СПОСОБ МОНТАЖА СТЕН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШОВНОГО ГЕРМЕТИКА
METHOD OF WALLS MOUNTING USING SEAM SEALANT

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Данная патентная заявка испрашивает приоритет, заявленный в заявке на патент США №14/736,861, зарегистрированной 11 июня 2015 года, которая является частично продолжающейся заявкой на патент США №14/492,905, зарегистрированной 22 сентября 2014 года, которая испрашивает приоритет, заявленный в заявке на патент США №13/842,342, зарегистрированной 15 марта 2013 г., которая испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США №61/705,551, зарегистрированной 25 сентября 2012 года. Все предшествующие заявки на патент включены в данный документ в полном объеме посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В жилищном строительстве используются различные типы обшивок в качестве панелей для образования внутренних и наружных стен и поверхности потолка. Для простоты в данном документе термин «стена» включает в себя и потолки. Как правило, обшивки представлены в форме листов (также называемые панелями), прикрепляемых к каркасным элементам, например, в деревянном балочно-стоечном каркасе, известном специалистам в данной области. Примеры обшивок включают в себя: гипсокартон, волокнистые маты (например, стекловолокно) и тому подобное. Эти и другие виды листов обычно обрезаются до соответствующих размеров и затем крепятся к каркасным элементам, например, винтами, гвоздями или подобным крепежными элементами для образования участков стены, формируемых из нескольких листов.
[0003] Обычно такие участки стены окончательно обработаны для получения эстетически приятных, однородных и защищенных поверхностей. Например, два листа, расположенные рядом друг с другом в одной плоскости, будут образовывать стыковой шов между собой на вертикальных стенах и горизонтальных потолках. Для заделки этого шва стыковая упрочняющая лента вдавливается с фиксацией в шов вместе со слоем шовного герметика под лентой и несколькими слоями шовного герметика, нанесенными на ленту. Некоторые листы встречаются под углом, например, при образовании угла. Для скрытия углового шва и защиты угла может использоваться упрочняющая полоса. Упрочняющая полоса может быть непосредственно прикреплена к листу с помощью крепежных элементов или слой шовного герметика наносится под элемент для приклеивания упрочняющей полосы к листу. Затем установленное упрочнение покрывается несколькими слоями шовного герметика, нанесенными на элемент. Крепежные элементы, используемые для прикрепления листа к каркасным элементам, также должны быть покрыты несколькими слоями шовного герметика, нанесенными на них. После высушивания различных нанесений шовного герметика получившиеся поверхности стен можно отшлифовать и окрасить для образования желаемого единообразного и эстетически приятного внешнего вида.
[0004] Уровень отделки, как описано выше, может отличаться. Например, в отношении гипсокартонных листов известны в данной области техники шесть (6) уровней отделки гипсокартонных листов, начиная с нулевого (вообще без отделки) до уровня 5 (высокий уровень отделки), как изложено в документе Ассоциации по производству гипса GA-214 и Американского общества по испытаниям и материалам («ASTM») С840. Уровень отделки обычно соответствует количеству нанесений шовного герметика на швы, упрочняющие элементы и крепежные элементы. Уровни третий, четвертый и пятый обычно используются для зон пребывания людей внутри зданий. Для частных домов уровень 4 является наиболее распространенным реализуемым уровнем. Уровень 5 используется менее часто и обычно требует нанесения тонкого слоя шовного герметика по всей поверхности стены.
2
2
[0005] Традиционные подходы к отделке стеновых конструкций, описаны выше, не полностью удовлетворяют требованиям. Материалы, которые обычно используются для отделки стеновых конструкций, имеют значительные недостатки в процессе и, кроме того, требуют высокого уровня мастерства для эффективного использования. Например, существующие шовные герметики требуют нанесения трех отдельных слоев на крепежные элементы, а также несколько слоев, наносимых на плоские швы между листами в одной плоскости и на угловые швы. Каждый слой должен отдельно высыхать, что приводит к значительным простоям в строительном процессе, в частности из-за того, что рабочие других строительных профессий обычно не могут работать внутри здания во время отделки стен. Высушивание каждого слоя шовного герметика может занимать около суток и обычно требуется около недели для монтажа гипсокартона и заделки плоских стыков, крепежных элементов и угловых планок для типового нового строительства дома жилой площадью 223 м (2400 квадратных футов) (которому соответствует около 929 м (10000 квадратных футов листа)).
[0006] Кроме того, необходимость нанесения нескольких слоев шовного герметика требует, чтобы пользователь обрабатывал шовным герметиком значительно выше плоскости листа. Чтобы лист выглядел плоским при взгляде невооруженным глазом (даже если это не так), значительное мастерство и умение требуется для достижения надлежащего внешнего вида, когда пользователь работает над плоскостью листа. Дополнительные слои шовного герметика должны быть постепенно разровнены шире и шире от шва, чтобы шов казался эстетически плоским. Если пользователь не является достаточно квалифицированным, внешний вид не будет удовлетворительным.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] В одном аспекте изобретение предлагает композицию шовного герметика высыхающего типа с усадкой менее 15% по объему и вязкостью в пределах от 15600 сП до 23000 сП. Этот шовный герметик подходит для нанесения путем распыления.
[0008] Шовная композиция содержит, состоит или состоит по существу из вяжущего вещества, выбранного из: полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций. Кроме того, композиция содержит множество полых шаров. Желательно, чтобы эти шары имели среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 689,5 кПа (100 фунтов на кв. дюйм) при измерении согласно ASTM D3102-78. Композиция шовного герметика разработана с вязкостью в пределах от 15600 до 23000 сП и подходит для нанесения путем распыления.
[0009] В другом аспекте, изобретение предлагает композицию шовного герметика с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП и состоящую по существу из: (а) вяжущего вещества из латексной эмульсии в количестве от около 3% до около 90% по весу влажной композиции; (b) множества полых шаров, имеющих среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 689,5 кПа (100 фунтов на кв. дюйм), измеренную согласно ASTM D3102-78, где шары присутствуют в количестве от около 5% до около 25% по весу влажной композиции; (с) неионного поверхностно-активного вещества от около 0,001% до около 5% по весу влажной композиции; и (d) увлажнителя в количестве от около 0,001% до около 3% по весу влажной композиции; и опционально (е) противовспенивателя в количестве от около 0,05% до около 5% по весу влажной композиции; (f) реологического модификатора в количестве от около 0,1% до около 5% по весу влажной композиции; (g) биоцида в количестве от около 0,1% до около 1,5% по весу влажной композиции; (h) сыпучего заполнителя, такого как карбонат кальция или известняк в количестве от около 1% до около 40% по весу влажной композиции; и (i) слоистой глины, такой как каолиновая глина, в количестве от около 0,1% до около 5% по весу влажной композиции.
[0010] В другом аспекте, изобретение предоставляет способ для сборки стены, содержащей, состоящей или состоящей по существу из двух соседних листов, разделенных швом, в который шовный герметик с вязкостью в пределах от около 15600 сП до 23000 сП наносится путем распыления над швом. В некоторых вариантах данного способа требуются не более двух нанесений распылением. В других вариантах реализации изобретения требуется только одно нанесение распылением. Композиция шовного герметика содержит вяжущее вещество, выбранное из: полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций. Кроме того, композиция содержит множество полых шаров. Желательно, чтобы эти шары имели среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 689,5 кПа 100 фунтов на кв. дюйм при измерении согласно ASTM D3102-78.
[0011] В другом аспекте, данное изобретение предоставляет способ обработки комплекта из двух соседних стеновых листов, разделенных швом. Данный способ включает, состоит или состоит по существу из применения шовной ленты и одного слоя композиции шовного герметика на шов, когда шовный герметик имеет вязкость в пределах от 15600 сП до 23000 сП и наносится путем распыления. Композиция шовного герметика содержит вяжущее вещество, выбранное из полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций. Кроме того, композиция содержит множество полых шаров. Желательно, чтобы эти шары имели среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 689,5 кПа (100 фунтов на кв. дюйм) при измерении согласно ASTM D3102-78. Данный способ может дополнительно включать возможность высыхания шовного герметика после нанесения распылением и затем шлифования шва для получения стены с уровнем отделки 4, измеренным согласно ASTM С840.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0012] На Фиг. 1 показан перспективный вид стеновой конструкции.
[0013] На Фиг. 2А-2В показаны альтернативные сечения, полученные по существу от линии 2-2 на Фиг. 1, где на Фиг. 2А показан обычный скос для целей сравнения, тогда как на Фиг. 2В показан пологий скос в соответствии с вариантами реализации данного изобретения.
[0014] На Фиг. 3А-3В показаны альтернативные сечения готового шва двух стеновых листов с соединением впритык конических кромок, тогда как на Фиг. 3А показан шов с обычным широким разравниванием шовного герметика для целей сравнения, когда на Фиг. 3В показано более узкое разравнивание шовного герметика, ближе к плоскости листа, в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0015] На Фиг. 3C-3D показаны альтернативные сечения готового шва двух стеновых листов с соединением впритык прямоугольных (то есть нескошенных) кромок, при этом на Фиг. 3С показан обычный шов с широким разравниванием шовного герметика для целей сравнения, а на Фиг. 3D показано более узкое разравнивание шовного герметика, ближе к плоскости листа, в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0016] На Фиг. 4А и 4В показаны развернутые виды в перспективе с изображением упрочняющего элемента для нанесения на угол, образованный двумя стеновыми листами, где на Фиг. 4А показан внешний угол с углом (х), в то время как на Фиг. 4В показан внутренний угол с углом (у).
[0017] На Фиг. 5 показаны два смежных листа, прикрепленные к каркасной несущей конструкции, где V-образный вырез показывает наличие клея на каркасных элементах в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0018] На Фиг. 6-7 показаны монтажи стеновых конструкций, где на Фиг. 7 показан законченный монтаж помещения после покраски, и на Фиг. 8 показаны оклеенные швы перед нанесением шовного герметика.
[0019] На Фиг. 8 показаны угловые упрочняющие элементы в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0020] На Фиг. 9 показан угловой упрочняющий элемент, прикрепленный к внутреннему углу самоклеющимся клеем в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0021] На Фиг. 10-11 показана установка упрочняющего элемента в углы с помощью роликового устройства в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0022] На Фиг. 12 показаны угловые упрочняющие элементы в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0023] На Фиг. 13 показаны стеновые конструкции, где отмечены угловые упрочняющие элементы, установленные на внутренние и внешние углы в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0024] На Фиг. 14 показан упрочняющий элемент для внутреннего угла с одним слоем шовного герметика в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0025] На Фиг. 15 показана отшлифованная однослойная отделка как для шва в направлении машинной обработки (горизонтальном, как показано), так и для стыкового шва (вертикальном, как показано), в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0026] На Фиг. 16 показан монтаж стеновых конструкций с примененной обработкой стыков.
[0027] На Фиг. 17 показана обработанная стеновая конструкция с V-образным вырезом для показа каркасного элемента с клеем и одного слоя шовного герметика, иллюстрирующая узкое разравнивание в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0028] На Фиг. 18 в сравнительных целях показана обычная система обработки швов с помощью шовной ленты, заделанной в шовный герметик двумя дополнительными нанесениями шовного герметика на ленту, требующая широкого разравнивания шовного герметика.
[0029] На Фиг. 19-21 показан ход испытания прочности на изгиб образца 2А примера 2 для целей сравнения.
[0030] На Фиг. 22-24 показан ход испытания прочности на изгиб образца 2В примера 2 для целей сравнения.
[0031] На Фиг. 25-27 показан ход испытания прочности на изгиб образца 2С примера 2 в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0032] На Фиг. 28-29 показана прочность на изгиб образца 2С примера 2 в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0033] На Фиг. 30 показана блочная диаграмма, отображающая смещение механического напряжения, когда первая трещина была обнаружена и измерена в дюймах (ось Y), и различные шовные герметики в соответствии с вариантами реализации изобретения и сравнительными примерами (ось X).
[0034] На Фиг. 31 показана блочная диаграмма, отображающая нагрузку (фунты), когда первая трещина была обнаружена и измерена в фунтах (ось Y), и различные шовные герметики в соответствии с вариантами реализации изобретения и сравнительными примерами (ось X).
[0035] На Фиг. 32 показана блочная диаграмма, отображающая сдвиговое смещение, когда первая трещина была обнаружена и измерена в дюймах (ось Y), и различные шовные герметики в соответствии с вариантами реализации изобретения и сравнительными примерами (ось X).
[0036] На Фиг. 33 показана блочная диаграмма, отображающая максимальное сдвиговое смещение, когда первая трещина была обнаружена и измерена в дюймах (ось Y), и различные шовные герметики в соответствии с вариантами реализации изобретения и сравнительными примерами (ось X).
[0037] На Фиг. 34 показана блочная диаграмма, отображающая отношение сдвигового смещения (то есть отношение максимального смещения при отказе шовной системы к смещению при первой трещине) (ось Y), и различные шовные герметики в соответствии с вариантами реализации изобретения и сравнительными примерами (ось X).
[0038] На Фиг. 35А показана модифицированная каркасная сборочная система ASTM Е72 со сборкой 8' x 8' (около 2,4 м x около 2,4 м), подготовленной из деревянных шпилек 2'' x 4'' (около 5 см х около 10 см). Деревянные шпильки не показаны.
[0039] На Фиг. 35 В показана модифицированная каркасная сборочная система ASTM Е72, показанная на Фиг. 35А, выполненная с деревянными шпильками 2'' x 4'', размещенными за 16 дюймов (около 0,4 м) друг от друга.
[0040] На Фиг. 35С показана модифицированная каркасная сборочная система ASTM Е72, показанная на Фиг. 35В, где нижняя часть жестко прикреплена к конструкции, а сила была приложена в верхнем левом углу гидравлическим толкателем, запрограммированным для запуска синусоидальной формы волны с различными амплитудами.
[0041] На Фиг. 36А до 36С показан профиль высыхания шовного герметика по настоящему изобретению по сравнению с обычными шовными герметиками для толстого слоя, то есть около 3/16 дюйма (около 0,5 см), в котором процент испаренной воды (ось Y) был нанесен на график относительно постепенно приращаемых времен высыхания, представленных по оси X. На Фиг. 36А показаны профили высыхания в умеренной среде, например, при 23.89°С (75°F) и относительной влажности 50%. На Фиг. 36В показаны профили высыхания в горячей и сухой среде, например, при 35°С (95°F) и относительной влажности 10%. На Фиг. 36С показаны профили высыхания в холодной и влажной среде, например, при 4.44°С (40°F) и относительной влажности 80%.
[0042] На Фиг. 37А-37С показан профиль высыхания шовного герметика по настоящему изобретению по сравнению с обычными шовными герметиками для тонкого слоя, то есть около 1/16 дюйма (около 0,2 см), в котором процент испаренной воды (ось Y) был нанесен на график относительно постепенно приращаемых времен высыхания, представленных по оси X. На Фиг. 37А показаны профили высыхания в умеренной среде, например, при 23.89°С (75°F) и относительной влажности 50%. На Фиг. 37В показаны профили высыхания в горячей и сухой среде, например, при 35°С (95°F) и относительной влажности 10%. На Фиг. 37С показаны профили высыхания в холодной и влажной среде, например, при 4.44°С (40°F) и относительной влажности 80%.
[0043] На Фиг. 38А-38D показан способ нанесения распылением шовных герметиков по настоящему изобретению; на Фиг. 38А показано нанесение распылением на стык стеновых листов; на Фиг. 38В показана схема нанесения распылением, простирающаяся на 10 см (4 дюйма) за кромку скоса, на который не попало распыление; на Фиг. 38С показано нанесение распылением на центр стыка стеновых листов; и на Фиг. 38D показан один проход нанесения распылением для внутреннего угла двух стеновых листов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0044] Раскрыты аспекты систем отделки листов. Например, в различных аспектах раскрыты композиции шовного герметика, пригодные для нанесения распылением, стеновые конструкции, на которые шовный герметик наносится при помощи распыления, и способы обработки стен нанесением шовного герметика путем его распыления. Шовный герметик предпочтительно является композицией высыхающего типа со сниженной способностью к усадке, вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП и содержит по меньшей мере одно вяжущее вещество и полые шары, что приводит к легковесному составу с низкой усадкой. Композиция шовного герметика может наноситься при однослойной обработке в предпочтительных вариантах реализации изобретения путем распыления на шов.
[0045] В дополнительных вариантах реализации изобретения предлагается способ, по которому шов между соединяемыми впритык гипсокартонными листами обрабатывается представляемым шовным герметикой путем распыления. При этом способе можно гораздо быстрее завершить процесс монтажа. В некоторых вариантах реализации изобретения этот способ обеспечивает сокращение во времени на 30%-60% по сравнению с обычными способами монтажа.
[0046] В различных вариантах реализации настоящее изобретение относится к композициям шовного герметика, отделочным листовым системам, стеновым конструкциям, способам обработки стен и изделиям, связанным с любым из вышеперечисленного, включая упрочняющий элемент, например, для защиты углов, где листы сходятся, крепежный элемент и ленту. Различные аспекты изобретения оказывают влияние на значительное повышение эффективности при отделке стеновых конструкций, содержащих обшивку, такую как гипсокартонная панель, лист с матовой отделкой (например, имеющий стекловолоконную поверхность) и тому подобное. Например, настоящее изобретение позволяет выполнить отделку стены за значительно меньшее число шагов, необходимых для любого заданного требуемого уровня отделки, например, отделку уровня 4 в соответствии с документом Ассоциации по производству гипса GA-214 и/или американского общества по испытаниям и материалам («ASTM») С840 («уровень 4»). В результате отделка стен может быть выполнена быстрее с меньшим временем простоя. Кроме того, отделка стен в соответствии с аспектами данного изобретения требует меньше навыков от пользователей во время монтажа обшивки.
[0047] Один аспект данного изобретения основан на удивительном и неожиданном открытии композиции шовного герметика, которая демонстрирует низкую усадку и может быть составлена с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП, которая является гораздо более низкой вязкостью, чем типичная вязкость в пределах от 20000 сП до 60000 сП для обычных шовных герметиков. В результате представленный шовный герметик может успешно наноситься с меньшим числом слоев распыления, чем обычные шовные герметики.
[0048] В некоторых вариантах реализации изобретения только один слой шовного герметика наносится на крепежные элементы, шовную ленту или упрочняющие элементы. Однако при желании более чем один слой (например, два или три слоя) может наноситься путем распыления, в зависимости от уровня требуемой отделки. Например, обычные системы страдают от значительной усадки, такой как, например, превышающей 15%, например, около 18% или больше. Варианты реализации изобретения обеспечивают значительно меньшую усадку. Кроме того, варианты реализации шовного герметика также демонстрируют желаемые свойства гибкости, могут легко шлифоваться и, в соответствии с ожиданиями, не трескаются.
[0049] Поскольку композиция шовного герметика может быть распыляемым раствором, который наносится с меньшим числом слоев, пользователь может обрабатывать шовным герметиком ближе к плоскости листа. Обычно в многослойных системах (например, 3 слоя или больше) пользователь должен широко разравнивать шовный герметик по широкому радиусу от шва для обеспечения зрительной иллюзии плоской поверхности. От пользователя требуется значительные навыки для получения такого внешнего вида, когда толщина шовного герметика значительно возвышается над плоскостью листа и швов между листами. Когда пользователь наносит однослойный шовный герметик распылением в соответствии с вариантами реализации данного изобретения, ему не нужно разравнивать шовный герметик так широко, и для получения плоского внешнего вида достаточно меньших навыков. В некоторых вариантах реализации изобретения лист специально разработан, чтобы он имел меньший скос, чем обычный лист или не имел скоса вообще (то есть, нескошенную кромку) в кромках направления машинной обработки, как описано в данном документе. Однако представляемый шовный герметик также может наноситься распылением на обычные гипсокартонные листы с любым скосом, а также на стеновые листы, которые не имеют скоса вообще или имеют только частичный скос.
[0050] В других аспектах изобретение предлагает специальный ненабухающий материал, который может использоваться в шовной ленте, а также для лицевого слоя в композите упрочняющего элемента, используемых для скрытия и защиты углов стен, где два листа сходятся под углом (например, «внутренний» угол или «внешний» угол, как известно в данной области техники). Кроме того, этот элемент может содержать подкладку (например, содержащую металл или другой материал) для обеспечения жесткости и опоры.
[0051] Клей может использоваться в различных аспектах изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения клей является водным быстросохнущим клеем, таким как водный клей, покрывающий стену (например, те, которые выставляет на продажу Roman Adhesives), водное связывающее вещество (например, такое, как продает United States Gypsum Company) или водный клей на эмульсии латекса (например, продаваемый компанией OSI). Например, такой клей может наноситься на каркасные элементы для сведения к минимуму числа крепежных элементов, используемых для подвешивания листа. Кроме того, клей может использоваться и для облегчения нанесения шовной ленты и упрочняющего элемента в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения.
[0052] Крепежный элемент, в соответствии с вариантами реализации изобретения, может использоваться для нанесения одного слоя шовного герметика. Например, крепежный элемент может иметь вогнутую головку для создания эффекта волнистости, хотя возможны другие крепежные элементы, в том числе скобы или саморезы для крепления листов. Один или несколько этих различных аспектов могут быть объединены в систему отделки листов в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0053] Здесь дается ссылка на фигуры для показа преимущественных иллюстративных вариантов реализации данного изобретения. На Фиг. 1 показана стеновая конструкция 100, состоящая из трех листов 110, 112 и 114, которые крепятся к каркасным элементам 116 посредством крепежных элементов 118. В качестве листа может использоваться любая подходящая обшивка. К примеру, гипсокартонный лист обычно содержит внутреннюю часть, состоящую из взаимосцепленной матрицы кристаллического гипса с необходимыми добавками, такими как: полифосфат, крахмал, диспергатор, ускоритель, замедлитель и т.д., между двумя обшивочными листами в трехслойной структуре. Опционально внутренняя часть может содержать тонкий слой, расположенный на поверхности внутренней части, обращенной к одному или обоим обшивочным листам. Данное изобретение не ограничено в отношении способов изготовления обшивки и лист может быть изготовлен любым подходящим способом, как известно в данной области техники.
[0054] Желательно, чтобы каркасные элементы 116 были обеспечены клеем 120 для содействия приклеиванию к листам 110, 112 и 114 и возможности использования меньшего количества крепежных элементов 118, чем в обычных системах. Поскольку крепежные элементы должны быть покрыты шовным герметикой, уменьшение числа крепежных элементов является выгодным с точки зрения эффективности, легкости и качества монтажа.
[0055] Кромки листов обычно определяются в направлении машинной обработки или в поперечном направлении к направлению машинной обработки, исходя из того, как лист был изготовлен на производственной линии. Кромки по оси машинной обработки, как правило, длиннее и обычно укутываются покровным материалом (например, изготовленным из бумаги) во время изготовления листа, когда вяжущая бумажная масса осаждается на движущийся покровный материал (например, на конвейере) и первоначально образуется длинная непрерывная лента предшественника листа, который в конечном итоге разрезается в поперечном направлении на требуемые размеры, как известно в данной области техники (например, 4' X 8'; 4' X 10'; 4' X 12'; и т.д., хотя возможны различные ширины и длины, в том числе 91,44 сантиметровый (36-дюймовый) широкий лист, или 137,16 сантиметровый (54-дюймовый) широкий лист). Например, лист 110 имеет кромки в направлении машинной обработки 122 и 124, и кромки в поперечном направлении к направлению машинной обработки 126 и 128. Аналогичным образом, лист 112 имеет кромки в направлении машинной обработки 130 и 132 и кромки в поперечном направлении к направлению машинной обработки 134 и 136, в то время как лист 114 кромки в направлении машинной обработки 138 и 140 и кромки в поперечном направлении к направлению машинной обработки 142 и 144. Как показано на Фиг. 2а и 2В ниже, обработанные кромки обычно являются скошенными кромками. Обрезанные кромки в поперечном направлении обычно не скошенные.
[0056] Две листа могут сходиться в различных конфигурациях и образовывать стык, часто называемый швом. Поскольку обработанные кромки являются скошенными, тогда как поперечные кромки - не скошенные, свойства швов будут различаться в зависимости от того, какие кромки листов сходятся. Когда кромка в направлении машинной обработки одного листа сходится с кромкой в направлении машинной обработки другого листа, шов в направлении машинной обработки образуется там, где сходятся два скоса и образуют выемку. Когда кромка направления, поперечного к обработке, одного листа сходится с кромкой поперечного направления другого листа, образуется соединение встык без скосов. Как показано на Фиг. 1, листы 110 и 112 сходятся и образуют шов направления машинной обработки 146, а листы 112 и 114 сходятся и образуют соединение встык 148.
[0057] Для иллюстрации скошенных кромок в направлении машинной обработки листа дана ссылка на Фиг. 2А и 2В, которые являются сечениями, иллюстрирующими альтернативные глубины для скоса из листа 110. Внутренняя часть листа 210 имеет верхнюю поверхность 212 и нижнюю поверхность 214. Обычно верхний покровный материал, обращенный к верхней поверхности 212, обертывается вокруг обработанной машиной кромки 124 и сходится с нижней бумагой, которая обращена к нижней поверхности 214. Следует понимать, что сэндвич-структуралиста 110 с внутренней частью 210 между двумя покровными материалами обычно формируется в перевернутом положении, так что верхняя поверхность 212 находится внизу. При желании во время изготовления лист можно перевернуть перед его попаданием в печь для удаления избыточной воды. Внутренняя часть 210 может дополнительно содержать тонкие слои, как известно в данной области техники, например, на верхней поверхности 212 и/или нижней поверхности 214.
[0058] На Фиг. 2А показано обычный скос 216 со значительной глубиной (D) для определения выемки 218. Поскольку обычный шовный герметик подвержен значительной усадке, глубина (D) является достаточно большой для размещения обильных количеств шовного герметика в выемку 218 для заделки туда шовной ленты с целью компенсации усадки после высыхания. Скос с существенной глубиной (D) дополнительно разработан, чтобы помочь пользователю путем снижения высоты над плоскостью листа, на которой пользователь работает с дополнительными слоями шовного герметика в обычных системах. К примеру, обычные скосы могут определять глубины выемки около 2 мм (0,08 дюйма) в самой глубокой точке. Даже при такой обычной глубине (D) на скосе нежелательно, чтобы пользователь по-прежнему работал с шовным герметикой значительно выше плоскости листа.
[0059] На Фиг. 2В показан альтернативный скос в соответствии с вариантами реализации данного изобретения. Внутренняя часть листа 220 имеет верхнюю поверхность 222 и нижнюю поверхность 224. Обычно верхний покровный материал, обращенный к верхней поверхности 222, обертывается вокруг обработанной машиной кромки 124 и сходится с нижней бумагой, которая обращена к нижней поверхности 224. Внутренняя часть 220 может дополнительно содержать тонкие слои, как известно в данной области техники, например, на верхней поверхности 222 и/или нижней поверхности 224. В процессе производства лист может быть сформирован в перевернутом положении изначально и перевернут при необходимости, как описано выше.
[0060] Как показано на Фиг. 2В, скос 226 имеет глубину (D), которая значительно меньше, чем обычная, как показано на Фиг. 2А. Скос 226 определяет углубление 228, которое меньше, чем обычное, и особенно практично при использовании шовного герметика с низкой усадкой в соответствии с вариантами реализации изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения отсутствие скоса предоставляется даже в направлении машинной обработки, так что лист имеет нескошенную кромку (т.е., D = нулю). Таким образом, поскольку отсутствие скоса возможно в различных вариантах реализации изобретения, скос 226 может определить глубину выемки в самой глубокой точке от около 0 дюймов до около 0,05 дюйма, например, от около 0 дюймов до около 0,04 дюйма, от 0 дюймов около 0,03 дюйм, от 0 дюймов до около 0,02 дюймов, от 0 дюймов до около 0,015 дюйма, от 0,005 дюйма до около 0,05 дюйма, от 0,005 дюйма до около 0,04 дюйма, от 0,005 дюйма до около 0,03 дюйма, от 0,005 дюйма до около 0,02 дюйма, от 0,005 дюйма до около 0,015 дюйма, от 0,01 дюйма до около 0,05 дюйма, от 0,01 дюйма до около 0,04 дюйма, от 0,01 дюйма до около 0,03 дюйма, от 0,01 дюйма до около 0,02 дюйма и т.д. (1 дюйм = 2.5 см)
[0061] На Фиг. 3A-3D являются сечениями, иллюстрирующими различные компоновки для уровня 4 отделки шва между двумя стеновыми листами. В частности, на Фиг. 3А и 3В показан шов между двумя скошенными листами (например, листами, прилегающими по направлению машинной обработки), где на Фиг. 3А в сравнительных целях показана обычная система с несколькими слоями шовного герметика, и на Фиг. 3В показан один слой шовного герметика в соответствии с вариантами реализации данного изобретения. На Фиг. 3С и 3D показан шов, где сходятся две прямые кромки без скоса (например, соединение встык или шов направления машинной обработки без скоса). В этом отношении на Фиг. 3С показана обычная многослойная система для целей сравнения, тогда как на Фиг. 3D показано нанесение одного слоя шовного герметика в соответствии с вариантами реализации данного изобретения. Хотя показаны внутренние части листа, следует понимать, что может быть нанесен покровный материал, как описано выше.
[0062] На Фиг. 3А, лист в сборе 300 содержит первый лист 302, имеющий внутреннюю часть 304 и скошенную кромку 306. Второй лист 308 содержит внутреннюю часть 310 и скошенную кромку 312. Скошенные кромки 306 и 312 сходятся и образуют скошенный шов 314. Лента 316 наносится на шов 314. Обычные системы требуют слой 318 шовного герметика для вделывания ленты 316 в шов 314. Для размещения ленты 316 и слоя шовного герметика 318 вместе могут использоваться обычные распределяющие устройства. После высыхания слоя 318 шовного герметика на ленту 316 наносится второй слой 320 шовного герметика. Затем после высыхания второго слоя 320 третий слой 322 шовного герметика наносится на второй слой 320. Эти три слоя 318, 320 и 322 шовного герметика требуются в обычных системах для компенсации значительной усадки вследствие химической структуры обычного шовного герметика.
[0063] На Фиг. 3В показана однослойная система в соответствии с иллюстративными вариантами реализации данного изобретения. Лист в сборе 324 содержит первый лист 326, имеющий внутреннюю часть 328 и скошенную кромку 330. Второй лист 332 содержит внутреннюю часть 334 и скошенную кромку 336. Следует понимать, что обе скошенные кромки 330 и 336 могут иметь меньший наклон, чем обычные скошенные кромки 306 и 312, показанные на Фиг. 3А, и как описано со ссылкой на Фиг. 2В. Скошенные кромки 306 и 312 сходятся и образуют скошенный шов 338. Лента 340 может наноситься на шов 338 с помощью клея 342. Клей 342 может быть в любом подходящем расположении относительно ленты 340, но в некоторых вариантах реализации изобретения этот клей находится на нижней поверхности ленты 340 и опционально защищен пленкой. Этот клей может быть любым подходящим клеем, например, наносимым под давлением (таким как от руки, ножа, валика или другого устройства). В отличие от обычного расположения, показанного на Фиг. ЗА, требуется только один слой шовного герметика 344, как показано на Фиг. 3В.
[0064] На Фиг. 3С-3D показаны альтернативные варианты реализации изобретения для шва с прямоугольными кромками (т.е. без скоса), которые могут быть использованы в соединении встык или в соединении нескошенных кромок в направлении машинной обработки. На Фиг. 3С, лист в сборе 346 содержит первый лист 348, имеющий внутреннюю часть 350 и нескошенную кромку 352. Второй лист 354 содержит внутреннюю часть 356 и нескошенную кромку 358. Нескошенные кромки 352 и 358 сходятся и образуют нескошенный шов 360. Лента 362 наносится на шов 360. Обычные системы требуют слой 364 шовного герметика для вделывания ленты 362 на шов 360. Как отмечалось выше, обычные распределяющие устройства могут использоваться для размещения ленты 362 и слоя шовного герметика 364 вместе. После высыхания слоя 364 шовного герметика на ленту 362 наносится второй слой 366 шовного герметика. Затем, после высыхания второго слоя 366, третий слой 368 шовного герметика наносится на второй слой 366. Эти три слоя 318, 320 и 322 шовного герметика компенсируют значительную усадку в обычных шовных герметиках.
[0065] На Фиг. 3D показана однослойная система для шва без скоса кромок в соответствии с иллюстративными вариантами реализации данного изобретения. Лист в сборе 370 содержит первый лист 372, имеющий внутреннюю часть 374 и нескошенную кромку 376. Второй лист 378 содержит внутреннюю часть 380 и нескошенную кромку 382. Нескошенные кромки 376 и 382 сходятся и образуют нескошенный шов 384. Лента 386 может наноситься на шов 384 с помощью клея 388. Клей 388 может быть в любом подходящем расположении относительно ленты 386, но в некоторых вариантах реализации изобретения этот клей находится на нижней поверхности ленты 386 и опционально защищен пленкой. Клей может быть любым подходящим клеем, например, наносимым под давлением. В отличие от обычного расположения, показанного на Фиг. 3С, требуется только один слой шовного герметика 390, как показано на Фиг. 3D.
[0066] Обычные системы, как показано на Фиг. 3А и 3С, требуют три слоя шовного герметика (318, 320 и 322) и (364, 366 и 368), вследствие чего пользователю приходится работать с шовным герметикой значительно выше плоскости (Р) листа на высоте (Н), как показано. Высота (Н) даже более важна в вариантах реализации изобретения с прямоугольными кромками (как типичных при рассмотрении соединений встык), как например, показанная на Фиг. 3С, так как под плоскостью (Р) листа нет скоса для приема некоторого количества герметика. Например, высота (Н) обычных систем может быть, по меньшей мере около 0,25 см (0,1 дюйма), например, по меньшей мере около 0,3175 см (0,125 дюйма) или выше. Пользователь должен иметь значительные навыки для работы с герметикой, чтобы он казался плоским при взгляде невооруженным глазом, при работе высоко над плоскостью листа. Как правило, шовный герметик постепенно разравнивается дальше и дальше от шва 314 или 360 соответственно. Благодаря значительной высоте (Н) разравнивание происходит при существенной ширине (W), как показано, чтобы получить внешний вид плоского покрытого шва. Например, ширина (W) обычных вариантов реализации изобретения, как показано на Фиг. 3А и 3С, может быть по меньшей мере около 50,8 см (30 дюймов), например, около 91,44 см (36 дюймов) или больше в обычных системах.
[0067] Варианты реализации изобретения, показанные на Фиг. 3В и 3D, эффективно приводят к меньшей высоте (Н) и ширине (W) для нанесения и разравнивания шовного герметика по сравнению с (Н) и (W) соответствующих обычных компоновок, показанных на Фиг. 3А и 3С соответственно. Поэтому от пользователя не требуется работать высоко над плоскостью (Р) листа и, таким образом, не нужно разравнивать слой герметика 344 и 390 соответственно насколько широко, как в обычных системах, показанных на Фиг. 3А и 3С. Например, высота (Н) в некоторых разработанных вариантах реализации изобретения может быть менее 0,25 см (0,1 дюйма) и, предпочтительно, высота (Н) составляет меньше 0,7 дюйма, например, около 0,0625 дюйма или меньше или около 0,05 дюйма или меньше (например, от 0,02 дюйма до около 0,1 дюйма, от 0,02 дюйма до около 0,07 дюйма, от 0,02 дюйма до около 0,0625 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,07 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,0625 дюйма и т.д.). Аналогичным образом, ширина (W) в вариантах реализации изобретения, показанных на Фиг. 3В и 3D для разравнивания шовного герметика 344 и 390 соответственно, может быть значительно меньше, чем ширина (W) в соответствующих обычных системах (например, как показано на Фиг. 3А и 3С). Например, меньшая ширина (W) в предпочтительных вариантах реализации изобретения может быть около 20 дюймов или меньше, например около 18 дюймов или меньше, 15 дюймов или меньше, 12 дюймов или меньше (например, от около 5 дюймов до около 20 дюймов, от около 5 дюймов до около 15 дюймов, от около 5 дюймов до около 12 дюймов, от около 5 дюймов до около 10 дюймов и т.д.).
[0068] На Фиг. 4А и 4В показаны иллюстративные варианты реализации изобретения для обработки швов, где листы сходятся под углом, например, для образования угла стены. Упрочняющий элемент угла можно определить и усилить углы, обеспечить непрерывность между пересекающимися плоскостями гипсокартонных листов и скрыть угловые швы между гипсокартонными панелями, когда они покрыты герметиком. Например, для иллюстрации внешнего угла, на Фиг. 4А показана стеновая конструкция 400, содержащая первый лист 410, имеющий поверхность 412. Второй лист 420 имеет поверхность 422. Листы 410 и 420 сходятся на угле для образования углового шва 424, прилегающего к чистой кромке 426 листа 410. Угол (х) определяется пересечением поверхностей 412 и 422 и является тем, что понимается в данной области техники как внешний угол. Внешний угол может быть любым подходящим углом в зависимости от конфигурации стены и размеров, как понимается в данной области техники. Обычно угол (х) является тупым углом, как показано на Фиг. 4А, т.е. угол превышает 180°, хотя возможны и более малые углы. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения, угол (х) может быть в пределах, например, от около 180° до около 300°, в том числе углы около 270°, такие как от около 230° до около 330°, от около 250° до около 310°, от около 260° до около 300°, от около 260° до около 280°, от около 265° до около 275° или от около 268° до около 272°.
[0069] Как видно в разобранном виде на Фиг. 4А, упрочняющий элемент 428 наносится на шов внешнего угла 424 и чистую кромку 426 для покрытия и защиты кромки 426 и шва 424. Элемент 428 содержит поверхность элемента 430 с упрочняющей подкладкой 432, которая имеет ширину, не превышающую ширину поверхности элемента 430 в некоторых вариантах реализации изобретения. Клей 434 используется для нанесения элемента 428 на шов внешнего угла 424 и чистую кромку 426. Шовный герметик, в том числе однослойный шовный герметик, в соответствии с вариантами реализации изобретения, наносится на этот элемент для сокрытия элемента и шва. Герметик, после нанесения и высыхания, может быть отшлифован и покрашен для обеспечения единообразного эстетичного внешнего вида.
[0070] Для иллюстрации внутреннего угла, на Фиг. 4В показана стеновая конструкция 450, содержащая первый лист 452, имеющий поверхность 454. Второй лист 460 имеет поверхность 462. Листы 452 и 460 сходятся под углом и образуют угловой шов 464. Угол (х) определяется пересечением поверхностей 454 и 462 и является тем, что понимается в данной области техники как внутренний угол. Внутренний угол может быть любым подходящим углом в зависимости от конфигурации стены и размеров, как понимается в данной области техники. Обычно угол (у) - это угол менее 180°, хотя возможны и большие углы в более редких ситуациях. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения, угол (у) может быть в пределах, например, от около 30° до около 180° или от около 45° до около 135°, в том числе углы около 90°, такие как от около 60° до около 120°, от около 70° до около 110°, от около 80° до около 100°, от около 85° до около 95°, от около 88° до около 92°.
[0071] Как видно в разобранном виде на Фиг. 4В, упрочняющий элемент 466 наносится на шов внутреннего угла 464 для покрытия и защиты шва 464. Элемент 466 содержит поверхность элемента 468 с упрочняющей подкладкой 470, которая имеет ширину, не превышающую ширину поверхности элемента 468 в некоторых вариантах реализации изобретения. Клей 472 используется для нанесения элемента 466 на шов 464. Шовный герметик, в том числе однослойный шовный герметик, в соответствии с вариантами реализации изобретения, наносится на этот элемент для сокрытия элемента и шва. Герметик, после нанесения и высыхания, может быть отшлифован и покрашен для обеспечения единообразного эстетичного внешнего вида.
[0072] Желательно, чтобы поверхность элемента 430 или 468 состояла из ненабухающей бумаги (натуральной или синтетической) в некоторых вариантах реализации изобретения. Ненабухающая бумага особенно желательна в однослойных системах, поскольку меньше герметика будет проходить над бумагой и скрывать любое нежелательное набухание, которое может привести к выпучиванию или к другим неприглядным результатам. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения поверхность 430 или 468 имеет размерную стабильность менее чем около 0,4% расширения в направлении машинной обработки (MD) и менее чем около 2,5% расширения в направлении, поперечном машинной обработке (CD) (например, менее около 0,3% MD расширения и менее около 1,5% CD расширения, таком как менее 0,2% MD расширения и менее 1% CD расширения после 30-минутного погружения в воду, ASTM С474-05, раздел 12. Следует понимать, что варианты реализации изобретения, которые проходят испытание относительно ASTM С474-05, также могут превышать минимальные функциональные требования, изложенные в ASTM С475 / С475М - 12 "Стандартные спецификации для шовного герметика" и "Шовная лента для отделочных гипсокартонных листов".
[0073] В некоторых вариантах реализации изобретения поверхность 430 или 468 имеет толщину от около 0,01 дюйма (≈0,0254 см) до около 0,125 дюйма (≈0.318 см), такую как от около 0,05 дюйма (≈0,127 см) до около 0,0625 (≈159 см). Следует понимать, что шовная лента может иметь материалы, характеристики и свойства такие же, как поверхность упрочняющего элемента.
[0074] Подкладка 432 или 470 для упрочняющего элемента 428 или 466 может состоять из любого подходящего материала, который обеспечивает прочность для композита упрочняющего элемента. Подкладочный материал целесообразен для уменьшения, контроля или ликвидации трещин в шве в углах стен, когда происходят сдвиги строительного каркаса и незначительные перемещения стены. Кроме того, подкладочный материал, в сочетании с облицовочным материалом, выполняет функцию образования правильной и прямой угловой линии вдоль общей точки, где две стены соединяются или пересекаются под углом. К примеру, подкладка элемента 432 или 470 может иметь композитное ламинированное строение, слоистую бумагу (синтетическую или натуральную), термопластическое, термореактивное, натуральное или синтетическое волокно, углеродное волокно, полиэфир, поликарбонат, стекловолокно, нетканые натуральные или синтетические материалы, тканые природные или синтетические материалы, крученый полиолефин или такие металлы, как, например, электрооцинкованная и/или горячеоцинкованная сталь, обработанный фосфат цинка и/или высушенное на месте хромированное покрытие, или другой обработанный или покрытый металл и тому подобное. Например, в одном иллюстративном варианте реализации изобретения, подкладка 432 или 470 образуется из оцинкованной стали. Желательно, чтобы подкладка элемента 432 или 470 имела любую подходящую толщину, например, толщину по меньшей мере около 0,010, например, от около 0,012 дюйма (≈0,030 см) до около 0,0625 дюйма (≈0,159 см), например, от около 0,012 дюйма до около 0,030 дюйма (≈0,0762 см). В некоторых вариантах подкладочного материала, например, когда используется оцинкованная сталь, подкладка обычно придает твердость по шкале твердости по Роквеллу В от около 45 до около 85, такую как от около 55 до около 65 при измерении согласно ASTM Е18-03.
[0075] Подготовка элементов иллюстрируется в вариантах реализации изобретения с поверхностью ненабухающей бумаги с подкладкой из оцинкованной стали. Элементы готовятся пропусканием листовой стали (на катушке) через ряд прогрессивных штампов, и облицовочный материал и металлическая подкладка вводятся сразу же после последнего набора штампов. Облицовка и прокладка могут быть склеены вместе термоклеем в некоторых вариантах реализации изобретения. Другие способы для образования упрочняющих элементов, образованных из различных материалов, будут очевидны каждому специалисту в данной области техники.
[0076] На Фиг. 5-18 показаны различные иллюстративные варианты реализации изобретения. В частности, на Фиг. 5 показан вырез листа для раскрытия клея панели, наносимого на каркас. На Фиг. 6 показан монтаж помещения после покраски. Как показано на Фиг. 6, монтаж готовой стены в соответствии с вариантами реализации изобретения может достичь отделки гипсокартона уровня 4 одним слоем шовного герметика и без необходимости использования нескольких слоев шовного герметика, как в обычных системах. В дополнение, на Фиг. 7 показана шовная лента, которая липким образом наносится на швы гипсокартонных панелей перед тем, как эти гипсокартонные панели будут обработаны шовным герметиком.
[0077] Что касается монтажа внутренних и внешних углов, на Фиг. 8 показаны элементы внешнего угла, которые изготавливаются с поверхностью из ненабухающей бумаги с металлической подкладкой. Между тем, на Фиг. 9 показан упрочняющий элемент внутреннего угла с отделкой с поверхностью из неразбухающей бумаги и металлической подкладкой, вручную запрессовываемой на месте. На Фиг. 10-11 показано применение вариантов реализации элементов с помощью валика. На Фиг. 12 показаны части элемента внешнего угла. На Фиг. 13 показан монтаж комнаты со всеми установленными элементами внутренних и внешних углов и лентой для плоских швов. На Фиг. 14 показана лента для плоских швов на упрочняющем элементе внутреннего угла в верхнем левом углу изображения. Нижний правый угол изображения иллюстрирует один слой шовного герметика, наносимый для обеспечения отделки гипсокартона уровня 4 в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0078] На Фиг. 15 показана лента для плоских швов с нанесенным одним слоем шовного герметика на левой стороне изображения. Можно увидеть, что стыковой шов (шов нескошенных кромок) без скоса был скрыт путем нанесения одного слоя шовного герметика и последующего шлифования. Правая сторона изображения иллюстрирует законченный окрашенный вид. На Фиг. 16 показан монтаж помещения с установленной обработкой шва, тогда как на Фиг. 17 показан вырез готовой стены для раскрытия панельного клея, наносимого на каркас лентой, и одного слоя обработки шва. Более того, на Фиг. 18 показан гипсокартонный лист с обычной отделкой гипсокартона уровня 4 только с разравниванием шириной 30,48 см. (12 дюймов) в соответствии с вариантами реализации изобретения.
[0079] В этих и других вариантах реализации изобретения, композиция шовного герметика в соответствии с настоящим изобретением содержит (а) вяжущее вещество, (b) полые шары (иногда называемые пузырями), имеющие среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 689,5 кПа (100 фунтов на кв. дюйм) (например, по меньшей мере около 1,72 МПа (250 фунтов на кв. дюйм)), измеренную в соответствии с ASTM D 3102-78, и опционально другие ингредиенты. Предпочтительно композиция шовного герметика показывает низкую усадку. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения композиция шовного герметика показывает усадку около 10% или меньше по объему, например, около 7% или меньше, например, около 5% или меньше, около 2% или меньше, около 1% или меньше, около 0,1% или меньше или около нуля (нет усадки), измеренную согласно ASTM С4 74-05, раздел 6.
3
3
3
3
3
[0080] Шовный герметик может иметь любую подходящую плотность, но предпочтительна сверхлегкая композиция, имеющая плотность около 10 фунтов/галлон или меньше, например около 8 фунтов/галлон или меньше. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения шовный герметик имеет плотность от около 2 фунтов/галлон (≈ 240 кг/м) до около 8 фунтов/галлон (≈960 кг/м) (предпочтительно от около 2 фунтов/галлон для около 6 фунтов/галлон (≈ 720 кг/м), более предпочтительно от около 3 фунтов/галлон (≈ 360 кг/м) до около 4 фунтов/галлон (≈ 480 кг/м)).
[0081] Вязкость шовного герметика, который наносится путем распыления, может различаться. Предпочтительно, чтобы вязкость шовного герметика находилась в пределах от около 10000 сантипуаз (в данном документе сокращена до сП) до около 25000 сП. В некоторых вариантах реализации изобретения вязкость шовного герметика находится в пределах от около 10000 сП до около 23000 сП. В некоторых вариантах реализации данного изобретения вязкость шовного герметика находится в пределах от около 10000 сП до около 20000 сП. В некоторых вариантах реализации изобретения вязкость шовного герметика находится в пределах от около 10000 сП до около 16000 сП. В некоторых вариантах реализации изобретения вязкость шовного герметика находится в пределах от около 15000 сП до около 20000 сП. В некоторых вариантах реализации изобретения вязкость шовного герметика находится в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП. Вязкость измеряется согласно ASTM С474-05, раздел 5, с помощью вискозиметра Brabender CW со штырем типа А, размером чашки для образцов в 0.25 л (1/2 пинта) с 250 см-г картриджем Brabender Torque-Head и 75 об/мин. Затем измеренные единицы преобразуются из единиц Брабендера в сантипуазы (сП). Следует отметить, что вязкость данного шовного герметика значительно отличается от обычных шовных герметиков с типичной вязкостью от 20000 сП до 60000 сП и также от красок с типичной вязкостью от 700 сП до 1400 сП.
[0082] Как правило, композиция представляет собой шовный герметик высыхающего типа, когда герметик твердеет благодаря испарению воды. Таким образом, в некоторых вариантах реализации изобретения, композиция шовного герметика существенно свободна от материалов затвердевающего типа, таких как штукатурный гипс, цемент или другие гидравлически твердеющие материалы. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения предпочтительно, чтобы композиция шовного герметика могла быть существенно свободна от сырьевых материалов, таких как: сыпучий наполнитель, глина, крахмал или слюда; включая такие примеры, как: карбонат кальция, вспученный перлит, магнезит кальция, известняк, дигидрат сульфата кальция, загустевающая глина, такая как аттапульгитная глина, слоистая глина, такая как каолиновая глина, тальки и диатомитовая земля. Кроме того, желательно, чтобы композиция шовного герметика была существенно свободной от любой комбинации вышеупомянутых сырьевых материалов.
[0083] Используемый здесь «существенно свободный» от таких затвердевающих минералов, сыпучих наполнителей, глин, крахмала, слюды или их комбинации означает, что композиция шовного герметика содержит либо (i) 0 весовой % на основе веса композиции, или нет таких затвердевающих минералов, сыпучего наполнителя, глин, крахмала, слюды или их комбинации или (ii) неэффективное или (iii) незначительное количество таких затвердевающих материалов, сыпучих наполнителей, глин, крахмалов, слюд или их комбинации. Пример неэффективного количества - это количество ниже порогового значения для достижения предполагаемой цели использования таких затвердевающих минералов, сыпучего наполнителя, глин, крахмала или слюды или их комбинации, как очевидно каждому специалисту в данной области техники. Незначительное количество может быть, например, ниже около 5% по весу, таких как ниже около 2% по весу, ниже около 1% по весу, ниже около 0,5% по весу, ниже около 0,2% по весу, ниже 0,1% по весу, или ниже около 0,01% по весу, как будет очевидно каждому специалисту в данной области техники. Однако при желании в альтернативных вариантах реализации изобретения такие ингредиенты могут быть включены в композицию шовного герметика.
[0084] В альтернативных вариантах реализации изобретения может присутствовать сыпучий наполнитель (например, карбонат кальция или известняк) или слоистая глина, такая как, каолиновая глина. В некоторых вариантах реализации изобретения эти сырьевые материалы могут быть добавлены для адаптации шовного герметика к желаемому субъективному ощущению конечного пользователя во время процесса нанесения. Эти сырьевые материалы, используемые здесь, никоим образом не изменяют физические свойства шовного герметика. В таких вариантах реализации изобретения может быть включено до около 40% по весу сыпучего наполнителя, такого как карбонат кальция или известняк. Сыпучий наполнитель, если в некоторых вариантах реализации изобретения содержится, может присутствовать, например, в количестве до 35% по весу, до около 30% по весу, до около 25% по весу, до около 20% по весу, до около 15% по весу, до около 10% по весу, до около 5% по весу, или до около 1% по весу, добавленного, исходя из веса влажной композиции. Каждая из вышеупомянутых конечных точек может иметь нижний предел, например, начиная с 1% по весу, 5% по весу, 10% по весу, 15% по весу, 20% по весу, 25% по весу, 30% по весу или 35% по весу, как количественно соответствующий.
[0085] Например, в различных вариантах реализации изобретения сыпучий наполнитель может присутствовать от около 1% по весу до около 40% по весу, например, от около 1% по весу до около 30% по весу, от около 1% по весу до около 25% по весу, от около 1% по весу до около 20% по весу, от около 1% по весу до около 15% по весу, от около 1% по весу до около 10% по весу, от около 5% по весу до около 30% по весу, от около 5% по весу до около 25% по весу, от около 5% по весу до около 20% по весу, от около 5% по весу до около 15% по весу, от около 5% по весу до около 10% по весу до около 15% по весу, от около 10% по весу до около 30% по весу, от около 10% по весу до около 25% по весу, от около 10% по весу до около 20% по весу, от около 15% по весу до около 30% по весу, от около 15% по весу до около 25% по весу или от около 20% по весу до около 30% по весу.
[0086] Если содержится, слоистая глина, такая как каолиновая глина, может присутствовать в некоторых вариантах реализации изобретения, например, в количествах до около 5% по весу, до около 4,5% по весу, до около 4% по весу, до около 3,5% по весу, до около 3% по весу, до 2,5% по весу, до около 2% по весу, до около 1,5% по весу, до около 1% по весу, до около 0,5% по весу, или до около 0,1% по весу, добавленная, исходя из веса влажной композиции. Каждая из вышеупомянутых конечных точек может иметь нижний предел, например, начиная от 0,1% по весу, 0,5% по весу, 1% по весу, 1,5% по весу, 2% по весу, 2,5% по весу, 3% по весу, 3,5% по весу, 4% по весу или 4,5% по весу, как количественно соответствующий.
[0087] Например, в различных вариантах реализации изобретения, слоистая глина, такая как каолиновая глина, может присутствовать от около 0,1% по весу до около 5% по весу, например, от около 0,1% по весу до около 4% по весу, от около 0,1% по весу до около 3% по весу, от около 0,1% по весу до около 2% по весу, от около 0,1% по весу до около 1% по весу, от около 0,1% по весу до около 0,5% по весу, от около 0,5% по весу до около 5% по весу, от около 0,5% по весу до около 4% по весу, от около 0,5% веса до около 3% по весу, от около 0,5% по весу до около 2% по весу, от около 0,5% по весу до около 1% по весу, от около 1% по весу до около 5% по весу, от около 1% по весу до около 4% по весу, от около 1% по весу до около 3% по весу, от около 1% по весу до около 2% по весу, от около 2% по весу до около 5% по весу, от около 2% по весу до около 4% по весу, от около 2% по весу до около 3% по весу, от около 3% по весу до около 5% по весу, от около 3% по весу до около 4% по весу или от около 4% по весу до около 5% по весу.
[0088] Любые подходящие вяжущие вещества могут использоваться для получения желаемого шовного герметика в соответствии с аспектами изобретения. Требуемые вяжущие вещества удерживают частицы в композиции вместе и образуют пленку. В некоторых вариантах реализации изобретения вяжущее вещество выбирается из: полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций. Вяжущее вещество в некоторых вариантах реализации изобретения имеет температуру стеклования (Tg) от около 32°F (≈ 0°С) до около 70° F (≈ 21°С), например, от около 32°F до около 66°F (≈ 18°С), такую как от около 40°F (≈ 5°С) до около 60°F (≈ 15°С), например, около 55°F (≈13°С). Вяжущее вещество в некоторых вариантах реализации изобретения имеет минимальную температуру пленкообразования (MMFT) от около 32°F до около 90°F (≈ 32°С), например, от около 32°F до около 86°F (≈ 30°С), такую как от около 40°F (≈ 5°С) до около 60°F (≈ 15°С), например, около 52°F (≈11°С).
[0089] В некоторых вариантах реализации изобретения, вяжущее вещество вообще может быть любой подходящей пленкообразующей смолой (или их комбинациями), способной создать прочную пленку и связывать твердые материалы с поверхностью, на которую композиция шовного герметика наносится. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения вяжущее вещество может быть полимером акриловой кислоты и/или сополимером акриловой кислоты. Вяжущее вещество представлено в виде водной эмульсии в некоторых вариантах реализации изобретения, с подходящим носителем латексной эмульсии, включая, помимо прочего, акрилики, такие как, например, виниловые акрилики и стиролсодержащие акрилики. В некоторых вариантах реализации изобретения подходящие вяжущие вещества содержат акриловый латекс, виниловый акрилик, винилацетат, полиуретан и/или их комбинации.
[0090] Практически используемые носители латексной эмульсии включают в себя полиакрилатэфирплимеры, продаваемые под торговыми названиями RHOPLEX (Rohm & Хаас), акриловые полимеры, виниловые акриловые полимеры, например, виниловые ацетат-бутилакрилатсополимеры, стирольные акриловые полимеры и винилацетатполимеры, продаваемые под торговыми названиями UCAR™ и NEOCAR™ (Dow Chemical Company, Мичиган), например UCAR™ 367; эмульсионные полимерные продукты, продаваемые под торговым названием VINREZ (Halltech, Inc., Онтарио); винилакриловые полимеры, продаваемые под торговой маркой Plioway (Eliokem, Огайо); полимеры акриловые, винилакриловые и стиролакриловые латекс полимеры, продаваемые на рынке под торговым названием AQUAMAC™ (Resolution Specialty Materials, ООО, Иллинойс); и винил акриловая смола, продаваемая под торговым названием VINREZ 663 V15 (Halltech, Inc., Онтарио), которая имеет температуру стеклования около 18°С. Другой вяжущий материал винилакрилового сополимера продается под идентификационным номером продукта НР-31-496 (Halltech, Inc., Онтарио), и имеет температуру стеклования около 0°С.
[0091] Подходящие функционализированные акрилики, алкиды, полиуретаны, полиэфиры и эпоксидные смолы можно получать из целого ряда коммерческих источников. Практически используемые акрилики продаются под торговым названием ACRYLOID™ (Rohm & Хаас, Co., Пенсильвания); практически используемые эпоксидные смолы продаются под торговым названием EPON™ (Resolution Specialty Materials, LLC, Иллинойс); практически используемые полиэфирные смолы продаются под торговым названием CYPLEX (Cytec Industries, Нью-Джерси); а практически используемые виниловые смолы продаются под торговым названием UCAR™ (Dow Chemical Company, Мичиган).
[0092] Вяжущее вещество может входить в композицию шовного герметика в любом подходящем количестве. Например, вяжущее вещество может входить в количестве от около 5% по весу до около 100% по весу (по содержанию сухого вещества) влажной композиции, таком как от около 20% по весу до около 80% по весу, от около 30% по весу до около 70% по весу, от около 40% по весу до около 60% по весу, и т.д.
[0093] Полые шары содержат замкнутый воздух, заключенный внутри твердого барьера. Поскольку воздух содержится в твердой оболочке, он не объединяется, так что в целом воздух может быть распределен по всему герметику и поддерживает существенно однородную плотность. Полые шары способствуют более низкой плотности, но желательно иметь хорошие прочностные свойства, так что полые шары влияют на сопротивление раздавливанию и высохший шовный герметик после нанесения существенно не хрупкий, в некоторых вариантах реализации изобретения, в отличие от обычного шовного герметика, который хрупкий и ломкий.
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
[0094] Шары в некоторых вариантах реализации изобретения облегчают получение сверхлегкого шовного герметика, что приводит к желаемым свойствам и создает меньше механической нагрузки на пользователя при подъеме герметика в ведрах и т.д. в течение рабочего дня. Шары могут иметь любую подходящую плотность, такую как плотность от около 0,0015 фунта на дюйм до около 0,04 фунта на дюйм, например, от около 0,0018 фунта на дюйм (≈ 0,05 г/см) до около 0,036 фунта на дюйм (≈ 1 г/см), такую, как от около 0,0036 фунта на дюйм (≈ 0,1 г/см) до около 0,0253 фунта на дюйм (≈ 0,7 г/см). Что касается прочности, то, например, шары могут иметь среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 50 фунтов на кв. дюйм (≈ 340 кПа), измеренную согласно ASTM D 3102-78, такую как изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 100 фунтов на кв. дюйм (≈ 690 кПа). Например, изостатическая прочность шаров может быть от около 50 фунтов на кв. дюйм до около 50000 фунтов на кв. дюйм (≈ 344740 кПа), от около 50 фунтов на кв. дюйм до около 25000 фунтов на кв. дюйм (≈172000 кПа), от около 50 фунтов на кв. дюйм до около 10000 фунтов на кв. дюйм, от около 50 фунтов на кв. дюйм до около 5000 фунтов на кв. дюйм (≈ 34000 кПа), от около 50 фунтов на кв. дюйм до около 1000 фунтов на кв. дюйм, от около 50 фунтов на кв. дюйм до около 500 фунтов на кв. дюйм (≈ 3450 кПа), от около 100 фунтов на кв. дюйм до около 50000 фунтов на кв. дюйм, от около 100 фунтов на кв. дюйм до около 25000 фунтов на кв. дюйм, от около 100 фунтов на кв. дюйм до около 10000 фунтов на кв. дюйм, от около 100 фунтов на кв. дюйм до около 5000 фунтов на кв. дюйм, от около 100 фунтов на кв. дюйм до около 1000 фунтов на кв. дюйм, от около 100 фунтов на кв. дюйм до около 500 фунтов на кв. дюйм, от около 250 фунтов на кв. дюйм (≈ 1720 кПа) до около 50000 фунтов на кв. дюйм, от около 250 фунтов на кв. дюйм до около 25000 фунтов на кв. дюйм, от около 250 фунтов на кв. дюйм до около 10000 фунтов на кв. дюйм, от около 250 фунтов на кв. дюйм до около 5000 фунтов на кв. дюйм, от около 250 фунтов на кв. дюйм до около 1000 фунтов на кв. дюйм, от около 250 фунтов на кв. дюйм до около 500 фунтов на кв. дюйм, от около 500 фунтов на кв. дюйм до около 50000 фунтов на кв. дюйм, от около 500 фунтов на кв. дюйм до около 25000 фунтов на кв. дюйм, от около 500 фунтов на кв. дюйм до около 10000 фунтов на кв. дюйм, от около 500 фунтов на кв. дюйм до около 5000 фунтов на кв. дюйм, от около 500 фунтов на кв. дюйм до около 1000 фунтов на кв. дюйм, от около 1000 фунтов на кв. дюйм до около 50000 фунтов на кв. дюйм, от около 1000 фунтов на кв. дюйм до около 25000 фунтов на кв. дюйм, от около 1000 фунтов на кв. дюйм до около 10000 фунтов на кв. дюйм, от около 1000 фунтов на кв. дюйм до около 5000 фунтов на кв. дюйм, от около 2500 фунтов на кв. дюйм (≈ 17200 кПа) до около 50000 фунтов на кв. дюйм, от около 2500 фунтов на кв. дюйм до около 25000 фунтов на кв. дюйм, от около 2500 фунтов на кв. дюйм до около 10000 фунтов на кв. дюйм, от около 2500 фунтов на кв. дюйм до около 5000 фунтов на кв. дюйм и т.д.
[0095] Примеры типов шаров в соответствии с вариантами реализации изобретения включают боросиликат кальция, полистирол, керамику, переработанное стекло, пеностекло и легкие полиолефиновые шарики и/или любые другие химические виды пластика. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения шары для использования в шовном герметике включают, помимо прочего, стеклянные шарики из боросиликата и натронной извести (например, продаваемые под торговым названием Scotchlite™ (3м)), многоячеистые полые стеклянные микрошары (например, продаваемые под торговым названием Omega-Bubbles™ (Omega Minerals)), расширяемые полимерные микрошары (например, продаваемые под торговым названием DUALITE (Henkel)), полиолефиновые микрошары и полистирольные микрошары (например, продаваемые под торговым названием Spex⋅Lite (Schabel Polymer Technology, LLC), расширенные стеклянные шарики (например, продаваемые под торговым названием Poraver North America) и их комбинации. Как иллюстративные варианты реализации изобретения, подходящие шары могут содержать Scotchlite™ (3М) K1 и/или K15.
[0096] Шары могут иметь любой подходящий диаметр и могут быть предоставлены в любой подходящей концентрации. Следует понимать, что термин "шары" известен в данной области техники и не подразумевает совершенно геометрически правильные шары, поскольку шары могут быть неправильной формы. Таким образом, диаметр используемый здесь, относится к диаметру наименьшего геометрически правильного шара, который охватывает фактический шар. В некоторых вариантах реализации изобретения шары могут иметь диаметр от около 10 мкм до около 100 мкм, такой как от около 40 мкм до около 80 мкм или около 50 мкм до около 70 мкм. Что касается количеств, то в некоторых вариантах реализации изобретения шары присутствуют в размере от около 2% до 50% по весу влажной композиции, такой как, например, от около 5% до около 35%, от около 7% до около 25% или от около 10% до около 20%.
[0097] Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения композиция шовного герметика опционально содержит поверхностно-активное вещество. Желательно, что поверхностно-активное вещество могло способствовать стабилизации вяжущего вещества, поскольку вяжущее вещество не выпадает в виде хлопьев. Кроме того, желательно, чтобы поверхностно-активное вещество могло обеспечивать смачивающее или диспергирующее действие. В этом отношении, когда сухие сырьевые материалы добавляются в воду, эти сухие материалы могут конкурировать за воду и образовывать нежелательные агломерации. Таким образом, в некоторых вариантах реализации изобретения поверхностно-активное вещество добавляется для облегчения смешивания при включении сухих материалов в жидкость и дополнительно помогает в перекачивании шовного герметика из заполнительных станций в ведра во время изготовления. Кроме того, поверхностно-активное вещество полезно во время использования при нанесении шовного герметика, например, из распределяющих устройств, известных в данной области техники.
[0098] Например, в некоторых вариантах реализации изобретения поверхностно-активное вещество может быть неионным поверхностно-активным веществом, имеющим гидрофильно-липофильный баланс (HLB) от около 3 до около 20, такой как от около 4 до около 15 или от около 5 до около 10. Следует понимать, что поверхностно-активное вещество со значениями HLB ниже 9 обычно считается липофильным, вещество со значениями между 11 и 20 обычно считается гидрофильным, а вещество со значениями между 9 и 11 обычно считается промежуточным. Подходящие неионные поверхностно-активные вещества имеющие значение HLB ниже около 9 содержат, помимо прочего, октилфенолэтоксилаты и нонилфенолэтоксилаты, в том числе неионные поверхностно-активные вещества со значениями HLB ниже около 9, продаваемые под торговыми названиями TRITON™ и TERGITOL™ (Dow Chemical Company, Мичиган). Подходящие неионные поверхностно-активные вещества, имеющие значение HLB больше около 11 содержат октилфенолэтоксилаты и нонилфенолэтоксилаты, которые имеют больше единиц окиси этилена, чем неионные поверхностно-активные вещества, имеющие значение HLB ниже около 9. Практически используемые поверхностно-активные вещества, имеющие значения HLB больше около 11, продаются под торговым названием TRITON™ (Dow Chemical Company, Мичиган). Другие поверхностно-активные вещества могут также использоваться при том условии, что значение HLB (смеси) поверхностно-активных веществ равняется тому, как ранее описано для композиций шовного герметика и их комбинаций. Если содержится неионное поверхностно-активное вещество, то оно может присутствовать в подходящем количестве, таком как от около 0,001% до 15% по весу влажной композиции, таком как, например, от около 0,001% до около 10%, от около 0,001% до около 5% или от около 0,01% до около 0,5%.
[0099] Один или более противовспениватель, такой как, например, нефтяной дистиллят или тому подобное вещество, известное в данной области техники, дополнительно включен в некоторые варианты реализации композиции шовного герметика. Если противовспениватель содержится, то он может присутствовать в количестве от около 0,01% до 15% по весу влажной композиции, таком как, например, от около 0,05% до около 5%, от около 0,3% до около 1%.
[00100] Опционально увлажнитель включается в несколько вариантов реализации изобретения. К примеру увлажнители могут использоваться, чтобы помочь сохранить шовный герметик влажным, облегчая удержание влаги, и, кроме того, могут помочь с использованием механических распределяющих устройств. В частности, один или несколько увлажнителей включены в варианты реализации водной композиции шовного герметика для замедления высыхания композиции шовного герметика и обеспечения более единообразной отделки. Кроме того, увлажнители могут обеспечить эффективную способность выдерживать замерзание-оттаивание и/или стабильность в композиции шовного герметика. Могут быть включены любые подходящие увлажнители, как, например, производные сорбитола, многоатомные спирты, в том числе, помимо прочего, гликоли, например, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль и/или трипропиленгликоль или любую их комбинацию. Если увлажнители содержатся, то они могут быть включены в количестве от около 0,001% до около 15% по весу влажной композиции, таком как, например, от около 0,001% до около 10%, от около 0,01% до около 5% или от около 0,001% до около 3%.
[00101] Опционально композиция шовного герметика содержит реологический модификатор в некоторых вариантах реализации изобретения. Если реологический модификатор содержится, то он обычно предоставляется для усиления некоторых реологических свойств, таких как поток, вязкость, способности к нанесению и другие функциональные свойства, связанные с шовными герметиками. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения, реологические модификаторы часто добавляются для предоставления композиций для покрытия с требуемыми значениями вязкости, как описано здесь, например, с помощью C.W. Оборудование Brabender visco-corder для измерения вязкости композиции шовного герметика.
[00102] Подходящие реологические модификаторы для опционального использования в композиции шовного герметика содержат, помимо прочего, загустители на основе целлюлозы и ассоциативные загустители, содержащие, помимо прочего, гидрофобномодифицированные этоксилированные уретаны (HEUR), гидрофобномодифицированные поддающиеся набуханию эмульсии в щелочных условиях (HASE) и стирол-малеиновые ангидридные терполимеры (SMAT) и/или их комбинации. Примеры реологические модификаторов на основе целлюлозы содержат, помимо прочего, эфиры целлюлозы, такие как гидроксиэтилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу, метилгидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу и/или другие эфиры целлюлозы, имеющие молекулярный вес от около 1000 до 500000 дальтонов, например, эфиры алкилгидроксипропилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, а также ксантановую камедь, альгинаты натрия и другие соли альгиновой кислоты, каррагинаны, гуммиарабик (смешанные соли арабина), камедь карайи (ацетилированный полисахарид), трагантовую камедь (сложная смесь кислотных полисахаридов), камедь гхатти (сложный полисахарид соли кальция и магния), гуаровую камедь (прямоцепочечные галактоманнаны) и ее производные, камедь плодоворожкового дерева (разветвленные галактоманнаны), тамариндовую камедь, камедь семян подорожника, камедь семян айвы, камедь лиственницы, пектин и его производные, декстраны и гидроксипр опил целлюлозы или любую их комбинацию.
[00103] Реологический модификатор, если содержится, может быть представлен в любом подходящем количестве, например, для получения требуемой вязкости, как будет очевидно каждому специалисту в данной области техники. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения реологический модификатор содержится в количествах от около 0,01% до около 15% по весу влажной композиции, таких как от около 0,01% до около 10%, от около 0,1% до около 5%, от около 0,1% до около 3%, от около 0,1% до около 2% или от около 0,1% до около 1%. Шовный герметик обычно содержит от около 0,01% по весу до около 10% по весу, от около 0,1% по весу до около 5,0% по весу, и/или от около 0,10% по весу до около 3,0% по весу загустителя на основе целлюлозы. Алкиловая группа практически используемой алкилгидроксипропилцеллюлозы может содержать до 9 атомов углерода, но обычно алкиловая группа содержит от одного до трех атомов. Часто используются гидроксипропилметилцеллюлозы, имеющие в среднем около двух гидроксипропиловых или метоксипропиловых групп на ангидроглюкозное звено. Вязкость водного раствора, содержащего около 2% по весу подходящего эфира алкилгидроксипропилцеллюлозы при 20°С, составляет от около 60000 сантипуаз (сП) до около 90000 сП и измеряется капиллярным вискозиметром с трубкой Уббелоде. Кроме того, подобные измерения могут быть выполнены с помощью вращательного вискозиметра Брукфилда при скорости около 2,5 об/мин и 5 об/мин. При одном усовершенствовании композиция изначально сплошного покрытия содержит около 0,25% по весу эфира алкилгидроксипропилцеллюлозы. Конечно, могут использоваться и другие типы загустителей на основе целлюлозы, и большее количество может потребоваться, если используется загуститель с меньшей вязкостью (или наоборот). Примеры эфиров алкилгидроксипропилцеллюлозы продаются под торговым названием Methocel (Dow Chemical Company, Мичиган).
[00104] Подходящие ассоциативные загустители для опционального использования в композициях шовного герметика содержат гидрофобномодифицированные этоксилированные уретаны, гидрофобномодифицированные поддающиеся набуханию эмульсии в щелочных условиях (HASE) и стирол-малеиновые ангидридные терполимеры (SMAT). HEUR-загустители (также обычно известные как полиуретановые или PUR ассоциативные загустители) могут содержаться в водном шовном герметике на латексной основе и других подобных композициях текучих сред/твердых частиц с предельным напряжением сдвига. Кислотные акрилатные сополимеры (сетчатые) этилакрилата и метакриловой кислоты и акриловые терполимеры (сетчатые) этилакрилата, метакриловой кислоты и мономера неионного уретанового поверхностно-активного вещества могут опционально использоваться в качестве ассоциативных загустителей. При использовании одного или нескольких подходящих ассоциативных загустителей загустительная реакция частично вызывается либо ассоциацией между ассоциативным загустителем и по меньшей мере одной другой частицей композиции шовного герметика (например, частицей пигмента или частицей смолы), либо другой молекулой ассоциативного загустителя. В различных вариантах реализации изобретения шовный герметик, если содержится, может содержать от около 0,01% по весу до около 10% по весу, от около 0,1% по весу до около 5,0% по весу и/или от около 0,1% по весу до около 3% по весу ассоциативного загустителя. Практически используемые ассоциативные загустители включают те, которые продаются под торговым названием Alcogum (Alco Chemical Company, Теннесси), торговое название Acrysol (Rohm & Haas, Пенсильвания) и торговое название Viscalex (Ciba Specialty Chemicals, Нью-Йорк).
[00105] В одном иллюстративном варианте реализации реологический модификатор содержит гидрофобно-модифицированный полиуретан и простой эфир целлюлозы, например, эфир алкилгидроксипропила целлюлозы. Без привязки к какой-либо конкретной теории считается, что комбинация ассоциативного загустителя и эфира целлюлозы обеспечивает улучшенные свойства нанесения и хранения. К примеру, характеристики смазывающих свойств и потока композиций шовного герметика (при нанесении на поверхность) могут быть улучшены с помощью такой комбинации ассоциативного загустителя и эфира целлюлозы. Кроме того, такая комбинация может помочь предотвратить расслоение шаров композиций шовного герметика (при навалочном хранении композиций шовного герметика).
[00106] Реологически модифицированная система ассоциативного загустителя обычно функционирует лучше всего в щелочных условиях. Таким образом, обычно целесообразно включить основное вещество в композицию шовного герметика, чтобы получить окончательную композицию шовного герметика с рН по меньшей мере около 8,0. Для увеличения рН может использоваться целый ряд основных веществ, в том числе, помимо прочего, аммиак, каустическая сода (гидроокись натрия), триэтиламин (TEA) и 2-амино-2-метил-1-пропанол (AMP). В различных вариантах реализации изобретения композиция шовного герметика содержит от около 0,001% по весу до около 10% по весу, от около 0,01% по весу до около 0,5% по весу и/или от около 0,01% по весу до около 0,50% по весу щелочного/основного материала.
[00107] В некоторых вариантах реализации изобретения композиция шовного герметика опционально содержит биоцид в любом подходящем количестве, таком как от около 0% до 3% по весу влажной композиции, таком как от около 0,05% до около 2%, от около 0,1% до около 1,5% или от около 0,1% до около 1%. Если в некоторых вариантах реализации композиции шовного герметика содержится биоцид, то он содержит бактерицид и/или фунгицид. Типичный практически используемый бактерицид продается под торговым названием MERGAL 174 (Химическая корпорация TROY). Типичный практически используемый фунгицид продается под торговым названием FUNGITROL (International Specialty Products, Нью-Джерси), или любой их комбинацией.
[00108] В некоторых вариантах реализации изобретения желательно для повышения противоусадочных свойств композиции шовного герметика, чтобы содержание воды было меньше по сравнению с обычными составами. Следует понимать, что некоторые виды сырьевых материалов (например, латексные эмульсии и т.п.) предоставляются в виде водного раствора. Однако желательно, чтобы дополнительная вода (например, вода для затворения) удерживалась на низком уровне в некоторых вариантах реализации изобретения, например, в количестве от около 60% или менее по весу влажной композиции, например, от около 0% до 50%, таком как от около 0% до около 30%, от около 0% до около 15% или около 0% до около 10% и т.д. В некоторых вариантах общее содержание воды в шовном герметике, в том числе воды из другого сырьевого сырья, включая вяжущее вещество из латексной эмульсии и воду для затворения, может различаться, например, от около 5% до около 60% по весу влажной композиции, например, от 10% до около 45% по весу или около 25% до около 45% по весу или более.
[00109] В некоторых вариантах реализации изобретение предлагает композицию шовного герметика, по существу состоящую из (а) вяжущего вещества из латексной эмульсии в количестве от около 3% до около 90% по весу влажной композиции; (b) множества полых шаров, имеющих среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 100 фунтов на кв. дюйм, измеренную согласно ASTM D3102-78, где шары присутствуют в количестве от около 5% до около 25% по весу влажной композиции; (с) неионного поверхностно-активного вещества в количестве от около 0,001% до около 5% по весу влажной композиции; и (d) увлажнителя в количестве от около 0,001% до около 3% по весу влажной композиции; и опционально (е) противовспенивателя в количестве от около 0,05% до около 5% по весу влажной композиции; (f) реологического модификатора в количестве от около 0,1% до около 5% по весу влажной композиции; (g) биоцида в количестве от около 0,1% до около 1,5% по весу влажной композиции; (h) сыпучего заполнителя, такого как карбонатная известь или известняк в количестве от около 1% до около 40% по весу влажной композиции; и (i) слоистой глины, такой как каолиновая глина, в количестве от около 0,1% до около 5% по весу влажной композиции. В таких вариантах реализации изобретения эта композиция исключает любое сырье, отличное от вышеуказанных ингредиентов, которое существенно влияет на композицию шовного герметика согласно изобретению.
[00110] Кроме того, варианты реализации данного изобретения предоставляют стеновую конструкцию в соответствии с различными аспектами, описанными здесь. Стеновая конструкция состоит из двух соседних листов, разделенных швом. В некоторых вариантах реализации изобретения только один слой шовного герметика наносится на шов для обеспечения единообразного и эстетичного внешнего вида. Однако при желании более чем один слой (например, два или три слоя) может наноситься, в зависимости от уровня желаемой отделки. Композиция шовного герметика содержит вяжущее вещество, выбранное из полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций. Кроме того, композиция содержит множество полых шаров. Желательно, чтобы эти шары имели среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 100 фунтов на кв. дюйм при измерении согласно ASTM D3102-78. Стеновая конструкция дополнительно содержит размерно стабильную, ненабухающую ленту для плоских швов, заделанную в шов.
[00111] Кроме того, варианты реализации данного изобретения предоставляют способ обработки комплекта из двух соседних стеновых листов, разделенных швом, в соответствии с различными аспектами, описанными здесь. В некоторых вариантах реализации изобретения способ включает в себя нанесение шовной ленты и один слой композиции шовного герметика на шов. Композиция шовного герметика содержит вяжущее вещество, выбранное из полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций. Кроме того, композиция содержит множество полых шаров. Желательно, чтобы эти шары имели среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 100 фунтов на кв. дюйм при измерении согласно ASTM D3102-78. Это способ дополнительно включает высыхание композиции. В некоторых вариантах реализации изобретения после нанесения и высыхания шовного герметика стеновые листы со швом можно отшлифовать и/или окрасить, чтобы придать желаемый внешний вид.
[00112] В вариантах реализации изобретения композиция шовного герметика высыхающего типа содержит вяжущее вещество, выбранное из полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций; и множества полых шаров, когда эти шары имеют среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 100 фунтов на кв. дюйм, измеренную согласно ASTM D3102-78.
[00113] В другом варианте реализации композиции шовного герметика вяжущее вещество является полимером акриловой кислоты или сополимером акриловой кислоты.
[00114] В еще одном варианте реализации композиции шовного герметика вяжущее вещество представлено в виде водной эмульсии.
[00115] В другом варианте реализации композиции шовного герметика эта композиция имеет плотность от около 2 фунтов/галлон для около 8 фунтов/галлон.
[00116] В еще одном варианте реализации композиции шовного герметика эта композиция показывает усадку около 2% или менее, измеренную согласно ASTM С474-05.
[00117] В другом варианте реализации композиции шовного герметика эта композиция является существенно свободной от затвердевающих минералов, сыпучего наполнителя, глин, крахмала или слюды или их комбинаций.
[00118] В еще одном варианте реализации композиции шовного герметика эта композиция является существенно свободной от карбоната кальция, вспученного перлита, магнезита кальция, известняка, дигидрата сульфата кальция, слоистой глины, таких как каолиновые глины, тальки, диатомитовая земля или их комбинации. [00119] В одном варианте реализации композиции шовного герметика эта композиция является существенно свободной от гелеобразующей глины. Такие гелеобразующие глины включают: аттаггульгиты, сепиолиты, бентониты, лапониты, нетрониты, бейделлиты, лапониты, яхонтовиты, цинксилиты, волконскиты, гекториты, сапониты, ферросапониты, саукониты, свиндониты, пимелиты, собокиты, стевенситы, свиндиниты, вермикулиты, набухающие в воде синтетические глины, смектиты, например, монтмориллониты, в частности монтмориллонит натрия, монтмориллонит магния и монтмориллонит кальция, иллиты, смешанные слоистые иллитовые/смектитовые минералы, такие как ректориты, таросовиты и лидикиты, алюмосиликаты магния и смеси глин, названных выше. Глины аттапульгит и палигорскит являются одним из видов иллюстративной гелеобразующей глины, которые исключены в этом варианте реализации изобретения.
[00120] В другом варианте реализации композиции шовного герметика вяжущее вещество имеет температуру стеклования (Tg) от около 32°F до около 70°F.
[00121] В другом варианте реализации композиции шовного герметика вяжущее вещество имеет минимальную температуру пленкообразования (MMFT) от около 32°F до около 90°F.
[00122] В другом варианте реализации композиции шовного герметика шары имеют изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 250 фунтов на кв. дюйм.
3
3
[00123] В другом варианте реализации композиции шовного герметика эти шары имеют плотность от около 0,0015 фунта/дюйм до около 0,04 фунта/дюйм.
[00124] В другом варианте реализации композиции шовного герметика шары содержат боросиликат кальция, полистирол, керамику, переработанное стекло, вспененное стекло и легкие полиолефиновые шарики, термопластичные материалы, термореактивные материалы или любые их комбинации.
[00125] В другом варианте реализации композиции шовного герметика эта композиция дополнительно содержит неионное поверхностно-активное вещество, имеющее гидрофильно-липофильный баланс (HLB) от около 3 до около 20.
[00126] В другом варианте реализации изобретения композиция шовного герметика по существу состоит из: (а) вяжущего вещества из латексной эмульсии в количестве от около 3% до около 90% по весу влажной композиции; (b) множества полых шаров, имеющих среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 100 фунтов на кв. дюйм, измеренную согласно ASTM D3102-78, где шары присутствуют в количестве от около 5% до около 25% по весу влажной композиции; (с) неионного поверхностно-активного вещества в количестве от около 0,001% до около 5% по весу влажной композиции; и (d) увлажнителя в количестве от около 0,001% до около 3% по весу влажной композиции; и опционально: (е) противовспенивателя в количестве от около 0,05% до около 5% по весу влажной композиции; (f) реологического модификатора в количестве от около 0,1% до около 5% по весу влажной композиции; (g) биоцида в количестве от около 0,1% до около 1,5% по весу влажной композиции; (h) сыпучего заполнителя, такого как карбонатная известь или известняк в количестве от около 1% до около 40% по весу влажной композиции; и (i) слоистой глины, такой как каолиновая глина, в количестве от около 0,1% до около 5% по весу влажной композиции.
[00127] В другом варианте реализации изобретения стеновая конструкция содержит: (а) два соседних листа, разделенные швом; (b) только один слой композиции шовного герметика по п. 1 формулы изобретения в шве для обеспечения единообразного эстетичного внешнего вида; и (с) размерно стабильная ненабухающая лента для плоских швов, заделанная в шов.
[00128] В другом варианте реализации стеновой конструкции по меньшей мере один лист имеет скошенную кромку, прилегающую к шву, имеющую максимальную глубину около 0,125 дюйма (около 0,3 см) или меньше.
[00129] В еще одном варианте реализации стеновой конструкции листы содержат противоположные переднюю и заднюю поверхности, когда поверхности двух соседних листов расположены относительно друг друга для установки внутреннего угла с углом между поверхностями листа от около 30° до около 180°.
[00130] В другом варианте реализации стеновой конструкции листы содержат противоположные переднюю и заднюю поверхности, причем поверхности двух соседних листов расположены относительно друг друга для определения внешнего угла с углом между поверхностями листа от около 180° до около 300°.
[00131] В другом варианте реализации стеновой конструкции эта конструкция дополнительно содержит упрочняющий элемент, расположенный над швом, причем элемент содержит (i) облицовочный материал, состоящий из бумаги, имеющей размерную стабильность менее чем около 0,4% расширения в направлении машинной обработки и менее чем около 2,5% расширения в направлении, поперечном машинной обработке, после 30 минут погружения в воду, измеренном согласно ASTM С474-05, раздел 12 и (ii) упрочняющую подкладку, состоящую из бумаги, термопластичного, термореактивного, натурального или синтетического волокна, углеродного волокна, полиэфира, поликарбоната, стекловолокна, нетканых натуральных или синтетических материалов, тканых природных или синтетических материалов, крученых полиолефинов или металла, где подкладка имеет толщину от около 0,012 дюйма (около 0,03 см) до около 0,0625 дюйма (около 0,2 см).
[00132] В другом варианте реализации стеновая конструкция содержит клей по меньшей мере для частичного крепления упрочняющего элемента к кромкам листа.
[00133] В другом варианте реализации стеновая конструкция дополнительно содержит по меньшей мере один каркасный элемент и клей, где клей по меньшей мере частично крепит по меньшей мере один лист к каркасному элементу.
[00134] В другом варианте реализации изобретения представлен способ обработки комплекта из двух соседних стеновых листов, разделенных швом, включающий в себя (а) нанесение шовной ленты и одного слоя композиции шовного герметика по п. 1 формулы изобретения на шов; и (b) высыхание композиции.
[00135] В другом варианте реализации изобретения представлен упрочняющий элемент для защиты шва двух соседних листов, имеющих противоположные переднюю и заднюю поверхности, причем эти поверхности расположены друг относительно друга под углом между листовыми поверхностями, а элемент содержит бумажную поверхность, которая характеризуется облицовочным материалом из неразбухающей синтетической бумаги; и упрочняющая подкладка, состоящая из бумаги, термопластичного, термореактивного, натурального или синтетического волокна, углеродного волокна, полиэфира, поликарбоната, стекловолокна, нетканых натуральных или синтетических материалов, тканых природных или синтетических материалов, крученых полиолефинов или металла, в котором подкладка имеет толщину от около 0,012 дюйма (около 0,03 см) до около 0,0625 дюйма (около 0,2 см).
3
3
3
3
[00136] В вариантах реализации изобретения композиция шовного герметика высыхающего типа содержит вяжущее вещество, выбранное из полимеров акриловой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, алкидов, полиуретанов, полиэфиров, эпоксидных смол и их комбинаций; и множества полых шаров, когда эти шары имеют среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 250 фунтов на кв. дюйм, измеренную согласно ASTM D3102-78; и где плотность от около 0,0015 фунта/дюйм (около 0,04 г/см) до около 0,04 фунта/дюйм (около 1,1 г/см).
[00137] В другом варианте реализации композиции шовного герметика шары имеют изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 500 фунтов на кв. дюйм.
3
3
3
[00138] В другом варианте реализации композиции шовного герметика эти шары имеют плотность от около 0,0018 фунта/дюйм до около 0,036 фунта/дюйм (≈ 1 г/см).
[00139] В другом варианте реализации композиции шовного герметика из полосы 3/16 дюйма (около 0,5 см) удаляется по меньшей мере 60% содержания воды путем высушивания в течение от около 1,5 часа до 4,5 часа в условиях умеренной окружающей среды около 75°F (около 24°С) и около 50% относительной влажности.
[00140] В другом варианте реализации композиции шовного герметика из полосы 3/16 дюйма (около 0,5 см) удаляется по меньшей мере 60% содержания воды путем высушивания в течение от около 1 часа до 3 часов в условиях горячей и сухой окружающей среды около 95°F (около 35°С) и около 10% относительной влажности.
[00141] В другом варианте реализации композиции шовного герметика из полосы 3/16 дюйма (около 0,5 см) удаляется по меньшей мере 60% содержания воды путем высушивания в течение от около 5 часов до 12,5 часов в условиях холодной и влажной окружающей среды около 40°F (около 4°С) и около 80% относительной влажности.
[00142] В другом варианте реализации композиции шовного герметика из полосы 1/16 дюйма (около 0,2 см) удаляется по меньшей мере 60% содержания воды путем высушивания в течение от около 0,5 часа до 2 часов в условиях умеренной окружающей среды около 75°F (около 24°С) и около 50% относительной влажности.
[00143] В другом варианте реализации композиции шовного герметика из полосы 1/16 дюйма (около 0,2 см) удаляется по меньшей мере 60% содержания воды путем высушивания в течение от около 1 часа в условиях горячей и сухой окружающей среды около 95°F (около 35°С) и около 10% относительной влажности.
[00144] В другом варианте реализации композиции шовного герметика из полосы 1/16 дюйма (около 0,2 см) удаляется по меньшей мере 60% содержания воды путем высушивания в течение от около 0,5 часа до около 3 часов в условиях холодной и влажной окружающей среды около 40°F (около 4°С) и около 80% относительной влажности.
[00145] В дополнительных вариантах реализации изобретения предлагаются способы для нанесения распылением данных шовных герметиков. В обычный способах отделки стен шов между двумя соединяемыми впритык гипсокартонными стеновыми листами оклеивается лентой на первый день и затем первый слой обычного шовного герметика наносится и оставляется высыхать на ночь. На второй день второй слой шовного герметика обычно наносится и снова оставляется высыхать на ночь. На третий день могут потребоваться дополнительные нанесения шовного герметика. На четвертый день шов можно шлифовать и окрашивать. Таким образом, обычные способы, как правило, занимают около 4 дней. В отличие от обычных способов варианты реализации данного изобретения предоставляют способы, в которых шов покрывается с помощью распыления представляемыми шовными герметиками, составленными с полимерным вяжущим веществом и множеством полых шаров, как предложено в данном изобретении. Этот способ может быть завершен менее чем за 3 дня и предпочтительно это способ может быть завершен за два дня или менее чем за два дня.
[00146] В таблице 1 приводится сравнительная таблица обычного способа монтажа и способа по данному изобретению, в котором шов покрывается распылением предоставляемого шовного герметика с вязкостью в пределах от 15600 сП до 23000 сП, содержащего полимерное вяжущее вещество и множество полых шаров, как предложено в данном изобретении.
[00147] Как можно судить из таблицы 1, благодаря применению представленного способа нанесения распылением может быть получено значительное сокращение времени. В некоторых вариантах реализации изобретения этот способ сокращает время, необходимое для монтажа, на 30%-60%.
[00148] В некоторых вариантах реализации изобретения способ нанесения распылением с шовным герметиком с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП. Шовный герметик состоит из (а) вяжущего вещества (b) полых шаров, имеющих среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 689,5 кПа (100 фунтов на кв. дюйм) (например, по меньшей мере около 250 фунтов на кв. дюйм), измеренную в соответствии с ASTM D 3102-78, и опционально другие ингредиенты. Предпочтительно композиция шовного герметика показывает низкую усадку. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения композиция шовного герметика показывает усадку около 10% или меньше по объему, например, около 7% или меньше, например, около 5% или меньше, около 2% или меньше, около 1% или меньше, около 0,1% или меньше или около нуля (нет усадки), измеренную согласно ASTM С4 74-05, раздел 6.
[00149] В отличие от обычных шовных герметиков шовный герметик для нанесения распылением в некоторых вариантах реализации изобретения существенно свободен от различных затвердевающих материалов, таких как, например, сыпучий наполнитель, глины, крахмал и слюда.
[00150] По меньшей мере в некоторых вариантах нанесения распылением, вяжущее вещество в шовном герметике является пленкообразующей смолой. Например, вяжущее вещество может быть полимером акриловой кислоты и/или сополимером акриловой кислоты. В некоторых вариантах реализации изобретения вяжущее вещество представляет собой латексную эмульсию, выбранную из винилакриликов и стиролсодержащих акриликов. В некоторых вариантах реализации изобретения вяжущее вещество выбирается из акрилового латекса, винилового ацетата, полиуретана и их комбинации.
[00151] В некоторых вариантах реализации изобретения способ нанесения распылением выполняется с композицией шовного герметика с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП и где шовный герметик по существу состоит из (а) вяжущего вещества из латексной эмульсии в количестве от около 3% до около 90% по весу влажной композиции; (b) множества полых шаров, имеющих среднюю изостатическую устойчивость к дроблению по меньшей мере около 689,5 кПа (100 фунтов на кв. дюйм), измеренную согласно ASTM D3102-78, где шары присутствуют в количестве от около 5% до около 25% по весу влажной композиции; (с) неионного поверхностно-активного вещества от около 0,001% до около 5% по весу влажной композиции; и (d) увлажнителя в количестве от около 0,001% до около 3% по весу влажной композиции; и опционально (е) противовспенивателя в количестве от около 0,05% до около 5% по весу влажной композиции; (f) реологического модификатора в количестве от около 0,1% до около 5% по весу влажной композиции; (g) биоцида в количестве от около 0,1% до около 1,5% по весу влажной композиции; (h) сыпучего заполнителя, такого как карбонатная известь или известняк в количестве от около 1% до около 40% по весу влажной композиции; и (i) слоистой глины, такой как каолиновая глина, в количестве от около 0,1% до примерно 5% по весу влажной композиции.
[00152] На Фиг. 38A-38D показан один вариант реализации настоящего способа нанесения распылением. Как показано на Фиг. 38А, разработанный шовный герметик с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП распыляется на шов (500) между двумя стеновыми листами (каждый помечен как 502) с помощью пистолета (504). Как можно судить из Фиг. 38А, пистолет 504 устанавливается перпендикулярно от поверхности шва 500. В некоторых вариантах реализации изобретения пистолет 504 позиционируется по меньшей мере за 10 дюймов от поверхности шва (500). В некоторых вариантах реализации изобретения пистолет 504 позиционируется по меньшей мере за 18 дюймов от поверхности шва (500). В некоторых вариантах реализации изобретения пистолет 504 позиционируется по меньшей мере 20 дюймов от поверхности шва (500).
[00153] Схема распыления (506) подготовлена таким образом, что шовный герметик, нанесенный распылением, покрывает скошенные кромки. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления изобретения, схема распыления (506) простирается по меньшей мере на 4 дюйма за пределы скошенной кромки. Как показано на Фиг. 38В, дополнительное нанесение распылением может быть выполнено и завершаться окончательным нанесением распыления над центром шва (500), как показано на Фиг. 38С.
[00154] На Фиг. 38D показаны результаты нанесения распылением представляемого шовного герметика с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП на внутренний угол (508). В этом приложении нанесение распылением одного слоя шовного герметика является достаточным для получения необходимой прочности шва и изготовления стены с гладкой и ровной поверхностью.
[00155] В то время, как при нанесении представляемого шовного герметика может быть получено значительное сокращение времени, другие варианты нанесения распылением могут быть выполнены с обычными шовными герметиками, составленными с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП и распыление наносится на стык стеновых листов, как описано в способе нанесения распылением с представляемым шовным герметикой. Кроме того, эти способы дают и некоторые экономии времени, хотя нанесение распылением представляемого шовного герметика дает наиболее значительную экономию времени.
[00156] Настоящее изобретение будет дополнительно объяснено следующими неограничивающими примерами.
ПРИМЕР 1
[00157] Данный пример устанавливает три образца составов (1А, 1В и 1С), иллюстрирующие шовный герметик в соответствии с вариантами реализации данного изобретения.
[00158] Как иллюстративный способ подготовки все жидкие ингредиенты были добавлены в мешалку Hobart, модель N50. В этой связи следует отметить, что функциональный наполнитель (Scotchlite K1) и реологический полимер (Cellosize ДСК) были только сухими веществами с остатком, который считается жидким, с целью добавления в смеситель. Так как функциональный наполнитель был в сыпучей форме, а реологической полимер был в небольшом количестве, то реологический полимер был добавлен в функциональный наполнитель, и комбинированное сухое вещество было добавлено в смеситель с уже содержащимися жидкостями. Полученную смесь перемешивали в течение около двух минут до получения однородности.
[00159] Однако следует понимать, что составы могли быть подготовлены любым подходящим способом. Например, композиция может быть подготовлена в производственном масштабе в смесителе с винтовой лопастью на горизонтальном валу или как подобным образом для обеспечения подходящей динамики перемешивания, как очевидно каждому специалисту в данной области техники.
[00160] Состав 1А изложен в таблице 2 ниже. Следует понимать, что «добавить воду» относится к дополнительной воде, а той, которая уже присутствует в любом из ингредиентов (например, RHOPLEX находится в виде эмульсии твердых частиц и воды в соотношении 47/53 по весу).
[00161] Состав 1В изложен в таблице 3 ниже.
[00162] Состав 1С изложен в таблице 4 ниже.
[00163] Составы, изложенные в таблице 2, содержат относительно небольшое количество воды, что приводит к малым уровням усадки при одновременной хорошей прочности на сжатие и на изгиб. Их можно легко наносить с меньшим количеством слоев, чем в обычных системах (например, желательно в однослойной системе нанесения) на швы, упрочняющий элемент и крепежные элементы в стеновых конструкциях в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. В результате составы 1А-1С позволяют эффективное нанесение без значительных задержек, требующих простоев, когда каждый отдельный слой высыхает. Кроме того, составы 1А-1С легко наносить и они требуют меньших навыков со стороны пользователя, поскольку композиции могут наноситься ближе к плоскости стеновой конструкции. Составы 1А-1С демонстрировали усадку от около нуля до около 3%, измеренную в соответствии с разделом 6 ASTM С474-05. Кроме того, составы 1А-1С были устойчивы к трещинам при измерении в соответствии ASTM С474-05, раздел 7.
ПРИМЕР 2
[00164] Этот пример иллюстрирует превосходные прочностные свойства, проявляемые шовным герметикой в соответствии с вариантами реализации изобретения по сравнению с двумя различными обычными шовными герметиками.
[00165] В общей сложности на сопротивление изгибу было испытано три образца. Каждый образец шовного герметика был сформирован и высушен в полосу, имеющую длину 10 дюймов, ширину 2 дюйма (около 5 см) и толщину 0,0625 дюйма (около 0,2 см). Каждый образец помещали на стол с концами, установленными на прокладках толщиной 0,125 (1/8 дюйма) (около 0,3 см), чтобы продемонстрировать, что при малейшем смещении хрупкость и ломкость связаны с репрезентативными образцами коммерчески доступных составов шовного герметика, которые используются в отрасли. К центре каждой полосы шовного герметика с металлическим зондом прикладывалось нажимное усилие около 200 гм.
[00166] Для целей сравнения первый образец, состав 2А, был обычным шовным герметикой, коммерчески доступным как SHEETROCK Brand Lightweight All Purpose Joint Compound от USG, который имеет плотность около 14 фунтов/галлон. Ход испытания показан на фиг. 19-21. Как показано на Фиг. 21, шовный герметик разрушился с изгибом менее 1/8 дюйма, тем самым демонстрируя хрупкую природу образца.
[00167] С целью дальнейшего сравнения второй образец, состав 2 В, был другим обычным шовным герметиком, коммерчески доступным как универсальный шовный герметик бренда SHEETROCK от USG, который имеет плотность около 8 фунтов/галлон. Ход испытания показан на фиг. 22-24. Как показано на Фиг. 24, шовный герметик разрушился с изгибом менее 1/8 дюйма, тем самым демонстрируя хрупкую природу образца.
3
[00168] Третий состав, 2С, был подготовлен в соответствии с составом 1А, как указано в таблице 2, в соответствии с вариантами реализации изобретения. Состав 2С имел плотность 359,49 кг/м (3 фунта/галлон). Ход испытания показан на фиг. 25-27. Как показано на Фиг. 27, после отклонения на 1/8 дюйма, образец не треснул (в отличие от сравнительного состава 2А и 2 В). Более того, как показано на Фиг. 28, состав 2С не треснул и не разрушился, так как он был изогнут еще больше. Фактически, даже когда состав 2С был изогнут весь путь для образования петли, как показано на Фиг. 29, образец не треснул и не разрушился.
[00169] Следует понимать, что состав 2С передавал наиболее желательные атрибуты отделки шовного герметика для гипсокартона. Например, состав 2С при высыхании не давал усадку. Кроме того, состав 2С оставался достаточно гибким, чтобы противостоять растрескиванию (в отличие от обычных ломких герметиков, показанных в составах 2А и 2 В), и еще достаточно жестким, чтобы позволить легкое шлифование и сглаживание поверхности. Кроме того, состав 2С может быть легко окрашен.
ПРИМЕР 3
[00170] Данный пример устанавливает пять образцов составов (2D-F, 3А-С, 4А-С, 5А-С и 6А-С), иллюстрирующих шовный герметик в соответствии с вариантами реализации данного изобретения.
[00171] Следует понимать, что составы могли быть подготовлены любым подходящим способом, например, как описано в Примере 1. Например, композиция может быть подготовлена в производственном масштабе в смесителе с винтовой лопастью на горизонтальном валу или как подобным образом для обеспечения подходящей динамики перемешивания, как очевидно каждому специалисту в данной области техники.
[00172] Следует понимать, что «добавить воду» относится к дополнительной воде, а не той, которая уже присутствует в любом из ингредиентов.
ПРИМЕР 4
[00173] Приведенный ниже Пример иллюстрирует превосходную гибкость, сопротивление растрескиванию и прочность по сравнению с коммерчески доступными шовными герметиками при использовании в новой шовной системе и испытании согласно ASTM С474.
[00174] Составы 1А и 2Е, как описано выше, были подготовлены. Кроме того, для сравнительных целей был использован универсальный шовный герметик обычного веса (состав АР) и легкий универсальный шовный герметик (состав LW). Составом АР был универсальный шовный герметик бренда SHEETROCK, а составом LW был универсальный легкий шовный герметик бренда SHEETROCK. Каждый образец был подготовлен в трех экземплярах.
[00175] Каждый состав был подготовлен и испытан согласно ASTM С474, проведенном следующим образом. Шовные герметики были нанесены на зазор, образованный на шву между гипсокартонными листами, с вощеной прокладкой. Синтетическая шовная лента была нанесена на шов гипсокартонных панелей. Образцы были нанесены на ленты и выдержаны в течение 24 часов при 70°F (около 21°С) и 50% относительной влажности. Вощеные прокладки были удалены, а образцы были установлены в испытательное приспособление. Приспособление было загружен в универсальную испытательную машину (UTM).
[00176] Каждая шовная система была проверена под нагрузкой в 0,4 дюйма/мин. (около 1 см/мин.) при постоянной скорости перемещения до тех пор, пока не образец не откажет. Нагрузки и перемещения были записаны дважды сначала при визуальном наблюдении первой трещины и второй, когда при отказе системы.
[00177] На Фиг. 30-34 показано превосходство составов 1А и 2Е со сравнительными составами АР и LW при испытательных условиях.
[00178] На Фиг. 30 показана блочная диаграмма, отображающая смещение механического напряжения, когда первая трещина была обнаружена и измерена в дюймах по оси Y, а различные шовные герметики по оси X, в частности составы 1А и 2Е, в соответствии с вариантами реализации изобретения и составами АР и LW в качестве сравнительных примеров. График иллюстрирует, что составы 1А и 2Е сместились на около 0,12 дюйма (около 0,3 см) перед наблюдением первой трещины. С другой стороны, первая трещина в составе АР наблюдалась при 0,06 дюйма (около 0,15 см), а первая трещина в составе LW наблюдалась при 0,08 дюйма (около 0,2 см). Стоит отметить, что трещин составов 1А и 2Е невооруженным глазом не было заметно. Они показали трещины только после отказа и нарушения функциональности шовной ленты. Таким образом, составы 1А и 2Е показали значительно более высокое сопротивление растрескиванию по сравнению с коммерчески доступными соединениями, составами АР hLW.
[00179] На Фиг. 31 показана блочная диаграмма, отображающая нагрузку (фунты), когда первая трещина была обнаружена и измерена в фунтах по оси Y, а различные шовные герметики по оси X, в частности составы 1А и 2Е, в соответствии с вариантами реализации изобретения и составами АР и LW в качестве сравнительных примеров. График иллюстрирует, что составы 1А и 2Е могли выдерживать 124 фунта (около 56 кг) и 95 фунтов (около 43 кг) соответственно перед наблюдением первой трещины. С другой стороны, первая трещина в составе АР наблюдалась, когда нагрузка была 53 фунта (около 24 кг), а первая трещина в составе LW наблюдалась, когда нагрузка 60 фунтов (около 27 кг). Стоит отметить, что трещин составов 1А и 2Е невооруженным глазом не было заметно. Они показали трещины только после отказа и нарушения функциональности шовной ленты. Таким образом, составы 1А и 2Е показали значительно более высокое сопротивление растрескиванию и могут переносить значительно более высокие нагрузки перед отказом по сравнению с коммерчески доступными соединениями - составами АР и LW.
[00180] На Фиг. 32 показана блочная диаграмма, отображающая сдвиговое смещение в дюймах, когда первая трещина была обнаружена и измерена в дюймах по оси Y, а различные шовные герметики по оси X, в частности составы 1А и 2Е, в соответствии с вариантами реализации изобретения, и составы АР и LW в качестве сравнительных примеров. График иллюстрирует, что составы 1А и 2Е сместились на около 0,11 и 0,12 дюйма (около 0,3 см) перед наблюдением первой трещины. С другой стороны, первая трещина в составе АР наблюдалась при 0,08 дюйма (около 0,2 см), а первая трещина в составе LW наблюдалась при 0,11 дюйма (около 0,3 см). Стоит отметить, что трещин составов 1А и 2Е невооруженным глазом не было заметно. Они показали трещины только после отказа и нарушения функциональности шовной ленты. Таким образом, для составов 1А и 2Е наблюдаются большие различия в диапазоне данных. Однако составы АР и LW заметно треснули/разорвались задолго до отказа шовной ленты. Таким образом, составы 1А и 2Е показали значительно более высокое сопротивление сдвиговому растрескиванию по сравнению с коммерчески доступными соединениями - составами АР и LW.
[00181] На Фиг. 33 показана блочная диаграмма, отображающая максимальное сдвиговое смещение, когда первая трещина была обнаружена и измерена в дюймах по оси Y, а различные шовные герметики по оси X, в частности составы 1А и 2Е, в соответствии с вариантами реализации изобретения, и составы АР и LW в качестве сравнительных примеров. График иллюстрирует, что максимальное сдвиговое смещение для составов 1А и 2Е было 0,23 дюйма (около 0,6 см) и 0,25 дюйма (около 0,6 см) соответственно перед наблюдением первой трещины. С другой стороны, первая трещина в составе АР наблюдалась после максимального сдвигового смещения 0,1 дюйма (около 0,25 см), а первая трещина в составе LW наблюдалась при максимальном сдвиговом смещении 0,13 дюйма (около 0,3 см). Стоит отметить, что трещин составов 1А и 2Е невооруженным глазом не было заметно. Они показали трещины только после отказа и нарушения функциональности шовной ленты. Таким образом, составы 1А и 2Е показали значительно более высокое максимальное сдвиговое смещение по сравнению с коммерчески доступными соединениями - составами АР и LW.
[00182] На Фиг. 34 показана блочная диаграмма, отображающая отношение сдвигового смещения (то есть отношение максимального смещения при отказе шовной системы к смещению при первой трещине) по оси Y, различные шовные герметики по оси X, а именно составы 1А и 2Е в соответствии с вариантами реализации изобретения, и составы АР и LW в качестве примеров для сравнения. График показывает, что составы 1А и 2Е имели отношение сдвигового смещения около 2,3 перед наблюдением первой трещины, состав АР имел отношение сдвигового смещения около 1,3, а состав LW имел отношение сдвигового смещения 1,2. Таким образом, составы 1А и 2Е продемонстрировали большее удлинение и свойства растяжения, даже после наблюдения первой трещины до тех пор, пока они достигли полного отказа путем разрыва в шовной системе. Стоит отметить, что трещин составов 1А и 2Е невооруженным глазом не было заметно. Они показали трещины только после отказа и нарушения функциональности шовной ленты. С другой стороны, герметики составов АР и LW - это хрупкий материал и демонстрировали максимальное смещение вскоре после наблюдения первой трещины.
[00183] Результаты этого примера показывают, что при помещении этой шовной системы под механическое напряжение оба состава 1А и 2Е продемонстрировали превосходное удлинение и физическое смещение перед сбоем, тогда как составы АР и LW были хрупкими и не обеспечивали подобных характеристик при тех же самых испытательных условиях шовной системы по настоящему изобретению. Кроме того, эти коммерчески доступные шовные герметики не показали себя лучше и в обычных шовных системах.
[00184] Когда шовная система по настоящему изобретению была проверена на воздействие сдвиговых сил, различия между шовными герметиками по настоящему изобретению и обычными шовными герметиками стали еще более очевидными. Шовные герметики в этом примере показали более высокие смещения и более высокие отношения смещения, чем коммерчески доступные шовные герметики. Таким образом, шовные герметики по настоящему изобретению продемонстрировали высокую прочность и сопротивление растрескиванию.
ПРИМЕР 5
[00185] Этот пример иллюстрирует превосходную гибкость и эластичные свойства или гибкость/степень охрупчивания при использовании в новой шовной системе и испытании согласно ASTM С711.
[00186] Каждый состав был подготовлен и испытан согласно ASTM С711, проведенном следующим образом. Были подготовлены образцы составов 1А и 2Е, а репрезентативные коммерчески доступные шовные герметики - универсальный шовный герметик бренда AP-SHEETROCK и универсальный легкий шовный герметик бренда LW-SHEETROCK - были использованы для целей сравнения. Каждый образец был подготовлен в трех экземплярах.
[00187] Полоса толщиной 1/8-дюйма (около 0,3 см) шовного герметика (2'' х 10'') (около 5 см х около 25 см) была положена на пленку антиадгезивного состава, то есть шовный герметик не приклеивается к пленке после высыхания. Образцы были подготовлены в трех экземплярах для каждого условия окружающей среды. Затем образцы были высушены при четырех различных экологических условиях испытаний в течение 24 часов. Вторая серия испытаний была проведены после кондиционирования в течение 28 дней. Образцы были удалены из пленки антиадгезивного состава и были подвергнуты условие изгиба вокруг цилиндрической оправки диаметром 1 дюйм (около 2,5 см) для оценки свойств упругости и гибкости шовных герметиков. Затем образцы были визуально градуированы по 3-балльной шкале для определения степени свойств упругости и гибкости, показанных ASTM С711.
[00188] Следует отметить, что ASTM С711 издания 2009 года иллюстрирует с фотографиями различия между удовлетворительным шовным герметикой и неудовлетворительным шовным герметикой, когда они смонтированы и согнуты вокруг оправки в соответствии с испытанием. На одной из них приводится изображение удовлетворительного шовного герметика, который получил бы оценку годности благодаря отсутствию трещин или любого видимого отказа. На второй фотографии показан неудовлетворительный шовный герметик, который получил бы отказ-В из-за серьезных трещин. Третья показывает неудовлетворительный шовный герметик, который получил бы отказ-В из-за полного растрескивания и отказа клея.
[00189] В таблице 10 показаны результаты визуального испытания после кондиционирования образцов при четырех различных условиях ASTM С711 в течение 24 часов. Образцы составов 1А и 2Е показали себя значительно лучше, чем обычные шовные герметики, представленные в составах АР и LW. Тогда как составы 1А и 2Е получили оценку годности по каждому из стандартных испытательных условий, составы АР и LW получил отказ-В.
[00190] В таблице 11 показаны результаты визуального испытания после кондиционирования образцов при четырех различных условиях ASTM С711 в течение 28 дней. Образцы составов 1А и 2Е показали себя значительно лучше, чем обычные шовные герметики, представленные в составах АР и LW. Тогда как составы 1А и 2Е получили оценку годности по каждому из стандартных испытательных условий, составы АР и LW получил отказ-В.
[00191] Обычные шовные герметики были настолько хрупкими при этих испытательных условиях, что они отказывали, даже когда изгибались менее, чем на 1/8-дюймовый изгиб, и не могут быть согнуты вокруг цилиндрической оправки без катастрофического отказа. Характеристики шовного герметика при этих испытательных условиях помогают обеспечить соответствие конструктивным требованиям и срок службы шовных герметиков.
ПРИМЕР 6
[00192] Этот пример иллюстрирует превосходные свойства шовных герметиков и шовной системы при реальных условиях, которые являются репрезентативными для тех условий, которые встречаются на практике. Рабочие характеристики, основанные на данных из этих испытаний, обеспечивают соответствие конструктивным требованиям шовного герметика и шовных систем во время их срока службы.
[00193] Шовная система по настоящему изобретению и обычная шовная система была испытана с использованием модифицированного ASTM Е72 следующим образом. Шовная система стеновых конструкций по настоящему изобретению была подготовлена с использованием герметиков с составами 1А и 2Е и выполнено их сравнение с составами АР и LW. Были подготовлены образцы составов 1А и 2Е, а репрезентативные коммерчески доступные шовные герметики - универсальный шовный герметик бренда AP-SHEETROCK и универсальный легкий шовный герметик бренда LW-SHEETROCK - были использованы для целей сравнения. Состав АР представляет собой универсальный шовный герметик обычного веса. Состав LW представляет собой легкий универсальный шовный герметик.
[00194] Составы 1А и 2Е были использованы для подготовки испытания при обработке плоского стыка (швы с нескошенной кромкой/торцевым стыком и со скошенной кромкой). В этой системе швы были оклеены с помощью синтетической шовной упрочняющей ленты с целью скрепления шовных листов клеем. Один слой состава 1А или 2Е был нанесен на оклеенные швы. Крепежные элементы были подготовлены путем нанесения одного слоя данного разработанного шовного герметика - составов 1А или 2Е - на крепежные элементы.
[00195] Для сравнения обычные шовные системы, как правило, готовятся оклейкой всех швов с помощью бумажной шовной упрочняющей ленты, прикрепленной к шовному листу шовным герметикой состава АР или LW. Три (3) отдельных слоя шовного герметика состава АР или LW были нанесены на оклеенные швы. Крепежные элементы были подготовлены нанесением на них трех (3) отдельных слоев шовного герметика с составом АР или LW.
[00196] На Фиг. 35А-35С иллюстрируют модифицированную каркасную сборочную систему ASTM Е72 для испытания прочности стен в жилищном строительстве.
[00197] На Фиг. 35А показана модифицированная каркасная сборочная система ASTM Е72 со сборкой 8' х 8' (около 2,4 м х около 2,4 м), подготовленной из деревянных шпилек 2'' х 4'' (около 5 см х около 10 см). Деревянные шпильки не показаны. Сборка состоит из двух листов 48''х 64'' (около 1,2 м х около 1,6 м) и двух листов 48''х 16'' (около 1,2 м х около 0,4 м) в шахматном порядке. Два основные швы отображаются пунктирными линиями - один горизонтальный шов на уровне середины высоты (около 4' или около 1,2 м) и два вертикальные швы, расположенные на соединении двух листов.
[00198] На Фиг. 35В показана модифицированная каркасная сборочная система ASTM Е72, показанная на Фиг. 35А, выполненная с деревянными шпильками 2'' х 4'', размещенными за 16 дюймов (около 0,4 м) друг от друга. Кроме того, на нем показаны два шва один горизонтальный шов на уровне середины высоты (около 4' или около 1,2 м) и два вертикальных шва, расположенные на соединении двух листов, состыкованных напротив деревянных шпилек.
[00199] На Фиг. 35С показана модифицированная каркасная сборочная система ASTM Е72, показанная на Фиг. 35В, где нижняя часть жестко прикреплена к конструкции, а сила была приложена в верхнем левом углу гидравлическим толкателем, запрограммированным для запуска синусоидальной формы волны с различными амплитудами.
[00200] В ходе этого испытания плоскость листа в этих каркасных сборочных системах было разрешено перемещать только в той же самой плоскости, что и поверхность стены. Гидротолкатель с компьютерным управлением был запрограммирован для запуска синусоидального сигнала с амплитудой 0,025'' (около 0,06 см) с частотой 0,5 Гц (2 секунды за цикл) на 500 циклов и для ударов по верхнему левому углу сборки. После завершения этого цикла амплитуда была увеличено до 0,050'' (около 0,12 см) на 500 циклов. После завершения второго цикла амплитуда снова была увеличена до 0,075'' (около 0,18 см) на 500 циклов. Это повторялось до достижения амплитуды 0,400" (около 1 см). В ходе строгого испытания сборка непрерывно контролировалась, и при наблюдении отказа он фиксировался вместе с местом отказа.
[00201] Результаты показывают значительное преимущество эффекта эластичной мембраны составов 1А и 2Е. Даже в тех зонах, где крепежные элементы отказали в стеновой конструкции, шовный герметик не был поврежден или проколот. В свою очередь в сравнительной обычной системе, подготовленный обычными шовными герметиками, например, составами АР и LW, наблюдался эффект хрупкого излома, в том числе потеря сцепления над крепежными элементами.
ПРИМЕР 7
[00202] Этот пример иллюстрирует превосходную способность к высыханию шовной системы по настоящему изобретению.
[00203] Как отмечалось в спецификации, существующие шовные герметики требуют нанесения трех отдельных слоев на крепежные элементы, а также несколько слоев, наносимых на плоские швы между листами в одной плоскости. Каждый слой должен быть отдельно высушен перед нанесением следующего слоя. Хотя существующий слой не нуждается в полном высыхании, установлено, что около 75% содержания воды должно испариться из герметика, прежде чем слой станет достаточно прочным, чтобы принимать второй слой. Это приводит к значительному периоду простоя, во время которого работники других строительных профессий обычно не могут работать внутри здания, так как происходит отделка стен.
[00204] С другой стороны, шовным герметикам по настоящему изобретению необходим только один слой на шов для обеспечения единообразного и эстетичного внешнего вида. В случае, если требуется второй слой (по причине недостаточной квалификации работника и тому подобному), шовные герметики по настоящему изобретению станут достаточно прочными, чтобы принимать второй слой, когда 60% воды испарится из герметика.
[00205] Были подготовлены образцы составов 1А, 2Е, 3А и 4В. Кроме того, для сравнительных целей был использован универсальный шовный герметик обычного веса (состав АР), а также легкий универсальный шовный герметик (состав LW). Составом АР был универсальный шовный герметик бренда SHEETROCK, а составом LW был универсальный легкий шовный герметик бренда SHEETROCK.
[00206] На Фиг. 36А до 36С показан профиль высыхания шовного герметика по настоящему изобретению по сравнению с обычными шовными герметиками для толстого слоя, то есть около 3/16 дюйма (около 0,5 см), в котором процент испаренной воды (ось Y) был нанесен на график относительно постепенно приращаемых времен высыхания, представленных по оси X. На Фиг. 36А показаны профили высыхания в умеренной среде, например, при 75°F и относительной влажности 50%. На Фиг. 36 В показаны профили высыхания в горячей и сухой среде, например, при 95°F и относительной влажности 10%. На Фиг. 36С показаны профили высыхания в холодной и влажной среде, например, при 40°F и относительной влажности 80%.
[00207] Толстый слой (3/16 дюйма; около 0,5 см) репрезентативный для различных нанесений, например, 1-й или 2-й слой над упрочняющим элементом угла; 1-й или 2-й слой над выпуском панели/стены; 1-й или 2-й слой над соединением встык с нескошенными кромками; и 2-й заполненный слой над соединениями со скошенными кромками.
[00208] Как показано на Фиг. 36А, слои в 3/16 дюйма (около 0,5 см) составов 1 А, 2Е, 3А и 4В показывают подобные профили высыхания при умеренных условиях окружающей среды. В случае необходимости во втором слое первые слои составов 1А, 2Е, 3А и 4В были готовы в течение от 1,5 до 4,5 часа. С другой стороны, толстый слой состава LW был готов к приему второго слоя через около 13-15 часов, в то время как толстый слой состава АР не был готов даже после 24 часов.
[00209] Как показано на Фиг. 36В, слои в 3/16 дюйма (около 0,5 см) составов 1А, 2Е, 3А и 4В показывают подобные профили высыхания при горячих и сухих условиях окружающей среды. В случае необходимости во втором слое первые слои составов 1А, 2Е, 3А и 4В были готовы в течение от 1 часа до 3 часов. С другой стороны, толстые слои составов LW и АР были готовы принимать второй слой после от около 4 часов до 5,5 часа.
[00210] Как показано на Фиг. 36С, слои 3/16 дюйма (около 0,5 см) составов 2Е и 4В продемонстрировали наименьшие времена высыхания в холодной и влажной среде, за которыми следуют составы 1А и 3А. В случае необходимости во втором слое первые слои составов 1А, 2Е, 3А и 4В были готовы в течение от 5 часов до 12,5 часа. С другой стороны, толстые слои составов LW и АР не были готовы принимать второй слой даже после 24 часов.
[00211] На Фиг. от 37А до 37С показаны профили высыхания шовного герметика по настоящему изобретению по сравнению с обычными шовными герметиками для тонкого слоя, то есть около 1/16 дюйма (около 0,2 см), в котором процент испаренной воды (ось Y) был нанесен на график относительно постепенно приращаемых времен высыхания, представленных по оси X. На Фиг. 37А показаны профили высыхания в умеренной среде, например, при 75°F и относительной влажности 50%. На Фиг. 37 В показаны профили высыхания в горячей и сухой среде, например, при 95°F и относительной влажности 10%. На Фиг. 37С показаны профили высыхания в холодной и влажной среде, например, при 40°F и относительной влажности 80%.
[00212] Тонкий слой (1/16 дюйма; около 0,2 см) является характерным для различных нанесений, например, 1-го или 2-го слоя на отделку внутреннего угла; 1-го, 2-го или 3-го финишного слоя на плоские швы; 3-го слоя на швы с нескошенными кромками; и 1-го, 2-го или 3-го слоя над крепежными элементами.
[00213] Как показано на Фиг. 37А, слои в 1/16 дюйма (около 0,2 см) составов 1А, 2Е, 3А и 4В показывают подобные профили высыхания при умеренных условиях окружающей среды. В случае необходимости во втором слое первые слои составов 1А, 2Е, 3А и 4В были готовы в течение от 0,5 часа до менее 2 часов. С другой стороны, тонкие слои составов LW и АР были готовы принимать второй слой после от около 3,5 часа до 10 часов.
[00214] Как показано на Фиг. 37 В, слои в 1/16 дюйма (около 0,2 см) составов 1А, 2Е, 3А и 4 В показывают подобные профили высыхания при горячих и сухих условиях окружающей среды. В случае необходимости во втором слое первые слои составов 1А, 2Е, 3А и 4В были готовы в течение 1 часа. С другой стороны, тонкие слои составов LW и АР были готовы принимать второй слой после около от 1,5 часа до 2 часов.
[00215] Как показано на Фиг. 37С, слои в 1/16 дюйма (около 0,2 см) составов 1А, 2Е, 3A и 4В показывают подобные времена высыхания при холодных и влажных условиях окружающей среды. В случае необходимости во втором слое первые слои составов 1А, 2Е, 3A и 4 В были готовы в течение от 0,5 часа до менее 3 часов. С другой стороны, тонкие слои составов LW и АР были готовы принимать второй слой только после от 7 до более 10 часов.
[00216] Таким образом, этот пример показывает, что шовные герметики по настоящему изобретению имеют профиль более быстрого высыхания при каждом из различных условий испытательной среды, чем обычный шовный герметик.
ПРИМЕР 8
[00217] Шовный герметик с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП был подготовлен, как описано в примере 1.
[00218] Гипсокартонный лист был установлен горизонтально (направление машинной обработки/скошенная кромка, перпендикулярная каркасу), а швы между панелями оклеены с помощью автоматического оклеивающего инструмента бумажной шовной лентой SHEETROCK, как показано на Фиг. 38А.
[00219] Плоские швы и внутренние углы были закончены для получения уровня отделки 4 с использованием либо 1) текущего протокола отделки швов; или 2) с нанесением распылением шовного герметика с вязкостью в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП, подготовленного, как описано в Примере 1. Шовный герметик был нанесен распылением с помощью аппарата безвоздушного распыления Graco Mark 5 и наконечника распыления Graco RAC-225 (ширина вентилятора 4 дюйма; отверстие 0,025 дюйма), как показано на Фиг. 38A-38D.
[00220] Начиная с одного конца шва, представляемый шовный герметик был нанесен распылением распылителем, расположенным за около 18 дюймов перпендикулярно целевой области распыления (швы между стеновыми листами), так что схема распыления была около 12 дюймов в ширину, как показано на Фиг. 38А.
[00221] Дальнейшее нанесение было получено путем позиционирования смещенного центра пистолета шва, так чтобы одна кромка 12-дюймового распылительного вентилятора находилась приблизительно на плече скоса одного листа и простиралась через скос прилегающего гипсокартонного листа на около 4 дюймов за пределы плеча.
[00222] Первое нанесение был выполнено путем перемещения пушки вниз по всему шву в этом положении заполнения  шва, как показано в Фиг. 38А. Распылительный пистолет проходил поперек шва со скоростью, которая обеспечивает заполнение зоны шва.
[00223] Второй проход над швом в противоположном направлении был выполнен, когда распылительный пистолет удерживался за 18 дюймов перпендикулярно поверхности целевого стенового листа, как показано на Фиг. 38В. Пистолет был позиционирован таким образом, что схема распыления вентилятором перекрывает предварительно нанесенный шовный герметик на скосе и выступает примерно на 4 дюйма за плечо незаконченной стороны гипсокартонной плиты. Распылительный пистолет проходил поперек шва со скоростью, которая позволяет окончательному шву полностью скрыть зону обработки шва.
[00224] При необходимости дополнительного материала для лучшего сокрытия шва может быть выполнен третий проход вдоль длины шва со схемой распыления над центром шва между гипсокартонными панелями, как показано на Фиг. 38С.
[00225] Затем представляемый шовный герметик наносится для сокрытия ленты, наложенной на внутренние углы путем выполнения одного прохода распылительным пистолетом, рассекая прямой угол около 24 дюймов от стены, как показано на Фиг. 38D. Все шаги нанесения были завершены на 1 день.
[00226] На 2 день швы были подправлены и при необходимости отшлифованы.
2
[00227] Этот способ нанесения распылением сокращает время установки шовного герметика на более чем 60% на 929 м (10000 кв. футов) установленного листов по сравнению с обычным способом установки.
[00228] Способ нанесения распылением может дополнительно повысить общую скорость выполнения. Это приводит к экономии до 2-4 календарных дней работы на 929 м (10000 кв. футов) завершенных листов.
[00229] Хотя этот вариант реализации изобретения был выполнен с шовным герметикой, подготовленным в соответствии с Примером 1, способ нанесения распылением также может быть использован с обычным шовным герметиком, составленным с вязкости в пределах от около 15600 сП до около 23000 сП.
[00230] В контексте описания изобретения (особенно в контексте формулы изобретения) термины в единственном числе относятся как к единственному, так и множественному числу, если не указано иное или явно противоречит контексту. Термин «по меньшей мере один», за которым следует список одного или нескольких элементов (например, «по меньшей мере один из А и В») должен толковаться как один элемент, выбранный из перечисленных элементов (А или В) или любая комбинация двух или более из перечисленных элементов (А и В), если в тексте не указано иное или явно противоречит контексту. Термины «состоящий», «имеющий», «включающий» и «содержащий» следует толковать как неограничивающие (т.е. означающие «включающий, помимо прочего», если не указано иное. Приведение пределов значений в настоящем описании предназначено исключительно с целью упростить ссылку по отдельности на каждое значение внутри пределов, если не указано иное, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было представлено отдельно. Все описанные в настоящем документе способы могут быть осуществлены в любом подходящем порядке, если не указано иного или это явно не противоречит контексту. Использование любых и всех примеров или языка примеров (например, "такой как") в настоящем документе предназначено исключительно для лучшего освещения изобретения и не накладывает ограничений на объем настоящего изобретения, если не указано иное. Никакую формулировку в спецификации не следует понимать в качестве указывающей на какой-либо отсутствующий в формуле изобретения элемент, как на элемент, существенный для применения изобретения.
[00231] Здесь описываются предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, в том числе лучший способ, известный изобретателям, для реализации изобретения. Вариации этих предпочтительных вариантов реализации изобретения могут стать очевидными для специалистов в данной области техники после прочтения вышеприведенного описания. Изобретатели ожидают, что квалифицированные специалисты будут использовать такие варианты при необходимости, и изобретатели предполагают, что изобретение будет использоваться и иначе, чем конкретно описано в данном документе. Соответственно, это изобретение включает все модификации и эквиваленты предмета, указанного в формуле изобретения, прилагаемой к настоящему документу, как это разрешено применимым законодательством. Более того, любая комбинация описанных выше элементов во всех возможных вариантах входит в объем изобретения, если в данном документе не указано иное или это явно не противоречит контексту.