CN104684986A - 接合配混物、墙组件和与其相关的方法及产品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了板精整系统的方面。例如，在各个方面，本发明公开了接合配混物组合物、墙组件、处理墙的方法和与前述任意者相关的产品，包括例如用于保护板会合处的拐角、紧固件和带的增强切边。所述接合配混物优选为具有降低的收缩性质的干燥型组合物，并包含粘结剂和中空球，从而在一些实施例中产生超轻质制剂。在优选实施例中，所述接合配混物组合物可在单涂层处理中施用。板精整系统的其他方面使这种单涂层处理因此适于允许使用者相比于常规制剂更接近板平面而操作配混物。在一些实施例中，接合带和增强切边可包括非膨胀合成纸表面材料。

Description

接合配混物、墙组件和与其相关的方法及产品
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2012年9月25日提交的美国临时专利申请No.61/705,551、2013年3月15日提交的美国专利申请No.13/842,342和2013年9月23日提交的美国专利申请No.14/034,290的权益，所述专利申请以全文引用方式并入本文。
背景技术
在建筑构造中，使用不同类型的覆板作为面板以用于形成内墙和外墙和天花板表面。为了简化，如本文所用，应了解术语“墙”也涵盖天花板。通常，覆板为附接至框架构件(如在本领域已知的轻捷型构架设置中)的板(也称为面板)的形式。覆板的例子包括覆盖有纸、纤维垫(例如玻璃纤维)等的石膏板。通常将这些和其他类型的板切削至适当的尺寸，然后例如使用螺丝、钉子等紧固至框架构件，以形成由多个板形成的墙截面。
通常精整这种墙截面以提供美学上合意、均匀和受保护的表面。例如，设置于相同平面中的两个并排的板将在竖直墙和水平天花板上在它们之间形成接合接缝。为了精整所述接合接缝，将接合增强带连同在所述带下方的接合配混物的层一起嵌入接缝中，并且将接合配混物的多个涂层施用于所述带上。例如当形成拐角时，一些板以一定角度会合。可使用增强珠来隐藏拐角接缝并保护拐角。可使用紧固件将增强珠直接附接至板，或者可在切边(trim)下方施用接合配混物的层，以将增强珠附接至板。然后使用施用于切边上的接合配混物的多个层隐藏安装的增强件。用于将板附接至框架构件的紧固件也必须由施用于其上的接合配混物的多个层隐藏。在干燥各个接合配混物施用之后，可砂磨和涂漆所得墙面，以形成所需的均匀且美学上合意的外观。
如上所述的精整等级可变化。例如，对于石膏墙板，本领域已知六(6)个等级的石膏面板精整，由零(完全未处理)至五级(最高精整等级)，如石膏协会文件(Gypsum Association document)GA-214和美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials)(“ASTM”)C840中所述。精整的等级通常对应于将接合配混物施用至接缝、切边和紧固件的次数。三级、四级和五级通常用于建筑物内的占用空间。对于单家庭住房，4级为实施的最常见的等级。5级较少使用，并通常要求在整个墙面上施用接合配混物的面层。
如上所述的用于精整墙组件的常规方法并不完全令人满意。通常用于精整墙组件的材料在过程中产生明显的低效率，也需要先进的技术水平以有效使用。例如，现有的接合配混物需要施用至紧固件的三个分别的涂层，以及施用至相同平面中的板之间的平接缝和拐角接缝的多个涂层。每个涂层必须分别干燥，这在施工过程中引入显著的停工期，特别是因为当进行墙精整时其他施工工种通常无法在建筑物内工作。接合配混物的每一层可能需要约1天干燥，对于2,400平方英尺的生活空间(相当于约10,000平方英尺的板)的住宅的典型新建工程，通常可能花费约1周来安装石膏板并精整平接头、紧固件和拐角切边。
另外，施用接合配混物的多个涂层的需要要求使用者在显著高于板平面处操作接合配混物。为了使板对于肉眼显得平坦(即使其并不平坦)，当使用者在板平面上方操作时，需要相当的技术和手艺来实现适当的视觉外观。接合配混物的另外的层必须以渐进的方式从接缝越来越宽地削薄，以使接缝显得美学上平坦。如果使用者并不相当熟练，则视觉外观不会令人满意。
应了解，本背景技术描述由本发明人创作以协助读者，并不被当作对现有技术的引用，也不被当作表示所指出的问题的任意者本身在本领域中得以认知。尽管所描述的原理在一些方面和实施例中可缓和其他体系中所固有的问题，但应了解所保护的创新的范围由所附权利要求书限定，而不由用以解决本文记载的任何特定问题的要求保护的发明的能力限定。
发明内容
在一方面，本发明提供了一种干燥型接合配混物组合物。所述接合组合物包含粘结剂，由粘结剂组成或基本上由粘结剂组成，所述粘结剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合。所述组合物也包含多个中空球。所述球有利地具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度。
在另一方面，本发明提供了一种基本上由如下组成的接合配混物组合物：(a)以湿组合物重量计约3％至约90％的量的胶乳乳液粘结剂；(b)如根据ASTM D3102-78所测得的平均等压抗碎强度为至少约100psi的多个中空球，其中以湿组合物重量计，所述球以约5％至约25％的量存在；(c)以湿组合物重量计约0.001％至约5％的量的非离子表面活性剂；和(d)以湿组合物重量计约0.001％至约3％的量的湿润剂；和任选的(e)以湿组合物重量计约0.05％至约5％的量的消泡剂；(f)以湿组合物重量计约0.1％至约5％的量的流变改性剂；(g)以湿组合物重量计约0.1％至约1.5％的量的杀生物剂；(h)以湿组合物重量计约1％至约40％的量的块体填料(bulk filler)，如碳酸钙或石灰岩；和(i)以湿组合物重量计约0.1％至约5％的量的剥离型粘土，如高岭土。
在另一方面，本发明提供了一种墙组件，其包括由接缝接合的两个相邻的板，由所述两个相邻的板组成，或基本上由所述两个相邻的板组成。将接合配混物的仅一个涂层施用至所述接缝上，以提供均匀的美学外观。所述接合配混物组合物包含粘结剂，所述粘结剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合。所述组合物也包含多个中空球。所述球有利地具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度。所述墙组件还包括嵌入所述接缝中的尺寸稳定的非膨胀平接合带。
在另一方面，本发明提供了一种处理通过接缝接合的两个相邻的板的墙板组件的方法。所述方法包括如下，由如下组成或基本上由如下组成：将接合带和接合配混物组合物的一个涂层施用至所述接缝。所述接合配混物组合物包含粘结剂，所述粘结剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合。所述组合物也包含多个中空球。所述球有利地具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度。所述方法还包括干燥所述组合物。
在另一方面，本发明提供了一种用于保护具有相对的面和后表面的两个相邻的板的接缝的增强切边，所述面以板面之间的一定角度相对于彼此设置。所述切边包括纸面，由纸面组成或基本上由纸面组成，所述纸面包括非膨胀合成纸表面材料和背衬。例如，表面材料可层合至设计用以赋予优异的长期角榫增强的坚固的抗锈材料，从而产生在正常建筑移动和/或位移和日常磨损过程中保持直线的角顶点，所述长期角榫增强超过对于抗裂性和破碎在ASTM C1047-10a(石膏墙板和石膏胶合板的配件的标准规格(StandardSpecification for Accessories for Gypsum Wallboard and Gypsum Veneer Base))中确立的最小性能要求。在一些实施例中，背衬包括诸如镀锌钢的金属和/或具有前述所需性质的其他背衬材料，包括例如复合层合物结构、层状纸、热塑性塑料、热固性塑料、碳纤维、聚酯、聚碳酸酯、旋制聚烯烃、天然或合成纤维、织造材料等。
附图说明
图1为墙组件的透视图。
图2A-2B为基本上由图1的线2-2所呈现的可选择的截面图，其中图2A示出了用于比较的常规锥拔(taper)，而图2B示出了根据本发明的实施例的更浅的锥拔。
图3A-3B为邻接的具有锥形边缘的两个墙板的精整接头的可选择的截面图，其中图3A示出了用于比较的具有接合配混物的常规的宽削薄的接头，而图3B示出了根据本发明的实施例的更接近板平面的接合配混物的更窄的削薄。
图3C-3D为邻接的具有方形(即非锥形)边缘的两个墙板的精整接头的可选择的截面图，其中图3C示出了用于比较的具有接合配混物的宽削薄的常规接头，而图3D示出了根据本发明的实施例的更接近板平面的接合配混物的更窄的削薄。
图4A和4B为待施用至由两个墙板形成的拐角的增强切边的分解透视图，其中图4A显示了具有角度(x)的外拐角，而图4B显示了具有角度(y)的内拐角。
图5示出了附接至框架骨架的两个邻接的板，其中V形剖视图显示了根据本发明的实施例在框架构件上粘合剂的存在。
图6-7示出了墙组件的安装，其中图7示出了在涂漆之后的精整房屋安装，图8示出了在沉积接合配混物之前的锥形接头。
图8显示了根据本发明的实施例的拐角增强切边。
图9显示了根据本发明的实施例使用压敏粘合剂附接至内拐角的拐角增强切边。
图10-11显示了根据本发明的实施例使用辊装置将增强切边安装于拐角中。
图12显示了根据本发明的实施例的拐角增强切片。
图13显示了墙组件，其显示了根据本发明的实施例安装于内拐角和外拐角上的拐角增强切边。
图14显示了根据本发明的实施例的具有接合配混物的一个涂层的用于内拐角的增强切边。
图15显示了根据本发明的实施例的用于机器(水平，如所示)方向上的接头和用于对接接头(竖直，如所示)的经砂磨的单涂层精整。
图16显示了具有施用的接合处理的墙组件安装。
图17显示了根据本发明的实施例的具有V切口的经处理的墙组件，以显示具有粘合剂和示出窄的削薄的接合配混物的一个涂层的框架构件。
图18显示了用于比较的具有嵌入接合配混物中的接合带的常规接头处理系统，所述系统具有施用于带上的两个另外的接合配混物，并需要接合配混物的宽的削薄。
图19-21示出了用于比较的实例2的样品2A的挠曲强度测试的进展。
图22-24示出了用于比较的实例2的样品2B的挠曲强度测试的进展。
图25-27示出了根据本发明的实施例的实例2的样品2C的挠曲强度测试的进展。
图28-29示出了根据本发明的实施例的实例2的样品2C的挠曲强度。
图30为显示了观察到首次裂化时的以英寸测得的张力位移(Y轴)和根据本发明的实施例和对比例的各个接合配混物(X轴)的盒状图。
图31为显示了观察到首次裂化时的以磅(lbs)测得的载荷(lbs)(Y轴)和根据本发明的实施例和对比例的各个接合配混物(X轴)的盒状图。
图32为显示了观察到首次裂化时的以英寸测得的剪切位移(Y轴)和根据本发明的实施例和对比例的各个接合配混物(X轴)的盒状图。
图33为显示了观察到首次裂化时的以英寸测得的剪切峰值位移(Y轴)和根据本发明的实施例和对比例的各个接合配混物(X轴)的盒状图。
图34为显示了剪切位移比(即在接合系统破坏时的峰值位移与首次裂化时的位移的比例)(Y轴)和根据本发明的实施例和对比例的各个接合配混物(X轴)的盒状图。
图35A示出了修改的ASTM E72台架组件系统，所述系统具有由2”x 4”木立柱(约5cm x约10cm)制得的8’x 8’(约2.4m x约2.4m)组件。木立柱未显示。
图35B示出了使用间隔16英寸(约0.4m)设置的2”x 4”木立柱构造的图35A的修改的ASTM E72台架组件系统。
图35C示出了图35B的修改的ASTM E72台架组件系统，其中底部刚性固定至结构，通过液压油缸在左上角施加力，所述液压油缸程控为运行具有变化振幅的正弦波形。
图36A至36C显示了相比于用于厚涂层(即约3/16英寸(约0.5cm))的常规接合配混物，本发明的接合配混物的干燥曲线，其中蒸发的水的百分比(Y轴)相对于沿着(X轴)表示的增加的干燥时间作图。图36A显示了在中等环境(例如75°F和50％相对湿度)中的干燥曲线。图36B显示了在热的干燥环境(例如95°F和10％相对湿度)中的干燥曲线。图36C显示了在冷的潮湿环境(例如40°F和80％相对湿度)中的干燥曲线。
图37A至37C显示了相比于用于薄涂层(即约1/16英寸(约0.2cm))的常规接合配混物，本发明的接合配混物的干燥曲线，其中蒸发的水的百分比(Y轴)相对于沿着(X轴)表示的增加的干燥时间作图。图37A显示了在中等环境(例如75°F和50％相对湿度)中的干燥曲线。图37B显示了在热的干燥环境(例如95°F和10％相对湿度)中的干燥曲线。图37C显示了在冷的潮湿环境(例如40°F和80％相对湿度)中的干燥曲线。
具体实施方式
在各个实施例中，本发明涉及接合配混物组合物、板精整系统、墙组件、处理墙的方法和与前述任意者相关的产品，包括例如用于保护板会合处的拐角、紧固件和带的增强切边。本发明的各个方面有利地在包括覆板(如石膏干式墙、毡面板(例如具有玻璃纤维表面)等)的墙组件的精整中赋予显著的效率。例如，本发明允许使用对于任意给定的所需精整等级(例如根据石膏协会文件GA-214和/或ASTM C840的4级(“4级”))所需的明显更少的步骤进行墙精整。作为结果，可以以更少的停工期更迅速地进行墙精整。另外，根据本发明的方面的墙精整在覆板安装过程中要求更少的使用者技术。
至少部分基于对显示低收缩的接合配混物组合物的令人惊讶且预料不到的发现而预期本发明的一方面。作为结果，接合配混物可有利地以比常规接合配混物更少的涂层施用。在一些实施例中，在紧固件、接合带或增强切边上仅使用接合配混物的一个涂层。然而，如果需要，取决于所需的精整等级，可施用超过一个涂层(例如两个或三个涂层)。例如，常规系统遭受显著的收缩，例如超过15％，例如约18％或更大。本发明的实施例提供了显著更小的收缩。接合配混物的实施例也显示出所需的柔性性质，并可易于砂磨，且有利地不开裂。
由于接合配混物组合物可以以更少的涂层施用，有利地，使用者可更接近板的平面操作接合配混物。通常，在多涂层(例如3个涂层或更多)系统中，使用者必须从接缝在宽的半径上广泛地削薄接合配混物，以提供平坦表面的视觉错觉。当接合配混物厚度在板平面和板接缝上方明显提升时，使用者需要相当的技术来实现这种外观。通过使用根据本发明的实施例的单涂层接合配混物，使用者不需要宽地削薄接合配混物，且需要更少的技术来实现平坦的视觉外观。在一些实施例中，板特别地设计为在如本文所述的机器方向边缘中具有比常规的板更小的锥拔或完全不具有锥拔(即方形边缘)。
在其他方面，本发明提供了一种特别的非膨胀材料，其可用于接合带中以及用于增强切边复合材料中的表面层，所述增强切边复合材料用于隐藏和保护两个板以一定角度会合之处的墙拐角(例如，如本领域所了解，“内”拐角和“外”拐角)。切边也可包括背衬(例如包含金属或其他材料)以提供刚性和支撑。
粘合剂可用于本发明的各个方面。在一些实施例中，粘合剂为水性快干粘合剂，如水性墙面覆盖粘合剂(例如由罗马粘合剂公司(Roman Adhesives)销售的那些)、水性结合剂(例如由美国石膏公司(United States GypsumCompany)销售的那些)或水性胶乳乳液胶(例如由OSI公司销售的那些)。例如，这种粘合剂可施用至框架构件，以使用于悬挂板的紧固件数量达到最小。粘合剂也可用于促进根据本发明的实施例的接合带和增强切边的施用。
根据本发明的实施例，紧固件可用于接纳接合配混物的单个涂层。例如，紧固件可包括设计用以产生凹陷效果的凹头，尽管其他紧固件是可能的，包括卡钉或其他干式墙螺钉。这些各个方面中的一个或多个可在根据本发明的实施例的板精整系统中组合。
现在参照附图以显示本发明的有利的说明性实施例。图1显示了包括通过紧固件118附接至框架构件116的三个板110、112和114的墙组件100。可使用任何合适的覆板作为板。例如，石膏板通常在夹层结构中的两个覆盖片材之间包括芯，所述芯包含具有所需添加剂(如多磷酸盐、淀粉、分散剂、促进剂、阻滞剂等)的结晶石膏的连锁基体。芯可任选地包含设置于面向一个或两个覆盖片材的芯表面上的面层。本发明不限制用于制造覆板的技术，板可以以本领域已知的任何合适的方式制得。
框架构件116合意地设置有粘合剂120，以促进对板110、112和114的粘合，并允许使用比常规系统所用更少的紧固件118。由于紧固件需要被接合配混物覆盖，减少紧固件的数量由此就安装的效率、容易度和品质而言是有利的。
板边缘通常基于板如何在制造线上制得而被认定为在机器方向或横向。沿着机器方向的边缘通常为更长的边缘，并通常在板制造过程中用(例如由纸制得的)覆盖片材包覆，其中将胶结浆料沉积于移动的覆盖片材(例如在传送带上)上以最初形成板前体的长的连续带，所述板前体的长的连续带最终在横向方向上被切削至本领域已知的所需的尺寸(例如4’X 8’、4’X 10’、4’X 12’等，尽管不同的宽度和长度是可能的，包括36英寸宽的板，或54英寸宽的板)。例如，板110具有机器方向边缘122和124以及横向边缘126和128。类似地，板112具有机器方向边缘130和132以及横向边缘134和136，而板114具有机器方向边缘138和140以及横向边缘142和144。如以下图2A和2B所述，机器方向边缘通常为锥形的。切削的横向边缘通常不是锥形的。
两个板可以以多种构造会合而形成接缝(通常称为接头)。由于机器方向边缘为锥形的，而横向接头不是锥形的，因此接头的性质将取决于板的哪个边缘会合而不同。当一个板的机器方向边缘与另一个板的机器方向板会合时，在两个锥拔会合之处形成机器方向接头，以形成凹陷部。当一个板的横向边缘与另一个板的横向边缘会合时，形成不具有锥拔的对接接头。如图1可以看出，板110和112接合而形成机器方向接头146，且板112和114接合而形成对接接头148。
为了说明在板的机器方向上的锥形边缘，参照图2A和2B，其为示出了板110的锥拔的可选择的深度的截面图。板芯210具有顶表面212和底表面214。通常，面向顶表面212的顶部覆盖片材围绕机器方向边缘124包覆，并与面向底表面214的底部纸会合。应了解在两个覆盖片材之间具有芯210的板110的夹层结构通常颠倒形成，使得顶表面212在底部。如果需要，在制造过程中，可在进入用于干燥过量的水的窑中之前翻转板。芯210可任选地例如在顶表面212和/或底表面214上包括本领域已知的表层。
图2A显示了具有明显深度(D)并由此限定凹陷部218的常规锥拔216。由于常规接合配混物易于显著收缩，深度(D)大而适于在凹陷部218中接收大量的接合配混物，以用于在其中嵌入接合带来弥补干燥时的收缩。具有显著深度(D)的锥拔还设计用于通过减小板平面上方的高度而协助使用者，其中接合配混物的另外的涂层在常规系统中操作。例如，常规锥拔可在最深点处限定约0.08英寸的凹陷深度。即使在锥拔上具有这种常规深度(D)，使用者仍然必须不利地在板平面上方相当高处操作接合配混物。
图2B示出了根据本发明的实施例的可选择的锥拔。板芯220具有顶表面222和底表面224。通常，面向顶表面222的顶部覆盖片材围绕机器方向边缘124包覆，并与面向底表面224的底部纸会合。芯220可任选地例如在顶表面222和/或底表面224上包括本领域已知的表层。在制造过程中，板可如上所述最初颠倒形成，并如所需翻转。
如图2B可以看出，锥拔226具有比如图2A所示的常规深度显著更小的深度(D)。这种锥拔226限定了比常规更小的凹陷部228，并可特别用于根据本发明的实施例的低收缩接合配混物。在一些实施例中，甚至在机器方向上不提供锥拔，使得板具有方形边缘(即D＝零)。因此，由于在各个实施例中锥拔是不可能的，因此锥拔226可在最深点处限定约0英寸至约0.05英寸的凹陷深度，例如约0英寸至约0.04英寸，0英寸至约0.03英寸，0英寸至约0.02英寸，0英寸至约0.015英寸，0.005英寸至约0.05英寸，0.005英寸至约0.04英寸，0.005英寸至约0.03英寸，0.005英寸至约0.02英寸，0.005英寸至约0.015英寸，0.01英寸至约0.05英寸，0.01英寸至约0.04英寸，0.01英寸至约0.03英寸，0.01英寸至约0.02英寸等的凹陷深度。
图3A-3D为截面图，其示出了两个墙板之间的接头的4级精整的不同设置。特别地，图3A和3B示出了两个锥形板(例如沿着机器方向邻接的板)之间的接头，其中图3A示出了用于比较的具有接合配混物的多个涂层的常规系统，图3B示出了根据本发明的实施例的接合配混物的一个涂层。图3C和3D示出了其中两个方形边缘会合而无锥拔(例如在对接接头或不具有锥拔的机器方向接头中)的接头。就此而言，图3C示出了用于比较的常规多涂层系统，而图3D示出了根据本发明的实施例的接合配混物的一个涂层的施用。尽管显示了板芯，但应了解可如上所述施用覆盖片材。
在图3A中，板组件300包括具有芯304和锥形边缘306的第一板302。第二板308包括芯310和锥形边缘312。锥形边缘306和312会合以形成锥形接头314。将带316施用于接头314上。常规系统需要接合配混物层318用于在接头314上嵌入带316。常规分配工具可用于将带316和接合配混物层318在一起分配。在使接合配混物层318干燥之后，在带316上施用接合配混物第二层320。然后，在第二层320干燥之后，在第二层320上施用接合配混物第三层322。在常规系统中需要接合配混物的三个层318、320和322以弥补源于常规接合配混物化学的显著收缩。
图3B显示了根据本发明的说明性实施例的单涂层系统。板组件324包括具有芯328和锥形边缘330的第一板326。第二板332包括芯334和锥形边缘336。应了解，锥形边缘330和336两者可具有比图3A中显示并如与以上图2B相关描述的常规锥形边缘306和312更小的坡度。锥形边缘306和312会合以形成锥形接头338。带340可通过粘合剂342而施用于接头338上。粘合剂342相对于带340可具有任何合适的设置，但在一些实施例中，粘合剂在带340的顶表面上，并任选地由粘合剂衬里保护。粘合剂可为任何合适的粘合剂，例如通过压力(如通过手、刀、辊或其他装置)施用。不同于图3A所示的常规设置，如图3B所示仅需要一个接合配混物层344。
图3C-3D示出了如可能用于对接接头或方形边缘的机器方向接头的方形边缘接头(即无锥拔)的可选择的实施例。在图3C中，板组件346包括具有芯350和直边缘352的第一板348。第二板354包括芯356和直边缘358。直边缘352和358会合以形成方形边缘接头360。将带362施用于接头360上。常规系统需要接合配混物层364用于在接头360上嵌入带362。如上所述，常规分配工具可用于将带362和接合配混物层364在一起分配。在使接合配混物层364干燥之后，在带362上施用接合配混物第二层366。然后，在第二层366干燥之后，在第二层366上施用接合配混物第三层368。接合配混物318、320和322的三个层弥补常规接合配混物的显著收缩。
图3D显示了根据本发明的说明性实施例的用于方形接头的单涂层系统。板组件370包括具有芯374和直边缘376的第一板372。第二板378包括芯380和直边缘382。直边缘376和382会合以形成方形边缘接头384。带386可通过粘合剂388而施用于接头384上。粘合剂388相对于带386可具有任何合适的设置，但在一些实施例中，粘合剂在带386的顶表面上，并任选地由粘合剂衬里保护。粘合剂可为任何合适的粘合剂，例如通过压力施用。不同于图3C所示的常规设置，如图3D所示仅需要一个接合配混物层390。
如图3A和3C所示，常规系统需要接合配混物的三个层(318、320和322)和(364、366和368)，这导致使用者必须以所示的高度(H)在显著高于板的平面(P)处操作接合配混物。高度(H)在如图3C所示的方形边缘的实施例(如对于对接接头典型的)中甚至更极端，因为在板的平面(P)下方不存在锥拔来接收一些配混物。例如，常规系统的高度(H)可为至少约0.1英寸，例如至少约0.125英寸或更高。当在板平面上方那样高来操作时，使用者必须具有相当的技术来操作配混物，以对于肉眼显得平坦。通常，接合配混物分别离接头314或360越来越远而逐渐削薄。由于显著的高度(H)，削薄在如所示的相当大的宽度(W)上，以提供平坦覆盖接头的视觉外观。例如，在常规系统中，如图3A和3C所示的常规实施例的宽度(W)可为至少约30英寸，例如约36英寸或更大。
分别相比于图3A和3C所述的相应的常规设置的(H)和(W)，图3B和3D所示的本发明的实施例有利地产生更小的高度(H)和宽度(W)以用于沉积和削薄接合配混物。这是因为使用者无需在板的平面(P)上方那样高来操作，因此不需要如图3A和3C的常规系统中那样宽地分别削薄配混物层344和390。例如，在本发明的一些实施例中，高度(H)可低于0.1英寸，优选地，高度(H)低于0.7英寸，如约0.0625英寸或更小，或约0.05英寸或更小(例如0.02英寸至约0.1英寸，0.02英寸至约0.07英寸，0.02英寸至约0.0625英寸，约0.02英寸至约0.05英寸，约0.05英寸至约0.1英寸，约0.05英寸至约0.07英寸，约0.05英寸至约0.0625英寸等)。类似地，用于分别削薄接合配混物344和390的图3B和3D的实施例的宽度(W)可显著小于相应的常规体系(例如，如图3A和3C所示)的宽度(W)。例如，本发明的有利的实施例的更小的宽度(W)可为约20英寸或更小，如约18英寸或更小，15英寸或更小，12英寸或更小(例如约5英寸至约20英寸，约5英寸至约15英寸，约5英寸至约12英寸，约5英寸至约10英寸等)。
图4A和4B显示了用于处理接缝的说明性实施例，在所述接缝处，板以一定角度会合，例如以形成墙拐角。拐角角度增强切边可限定和增强拐角角度，在交叉的石膏板平面之间提供连续性，并在覆盖有配混物时隐藏石膏面板拐角接缝。例如，为了显示外拐角，图4A显示了墙组件400，所述墙组件400包括具有面412的第一板410。第二板420具有面422。板410和420以一定角度会合，以与板410的面边缘426相邻而形成拐角接缝424。以本领域所理解，角度(x)由面412和422的交叉限定为形成外拐角的外角。如本领域所理解，取决于墙构造和尺寸，外角可为任何合适的角度。通常，角度(x)为如图4A所示的优角，即超过180°的角度，尽管在更独特的拐角中更小的角度是可能的。例如，在一些实施例中，角度(x)可在例如约180°至约300°的范围内，包括接近270°的角度，如约230°至约330°，约250°至约310°，约260°至约300°，约260°至约280°，约265°至约275°，或约268°至约272°。
如在图4A的分解图看出，增强切边428施用于外拐角接缝424和面边缘426上，以覆盖和保护边缘426和接缝424。在一些实施例中，切边428包括具有增强背衬432的切边面430，所述增强背衬432具有不延伸如切边面430的宽度那样远的宽度。使用粘合剂434来将切边428施用于外拐角接缝424和面边缘426上。将接合配混物(包括根据本发明的实施例的单涂层接合配混物)施用于切边上，以隐藏切边和接缝。在施用和干燥配混物之后，可砂磨和涂漆配混物以提供均匀的美学外观。
为了显示内拐角，图4B显示了墙组件450，所述墙组件450包括具有面454的第一板452。第二板460具有面462。板452和460以一定的角度会合，以形成拐角接缝464。以本领域所理解，角度(y)由面454和462的交叉限定为形成内拐角的内角。如本领域所理解，取决于墙构造和尺寸，内角可为任何合适的角度。通常，角度(y)为180°以下的角度，尽管更大的角度在更独特的拐角中是可能的。例如，在一些实施例中，角度(y)可在例如约30°至约180°或约45°至约135°的范围内，包括接近90°的角度，如约60°至约120°，约70°至约110°，约80°至约100°，约85°至约95°，或约88°至约92°。
如在图4B的分解图中看出，增强切边466施用于内拐角接缝464上，以覆盖和保护接缝464。在一些实施例中，切边466包括具有增强背衬470的切边面468，所述增强背衬470具有不延伸如切边面468的宽度那样远的宽度。使用粘合剂472以将切边466施用于接缝464上。将接合配混物(包括根据本发明的实施例的单涂层接合配混物)施用于切边上，以隐藏切边和接缝。在施用和干燥配混物之后，可砂磨和涂漆配混物以提供均匀的美学外观。
在一些实施例中，切边面430或468有利地包括非膨胀纸(天然的或合成的)。非膨胀纸在单涂层系统中是特别有利的，因为更少的配混物在纸上，并掩盖可能导致凸起或其他难看结果的任何不希望的膨胀。例如，在一些实施例中，面430或468具有小于约0.4％机器方向(MD)膨胀和小于约2.5％横向方向(CD)膨胀的尺寸稳定性，例如ASTM C474-05，第12节，在浸入水中30分钟之后，小于约0.3％MD膨胀和小于约1.5％CD膨胀，如小于约0.2％MD膨胀和小于约1％CD膨胀。应了解通过关于ASTM C474-05的测试的实施例也可能超过在ASTM C475/C475M-12用于精整石膏板的接合配混物和接合带的标准规格(Standard Specification for Joint Compound andJoint Tape for Finishing Gypsum Board)中既定的最小性能规格。
在一些实施例中，面430或468具有约0.01英寸(≈0.0254cm)至约0.125英寸(≈0.318cm)，如约0.05英寸(≈0.127cm)至约0.0625(≈159cm)的厚度。应了解接合带可由与增强切边面相同的材料、特性和性质组成。
用于增强切边428或466的背衬432或470可包含为切边复合材料提供强度的任何合适的材料。当发生新建筑框架移位和小的墙位移时，背衬材料可用于降低、控制或消除在墙角中的接缝裂化。背衬材料结合表面材料也起到如下作用：沿着两个墙以一定角度接合或交叉之处的顶点形成实平角线(true and straight angle line)。例如，切边背衬432或470可包括复合材料层合结构、层状纸(合成的或天然的)、热塑性塑料、热固性塑料、天然或合成纤维、碳纤维、聚酯、聚碳酸酯、玻璃纤维、非织造天然或合成材料、织造天然或合成材料、旋制聚烯烃或金属(如钢，例如电镀锌和/或热浸镀锌、经磷酸锌处理的和/或在适当位置干燥的铬酸盐密封剂，和/或其他经处理或涂布的金属)等。例如，在一个说明性实施例中，背衬432或470由镀锌钢形成。切边背衬432或470有利地具有任何合适的厚度，例如至少约0.010英寸的厚度，例如约0.012英寸(≈0.030cm)至约0.0625英寸(≈0.159cm)，如约0.012英寸至约0.030英寸(≈0.0762cm)的厚度。在背衬材料的一些实施例中，例如当使用镀锌钢时，背衬通常赋予约45至约85，如约55至约65的洛氏硬度B级(当根据ASTM E18-03测量时)。
在实施例中切边的制备显示为非膨胀纸面具有镀锌钢背衬。通过使扁钢(在线轴上)运行通过一系列顺序冲模，并且就在最后一组冲模之后引入表面材料和金属背衬，来制备切边。在一些实施例中，表面和背衬可热熔胶合在一起。用于形成由多种材料形成的增强切边的其他技术对于本领域技术人员而言是显而易见的。
图5-18为显示了本发明的各个说明性实施例的照相图像。特别地，图5显示了板的剖面图以暴露施用于框架的面板粘合剂。图6显示了在涂漆之后的房屋安装。如图6中看出，根据本发明的实施例的精整墙安装可获得具有接合配混物的一个涂层的4级干式墙精整，且不需要常规系统中的接合配混物的多个涂层。另外，图7显示了在石膏面板用接合配混物处理之前粘合施用于石膏面板的接缝上的接合带。
关于内拐角和外拐角安装，图8显示了使用具有金属背衬的非膨胀纸面制得的外拐角切边。同时，图9显示了具有手动按压至适当的位置的非膨胀纸面和金属背衬的内拐角增强切边。图10-11显示了使用辊的本发明的切边实施例的施用。图12显示了外拐角切边片。图13显示了具有安装的全部内拐角切边和外拐角切边和平接合带的房间安装。图14显示了在图像的左上拐角上的内拐角切边的平接合带。图像的右下拐角显示了施用以提供根据本发明的实施例的4级干式墙精整的接合配混物的一个涂层。
图15显示了具有施用于图像的左侧的接合配混物的一个涂层的平接合带。可以看出不具有锥拔的对接接头(横向接头)通过施用接合配混物的一个涂层并随后砂磨而得以隐藏。图像的右侧显示了经精整涂漆的样子。图16显示了具有安装的接头处理的房屋安装，而图17显示了精整墙剖面图以暴露施用于具有带和接合处理的一个涂层的框架的面板粘合剂。此外，图18显示了具有常规4级干式墙精整的石膏板，其具有根据本发明的实施例的仅12英寸宽的削薄。
在这些和其他实施例中，根据本发明的接合配混物组合物包含(a)粘结剂、(b)中空球(有时称为气泡)，所述中空球具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi(例如至少约250psi)的平均等压抗碎强度，以及任选的其他成分。优选地，接合配混物组合物显示出低收缩。例如，在一些实施例中，如通过ASTM C474-05，第6节所测得，接合配混物组合物显示出以体积计约10％或更小的收缩，例如约7％或更小，如约5％或更小，约2％或更小，约1％或更小，约0.1％或更小，或约零(无收缩)。
接合配混物可具有任何合适的密度，但优选为密度为约10lb/gal或更小，如约8lb/gal或更小的超轻质组合物。例如，在一些实施例中，接合配混物具有约2lb/gal(≈240kg/m3)至约8lb/gal(≈960kg/m3)(优选约2lb/gal至约6lb/gal(≈720kg/m3)，更优选约3lb/gal(≈360kg/m3)至约4lb/gal(≈480kg/m3))的密度。
通常，组合物为干燥型接合配混物，其中配混物通过水的蒸发而硬化。因此，在一些实施例中，接合配混物组合物基本上不含凝固型材料，如煅烧石膏、水泥或其他水硬性材料。此外，在一些实施例中，接合配混物组合物可有利地基本上不含诸如如下的原料：块体填料、粘土、淀粉或云母；包括诸如如下的例子：碳酸钙、膨胀珍珠岩、碳酸钙镁、石灰岩、硫酸钙二水合物、胶凝粘土(如凹凸棒石粘土)、剥离型粘土(如高岭土)、滑石和硅藻土。此外，接合配混物组合物可有利地基本上不含前述原料的任意组合。
如本文所用，“基本上不含”这种凝固矿物质、块体填料、粘土、淀粉、云母或它们的组合意指接合配混物组合物含有(i)以组合物重量计0wt.％或无这种凝固矿物质、块体填料、粘土、淀粉、云母或它们的组合，或者(ii)不起作用的量或(iii)非实质性量的这种凝固矿物质、块体填料、粘土、淀粉、云母或它们的组合。如本领域普通技术人员将了解，不起作用的量的例子为在实现使用这种凝固矿物质、块体填料、粘土、淀粉、云母或它们的组合的预期目的的阈值量以下的量。如本领域普通技术人员将了解，非实质性量可为例如约5wt.％以下，如约2wt.％以下，约1wt.％以下，约0.5wt.％以下，约0.2wt.％以下，约0.1wt.％以下，或约0.01wt.％以下。然而，如果需要，在可选择的实施例中，这种成分可包含于接合配混物组合物中。
在可选择的实施例中，可存在块体填料(例如碳酸钙或石灰岩)或剥离型粘土(如高岭土)。在一些实施例中，可添加这些原料以使接合配混物在施用过程中适应最终使用者所需的主观感觉。如本文所用，这些原料不改变接合配混物的物理性质。在这种实施例中，可包含至多约40wt.％的块体填料，如碳酸钙或石灰岩。如果包含，则在一些实施例中块体填料可以以例如以湿组合物重量计至多约35wt.％，至多约30wt.％，至多约25wt.％，至多约20wt.％，至多约15wt.％，至多约10wt.％，至多约5wt.％，或至多约1wt.％的添加量存在。前述端点中的每一个可具有下限，例如1wt.％、5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％或35wt.％，如数字上适当。
例如，在各个实施例中，可存在约1wt.％至约40wt.％，例如约1wt.％至约30wt.％，约1wt.％至约25wt.％，约1wt.％至约20wt.％，约1wt.％至约15wt.％，约1wt.％至约10wt.％，约5wt.％至约30wt.％，约5wt.％至约25wt.％，约5wt.％至约20wt.％，约5wt.％至约15wt.％，约5wt.％至约10wt.％，约10wt.％至约30wt.％，约10wt.％至约25wt.％，约10wt.％至约20wt.％，约15wt.％至约30wt.％，约15wt.％至约25wt.％，或约20wt.％至约30wt.％的块体填料。
如果包含，则剥离型粘土(如高岭土)可在一些实施例中以例如以湿组合物重量计至多约5wt.％，至多约4.5wt.％，至多约4wt.％，至多约3.5wt.％，至多约3wt.％，至多约2.5wt.％，至多约2wt.％，至多约1.5wt.％，至多约1wt.％，至多约0.5wt.％，或至多约0.1wt.％的添加量存在。前述端点中的每一个可具有下限，例如0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、1.5wt.％、2wt.％、2.5wt.％、3wt.％、3.5wt.％、4wt.％或4.5wt.％，如数字上适当。
例如，在各个实施例中，可存在约0.1wt.％至约5wt.％，例如约0.1wt.％至约4wt.％，约0.1wt.％至约3wt.％，约0.1wt.％至约2wt.％，约0.1wt.％至约1wt.％，约0.1wt.％至约0.5wt.％，约0.5wt.％至约5wt.％，约0.5wt.％至约4wt.％，约0.5wt.％至约3wt.％，约0.5wt.％至约2wt.％，约0.5wt.％至约1wt.％，约1wt.％至约5wt.％，约1wt.％至约4wt.％，约1wt.％至约3wt.％，约1wt.％至约2wt.％，约2wt.％至约5wt.％，约2wt.％至约4wt.％，约2wt.％至约3wt.％，约3wt.％至约5wt.％，约3wt.％至约4wt.％，或约4wt.％至约5wt.％的剥离型粘土(如高岭土)。
可使用任何合适的粘结剂来获得根据本发明的方面的所需接合配混物。所需的粘结剂将组合物中的粒子保持在一起并形成膜。在一些实施例中，粘结剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合。在一些实施例中，粘结剂具有约32°F(≈0℃)至约70°F(≈21℃)，例如约32°F至约66°F(≈18℃)，如约40°F(≈5℃)至约60°F(≈15℃)，例如约55°F(≈13℃)的玻璃化转变温度(Tg)。在一些实施例中，粘结剂具有约32°F至约90°F(≈32℃)，例如约32°F至约86°F(≈30℃)，如约40°F(≈5℃)至约60°F(≈15℃)，例如约52°F(≈11℃)的最小成膜温度(MMFT)。
在一些实施例中，粘结剂通常可为能够形成固体膜并将固体材料粘结至施用接合配混物组合物的表面的任何合适的成膜树脂(或它们的组合)。例如，在一些实施例中，粘结剂可为丙烯酸聚合物和/或丙烯酸共聚物。在一些实施例中，粘结剂为水性乳液的形式，合适的胶乳乳液介质包括但不限于丙烯酸类，例如乙烯基丙烯酸类和苯乙烯化的丙烯酸类。在一些实施例中，合适的粘结剂材料包括丙烯酸胶乳、乙烯基-丙烯酸类、乙酸乙烯酯、聚氯酯和/或它们的组合。
可用的胶乳乳液介质包括以商品名(罗门哈斯公司(Rohm&Haas))销售的聚丙烯酸酯聚合物、丙烯酸类聚合物、乙烯基丙烯酸类聚合物，例如乙酸乙烯酯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯丙烯酸类聚合物，和以UCARTM和NEOCARTM商品名(密歇根州陶氏化学公司(The Dow ChemicalCompany，Michigan))销售的乙酸乙烯酯聚合物，例如UCARTM 367；以商品名(安大略奥特奇公司(Halltech，Inc.，Ontario))销售的乳液聚合物产品；以商品名(俄亥俄州伊立欧公司(Eliokem，Ohio))销售的乙烯基丙烯酸类聚合物；以AQUAMACTM商品名(伊利诺斯州瑞瑟鲁什特种材料有限公司(Resolution Specialty Materials，LLC，Illinois))销售的丙烯酸类、乙烯基丙烯酸类和苯乙烯丙烯酸类胶乳聚合物；和玻璃温度为约18℃的以商品名663 V15(安大略奥特奇公司(Halltech，Inc.，Ontario))销售的乙烯基丙烯酸类树脂。另一乙烯基丙烯酸类共聚物粘结剂以产品标识no.HP-31-496(安大略奥特奇公司(Halltech，Inc.，Ontario))销售，并具有约0℃的玻璃温度。
合适的经官能化的丙烯酸类、醇酸、聚氯酯、聚酯和环氧树脂可获自多个商业来源。可用的丙烯酸类以ACRYLOIDTM商品名(宾夕法尼亚州罗门哈斯公司(Rohm&Haas，Co.，Pennsylvania))销售；可用的环氧树脂以EPONTM商品名(伊利诺斯州瑞瑟鲁什特种材料有限公司(ResolutionSpecialty Materials，LLC，Illinois))销售；可用的聚酯树脂以商品名(新泽西州氰特工业公司(Cytec Industries，New Jersey))销售；可用的乙烯基树脂以UCARTM商品名(密歇根州陶氏化学公司(The Dow ChemicalCompany，Michigan))销售。
粘结剂可以以任何合适的量包含于接合配混物组合物中。例如，可以以约5wt.％至约100wt.％(以湿组合物重量(以固体计)计)，如约20wt.％至约80wt.％，约30wt.％至约70wt.％，约40wt.％至约60wt.％等的量包含粘结剂。
中空球含有由固体阻挡层约束的独立空气。由于空气包含于固体壳内，因此空气不合并，使得总体上空气可在整个配混物中分布，并保持基本上均匀的密度。中空球有利于更低的密度，但有利地具有良好的强度性质，使得中空球赋予抗破碎性，从而在一些实施例中，不同于易碎脆性的常规接合配混物，经干燥的接合配混物在施用之后为基本上不易碎的。
在一些实施例中，球有利于超轻质接合配混物，所述超轻质接合配混物产生有利的性质，并在工作日过程中在使用者提升提桶等中的配混物时产生更小的应变。球可具有任何合适的密度，如约0.0015lb/in3至约0.04lb/in3，例如约0.0018lb/in3(≈0.05g/cm3)至约0.036lb/in3(≈1g/cm3)，如约0.0036lb/in3(≈0.1g/cm3)至约0.0253lb/in3(≈0.7g/cm3)的密度。对于强度，例如，球可具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约50psi(≈340kPa)的平均等压抗碎强度，如至少约100psi(≈690kPa)的等压抗碎强度。例如，球的等压强度可为约50psi至约50,000psi(≈344,740kPa)，约50psi至约25,000psi(≈172,000kPa)，约50psi至约10,000psi，约50psi至约5,000psi(≈34,000kPa)，约50psi至约1,000psi，约50psi至约500psi(≈3,450kPa)，约100psi至约50,000psi，约100psi至约25,000psi，约100psi至约10,000psi，约100psi至约5,000psi，约100psi至约1,000psi，约100psi至约500psi，约250psi(≈1,720kPa)至约50,000psi，约250psi至约25,000psi，约250psi至约10,000psi，约250psi至约5,000psi，约250psi至约1,000psi，约250psi至约500psi，约500psi至约50,000psi，约500psi至约25,000psi，约500psi至约10,000psi，约500psi至约5,000psi，约500psi至约1,000psi，约1,000psi至约50,000psi，约1,000psi至约25,000psi，约1,000psi至约10,000psi，约1,000psi至约5,000psi，约2,500psi(≈17200kPa)至约50,000psi，约2,500psi至约25,000psi，约2,500psi至约10,000psi，约2,500psi至约5,000psi等。
根据本发明的实施例的球的类型的例子包括石灰硼硅酸盐、聚苯乙烯、陶瓷、回收玻璃、泡沫玻璃，和轻质聚烯烃珠粒，和/或塑料的任何其他化学形式。例如，在一些实施例中，用于接合配混物中的球包括但不限于碱石灰硼硅酸盐玻璃气泡(例如以ScotchliteTM(3M)商品名销售)、多孔中空玻璃微球(例如以Omega-BubblesTM(欧米茄矿物公司(Omega Minerals))商品名销售)、可膨胀聚合物微球(例如以(汉高公司(Henkel))商品名销售)、聚烯烃微珠和聚苯乙烯微球(例如以(沙贝尔聚合物技术有限公司(Schabel Polymer Technology，LLC))商品名销售)、泡沫玻璃球(例如以North America商品名销售)以及它们的组合。作为说明性实施例，合适的球可包括ScotchliteTM(3M)K1和/或K15。
球可具有任何合适的直径，并可以以任何合适的浓度提供。应了解术语球是本领域已知的，并且不暗示完美的几何球形，因为球可具有不规则形状。因此，如本文所用的直径指涵盖实际球的最小几何球形的直径。在一些实施例中，球可具有约10微米至约100微米，如约40微米至约80微米，或约50微米至约70微米的直径。对于量，在一些实施例中，球以以湿组合物重量计约2％至约50％，例如约5％至约35％，约7％至约25％，或约10％至约20％的量存在。
在一些实施例中，接合配混物组合物任选地也包含表面活性剂。有利地，表面活性剂可有利于稳定粘结剂，因此粘结剂不絮凝。表面活性剂也有利地可提供润湿或分散作用。就此而言，当将干燥原料添加至水中时，干燥材料可竞争获得水，并形成不希望的附聚。因此，在一些实施例中，包含表面活性剂以在液体中掺入干燥材料时增加混合的容易度，并且在制造过程中进一步协助将接合配混物从填充站泵送至提桶中。表面活性剂在使用过程中，当例如使用本领域已知的分配工具施用接合配混物时也是有利的。
例如，在一些实施例中，表面活性剂可为亲水-亲油平衡(HLB)为约3至约20，如约4至约15，或约5至约10的非离子表面活性剂。应了解HLB值为9以下的表面活性剂通常被认为是亲油的，值为11至20之间的那些表面活性剂通常被认为是亲水的，值为9至11之间的那些表面活性剂通常被认为是介于中间的。HLB值为约9以下的合适的非离子表面活性剂包括但不限于辛基酚乙氧基化物和壬基酚乙氧基化物，包括以TRITONTM和TERGITOLTM商品名(密歇根州陶氏化学公司(The Dow Chemical Company，Michigan))销售的HLB值为约9以下的非离子表面活性剂。HLB值大于约11的合适的非离子表面活性剂包括具有比HLB值为约9以下的非离子表面活性剂更多的环氧乙烷单元的辛基酚乙氧基化物和壬基酚乙氧基化物。HLB值大于约11的可用的表面活性剂也以TRITONTM商品名(密歇根州陶氏化学公司(The Dow Chemical Company，Michigan))销售。也可使用其他表面活性剂，前提是表面活性剂(的共混物)的HLB值如之前对于接合配混物组合物和它们的组合所述。如果包含，则非离子表面活性剂可以以任何合适的量存在，如以湿组合物重量计约0.001％至约15％，如约0.001％至约10％，约0.001％至约5％，或约0.01％至约0.5％。
如本领域已知的一种或多种消泡剂(例如石油馏出物等)任选地包含于接合配混物组合物的一些实施例中。如果包含，则消泡剂可以以湿组合物重量计约0.01％至约15％，如约0.05％至约5％，或约0.3％至约1％的量存在。
湿润剂任选地包含于一些实施例中。例如，润湿剂可用于通过有利于保持水分而协助将接合配混物保持更湿，也可协助机械分配工具的使用。特别地，一种或多种润湿剂包含于水性接合配混物组合物的实施例中，以减慢接合配混物组合物的干燥，并提供更一致的精整。润湿剂也可在接合配混物组合物中有利地提供冻融耐受性和/或稳定性。可包含任何合适的润湿剂，例如山梨醇衍生物、多元醇，包括但不限于二元醇，如乙二醇、二甘醇(DEG)、三甘醇、丙二醇、二丙二醇和/或三丙二醇或它们的任意组合。如果包含，则可以以湿组合物重量计约0.001％至约15％，如约0.001％至约10％，约0.01％至约5％，或约0.001％至约3％的量包含润湿剂。
任选地，在一些实施例中，接合配混物组合物包含流变改性剂。如果包含，通常提供流变改性剂以提高某些流变学性质，如流动、粘度、施用性质和与接合配混物相关的其他性能属性。例如，在一些实施例中，通常添加流变学改性剂以提供具有如本文所述的所需粘度值(例如使用用于测量接合配混物组合物的粘度的C.W.Brabender visco-corder设备)的涂布组合物。
任选用于接合配混物组合物中的合适的流变改性剂包括但不限于纤维素和缔合性增稠剂，包括但不限于经疏水改性的乙氧基化的氨基甲酸酯(HEUR)、经疏水改性的可碱膨胀的乳液(HASE)和苯乙烯-马来酸酐三元共聚物(SMAT)和/或它们的组合。示例性的纤维素流变改性剂包括但不限于纤维素醚(如羟乙基纤维素(HEC)、乙基羟乙基纤维素(EHEC)、甲基羟乙基纤维素(MHEC)、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)和/或分子量为约1000至500,000道尔顿之间的其他纤维素醚，例如烷基羟丙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素)，以及黄原胶、海藻酸钠和海藻酸的其他盐、角叉菜胶、阿拉伯胶(阿拉伯酸的混合盐)、刺梧桐胶(乙酰化的多糖)、黄芪胶(酸性多糖的复合混合物)、印度树胶(复合多糖的钙盐和镁盐)、瓜尔豆胶(直链半乳甘露聚糖)及其衍生物、槐树豆胶(支链半乳甘露聚糖)、罗望子胶、车前子胶、榅桲籽胶(quince seed gum)、松胶、果胶及其衍生物、葡聚糖和羟丙基纤维素或它们的任意组合。
如果包含，则可以以任何合适的量包含流变改性剂，例如以获得如本领域普通技术人员所了解的所需粘度。例如，在一些实施例中，以湿组合物重量计约0.01％至约15％，如约0.01％至约10％，约0.1％至约5％，约0.1％至约3％，约0.1％至约2％，或约0.1％至约1％的量包含流变改性剂。接合配混物通常包含约0.01wt.％至约10wt.％，约0.1wt.％至约5.0wt.％，和/或约0.10wt.％至约3.0wt.％的纤维素增稠剂。可用的烷基羟丙基纤维素的烷基基团可含有至多9个碳原子，但通常烷基基团含有1至3个原子。通常使用每个脱水葡萄糖单元具有平均约2个羟丙基和/或甲氧基丙基基团的羟丙基甲基纤维素。含有约2wt.％的合适的烷基羟丙基纤维素醚的水溶液在20℃下的粘度为约60,000厘泊(cps)至约90,000cps，如使用Ubbelohde管毛细管粘度计所测得。或者，类似的测量可使用Brookfield旋转粘度计在约2.5rpm至5rpm之间的速度下进行。在一个改进中，最初纯色的涂布组合物含有约0.25wt.％的烷基羟丙基纤维素醚。当然，也可使用其他类型的纤维素增稠剂，如果使用更低粘度的增稠剂，则可能需要更大的量(或反之亦然)。示例性的烷基羟丙基纤维素醚以商品名(密歇根州陶氏化学公司(TheDow Chemical Company，Michigan))销售。
任选用于接合配混物组合物中的合适的缔合性增稠剂包括经疏水改性的乙氧基化的氨基甲酸酯(HEUR)、经疏水改性的可碱膨胀的乳液(HASE)和苯乙烯-马来酸酐三元共聚物(SMAT)。HEUR增稠剂(通常也称为聚氯酯或PUR缔合性增稠剂)可包含于水性胶乳基接合配混物和其他屈服应力流体/固体状组合物中。丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的酸性丙烯酸酯共聚物(交联的)，以及丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸和非离子氨基甲酸酯表面活性剂单体的丙烯酸类三元共聚物(交联的)也可任选地用作缔合性增稠剂。当使用一种或多种合适的缔合性增稠剂时，增稠反应部分通过缔合性增稠剂与接合配混物组合物的至少一种其他粒子(例如颜料粒子或树脂粒子)或另一缔合性增稠剂分子之间的缔合引起。在各个实施例中，如果包含，则接合配混物组合物可包含约0.01wt.％至约10wt.％，约0.1wt.％至约5.0wt.％，和/或约0.1wt.％至约3wt.％的缔合性增稠剂。可用的缔合性增稠剂包括以商品名(田纳西州艾可化学公司(Alco Chemical Company，TN))、商品名(宾夕法尼亚州罗门哈斯公司(Rohm&Haas，PA))和商品名(纽约州汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemicals，NY))销售的那些。
在一个说明性实施例中，流变改性剂包含HEUR和纤维素醚，例如烷基羟丙基纤维素醚。不旨在受限于任何特定的理论，据信缔合性增稠剂和纤维素醚的组合提供了改进的施用和储存性质。例如，接合配混物组合物(当施用至基材时)的润滑性和流动特性可通过使用缔合性增稠剂和纤维素醚的这种组合而得以改进。另外，这种组合可协助防止接合配混物组合物的球沉降(当接合配混物组合物批量储存时)。
经流变改性的缔合性增稠剂体系通常在碱性条件下表现最好。因此，通常可取的是在接合配混物组合物中包含碱性材料，以提供给最终接合配混物组合物至少约8.0的pH。可使用多种碱性材料来增加pH，包括但不限于氨、苛性钠(氢氧化钠)、三乙胺(TEA)和2-氨基-2-甲基-1丙醇(AMP)。在各个实施例中，接合配混物组合物包含约0.001wt.％至约10wt.％，约0.01wt.％至约0.5wt.％，和/或约0.01wt.％至约0.50wt.％的碱/碱性材料。
在一些实施例中，接合配混物组合物任选地包含任何合适量的杀生物剂，例如以湿组合物重量计约0％至约3％，如约0.05％至约2％，约0.1％至约1.5％，或约0.1％至约1％。如果包含，则在接合配混物组合物的一些实施例中，杀生物剂包括杀细菌剂和/或杀真菌剂。说明性的可用的杀细菌剂以MERGAL商品名(特洛伊化学公司(TROY Chemical Corporation))销售。说明性的可用的杀真菌剂以商品名(新泽西州国际专用产品公司(International Specialty Products，New Jersey))或它们的任意组合销售。
接合配混物组合物可配制为具有任何合适的粘度以提供可加工性，如本领域所了解。例如，接合配混物组合物在湿润时的粘度可具有约100布氏单位(BU)至约700BU，如约100BU至约600BU，约100BU至约500BU，约100BU至约400BU，约100BU至约300BU，约100BU至约200BU，约130BU至约700BU，约130BU至约600BU，约130BU至约500BU，约130BU至约400BU，约130BU至约300BU，约130BU至约200BU，约150BU至约700BU，约150BU至约600BU，约150BU至约500BU，约150BU至约400BU，约150BU至约300BU，或约150BU至约200BU的粘度。本领域普通技术人员将易于确认布氏单位。粘度使用CW Brabender粘度计，根据ASTM C474-05，第5节测得，所述Cw Brabender粘度计具有A型销，1/2品脱的样品杯尺寸，250cm-gm筒Brabender转矩头和75的RPM。
有利地，在一些实施例中，为了提高接合配混物组合物的抗收缩性质，相比于常规制剂有利地降低水含量。应了解一些原料(例如胶乳乳液等)以水性形式提供。然而，另外的水(例如定量水)在一些实施例中有利地保持较低，例如以湿组合物重量计约60％或更低，例如约0％至约50％，如约0％至约30％，约0％至约15％，或约0％至约10％等的量。在一些实施例中，接合配混物的总水含量(包括来自其他原料(包括胶乳乳液粘结剂)的水和任何定量水)可为例如以湿组合物重量计约5％至约60％，如约10重量％至约45重量％或约25重量％至约45重量％或更多。
在一些实施例中，本发明提供了一种基本上由如下组成的接合配混物组合物：(a)以湿组合物重量计约3％至约90％的量的胶乳乳液粘结剂；(b)如根据ASTM D3102-78所测得的平均等压抗碎强度为至少约100psi的多个中空球，其中以湿组合物重量计，所述球以约5％至约25％的量存在；(c)以湿组合物重量计约0.001％至约5％的量的非离子表面活性剂；和(d)以湿组合物重量计约0.001％至约3％的量的湿润剂；和任选的(e)以湿组合物重量计约0.05％至约5％的量的消泡剂；(f)以湿组合物重量计约0.1％至约5％的量的流变改性剂；(g)以湿组合物重量计约0.1％至约1.5％的量的杀生物剂；(h)以湿组合物重量计约1％至约40％的量的块体填料，如碳酸钙或石灰岩；和(i)以湿组合物重量计约0.1％至约5％的量的剥离型粘土，如高岭土。在这种实施例中，组合物不包括除了前述成分之外的实质上影响本发明的接合配混物组合物的任何原料。
本发明的实施例也提供根据本文描述的各个方面的墙组件。墙组件包括由接缝接合的两个相邻的板。在一些实施例中，将接合配混物的仅一个涂层施用至接缝上，以提供均匀的美学外观。然而，如果需要，取决于所需的精整等级，可施用超过一个涂层(例如两个或三个涂层)。所述接合配混物组合物包含粘结剂，所述粘结剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合。所述组合物也包含多个中空球。所述球有利地具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度。所述墙组件还包括嵌入所述接缝中的尺寸稳定的非膨胀平坦接合带。
本发明的实施例也提供了一种处理根据本文描述的各个方面的通过接缝接合的两个相邻的板的墙板组件的方法。在一些实施例中，所述方法包括将接合带和接合配混物组合物的一个涂层施用至接缝。所述接合配混物组合物包含粘结剂，所述粘结剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合。所述组合物也包含多个中空球。所述球有利地具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度。所述方法还包括干燥所述组合物。在一些实施例中，在施用和干燥接合配混物之后，墙板组件可被砂磨和/或涂漆以提供所需的视觉外观。
如下实施例进一步说明了本发明的方面，但是当然不应解释为以任何方式限制本发明的范围。
在一个实施例中，一种干燥型接合配混物组合物包含选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合的粘结剂；和多个中空球，其中所述球具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度。
在接合配混物组合物的另一实施例中，粘结剂为丙烯酸聚合物或丙烯酸共聚物。
在接合配混物组合物的另一实施例中，粘结剂为水性乳液的形式。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述组合物具有约2lb/gal至约8lb/gal的密度。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述组合物显示出如通过ASTMC474-05所测得的约2％或更小的收缩。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述组合物基本上不含凝固矿物质、块体填料、粘土、淀粉、云母或它们的组合。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述组合物基本上不含碳酸钙、膨胀珍珠岩、碳酸钙镁、石灰岩、硫酸钙二水合物、剥离型粘土(如高岭土)、滑石、硅藻土或它们的组合。
在接合配混物组合物的一个实施例中，所述组合物基本上不含胶凝粘土。这种胶凝粘土包括凹凸棒石、海泡石、膨润土、锂皂石、绿脱石、贝德石、锂皂石、绿铜膨润石(yakhontovite)、无铝锌皂石、铬膨润石(volkonskoite)、水辉石、皂石、铁皂石(ferrosaponite)、锌蒙脱石、锂蒙脱石、脂光蛇纹石、sobockite、硅镁石、svinfordite、蛭石、可水膨胀合成粘土、蒙皂石(smectite)，例如蒙脱石(montmorillonite)，特别是钠蒙脱石、镁蒙脱石和钙蒙脱石、伊来石、混合层状伊利石/蒙皂石矿物质，如累托石、tarosovite和伊利石、硅酸镁铝，和如上指定的粘土的混合物。坡缕石凹凸棒石粘土为在该实施例中排除的说明性胶凝粘土的一种类型。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述粘结剂具有约32°F至约70°F的玻璃化转变温度(Tg)。
在配混物组合物的另一实施例中，所述粘结剂具有约32°F至约90°F的最小成膜温度(MMFT)。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述球具有至少约250psi的等压抗碎强度。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述球具有约0.0015lb/in3至约0.04lb/in3的密度。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述球包括石灰硼硅酸盐、聚苯乙烯、陶瓷、回收玻璃、泡沫玻璃、轻质聚烯烃珠、热塑性塑料、热固性塑料或它们的任意组合。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述组合物还包含亲水-亲油平衡(HLB)为约3至约20的非离子表面活性剂。
在接合配混物组合物的另一实施例中，其基本上由如下组成：(a)以湿组合物重量计约3％至约90％的量的胶乳乳液粘结剂；(b)如根据ASTMD3102-78所测得的平均等压抗碎强度为至少约100psi的多个中空球，其中以湿组合物重量计，所述球以约5％至约25％的量存在；(c)以湿组合物重量计约0.001％至约5％的量的非离子表面活性剂；和(d)以湿组合物重量计约0.001％至约3％的量的湿润剂；和任选的(e)以湿组合物重量计约0.05％至约5％的量的消泡剂；(f)以湿组合物重量计约0.1％至约5％的量的流变改性剂；(g)以湿组合物重量计约0.1％至约1.5％的量的杀生物剂；(h)以湿组合物重量计约1％至约40％的量的块体填料，如碳酸钙或石灰岩；和(i)以湿组合物重量计约0.1％至约5％的量的剥离型粘土，如高岭土。
在另一实施例中，一种墙组件包括：(a)通过接缝接合的两个相邻的板；(b)用以提供均匀的美学外观的在接缝中的根据权利要求1所述的接合配混物组合物的仅一个涂层；和(c)嵌入接缝中的尺寸稳定的非膨胀平接合带。
在墙组件的另一实施例中，至少一个板具有与接缝相邻的锥形边缘，锥拔边缘具有约0.125英寸(约0.3cm)或更小的最大深度。
在墙组件的另一实施例中，所述板包括相对的面和后表面，其中两个相邻的板的面相对于彼此设置以限定内拐角，所述内拐角具有约30°至约180°的在板面之间的拐角角度。
在墙组件的另一实施例中，所述板包括相对的面和后表面，两个相邻的板的面相对于彼此设置以限定外拐角，所述外拐角具有约180°至约300°的在板面之间的角度。
在墙组件的另一实施例中，所述组件还包括设置于接缝上的增强切边，其中所述切边包括(i)包含纸的表面材料，如根据ASTM C474-05，第12节所测得，当浸入水中30分钟之后，所述表面材料具有小于约0.4％的机器方向膨胀和小于约2.5％的横向膨胀的尺寸稳定性，和(ii)增强背衬，所述增强背衬包括纸、塑料、天然或合成纤维、碳纤维、聚酯、聚碳酸酯、玻璃纤维、非织造天然或合成材料、织造天然或合成材料、旋制聚烯烃或金属，其中所述背衬具有约0.012英寸(约0.03cm)至约0.0625英寸(约0.2cm)的厚度。
在墙组件的另一实施例中，所述组件包括粘合剂，所述粘合剂用于将所述增强切边至少部分附接至板的边缘。
在墙组件的另一实施例中，所述组件还包括至少一个框架构件和粘合剂，其中所述粘合剂将至少一个板至少部分附接至所述框架构件。
在显示处理通过接缝接合的两个相邻的板的墙板组件的方法的另一实施例中，所述方法包括(a)将接合带和根据权利要求1所述的接合配混物组合物的一个涂层施用至接缝；以及(b)干燥所述组合物。
在另一实施例中，显示了用于保护具有相对的面和后表面的两个相邻的板的接缝的增强切边，所述面以板面之间的一定角度相对于彼此设置，所述切边包括：特征在于非膨胀合成纸表面材料的纸面；和增强背衬，所述增强背衬包括纸、热塑性塑料、热固性塑料、天然或合成纤维、碳纤维、聚酯、聚碳酸酯、玻璃纤维、非织造天然或合成材料、织造天然或合成材料、旋制聚烯烃或金属，其中所述背衬具有约0.012英寸(约0.03cm)至约0.0625英寸(约0.2cm)的厚度。
在干燥型接合配混物组合物的另一实施例中，所述干燥型接合配混物组合物包含选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氯酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合的粘结剂；和多个中空球，其中所述球具有如根据ASTMD3102-78所测得的至少约250psi的平均等压抗碎强度，且其中所述球的密度为约0.0015lb/in3(约0.04g/cm3)至约0.04lb/in3(约1.1g/cm3)。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述球具有至少约500psi的等压抗碎强度。
在接合配混物组合物的另一实施例中，所述球具有约0.0018lb/in3(≈0.05g/cm3)至约0.036lb/in3(≈1g/cm3)的密度。
在接合配混物组合物的另一实施例中，在3/16英寸(约0.5cm)的条带中，通过在约75°F(约24℃)和约50％相对湿度的中等环境中在约1.5至4.5小时内干燥，水含量的至少60％得以去除。
在接合配混物组合物的另一实施例中，在3/16英寸(约0.5cm)的条带中，在约95°F(约35℃)和约10％相对湿度的热的干燥环境中约1至约3小时内，水含量的至少60％得以去除。
在接合配混物组合物的另一实施例中，在3/16英寸(约0.5cm)的条带中，在约40°F(约4℃)和约80％相对湿度的冷的潮湿环境中约5至约12.5小时内，水含量的至少60％得以去除。
在接合配混物组合物的另一实施例中，在1/16英寸(约0.2cm)的条带中，通过在约75°F(约24℃)和约50％相对湿度的中等环境中在约0.5至2小时内干燥，水含量的至少60％得以去除。
在接合配混物组合物的另一实施例中，在1/16英寸(约0.2cm)的条带中，在约95°F(约35℃)和约10％相对湿度的热的干燥环境中约1小时内，水含量的至少60％得以去除。
在接合配混物组合物的另一实施例中，在1/16英寸(约0.2cm)的条带中，在约40°F(约4℃)和约80％相对湿度的冷的潮湿环境中约0.5至约3小时内，水含量的至少60％得以去除。
如下实例进一步说明了本发明，但是当然不应解释为以任何方式限制本发明的范围。
实例1
该实例阐述了说明根据本发明的实施例的接合配混物的三个样品制剂(1A、1B和1C)。
作为说明性的制备方法，将所有液体成分添加至Hobart Model N50混合器中。就此而言，应注意功能填料(Scotchlite K1)和流变聚合物(CellosizeDSC)为仅有的干燥材料，剩余部分被认为是液体形式以为了添加至混合器中。由于功能填料为大部分的形式，流变聚合物为少量，因此流变聚合物添加至功能填料中，并将组合的干燥材料添加至已经包含液体的混合器中。所得组合物混合大约2分钟直至均匀。
然而，应了解制剂可以以任何合适的方式制得。例如，组合物可在具有用以促进如本领域普通技术人员所了解的合适的混合动力学的螺旋叶片构造等的水平轴混合器中以工厂规模制备。
制剂1A在如下表1中描述。应了解“添加的水”是指不是已经存在于成分(例如47/53固体/水乳液(以重量计)的形式的RHOPLEX)中的任意者中的另外的水。
表1
制剂1B在如下表2中描述。
表2
制剂1C在如下表3中描述。
表3
表1描述的制剂包含相对低的量的水，并产生低的收缩水平，同时也显示出良好的压缩强度和挠曲强度。相比于在常规系统中施用，它们可易于以更少的涂层施用(例如在单涂层施用系统中所需)至根据本发明的一些实施例的墙组件中的接缝、切边和紧固件。作为结果，制剂1A-1C允许有效的施用而无显著的延迟(在每个单独的涂层干燥时需要停工期)。由于制剂可更接近墙组件的平面施用，因此制剂1A-1C也允许容易的施用，从而需要使用者一方更少的技术。制剂1A-1C显示出如根据ASTM C474-05，第6节所测得的约零至约3％的收缩。另外，当根据ASTM C474-05，第7节测量时，制剂1A-1C为抗裂化的。
实例2
该实例说明了相比于两个不同的常规接合配混物，根据本发明的实施例的接合配混物所显示的优异的强度性质。
测试总共三个试样的挠曲强度。形成每个接合配混物试样并干燥成长度为10英寸、宽度为2英寸(约5cm)、厚度为0.0625英寸(约0.2cm)的条。将每个试样置于台上，试样的端部设置于0.125(1/8)英寸(约0.3cm)厚的垫片上，以说明在最少位移的情况下与工业中所用的市售接合配混物产品制剂的代表性样品相关的脆性性质和易碎性。使用金属探针将约200gm的下压力施加至每个接合配混物条的中心。
为了比较，第一试样制剂2A为密度为大约14lb/gal的可作为牌轻质通用接合配混物得自USG的常规接合配混物。测试的进展示于图19-21中。如图21中看出，在小于1/8英寸挠曲的情况下接合配混物断裂，由此显示试样的脆性性质。
为了进一步比较，第二试样制剂2B为密度为大约8lb/gal的可作为牌通用接合配混物得自USG的另一常规接合配混物。测试的进展示于图22-24中。如图24中看出，在小于1/8英寸挠曲的情况下接合配混物断裂，由此显示试样的脆性性质。
第三制剂2C根据表1所述的制剂1A制得，根据本发明的制剂2C的实施例具有3lb/gal的密度。测试的进展示于图25-27中。如图27中看出，在1/8英寸挠曲之后，样品不裂化(不同于对比制剂2A和2B)。此外，如图28中看出，在制剂2C甚至更加弯曲时，其不裂化或断裂。实际上，即使当制剂2C一直弯曲而形成环时，如图29中看出，样品也不断裂或裂化。
应了解制剂2C赋予干式墙接合配混物的最有利的精整属性。例如，当干燥时，制剂2C不收缩。另外，制剂2C保持足够柔性以抗裂化(与制剂2A和2B中所示的常规脆性配混物相反)，还足够刚性以能够在表面上容易地砂磨和平滑。制剂2C也可容易地涂漆。
实例3
该实例描述了说明根据本发明的实施例的接合配混物的五个样品组的制剂(2D-F、3A-C、4A-C、5A-C和6A-C)。
应了解制剂可以以任何合适的方式制得，例如如实例1中所述。例如，组合物可在具有用以促进如本领域普通技术人员所了解的合适的混合动力学的螺旋叶片构造等的水平轴混合器中以工厂规模制备。
应了解“添加的水”指并非已经存在于成分中的任意者中的另外的水。
表4
表5
表6
表7
表8
实例4
如下实例说明了当用于新型接合系统中并使用ASTM C474测试时，相比于市售接合配混物的优异柔性、抗裂化性和强度。
制备如上所述的制剂1A和2E。而且，为了比较，使用常规重量通用接合配混物(制剂AP)和轻质通用接合配混物(制剂LW)。制剂AP为牌通用接合配混物，制剂LW为牌轻质通用接合配混物。每个样品制备一式三份。
制备每个制剂，并根据以如下方式进行的ASTM C474进行测试。将接合配混物施用至在石膏板接缝处产生的具有上蜡垫片的间隙上。将合成接合带附接至石膏面板接头上。使样品在带顶部成层，并在70°F(约21℃)和50％相对湿度下调节24小时。去除上蜡垫片，将样品安装于测试固定装置中。将固定装置装载至万能试验机(UTM)上。
在恒定位移速率下在0.4英寸/分钟(约1cm/min.)的载荷下挑战每个接合系统直至样品破坏。载荷和位移记录两次：第一次在观察到视觉上首次裂化时，第二次在系统破坏时。
图30-34显示了在测试条件下制剂1A和2E相比于对比制剂AP和LW的优势。
图30为显示了当观察到首次裂化时的沿着Y轴以英寸测得的张力位移和沿着X轴的各个接合配混物(具体为根据本发明的实施例的制剂1A和2E和作为对比例的制剂AP和LW)的盒状图。图表说明制剂1A和2E在观察到首次裂化之前位移约0.12英寸(约0.3cm)。在另一方面，在制剂AP中首次裂化在0.06英寸(约0.15cm)时观察到，在制剂LW中首次裂化在0.08英寸(约0.2cm)时观察到。值得注意的是，制剂1A和2E不会因为位移而视觉上裂化。它们仅在下方的接合带破坏并暴露之后显示裂化。因此，相比于市售配混物制剂AP和LW，制剂1A和2E显示明显更高的抗裂化性。
图31为显示了当观察到首次裂化时的沿着Y轴以磅(lbs)测得的载荷(lbs)和沿着X轴的各个接合配混物(具体为根据本发明的实施例的制剂1A和2E和作为对比例的制剂AP和LW)的盒状图。图表说明了当首次裂化出现时，制剂1A和2E可分别承受124lb(约56kg)和95lb(约43kg)。在另一方面，当载荷为53lb(约24kg)时观察到制剂AP中的首次裂化，当载荷为60lb(约27kg)时观察到制剂LW中的首次裂化。值得注意的是，制剂1A和2E不会因为位移而视觉上裂化。它们仅在下方的接合带破坏并暴露之后显示裂化。因此，相比于市售配混物制剂AP和LW，制剂1A和2E显示明显更高的抗裂化性，并可在破坏之前承受明显更高的载荷。
图32为显示了当观察到首次裂化时的沿着Y轴以英寸测得的以英寸计的剪切位移和沿着X轴的各个接合配混物(具体为根据本发明的实施例的制剂1A和2E和作为对比例的制剂AP和LW)的盒状图。图表说明制剂1A和2E在观察到首次裂化之前分别位移约0.11和0.12英寸(约0.3cm)。在另一方面，在制剂AP中首次裂化在0.08英寸(约0.2cm)时观察到，在制剂LW中首次裂化在0.11英寸(约0.3cm)时观察到。值得注意的是，制剂1A和2E不会因为位移而视觉上裂化。它们仅在下方的接合带破坏并暴露之后显示裂化。因此，对于制剂1A和2E，观察到在数据范围内的大的变化。然而，制剂AP和LW在接合带和接缝破坏之前在视觉上充分裂化/断裂。因此，相比于市售配混物制剂AP和LW，制剂1A和2E显示明显更高的抗剪切裂化性。
图33为显示了当观察到首次裂化时的沿着Y轴以英寸测得的剪切峰值位移和沿着X轴的各个接合配混物(具体为根据本发明的实施例的制剂1A和2E和作为对比例的制剂AP和LW)的盒状图。图表说明了在观察到首次裂化之前，制剂1A和2E的峰值剪切位移分别为0.23英寸(约0.6cm)和0.25英寸(约0.6cm)。在另一方面，在制剂AP中首次裂化在0.1英寸(约0.25cm)的峰值剪切位移之后观察到，在制剂LW中首次裂化在0.13英寸(约0.3cm)的剪切峰值位移时观察到。值得注意的是，制剂1A和2E不会因为位移而视觉上裂化。它们仅在下方的接合带破坏并暴露之后显示裂化。因此，相比于市售配混物制剂AP和LW，制剂1A和2E显示明显更高的峰值剪切位移。
图34为显示了沿着Y轴的剪切位移比(即在接合系统破坏时的峰值位移与首次裂化时的位移的比例)和沿着X轴的各个接合配混物(具体为根据本发明的实施例的制剂1A和2E和作为对比例的制剂AP和LW)的盒状图。图表说明了制剂1A和2E在观察到首次裂化之前具有约2.3的剪切位移比，但制剂AP具有约1.3的剪切位移比，制剂LW具有1.2的剪切位移比。因此，制剂1A和2E即使在观察到首次裂化之后也显示更大的伸长和拉伸性质，直至它们通过接合系统中的撕裂而达到完全破坏。值得注意的是，制剂1A和2E不会因为位移而视觉上裂化。它们仅在下方的接合带破坏并暴露之后显示裂化。在另一方面，制剂AP和LW配混物为脆性材料，并在首次裂化可见之后不久显示峰值位移。
该实例的结果说明，当将接合系统置于张力下时，制剂1A和2E均在破坏之前显示优异的伸长和物理位移，而制剂AP和LW为脆性的，并在本发明的接合系统的相同测试条件下不提供类似的性能。而且，这些市售接合配混物不在常规接合系统中运行更好。
当在剪切力下挑战本发明的接合系统时，本发明的接合配混物和常规接合配混物之间的差异变得甚至更明显。相比于市售接合配混物，该实例的接合配混物显示出高的优异的位移和更高的位移比。因此，本发明的接合配混物显示高强度和抗裂化性。
实例5
该实例说明了当用于新型接合系统中并使用ASTM C711测试时的优异的柔性和弹性性质或柔性/脆化程度。
制备每个制剂，并根据以如下方式进行的ASTM C711进行测试。制备制剂1A和2E的样品，为了比较，使用代表性的市售接合配混物制剂牌通用接合配混物和制剂牌轻质通用接合配混物。每个样品制备一式三份。
将接合配混物的1/8-英寸(约0.3cm)厚的条(2”x 10”)(约5cm x约25cm)置于防粘结膜上，即接合配混物在干燥之后不附接至膜。对于每个环境条件，制备样品一式三份。然后在四种不同的环境测试条件下干燥样品24小时。在调节28天之后进行第二组测试。将样品从防粘结膜上移除，并使其经受围绕1英寸(约2.5cm)直径的圆柱体心轴的弯曲条件，以评估接合配混物的弹性和柔性性质。然后以3等级量表进行样品的视觉评级，以确定通过ASTM C711所示的弹性柔性性质的程度。
应注意2009年公布的ASTM C711使用照片显示了令人满意的接合配混物与不令人满意的接合配混物在根据测试围绕心轴安装和弯曲时的差异。一个提供了令人满意的接合配混物的描述，所述令人满意的接合配混物由于无裂化或任何可见的破坏而得到通过评级。另一个描述了不令人满意的接合配混物，所述不令人满意的接合配混物由于严重裂化而得到破坏-A评级。第三个显示不令人满意的接合配混物，所述不令人满意的接合配混物由于完全裂化和粘合剂破坏而得到破坏-B评级。
表9
柔性结果-ASTM C711
表10
柔性结果-ASTM C711
表9显示了在ASTM C711的四种不同的条件中调节样品24小时之后的视觉测试结果。试样制剂1A和2E表现明显优于由制剂AP和LW代表的常规接合配混物。当制剂1A和2E在标准条件测试中的每一个中得到通过评级时，制剂AP和LW得到破坏-B评级。
表10显示了在ASTM C711的四种不同的条件中调节样品28天之后的视觉测试结果。试样制剂1A和2E表现明显优于由制剂AP和LW代表的常规接合配混物。当制剂1A和2E在标准条件测试中的每一个中得到通过评级时，制剂AP和LW得到破坏-B评级。
常规接合配混物在这些测试条件下非常易碎，使得它们即使在弯曲小于1/8-英寸挠曲时也破坏，并且不能围绕圆柱体心轴弯曲而无毁灭性的破坏。接合配混物在这些测试条件下的性能有助于确保接合配混物的结构充分程度和使用寿命。
实例6
该实例说明了接合配混物和接合系统在代表使用中遇到的那些现实世界条件下的优异性质。基于来自这些测试的数据的性能标准确保接合配混物和接合系统在它们的使用寿命过程中的结构充分程度。
以如下方式使用修改的ASTM E72测试本发明的接合系统和常规接合系统。使用制剂1A和2E配合物制备本发明的墙组件接合系统，并与制剂AP和LW进行比较。制备制剂1A和2E的样品，为了比较，使用代表性的市售接合配混物制剂牌通用接合配混物和制剂牌轻质通用接合配混物。制剂AP代表常规重量通用接合配混物。制剂LW代表轻质通用接合配混物。
使用制剂1A和2E准备在平接头处理(方形边缘/对接锥形边缘接头)下的测试。在该系统中，使用合成接合增强带封住接头接缝，以使用粘合剂附接接合板。将制剂1A或2E的单个涂层施用至锥形接头接缝上。通过将本发明的接合配混物制剂1A或2E的一个涂层施用至紧固件上而制备紧固件。
为了比较，通常通过使用纸接合增强带封住所有的平接头接缝而制备常规接合系统，所述纸接合增强带使用制剂AP或LW接合配混物而附接至接合板。将制剂AP或LW接合配混物的三个(3)分别的涂层施用至锥形接头接缝。由施用至紧固件上的制剂AP或LW接合配混物的三个(3)分别的涂层制备紧固件。
图35A-35C示出了修改的ASTM E72台架组件系统以测试建筑构造中的墙强度。
图35A示出了修改的ASTM E72台架组件系统，所述系统具有由2”x 4”木立柱(约5cm x约10em)制得的8’x 8’(约2.4m x约2.4m)组件。木立柱未显示。组件由交错构造的两个48”x 64”(约1.2m x约1.6m)和两个48”x 16”(约1.2m x约0.4m)板组成。两个主要接缝由虚线显示：在中间高度水平(约4’或约1.2m)处的水平接头和位于两个板的接缝处的两个竖直接头。
图35B示出了使用间隔16英寸(约0.4m)设置的2”x 4”木立柱构造的图35A的修改的ASTM E72台架组件系统。其也示出了两个接缝：在中间高度水平(约4’或约1.2m)处的水平接头和位于抵靠木立柱对接的两个板的接头处的两个竖直接缝。
图35C示出了图35B的修改的ASTM E72台架组件系统，其中底部刚性固定至结构，通过液压油缸在左上角施加力，所述液压油缸程控为运行具有变化振幅的正弦波形。
在该测试过程中，允许这些台架组件系统中的板的平面仅在与墙面相同的平面中移动。计算机控制的液压油缸程控为以0.5Hz(2秒/循环)的频率运行振幅为0.025”(约0.06cm)的正弦波形达500的循环计数并锤击组件的左上角。在完成该循环之后，振幅增加至0.050”(约0.12cm)达500循环的循环计数。在完成第二循环之后，振幅再次增加至0.075”(约0.18cm)达500循环的循环计数。重复此直至振幅达到0.400”(约1cm)。在该严格测试过程中，持续监测组件，当观察到破坏时，记录循环计数以及破坏位置。
结果显示制剂1A和2E的弹性膜作用的显著优点。即使在紧固件已在墙组件中破坏的区域中，接合配混物也未被破坏或刺穿。而在由常规接合配混物(例如制剂AP和LW)制得的对比常规系统中，观察到脆性断裂作用，包括在紧固件上失去结合。
实例7
该实例说明了本发明的接合系统的优异的干燥性质。
如说明书中所讨论，现有的接合配混物需要施用至紧固件的三个分别的涂层，以及施用至相同平面中的板之间的平接缝的多个涂层。在施用新的涂层之前，每个涂层必须分别干燥。然而，现有涂层不需要完全干燥，据发现在涂层变得足够牢固以接收第二层之前，水含量的约75％必须从配混物中蒸发。这产生了显著的停工期，在停工期过程中其他施工工种通常不能在进行墙精整时在建筑物内工作。
在另一方面，本发明的接合配混物仅需要接缝上的单个涂层来提供均匀的美学外观。假如需要第二层来负责有瑕疵的工艺等，则当水的约60％从配混物中蒸发时，本发明的接合配混物变得足够牢固以接收第二涂层。
制备制剂1A、2E、3A和4B的样品。而且，为了比较，使用常规重量通用接合配混物(制剂AP)以及轻质通用接合配混物(制剂LW)。制剂AP为牌通用接合配混物，制剂LW为牌轻质通用接合配混物。
图36A至36C显示了相比于用于厚涂层(即约3/16英寸(约0.5cm))的常规接合配混物，本发明的接合配混物的干燥曲线，其中蒸发的水的百分比(Y轴)相对于沿着(X轴)表示的增加的干燥时间作图。图36A显示了在中等环境(例如75°F和50％相对湿度)中的干燥曲线。图36B显示了在热的干燥环境(例如95°F和10％相对湿度)中的干燥曲线。图36C显示了在冷的潮湿环境(例如40°F和80％相对湿度)中的干燥曲线。
厚涂层(3/16英寸；约0.5cm)代表各个施用，例如在拐角增强切边上的第1或第2涂层；在面板/墙偏差上的第1或第2涂层；在方形边缘对接接头上的第1或第2涂层；和在锥形边缘接头上的第2填充涂层。
如图36A中看出，制剂1A、2E、3A和4B的3/16英寸(约0.5cm)涂层在中等环境下显示类似的干燥曲线。假如需要第二涂层，则制剂1A、2E、3A和4B的第一涂层在1.5至4.5小时内准备好。在另一方面，制剂LW的厚涂层在约13至15小时时准备接收第二涂层，而制剂AP的厚涂层甚至在24小时之后也未准备好。
如图36B中看出，制剂1A、2E、3A和4B的3/16英寸(约0.5cm)涂层在热-干燥环境下显示类似的干燥曲线。假如需要第二涂层，则制剂1A、2E、3A和4B的第一涂层在1至3小时内准备好。在另一方面，制剂LW和AP的厚涂层在约4至5.5小时时准备接收第二涂层。
如图36C中看出，制剂2E和4B的3/16英寸(约0.5cm)涂层在冷-潮湿环境中显示最快的干燥时间，其后是制剂1A和3A。假如需要第二涂层，则制剂1A、2E、3A和4B的第一涂层在5至12.5小时内准备好。在另一方面，制剂LW和AP的厚涂层甚至在24小时之后也未准备好接收第二涂层。
图37A至37C显示了相比于用于薄涂层(即约1/16英寸(约0.2cm))的常规接合配混物，本发明的接合配混物的干燥曲线，其中蒸发的水的百分比(Y轴)相对于沿着(X轴)表示的增加的干燥时间作图。图37A显示了在中等环境(例如75°F和50％相对湿度)中的干燥曲线。图37B显示了在热的干燥环境(例如95°F和10％相对湿度)中的干燥曲线。图37C显示了在冷的潮湿环境(例如40°F和80％相对湿度)中的干燥曲线。
薄涂层(1/16英寸；约0.2cm)代表各种施用，例如在内拐角精整上的第1或第2涂层；在平接头上的第1、第2或第3精整涂层；在方形边缘对接接头上的第3涂层；和在紧固件上的第1、第2或第3涂层。
如图37A中看出，制剂1A、2E、3A和4B的1/16英寸(约0.2cm)涂层在中等环境下显示类似的干燥曲线。假如需要第二涂层，则制剂1A、2E、3A和4B的第一涂层在0.5至小于2小时内准备好。在另一方面，制剂LW和AP的薄涂层在约3.5至10小时时准备接收第二涂层。
如图37B中看出，制剂1A、2E、3A和4B的1/16英寸(约0.2cm)涂层在热-干燥环境下显示类似的干燥曲线。假如需要第二涂层，则制剂1A、2E、3A和4B的第一涂层在1小时内准备好。在另一方面，制剂LW和AP的薄涂层在约1.5至超过2小时时准备接收第二涂层。
如图37C中看出，制剂1A、2E、3A和4B的1/16英寸(约0.2cm)涂层在冷-潮湿环境中显示类似的干燥时间。假如需要第二涂层，则制剂1A、3E、3A和4B的第一涂层在0.5至小于3小时内准备好。在另一方面，制剂LW和AP的薄涂层仅在7至超过10小时之后准备接收第二涂层。
因此，该实例显示，相比于常规接合配混物，本发明的接合配混物在不同测试环境的每一个中具有更快的干燥曲线。
在描述本发明的上下文(特别是在权利要求书的上下文)中术语“一种”和“所述”和“至少一种”和类似的指示的使用应解释为涵盖单数和复数，除非本文另外指出或上下文明确矛盾。除非在本文另外指出或上下文明确否认，否则术语“至少一种”和之后的一种或多种项目的列表(例如“A和B中的至少一种”)的使用应解释为意指选自所列项目(A或B)或所列项目(A和B)中的两种或更多种的任意组合的一个项目。除非另外指出，术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应解释为开放式术语(即意指“包括但不限于”)。除非本文另外指出，本文数值范围的列举仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个分立的值的速记方法，且每个分立的值引入说明书中，就像其在本文单独列举一样。本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另外指出或上下文明确矛盾。本文提供的任何和所有实例，或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而不对本发明的范围进行限制，除非另外声明。本发明的语言不应理解为表示对于本发明的实施为必要的任何未声称的元素。
本发明的优选实施例在本文描述，包括本发明人已知的对于进行本发明最好的方式。在阅读前述说明书后，那些优选实施例的变化对于本领域普通技术人员是显而易见的。本发明人预期本领域技术人员在适当时采用这种变化，且本发明人希望本申请以不同于本文所特别描述那样实施本发明。因此，本发明包括由可应用法律所允许的所附权利要求列举的主题的所有改变和等同。此外，本发明涵盖在其所有可能的变化中的上述元素的任何组合，除非本文另外指出或上下文明确矛盾。

Claims (23)

1.一种干燥型接合配混物组合物，其包含：
(a)粘结剂，所述粘结剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、醇酸、聚氨酯、聚酯、环氧树脂和它们的组合；和
(b)多个中空球，其中所述球具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度。
2.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述粘结剂为丙烯酸聚合物或丙烯酸共聚物。
3.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述粘结剂为水性乳液的形式。
4.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述组合物具有约2lb/gal至约8lb/gal的密度。
5.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述组合物显示出如通过ASTM C474-05所测得的约2％或更小的收缩。
6.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述组合物基本上不含凝固矿物质、块体填料、粘土、淀粉、云母或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述组合物基本上不含碳酸钙、膨胀珍珠岩、碳酸钙镁、石灰岩、硫酸钙二水合物、凹凸棒石粘土、高岭土、滑石、硅藻土或它们的组合。
8.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述粘结剂具有约32°F至约70°F的玻璃化转变温度(Tg)。
9.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述粘结剂具有约32°F至约90°F的最小成膜温度(MMFT)。
10.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述球具有至少约250psi的等压抗碎强度。
11.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述球具有约0.0015lb/in3至约0.04lb/in3的密度。
12.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其中所述球包括石灰硼硅酸盐、聚苯乙烯、陶瓷、回收玻璃、泡沫玻璃、轻质聚烯烃珠、热塑性塑料、热固性塑料或它们的任意组合。
13.根据权利要求1所述的接合配混物组合物，其还包含亲水-亲油平衡(HLB)为约3至约20的非离子表面活性剂。
14.一种接合配混物组合物，其基本上由如下组成：
(a)以湿组合物重量计约3％至约90％的量的胶乳乳液粘结剂；
(b)多个中空球，所述多个中空球具有如根据ASTM D3102-78所测得的至少约100psi的平均等压抗碎强度，其中以湿组合物重量计，所述球以约5％至约25％的量存在；
(c)以湿组合物重量计约0.001％至约5％的量的非离子表面活性剂；和
(d)以湿组合物重量计约0.001％至约3％的量的润湿剂；
和任选的：
(e)以湿组合物重量计约0.05％至约5％的量的消泡剂；
(f)以湿组合物重量计约0.1％至约5％的量的流变改性剂；和
(g)以湿组合物重量计约0.1％至约1.5％的量的杀生物剂。
15.一种墙组件，其包括：
(a)通过接缝接合的两个相邻的板；
(b)在所述接缝中用以提供均匀的美学外观的根据权利要求1所述的接合配混物组合物的仅一个涂层；和
(c)嵌入所述接缝中的尺寸稳定的非膨胀平接合带。
16.根据权利要求15所述的墙组件，其中至少一个板具有与所述接缝相邻的锥形边缘，锥拔具有约0.125英寸(≈0.318cm)或更小的最大深度。
17.根据权利要求15所述的墙组件，所述板包括相对的面和后表面，其中两个相邻的板的面相对于彼此设置以限定内拐角，所述内拐角具有约30°至约180°的在板面之间的拐角角度。
18.根据权利要求15所述的墙组件，所述板包括相对的面和后表面，其中两个相邻的板的面相对于彼此设置以限定外拐角，所述外拐角具有约180°至约300°的在板面之间的角度。
19.根据权利要求17所述的墙组件，其还包括设置于所述接缝上的增强切边，其中所述切边包括(i)包含纸的表面材料，如根据ASTM C474-05，第12节所测得，当浸入水中30分钟之后，所述表面材料具有小于约0.4％的机器方向膨胀和小于约2.5％的横向膨胀的尺寸稳定性，和(ii)增强背衬，所述增强背衬包括纸、塑料、天然或合成纤维、碳纤维、聚酯、聚碳酸酯、玻璃纤维、非织造天然或合成材料、织造天然或合成材料、旋制聚烯烃或金属，其中所述背衬具有约0.012英寸至约0.0625英寸的厚度。
20.根据权利要求19所述的墙组件，其还包括粘合剂，所述粘合剂用于将所述增强切边至少部分附接至所述板的边缘。
21.根据权利要求15所述的墙组件，其还包括至少一个框架构件和粘合剂，其中所述粘合剂将至少一个板至少部分附接至所述框架构件。
22.一种处理通过接缝接合的两个相邻的板的墙板组件的方法，所述方法包括：
(a)将接合带和根据权利要求1所述的接合配混物组合物的一个涂层施用至所述接缝；和
(b)干燥所述组合物。
23.一种用于保护具有相对的面和后表面的两个相邻的板的接缝的增强切边，所述面以板面之间的一定角度相对于彼此设置，所述切边包括：
纸面，所述纸面的特征在于非膨胀合成纸表面材料；和
增强背衬，所述增强背衬包括纸、热塑性塑料、热固性塑料、天然或合成纤维、碳纤维、聚酯、聚碳酸酯、玻璃纤维、非织造天然或合成材料、织造天然或合成材料、旋制聚烯烃或金属，其中所述背衬具有约0.012英寸至约0.0625英寸的厚度。
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