分將 三偏磷酸根離子水溶液均勻分散在硫酸鈣二水合物澆鑄物 中之方式，以三偏磷酸根離子水溶液處理硫酸鈣二水合物 澆鑄物，以增加再乾燥後含硬化石胥製品之強度、抗永久 變形（如：抗下垂性）、與尺度穩定性。更詳言之，已發現 經三偏磷酸根離子處理的硫酸鈣二水合物澆鑄物之強度、 抗永久變形（如：抗下垂性）、及尺度穩定性增加至類似藉 由其中添加三偏磷酸根離子至煅燒石膏之具體實施例所得 的程度。因此，其中添加三偏磷酸根離子至硬化石膏之具 體實施例提供新穎的組成物與方法以製造經改良的含石膏 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 38 91520 593202 A 7 B7 39 i、發明説明（ 製品’包括但不限於板、嵌板、灰泥、貼磚、石膏/纖維 素纖維複合物等。因此，需對抗下垂性進行嚴格控制，任 何以石膏爲主的製品將因本發明之此具體實施例而受益。 該處理亦使石膏澆鑄物增加約15 %之強度。藉由以含三偏 磷酸根離子之水溶液噴佈或浸泡而使負載〇 .04至〇 .2 % (以 石膏重量爲準）之三偏磷酸根離子，及然後使石膏澆鑄物 再乾燥。 硬化石膏後處理之二方法如下。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1) 灰泥與其他添加劑 (乾燥）加水以製造漿液 i 發泡（以減低重量或密度） 1 石膏澆鑄/最終硬化與乾燥 i 使用STMP後處理 (噴佈或浸泡） 1 使石膏澆鑄物再乾燥 1 經改良的石膏製品 2) 灰泥與其他添加劑 (乾燥）加水以製造漿液 1 混合/攪拌（濕） 1 石膏澆鑄/最終硬化

I 使用STMP後處理 (噴佈表面） 1 使石膏製品乾燥 1 經改良的石膏製品 在上述二方法中，較佳施用三偏磷酸根離子水溶液之 量與方式爲能在硫酸錦二水合物澆鑄物中產生濃度爲約 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 39 91520 593202 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4〇 ) 〇·〇4至〇·16重量％ (以硫酸鈣二水合重量爲準）之三偏磷 酸根離子。 上述第一方法之下垂撓曲減少（即，抗下垂性）之優點 示於第5圖。製造五個板並試驗其下垂撓曲，如第5圖所 示。乾板重爲750至785克之範菌。在石膏澆鑄/最後硬 化與乾燥後，對照組之板不具有施用至其之任何溶液。記 爲僅有水之板之板僅有以水作爲噴佈物而施用至硬化與乾 燥石膏澆鑄物，及然後使其再乾燥。記爲STMP溶液之板 以lwt%之三偏磷酸根離子水溶液作爲噴佈物而施用至硬 化與乾燥石膏澆鑄物，及然後再乾燥。記爲Gyp-STMP溶 液之板以石膏飽和及含有1重量％三偏磷酸根離子之水性 混合物作爲噴佈物而施用至硬化與乾燥石膏澆鑄物，及然 後再乾燥。一般言之，較佳使被噴佈的溶液含有三偏磷酸 根離子濃度在0 .5%至2 %範圍內。STMP溶液之板與 Gyp-STMP溶液之板二者中的三偏磷酸根離子最終量，以 用以製造石膏澆鑄物重量爲準，爲0 .2%，及以所得的硬 化石膏板重量爲準爲0.17%。 實例1 0 高鹽材料之處理 本發明之其他具體實施例有關自含有高濃度氯離子或 其鹽（即，以混合物中之硫酸鈣材料爲準，至少0.015重 量百分比，更通常爲〇 ·〇2至1 ·5重量百分比）之硫酸鈣材 料與水之混合物所製備的含硬化石膏製品。氯離子或其鹽 可爲混合物中所使用的硫酸鈣材料本身或水（如：海水或含 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 40 91520 593202 A7 B7 ----- ~~— 五、發明説明（41 ) 鹽之地下水）之雜質，在本發明之前，氯離子或其鹽不能 用以製造穩定的含硬化石膏製品，因爲伴隨有諸如：起 泡、紙張黏合失敗、終端燃燒、低抗永久變形性、低強度 及低尺度穩定性之問題。 表9中所包括的試驗係有關如實例2中所述的相同： 式製備與處理石膏板，但將各種量之氯離子與各種量之： 偏磷酸根離子同時導入混合物中。以如實例2中所述的才 同方式試驗下垂撓曲。 表9 灰泥添加各種STMP及氯化鈉所得之石膏方塊（2 χ Χ2)/板芯（24X6X0.5)澆鑄物之實驗室試驗結果 -ml—,丨丨，_ ΙΦ! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氯化鈉之 添加(Wt%) STMP添加 (wt%) 乾燥板重 (克） 自90/90室 吸取之水 經48小時 調濕之下垂 撓曲(英吋） 乾燥方塊之 壓縮強度 (psi) 0 0 534 0.17 0.445 675 0.2 0 535 0.88 2.086 697 0.5 0 528 1.91 4.086 603 1.0 0 500 4.74 >6 448 2.0 0 481 6.94 >6 304 0.5 0 530 1.90 3.752 613 0.5 0.1 526 1.94 0.006 678 0.5 0.2 527 1.92 0.007 684 0.5 0.3 518 1.95 0.005 662 0.5 0.5 508 1,89 0.003 668 0.8 0 509 2.93 5.786 477 0.8 0.1 509 3.07 0.014 540 0.8 0.2 505 2.91 0.007 543 0.8 0.4 501 2.99 0.010 538 0.8 0.8 500 2.96 0.005 554 本紙張尺度適用宁國國冢標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 41 91520 、11 593202 A7 B7 五、發明説明（42 ) 表10中所包含的試驗顯示以三偏磷酸根離子處理允 許使用含有高濃度氯離子或其鹽之混合物。製備各板及以 如實例4中的相同方式處理，但將各種量之氯離子與各種 量之三偏磷酸根離子同時導入混合物中。以如實例8中所 述的相同方式試驗石膏板芯與其覆面紙張間之黏合整合 度0 表10 添加各種STMP、PCF10&LC-211澱粉及塩之灰泥所得之實 驗室澆鑄物石膏板（24X14X0.5)澆鑄物之紙張-至-芯黏合試驗之結果 塩之添 加(wt%) STMP 添 加(wt%) PCF1000 &LC-211 添加 (wt%) 乾燥板 重(克） 於 90/90 室5天 後所吸 取之水 (wt%) 5天黏合 失敗(％) 經3小 時調濕 的黏合 失敗(％) 經3天 調濕的 黏合失 敗(％) 濕潤及 經調濕 的黏合 失敗(％) 0 0 0.2&0.2 2271 0.29 0 5 0 2 0.2 0 0.2&0.2 2290 0.81 1 0 0 0 0.6 0 0.2&0.2 2284 2.12 2 8 0 0 0.2 0.1 0.2&0.2 2269 0.87 0 1 2 1 0.6 0.1 0.2&0.2 2267 1.95 2 3 0 0 0.6 0.2 0.2&0.2 2271 2.07 3 0 3 2 1.0 0.2 0.2&0.2 2285 3.61 9 14 3 10

表11顯示以三偏磷酸根離子及具有高氯鹽之PFC 1〇〇〇澱粉材料（灰泥中0 .0 8至0.16 wt %之氯化鈉）處理另 以類似於前述實例5之方式製備與處理的各板。如表11’ 所示/與不具有氯化鈉之對照組之板比較時，該處理導致 耐拔釘性之增強（以如實例4之相同方式測量，即，AS TM C 4 73 -95 )與提供類似的黏合性能（以如實例8之相同方式測 量）。進一步，三偏磷酸根離子處理對於濕潤化下垂有顯 著改良，甚至高達〇 .3%之氯鹽添加亦然。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 42 91520 593202 A7 B7 五、發明説明《3 ) 表11 在石膏試驗廠高塩試驗之廠試驗結果 試驗

NaCl 塩

STMP

Hi-Bond PCF1000 板 拔釘 紙張至芯黏合 經24小時調 濕的化下垂 週期 添加 添加 澱粉 澱粉 重量 強度 負荷 %失敗 (ΓΧ4，） (wt%) (wt%) (wt%) (wt%) (Ib/MSF) (lb) (lb) (%) (英吋/跨4英呎) 1(對照 組） 0.52 1581 88.7 14.8 13.6 3.25 2 0.28 0.24 1586 92.1 13.30 15.3 2.45 0.08 0.28 0.24 1577 89.3 11.20 13.7 5.25 0.16 0.28 0.24 1580 87.7 11.50 22.4 11.5 uilh丨丨·-丨Φ — , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0.3 0.28 0.24 1574 89.6 9.00 31.8 >12.5 0.3 0.08 0.28 0.24 1577 89.2 8.10 30.3 0.25 0.16 0.08 0.28 0.24 1567 95.5 11.40 32.8 0.25 、1T·— 0.08 0.08 0.28 0.24 1592 94.5 12.20 19.5 0.25 9 10(對照 組） 11 0.3 0.28 0.24 1609 93.6 12.40 15.1 2.85 0.52 1561 83.9 14.90 11.5 2.25 0.52 1619 93.4 10.10 25.4 >12.5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表12顯示以三偏磷酸根離子及具有甚至更高（較表n 所示者高）氯鹽之PFC 1000澱粉材料（灰泥中0·3 68之氯 鹽）處理另以類似於前述實例5之方式製備與處理的各 板。如表12所示，與對照組之板比較時，該處理導致耐 拔釘性之增強（以如實例4之相同方式測量，即，ASTM C 4 73-9 5)與提供較佳的黏合性能（以如實例8之相同方式測 量）° 本 紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2lQx 297公董 43 91520 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 593202 五、發明説明（μ ) 表12 於板工廠高塩試驗之工廠試驗結果 試驗 %高濃度氯 離子 氧塩 STMP Hi-Bond PCF- 1000 拔釘 紙張-至-芯黏合 週期 合成石膏 濃度 添加 澱粉 澱粉 強度 負載 %失散 (wt%) (wt%) (wt%) (wt%) (wt%) (lb) (lb) (%) 1(對照 組） 0 0.032 0 0.4 0 73 14.10 49.0 2 50 0.12 0.16 0.15 0.25 85 16.70 0.0 3 100 0.368 0.16 0.15 0.25 86 14.40 0.0 4 100 0.368 0.16 0.4 0 89 10.90 34.0 5 100 0.368 0 0.4 0 77 19.70 0.0 6(對照 組） 0 0.032 0 0.4 0 75 19.50 10.0 實例11 以_各種加強材料處理煅燒石膏 於前述的較佳具體實施例之實例中，加強材料爲三偏 磷酸根離子。然而，一般言之，落入前述的加強材料一般 界定範圍內之任何加強材料，在處理锻燒石膏中，均將產 生有益的結果（如：增強的抗永久變形）。一般可使用的加 強材料爲縮合磷酸（各包括二或二個以上磷酸單元）及縮合 磷酸鹽或根離子（各包括二或二個以上磷酸根單元）。 此種加強材料之特定實例包含，如：下列酸或其鹽、 或其陰離子部份：具有分子式（NaP03)32三偏磷酸鈉、 具有6至27個重複磷酸根單元及具有分子式Nan + 2Pn03n+1 (其中n = 6至27)之六偏磷酸鈉、具有分子式Κ4Ρ207之焦 磷酸四鉀、具有分子式。之三聚磷酸三鈉二鉀、 具有分子式Na5P301。之三聚磷酸鈉、具有分子式Na4P207 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 44 91520 593202 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明説明（45 ) 之焦磷酸四鈉、具有分子式A1(P03)3之三偏磷酸鋁、具 有分子式Na2H2P207之焦磷酸氫鈉、具有1 000至3 000個 重複磷酸根單元及具有分子式（NH4)n + 2Pn03a+1 (其中n = 1 000至3 000)之聚磷酸銨、或具有二或二個以上重複磷酸 單元及具有分子式Hn + 2Pn〇3n+1 (其中η爲2或更大）之聚 磷酸。 使用此種加強材料處理煅燒石膏之結果示於表13、 14、及 15 〇 表13中，於製備石膏板及方塊之程序中使用各種加 強材料處理锻燒石膏。以如前述實例2中所述的相同方式 製備與處理各板。以如前述實例1中所述的相同方式製備 與處理各方塊。但在二例中，使用各種不同的加強材料， 而非僅使用三偏磷酸根離子。以如前述實例2中所述的相 同方式測量已調濕的下垂撓曲。以如前述實例1中所述的 相同方式測量壓縮強度。 表14中，於製備石膏板及方塊之製程中使用聚磷酸 處理锻燒石膏。以如前述實例2中所述的相同方式製備與 處理各板。以如前述實例1中所述的相同方式製備與處理 各方塊。但在二例中，使用各種不同的加強材料，而非僅 使用三偏磷酸根離子。以如前述實例2中所述的相同方式 測量已調濕的下垂撓曲。以如前述實例1中所述的相同方 式測量壓縮強度。 表15中，在製備石膏板與方塊之製程中，使用聚磷 酸銨（"ΑΡΡ")處理煅燒石膏。以如前述實例2中所述的相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨〇>< 297公餐) ------— 45 91520 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

593202 A7 ________ ____________ 87___ 五、發明説明（46 ) 同方式製備與處理各板。以如前述實例1中所述的相同方 式製備與處理方塊板。但在二例中，使用各種不同的加強 材料，而不僅三偏磷酸根離子。以如先前實例2中所述的 相同方式測量已調濕的下垂撓曲。以如先前實例1中所述 之相同方式測量壓縮強度。 表13、14、與15顯示所試驗的全部材料均在上述加 強材料之界定範圍內，當在製造含硬化石膏製品時用以處 理煅燒石膏時，導致製品呈現較對照組有顯著的抗永久變 形。 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂1

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 46 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（47 )

表13 灰泥添加各種磷酸根與氯離子所得的石膏方塊（2X 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2X2)及板（24X6X0.5)澆鑄物之實驗室試驗結果 磷酸塩或其他特定之 化學藥品 添加量 (wt%) 乾燥板 重(克） 緩組㈠， 中性⑼或 加速(+) 自90/90室 所吸取之 水(wt%) 經10天已 調濕的下垂 撓曲(英吋） 乾燥方塊 之壓縮強 度(psi) 三偏磷酸鈉 0.1 537.0 0/+ 0.06 0.016 745 六讎酸鈉 0.1 538.2 — 0.09 0.019 552 氯化鈉與三偏磷酸鈉 0.5&0.1 527.5 + 1.93 0.008 621 氯化鈉與六偏磷酸鈉 0.5&0.1 539.6 -/0 2.08 0.021 498 焦磷酸四鉀 0.1 538.7 -/0 0.11 0.137 560 三聚磷酸三鈉二鉀 0.1 538.8 -/0 0.07 0.201 552 三聚磷酸鈉 0.1 535.1 _/0 0.09 0.286 531 焦磷酸四鈉 0.1 556.2 -/0 0.18 0.436 544 三偏磷酸鋁 0.1 536.2 0/0 0.02 0.521 673 磷酸二氫一鉀 0.1 540.9 0/+ 0.11 0.595 657 焦磷酸氫鈉 0.1 547.7 0/0 0.16 1.385 637 硼酸 0.1 539.4 0/0 0.15 1.425 624 磷酸三鈉 0.1 537.0 — 0.13 1.641 537 對照組 0.1 546.2 0/0 0.13 1.734 635 磷酸 0.1 534.0 + 0.22 1.796 673 磷酸二氫一鈉 0.1 540.9 + 0.19 2.219 679 氯化鎂 0.1 528.2 0/+ 0.23 2.875 521 磷酸一氫二鈉 0.1 536.6 0/0 0.13 3.126 629 硫酸鋁鈉 0.1 543.0 ++ 0.24 3.867 686 氯化鋅 0.1 536.2 0/+ 0.67 >6.0 470 氯化鋁 0.1 536.8 +++ 0.53 >6.0 464 氯化鈉 0.1 542.6 + 0.63 >6.0 596 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 47 91520 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 593202

7 B A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（48 ) 表14 灰泥添加聚磷酸所得的石膏方塊（2 X 2 X 2)/板（24 Χ6Χ0.5)澆鑄物之實驗室試驗結果 磷酸 添加量 (wt%) 乾板重 (克） 緩阻㈠， 中1生(〇)或 加速(+) 自90/90室 所吸取之 水(wt%) 二週已調 濕的下垂 撓曲(英吋) 乾燥方塊 之壓縮強 度(psi) 無磷酸(對照組） ( ).0 f >36.5 ( )/0 0.06 0.683 767 聚磷酸(先與水混合）( ).02 f >39.6 ( )/0 0.13 0.042 781 聚磷酸(先與水混合）（ ).05 f 535.1 ( )/0 0.09 0.025 842 聚磷酸(先與水混合）C ).1 f )42.3 - 70 0.15 0.046 708 表15 灰泥添加聚磷酸銨所得的石膏方塊（2X2X2)/板 (2 4X6X0.5)澆鑄物之實驗室試驗結果 聚磷酸銨 添加量 (wt%) 乾板重 (克） 緩阻㈠， 中性⑼或 加速(+) 自90/90室 所吸取之 水(wt%) 二週已調 濕的下垂 撓曲(英吋) 乾燥方塊 之壓縮強 度(psi) 對照組 0.0 540.7 0/0 0.35 0.694 912 ΑΡΡ粉末(先與水混合） 0.01 532.5 0/0 0.35 0.045 937 ΑΡΡ粉末(先與水混合） 0.03 536.3 0/0 0.37 0.020 924 ΑΡΡ粉末(先與水混合） 0.05 539.7 0/0 0.37 0.005 901 ΑΡΡ粉末(先與水混合） 0.1 541.3 0/0 0.28 0.005 956 ΑΡΡ粉末(先與水混合） 0.2 546.7 0/0 0.30 0.003 967 ΑΡΡ粉末(先與水混合） 0.4 538.2 0/0 0.33 0.005 998 ΑΡΡ粉末(先與灰泥混合) 0.05 533.5 0/0 0.35 0.005 907 ΑΡΡ粉末(先與灰泥混合) 0.1 546.9 0/0 0.30 0.006 948 ΑΡΡ粉末(先與灰泥混合) 0.2 538.3 0/0 0.31 0.006 998 ΑΡΡ粉末(先與灰泥混合) 0.4 537.4 0/0 0.35 0.002 1017 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 Χ297公釐） 48 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（49 ) 實例12 以各麗加強材料處理硫酸鈣二水合柯 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一般言之，落入前述好加強材料一般界定範圍內之任 何加強材料，在處理硫酸鈣二水合物澆鑄物中，均將產生 有益的結果（如：增強的抗永久變形及增強的強度一般 可使用的加強材料爲：磷酸（各包括一或一個以上磷酸單 7C);縮合磷酸鹽或根離子（各包括二或二個以上磷酸根單 元）；及正磷酸一鹼價鹽或一價根離子。 使用此種加強材料處理硫酸鈣二水合物澆鑄物之結果 示於表16。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表16中，使用各種不同材料處理板與方塊形式之硬 化與乾燥硫酸鈣二水合物。以如前述實例2中所述的相同 方式製備各板，及進一步以如實例9之相同方法處理。以 如前述實例1中所述的相同方式製備各方塊，及進一步以 類似於實例9中所使用者處理。但在二例中，使用各種不 同的加強材料，而非僅使用三偏磷酸根離子。以如前述實 例2中所述的相同方式測量已調濕的下垂撓曲。以如前述 實例1中所述的相同方式測量壓縮強度。 表16之結果顯示所試驗的全部材料均在上述加強材· 料之界定範圍內，當用以處理硬化與乾燥硫酸鈣二水合物 湊鑄物時’導致製品較對照組有顯著的抗永久變形及顯著 增強的強度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 49 91520 593202

五、發明説明（5〇 ) ^ !6 灰泥添加各種磷酸根與氯離子 方塊（2 X 2 X 2)7板（24X6X0.5)澆鑄物之 所得之後處理石膏 實驗室試驗結果 磷酸塩或 其他特定化學藥品 添加量 (wt%) 乾板重 (克） 自90/90室 所吸取之 水(wt%) 10曰已調 濕的下垂 撓曲(英吋) 乾燥方塊 之壓縮強 度(psi) 三偏磷酸鈉 0.4 537.0 0.5 0.016 725 六偏磷酸鈉 0.4 538.2 0.9 0.019 697 焦磷酸四鈉 0.4 538.7 0.3 0.017 焦磷酸四鈉 0.4 556.2 0.6 0.011 焦磷酸氫鈉 0.4 542.1 0.4 0.012 磷酸二氫一鈉 0.4 545.6 1.5 0.025 710 磷酸二氫一鉀 0.4 487.5 0.2 0.029 708 磷酸 0.4 534.7 0.4 0.065 624 三聚磷酸鈉 0.4 540.5 0.6 0.123 657 硼酸 0.4 486.6 0.1 0.345 611 對照組 0.4 543.9 0.2 0.393 576 鱗酸一氫二鈉 0.4 541.3 0.7 0.674 724 碟酸三鈉 0.4 532.8 0.6 1.082 754 氯化鎂 0.4 559.9 2.3 1.385 567 氯化鈉 0.4 539.4 7.7 6.385 521 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 彼等熟習此技藝者將認知在如本發明製造含硬化石膏 製品時，能夠使用寬廣的pH範圍，即，大於或等於3 .5。 在如本發明製造含石膏板時，pH操作範圍較佳爲約 5 ·0至9 ·0，及更佳爲約6 .5至7 .5。 實例13 克服緩阻與強度之減弱 如本發明將硫酸鈣材料予以預p化處理時，已進一步 發現若干加強材料會緩阻硬化石膏形成之水合速率，及對 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 50 91520 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 593202 A7 B7 五、發明説明（51 ) 含硬化石膏製品之強度有不良影響。已發現此緩阻與對強 度之不良影響能夠藉由在混合物中以適當的方式包含適量 之加速劑而被改善或甚至被克服。此示於下列表1 7。依 據上述實例1製造漿液，及使用六偏磷酸鈉作爲加強材 料。使用AS TM C 472試驗一部份漿液以測定硬化石膏達 到9 8%水合所需的時間。使用另一部份漿液依據實例1製 造方塊，以試驗壓縮強度。已知可使用以加速硬化石膏形 成速率之任何材料均可供此目的使用。供此目的使用之較 佳的加速劑爲上列實例1中所指出的加速劑。 表17 加速劑於克服緩阻與強度減弱方面之效應 加速劑添加 (wt%) SHMP添加 (wt%) 硬化石膏達到 98%水合所需的 時間(分鐘） 乾燥方塊強度 (PSI) 0 0 23.3 558 0 0.08 31.1 358 0.05 0.08 18.7 660 0.10 0.08 15.9 739 0.25 0.08 13.1 808 0.50 0.08 12.2 907 實例1 4 賦予石膏板所欲的形 已進一步發現可依據本發明之教示製造具有所欲形狀 之石膏板。在本發明之前，典型上藉由將板以水濕潤以使 板強度減弱及使其更具可撓性並修飾板至所欲形狀及俟板 乾燥後，修飾正規扁平石膏板之形狀。然而’此先前技術 產生製造與安裝上之多種缺點’因h減弱石膏板強度及使 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 51 91520 593202 A7 _________B7 五、發明説明（52 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其更具可撓性至能夠修飾石膏板成所欲形狀而需要的濕 潤，花費顯著量的時間，即1，至少一小時或更久，花費十 二小時並非不尋常。此外，先前技藝並不易修飾所欲的石 膏板形狀。若石膏板未經適當減弱強度，則難以將石膏板 修飾成所欲的形狀。即，需要更多的力量以將石膏板修飾 成所欲之形狀，及若施加力量過大時，則會將石膏板打破。 因此，減少濕潤時間及改良所欲的石膏板形狀之製造與安 裝之容易度之方法與組成物，係令人期待的。 依據本發明之較佳具體實施例，例如，能夠在扁平石 膏板上噴佈含有任何加強材料（如上述本發明之實例與槪 述）之氯離子水溶液，以減弱板之強度及使其更具可撓性。 然後可使用較先前技術更少的力量輕易減弱石膏板並使更 具可撓性至修飾成所欲的形狀，及在石膏板乾燥後，所欲 的經修飾石膏板之形狀將因加強材料之有利效應而維持， 特別是抗永久變形。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更詳言之，例如，已發現5/16"、3/8"、及1/2"厚之 正規扁平石膏板能夠藉由噴佈氯鹽溶液或含有如前述的加 強材料之各種氯鹽溶液（如：氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、 氯化鉀、氯化鋁等）之組合至板上使石胥板強度減弱，而 修飾成所欲的形狀。爲達成最佳結果，能夠施用濕潤劑（如: 來自聯合碳化物化學與塑膠有限公司之Tergit〇lNP-9W 面活性劑；來自殻牌化學公司之Neodol® 1-7與 Neodol®l-5，及來自 BASF 股份公-之 IconolTDA-6 與 Iconol D A-6)，以獲得快速與有效率之減弱處理。能夠使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 52 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（53 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用澱粉（如：來自A.E.Staley製造公司之Stap〇1 580與 Stapol 63 0)以改良最終紙張對芯部之黏合，及加強經修飾 的板之強度。若由於濕潤劑之發泡特徵使發泡成爲問題， 則可將消泡劑包含於鹽溶液中。 於較佳具體實施例中，將上述鹽溶液與其他處理材料 施用至板之一側，而使另一側不經處理，以維持板之未處 理側之拉力強度，以避免在修飾板之形狀期間損傷板。 經處理的板可爲例如任何典型之紙張覆被的石膏板， 具有此種板之任何典型的添加劑與石膏配方。於較佳具體 實施例中，板具有補強材料，如：個別獨立的纖維（如：玻 璃、紙、及/或合成纖維）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明，可修飾具有任何尺度與厚度之石膏板形 狀。依據本發明之較佳具體實施例，藉由以包括（以溶液 總重量爲準）〇.〇5重量％之氯化鈉、0.05重量％之三偏磷 酸根離子鈉、〇 ·〇5重量％之Tergitol NP-9界面活性劑（濕 潤劑）、及〇 .025重量％之Stapol 5 8 0(改質玉米澱粉）之" 彎曲"溶液處理石膏板之一側，而修飾5/16"、3/8"、及1/2” 厚之紙張覆被石膏板形狀。以較佳的上述所指之彎曲溶液 噴佈各種厚度之4K之USG SHEETROCK®品牌壁板之紙 張覆被石膏板片材，以足夠使5/16"板吸入約2磅彎曲溶 液、3/8"板吸入約4磅彎曲溶液、及1/2"板吸入約6磅彎 曲溶液之方式噴佈。藉由處理石膏壁板之一側而進行試 驗，及不論處理側係鋪面側或爲背f，結果均相同。結果 示於表18。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X： 297公釐） 53 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（54 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如表1 8中所示者，在依據本發明處理之後，能如所 欲者修飾各種厚度之石膏壁板的形狀。如所示，施用彎曲 溶液與板彎曲之間所需之時間長度爲數分鐘之事，而非先 前技術中所需的數小時。 各板厚所需的最小彎曲半徑（即，可達成的彎曲度的 測量；半徑越小，可獲得的彎曲度越大）示於表1 8。於各 例中，最小半徑顯著小於使用先前已知技術所能夠獲得 者。如平常者，能夠將各板在固有的強度較弱之寬度方向 進一步彎曲。 在工地處理與安裝石膏板之較佳方法如下。 取氯鹽、澱粉、加強材料、濕潤劑、及 所欲量之水 1 將其同時溫和混合以獲得均勻的彎曲溶液 1 將彎曲溶液噴佈在石膏板之一側 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 i等待5至2 5分鐘 將石膏板彎曲至所欲的彎度、安裝板、 及使板自然乾燥 使用量以溶液重量爲準：〇 .05至1 %氯鹽；〇 ·〇5至0 .3%濕 潤劑；0 .05至0 .5 %加強材料；〇 ·〇25至0 .2%澱粉。進一 步，若需要，可將量爲溶液重量之0 .0 1至〇.〇 5 %之消泡 劑（如：來自Henkel股份公司之FoapMaster)包含於彎曲溶 液中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2〖〇X 297公釐） 54 91520 593202 A7 B7 五、發明説明（55 ) 可在板乾燥之前的任何時間將氯鹽、濕潤劑、及加強 材料個別、同時、或各自施用至板上，以獲得本發明之益 處。 表18 使用本發明之彎曲溶液處理各種厚度的石膏板之 等待時間與最小彎曲半徑 板厚(英吋） 施用溶液與板 彎曲之間大約 的等待時間 長方向最小彎 曲半徑(英吋） 寬方向最小彎 曲半徑(英吋） 5/16’， 5分鐘 20" 16" 3/8·· 15分鐘 24丨， 20·· 1/2" 25分鐘 36" 28" 已特別參考特定的較佳具體實施例詳細敘述本發明， 但應知在本發明之精神與範疇內會有變異與改良。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 55 91520

Claims (1)

1. 593202 第88 102457號專利申請案 申請專利範圍修正本 (93年4月28’日） 1. 一種製造具有增強之抗永久變形之含硬化石膏製品之方 法，包括= 形成由硫酸鈣材料、水、與一或一種以上選自由下 列而成的組群之加強材料而成的混合物··縮合磷酸，各 包括二或二個以上磷酸單元；及縮合磷酸鹽或根離子， 各包括二或二種以上磷酸根單元，其中混合物中加強材 料之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲〇 .004至2 .0 重量百分比，及該加強材料係以下列分子式表示 (ί)Κ·η + 2Ρ n〇3n+l 其中，R = H，單價陽離子及其混合物， 且 2 ; (ii) R 丨 nPn03n + 1 其中，ΙΓ =三價陽離子 且 η ^ 2 ; (iii) Rn(P〇3)n 其中，R = H，單價陽離子及其混合物 且η 2 3 ;以及 (iv) R’n(P03)3n，其中，R·爲三價陽離子且 η $ 1，及 將混合物維持在能使硫酸鈣材料充分形成硬化石 膏材料之交聯基質的條件下， (修正本）9丨52〇 593202 所包含於混合物中的加強材料之量與方式爲使含 硬化石膏製品具有較未在混合物中包含加強材料時有 更大的抗永久變形， 所包含的加速劑之量與方式爲使得含硬化石膏製 品具有較未在混合物中包含加速劑時有更大的強度。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中混合物中加強材料 之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲〇.〇4至0.16重 量百分比。 3·如申請專利範圍第1項之方法，其中混合物中加強材料 之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲〇·〇 8重量百分 比。 4_如申請專利範圍第1項之方法，其中加強材料包括一或 一種以上下列的酸或鹽、或其陰離子部分：三偏磷酸 鈉、具有6至27個重複磷酸根單元之六偏磷酸鈉、焦磷 酸四鉀、三聚磷酸三鈉二鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸四鈉、 三偏磷酸鋁、焦磷酸氫鈉、具有1000至3000個重複磷 酸根單元之聚磷酸銨、或具有二或二個以上重複磷酸單 元之聚磷酸。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中該混合物進一步包 括已預膠凝的澱粉。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中硫酸鈣材料包括一 或一種以上下列：硫酸鈣無水物；硫酸鈣半水合物；或 釣與硫酸根之離子。 7·如申請專利範圍第1項之方法，其中硫酸鈣材料包括硫 2 (修正本）91520 593202 酸鈣半水合物。 8.如申請專利範圍第7項之方法，其中加強材料包括一或 一種以上下列之鹽、或其陰離子部分：三偏磷酸鈉、具 有6至27個重複磷酸根單元之六偏磷酸鈉、及具有1〇〇〇 至3 000個重複磷酸根單元之聚磷酸銨。 9·如申請專利範圍第1項之方法，其中混合物進一步包括至 少0 .015重量百分比（以混合物中硫酸鈣材料之重量爲準） 氯離子或其鹽。 10·如申請專利範圍第1項之方法，其中混合物包括0.02至 1.5重量百分比（以混合物中硫酸鈣材料之重量爲準）氯 離子或其鹽。 11·一種具有增強的抗下垂性之石膏板，包括夾在覆蓋層之 間之芯材，其中該芯包括硬化石膏之交聯基質，及該板 係藉由包括下列的方法所製備者： 在覆蓋層之間形成或沉積混合物，其中該混合物包 括硫酸鈣材料、水、加速劑、及一或一種以上選自由下 列而成的群體中之加強材料：縮合磷酸，各包括二或二 種以上磷酸單元；及縮合磷酸鹽或根離子，各包括二或 二種以上磷酸根單元，其中混合物中加強材料之濃度， 以硫酸鈣材料之重量爲準，爲0 ·0 04至2 ·0重量百分比， 及該加強材料係以下列分子式表示 (i)Rn + 2Pn〇3n + l 其中，R = H，單價陽離子及其混合物， 且 2 ; 3 (修正本）91520 593202 (ii) R，nPn〇3n+l 其中，R’ =三價陽離子 且 ng 2 ; (iii) Rn(P03)n 其中，R = H，單價陽離子及其混合物 且η 2 3 ;以及 (iv) R\(P03)3n，其中，R*爲三價陽離子且 1，及 將混合物維持在能使硫酸鈣材料充分形成硬化石 膏交聯基質之條件下， 所包含於混合物中的加強材料之量與方式爲使石 膏板較在混合物中未包含加強材料時具有更大的抗下 垂性， 所包含的加速劑之量與方式爲使石膏較在混合物 中未包含加速劑時具有更大的強度。 12·如申請專利範圍第11項之石膏板，其中混合物中加強材 料之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲0.0 4至0.16 重量百分比。 13·如申請專利範圍第11項之石膏板，其中混合物中加強材 料之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲〇.〇8重量百分 比。 14.如申請專利範圍第11項之石膏板，其中加強材料包括〜 或一種以上下列的酸或鹽、或其陰離子部分：三偏磷酸 鈉、具有6至27個重複磷酸根單元之六偏磷酸鈉、焦磷 4 (修正本）91520 593202 酸四鉀、三聚磷酸三鈉二鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸四鈉、 三偏磷酸鋁、焦磷酸氫鈉、具有1 000至3000個重複磷 酸根單元之聚磷酸銨、或具有二或二個以上重複磷酸單 元之聚磷酸。 15. 如申請專利範圍第11項之石膏板，其中硫酸鈣材料包括 一'或一'種以上：硫酸齡無水物；硫酸銘半水合物；或15 與硫酸根之離子。 16. 如申請專利範圍第11項之石膏板，其中硫酸鈣材料包括 硫酸鈣半水合物。 17. 如申請專利範圍第16項之石膏板，其中加強材料包括一 或一種以上下列之鹽、或其陰離子部分：三偏磷酸鈉、 具有6至27個重複磷酸根單元之六偏磷酸鈉、及具有 1000至3000個重複磷酸根單元之聚磷酸銨。 18. 如申請專利範圍第11項之石膏板，其中混合物進一步包 括至少0 .015重量％ (以混合物中硫酸鈣材料之重量爲準） 氯離子或其鹽。 19. 如申請專利範圍第11項之石膏板，其中混合物包括〇.〇2 至1 .5重量％ (以混合物中硫酸鈣材料之重量爲準）氯離 子或其鹽。 20. 如申請專利範圍第18項之石膏板，其中該混合物進一步 包括已預膠凝的澱粉。 21. 如申請專利範圍第11項之石膏板，其中該混合物進一步 包括已預膠凝的澱粉。 22·如申請專利範圍第21項之石膏板，其中混合物中的已預 5 (修正本）91520 膠凝的澱粉之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲0.0 8 $ 〇 .5重量百分比。 23 ·如申請專利範圍第21項之石膏板，其中混合物中的預膠 凝澱粉之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲0.16至 〇 ·4重量百分比。

   申請專利範圍第21項之石膏板，其中混合物中的預膠 凝澱粉之濃度，以硫酸鈣材料之重量爲準，爲0.3重量 百分比。 25·如申請專利範圍第η項之石膏板，其中該芯具有均勻分 佈於其內的空洞；及該混合物進一步包括水性發泡體。 26·如申請專利範圍第25項之石膏板，其中該水性發泡體係 由具有下式之發泡劑ch3(ch2)xch2(och2ch2)yoso3〇m㊉ 其中X爲2至20之數目，Y爲0至10之數目且在至少 50重量百分比之發泡劑或發泡劑之摻合物中爲〇，及μ 爲陽離子、或發泡劑之摻合物而成。 27·如申請專利範圍第26項之石膏板，其中在86至99重量 百分比之發泡劑或發泡劑之摻合物中Υ爲〇。 28·如申請專利範圍第11項之石膏板，其中該混合物進一步 包括已預膠凝的澱粉與水性發泡體。 29·—種製造有形狀的石膏板之方法，包括： 製備包括水、至少一種氯鹽、濕潤劑、及一或一種 以上選自由下列而成的群體之加強材料：縮合鱗酸，各 包括一或一種以上磷酸單元；縮合磷酸鹽或根離子，各 包括二或二種以上磷酸根單元；及正磷酸一鹼價鹽或一 6 (修正本）91520 593202 價根離子之均勻水溶液，其中所施用的溶液具有氯鹽濃 度爲溶液之0 .05至1 .0重量％，濕潤劑濃度爲溶液之 0 .05至0 .3重量％，及加強材料濃度爲溶液之0 ·05至 0.5重量％及其中加強材料包括一或一種以上下列的酸 或鹽、或其陰離子部分：三偏磷酸鈉、具有6至27個重 複磷酸根單元之六偏磷酸鈉、焦磷酸四鉀、三聚磷酸三 鈉二鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸四鈉、三偏磷酸鋁、焦磷 酸氫鈉、具有1000至3 000個重複磷酸根單元之聚磷酸 銨、或具有二或二個以上重複磷酸單元之聚磷酸及 將該均勻水溶液以足使石膏板強度減弱至可准予 修飾石膏板形狀之量與方式施用於石膏板， 如所需般修飾石膏板形狀， 及使石膏板乾燥以製造有形狀之石膏板， 所施用於石膏板之氯鹽、加強材料、及濕潤劑之量 與方式爲使得能在較短的時間達成有形狀之石膏板之 經修飾的形狀，及有形狀之石膏板較未將氯鹽、加強材 料、及濕潤劑施用至石膏板時具有更大的抗永久變形。 3 0.如申請專利範圍第29項之方法，其中所施用的溶液進一 步包括已預膠凝的澱粉。 31. 如申請專利範圍第29項之方法，其中所施用的溶液進一 步包括消泡劑。 32. 如申請專利範圍第30項之方法，其中所施用的溶液具有 澱粉濃度爲溶液之0.025至〇·2重量％。 3 3.如申請專利範圍第31項之方法，其中所施用的溶液具有 7 (修正本）9152〇 593202 消泡劑濃度爲溶液之0 ·01至〇 ·〇5重量％。 3 4.如申請專利範圔第29項之方法，其中該石膏板爲紙張覆 被板。 3 5.如申請專利範圍第29項之方法，其中僅將該均勻水溶液 施加至石膏板之一側。 36.—種製造有形狀的石膏板之方法，包括： 將包括水與濕潤劑之均勻水溶液施用至石膏板， 將包括水與至少一種氯鹽之均勻水溶液施用至石 膏板， 在使石膏板乾燥之前，將包括一或一種以上選自由 下列而成的群體之加強材料：縮合磷酸，各包括一或一 種以上磷酸單元；縮合磷酸鹽或根離子，各包括二或二 種以上磷酸根單元；及正磷酸一鹼價鹽或一價根離子之 溶液施用至石膏板，其中所施用的包括氯鹽之溶液具有 氯鹽濃度爲溶液之0.05至1.0重量％，所施用的包括濕 潤劑之溶液具有濕潤劑濃度爲溶液之0 .05至0 .3重量 %，及所施用的包括加強材料之溶液具有加強材料濃度 爲溶液之0 .05至0.5重量％及其中加強材料包括一或一 種以上下列的酸或鹽、或其陰離子部分：三偏磷酸鈉、 具有6至27個重複磷酸根單元之六偏磷酸鈉、焦磷酸四 鉀、三聚磷酸三鈉二鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸四鈉、三 偏磷酸鋁、焦磷酸氫鈉、具有1000至3 000個重複磷酸 根單元之聚磷酸銨、或具有二或二個以上重複磷酸單元 之聚磷酸， 8 (修正本）91520 593202 如所需般修飾石膏板形狀， 及使石膏板乾燥以製造有形狀之石膏板， 所施用於石膏板之氯鹽、加強材料、及濕潤劑之量 與方式爲使能在較短的時間達成有形狀的石膏板之形 狀修飾，及有形狀之石膏板具較未將氯鹽、加強材料、 及濕潤劑施用至石膏板時具有更大的抗永久變形。 37·如申請專利範圍第36項之方法，其中亦在石膏板乾燥之 前將包括已預膠凝的澱粉之溶液施用至石膏板。 38. 如申請專利範圍第36項之方法，其中亦在石膏板乾燥之 前將包括消泡劑之溶液施用至石膏板。 39. 如申請專利範圍第37項之方法，其中所施用的包括澱粉 之溶液具有澱粉濃度爲溶液之〇 .025至0 .2重量％。 40. 如申請專利範圍第38項之方法，其中所施用的包括消泡 劑之溶液具有消泡劑濃度爲溶液之〇 .01至〇 ·〇5重量 % 〇 41. 如申請專利範圍第36項之方法，其中該石膏板爲紙張覆 被板。 42. 如申請專利範圍第36項之方法，其中將氯鹽、力卩強材 料、及濕潤劑僅施加至石膏板之一側。 9 (修正本）91520