专利名称：具有优化的断裂特性的声学隔音材料的改进的制造方法
具有优化的断裂特性的声学隔音材料的改进的制造方法相关申请的交叉引用本申请要求2008 年 5 月 8 日由 Brandon D.Tinianov, Kevin J.Surace, and Albert C.Yanez 提交的标题为"IMPROVED METHODS OF MANUFACTURING ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIALS WITH OPTIMIZED FRACTURE CHARACTERISTICS " 的美国专利申请号12/117,687的优先权。本申请涉及共同转让的于2003年9月8日 由 K.Surace 和 M.Porat 提交的标题为 ‘‘ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIAL AND METHODS FOR MANUFACTURING SAME” 的美国专利申请 No.10/658,814 (该 申请于2007年2月27日被发布，现在为美国专利7,181,891)，于2007年4月9日 由 B.Tinianov 提交的标题为"ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIAL WITH IMPROVED FRACTURE CHARACTERISTICS AND METHODS FOR MANUFACTURING SAME”的美国专利申请号11/697,691，和于2007年6月12日由B.Tinianov和K.Surace 提交的标题为"METHODS OF MANUFACTURING ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIAL”的美国专利申请号11/770,476，上述申请的全部内容通过引用被结合于 此。
背景技术：
目前，制造用于建筑行业的庞大的和/或者重的层压板需要较大的制造用空间 (area)。除了与处理中的材料相关联的大体积外，任何要求材料被搁置较长时间的工艺步 骤都会增加制造所需的空间。对给定的材料生产量，所需要的空间随工艺步骤的增加和 任何步骤中工艺时间的延长而增加。例如，在上述的美国专利7,181,891中所公开的层压结构包括通过粘弹性胶合剂 的粘结剂层相互连接的两个非金属材料的外层(其在一个实施例中为纸饰面的石膏墙板) 和一个内约束层。在一些实施例中，其它材料被结合在外石膏层之间。在一个制造层压 结构的过程的实施例中，例如在'891专利中所公开的结构，包括干燥一个完成的结构 同时将压力施加到该结构。依据构成层压结构的材料，对于粘结剂需要几小时至几天的 驻留时间(定义为单个工艺步骤所需的时间)来适合地干燥，在这段时间中可以建造其 它类似的单独结构，这可能也需要几小时至几天的驻留时间来干燥。长的干燥时间是由 于粘结剂中的液体渗透进石膏片中，石膏片然后通过蒸发将液体运送到周围环境。大量 材料在所述的构造序列中被搁置在干燥步骤，这个量取决于生产速度。结果，需要对应 于单个结构件的体积乘以期望的成品生产量和当前步骤(instant step)的驻留时间的大干 燥室。此外，制造工艺的一些步骤可能需要干燥室维持在指定的升高温度和相对低的湿 度，这是一项能量消耗大的要求。
例如，对于每天一千个四英尺X八英尺X —英寸的结构件的生产要求，其中 某一步骤的驻留时间需要在120至140华氏度的恒定温度、大约百分之三十的相对湿度 以及恒定空气流下进行四十八小时干燥，在任意给定时间需要为两千个结构件提供所 需环境条件的搁置空间，在近似25英尺X45英尺占地上提供最小25英尺的垂直净空距离(clearance)的这种搁置空间，总计达28,125立方英尺的受限制的空间(conditioned space)。当制造要求超过每天一千件成品板时，需要更大的干燥容积。任何其它的也需 要显著的驻留时间的工艺步骤类似地增加了为给定的制造产量所需的设施。长的周期时 间，定义为构造一个成品结构件从开始到结束所需的时间，也延长了制造操作对被制造 的产品的需求的增加做出反应的时间。现有的制造工艺的另一个关键方面是，层压板(在一个实施例中，为纸饰面石 膏墙板)的外层由传统建筑材料的最终成品的形式构成。美国专利申请号11/697,691 已展示，对于使用石膏墙板的实施例，优选在与粘弹性胶合剂相接触的内表面上没有饰 纸。在美国专利申请号11/697,691中，提出了要结合成层压隔音板的板应该制造或者选 购以使它们在一个面上没有耐用纸。实践中这比较困难，因为饰纸(石膏墙板的任何一 侧)用作耐用、防磨损的表面并且还显著地改善石膏墙板的弯曲刚度。一个表面上没有 了纸，改造后的石膏墙板在运输和处理的过程中特别易受损坏和/或损毁。对于这些改造后的无纸的石膏墙板原材料的第二个顾虑是，它们的制造困难， 这使得它们的价格高于传统板的价格。并且，只有少数几家制造商能够生产这种改造的 材料，因此，供层压板使用的材料会受到限制。需要一种用于易于划线和折断的分层结构的制造方法，其中制造过程中产品的 中间工艺搁置被最小化并且原材料成本也大大减少。
发明内容
一种包括多种材料的夹心结构的层压结构使用工艺方法构造而成，所述工艺方 法中，某些步骤的驻留时间从几小时或者几天被缩短至几分钟。在一个实施例中，在增 加任何附加的层到层压构造件之前，粘结剂被干燥，以消除成品层压结构的漫长的干燥 工艺步骤。通过在施加粘结剂后立即向专门配方的粘结剂表面吹气，对粘结剂进行干 燥，从而形成压力敏感粘结剂(“PSA”)。这样，夹心结构中的相邻的一层可在无需 进一步干燥的时间的情况下施加。在一个实施例中，个体的工艺驻留时间和总的周期时 间被缩减到足以容许使用传送带(catweyorbelt)类型的组装线装置来完成成品层压结构的 构造，其中处理中的材料不被搁置或者堆积。此外，所述工艺采用了新颖的制造步骤，在该步骤中库存石膏墙板沿厚度被对 分从而产生内表面没有纸的适配的两半。此步骤减少了原材料库存，并且对于根据本发 明的层压板而言，维持或者改善了层压板的断裂特性(划线和折断板的能力)。
通过以下附图和书面说明可以更加充分地理解本发明。图1是根据本发明的工艺顺序的一个示例。图2示出一个被对分的库存(Stock)石膏墙板板。图3a和3b示出对分石膏墙板库存板的方法。图4和图5示出一种由根据本发明的方法制作的层压的声音衰减结构的侧视图。图6示出一个带有多个侧向开口(其中示出开口 602至608)的扩散器板，这些 侧向开口用于使所用的干燥气体通过以将带有水分的粘弹性胶合剂转换成粘弹性压力敏感粘结剂(“PSA” )。
具体实施例方式定义
权利要求
1.一种形成适合用于构造墙、地板、天花板或门的层压结构的方法，所述层压结构 包括具有选定厚度和面积的平板，所述方法包括提供包括第一表面和第二表面的第一外部材料层； 将含有水分的粘弹性胶合剂层施加到所述第一表面；使气体在所述胶合剂之上流过并持续一段预定的时间，以从所述胶合剂移除选定量 的水分；和将第二材料层放置到所述胶合剂层上，其中所述胶合剂在所述第一层与第二层之 间，由此将所述第一外部层结合到所述第二层。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二材料层为所述层压结构的一个外部层。
3.如权利要求2所述的方法，其中，包括在将所述第二层放置在所述胶合剂上之后向 层压结构施加压力。
4.如权利要求1所述的方法，其中，包括在气体流过所述粘结剂之上以前干燥所述气体。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二外部材料层由单个被对分的层制得。
6.如权利要求1所述的方法，包括将第二粘弹性胶合剂层施加到所述第二层的暴露表面；和使气体在所述第二粘弹性胶合剂层之上流过并持续一段预定的时间，以从所述胶合 剂中移除选定量的水分。
7.如权利要求6所述的方法，其中，包括在所述气体流过所述第二粘弹性胶合剂层之 上以前干燥所述气体。
8.如权利要求6所述的方法，其中，包括在所述气体被迫经过所述第二粘弹性胶合剂 层上方并持续所述一段预定的时间之后，将第三材料层放置在所述第二粘弹性胶合剂层 上，由此来得到所述层压结构。
9.如权利要求8所述的方法，其中，包括在将第三材料层放置在所述第二粘弹性胶合 剂层上之后向所述层压结构施加选定的压力。
10.—种形成层压板的方法，所述层压板至少包括第一材料层和第二材料层，其中， 每个材料层通过粘弹性胶合剂被接合到相邻的材料层，所述方法包括将粘弹性胶合剂以选定的图案放置在一个材料层的暴露表面上，第二层材料将要接 合于所述暴露表面；使气体流过所述粘弹性胶合剂之上，以从所述胶合剂中移除水分；和 在气体流过所述粘弹性胶合剂之上以后，将所述第二材料层放置在所述粘弹性胶合 剂之上。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述粘弹性胶合剂以选定的图案被放置在所述 暴露表面上，以覆盖少于全部的所述暴露表面。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述粘弹性胶合剂作为一个连续的层被放置在 所述暴露表面。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述粘弹性胶合剂具有介于三十二分之一英寸 与八分之一英寸之间的厚度。
14.如权利要求9所述的方法，其中，所述气体被迫经过所述粘弹性胶合剂之上并持 续充足的时间，以使所述粘弹性胶合剂的水分含量低于粘弹性胶合剂的以重量计的百分之五。
15.如权利要求9所述的方法，其中，所述气体被迫经过所述粘弹性胶合剂之上并持 续充足的时间，以使所述粘弹性胶合剂的水分含量达到粘弹性胶合剂的以重量计的百分 之三十与百分之五之间。
16.如权利要求9所述的方法，其中，所述气体为空气。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述空气处在近似环境温度下。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述空气被迫以介于大约一万立方英尺每秒与 大约五万立方英尺每秒的流动速度横越所述粘弹性胶合剂。
19.一种由权利要求9所述的方法制得的结构。
20.一种由权利要求1所述的方法制得的结构。
21.如权利要求11所述的方法，其中，所述选定的图案包括从由圆形、正方形、长方 形、三角形、条形、多边形、随机形状和半圆形构成的一组图案中选定的一个或多个图案。
22.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一材料层是第一石膏墙板层，该第一石 膏墙板层在所述第一层成为所述层压板的一部分时会成为所述第一层的内表面的表面上 没有纸或者其它的涂层。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述第二材料层是第二石膏墙板层，该第二石 膏墙板层在所述第二层成为所述层压板的一部分时会成为所述第二层的内表面的表面上 没有纸或者其它的涂层。
24.—种形成适合用于构造墙、地板、天花板或门的层压结构的方法，所述方法包括提供包括第一表面和第二表面的第一外部材料层； 将含有水分的粘弹性胶合剂层施加到所述第一表面的至少部分上； 使气体流过所述胶合剂之上并持续一段预定的时间，以从所述胶合剂移除选定量的 水分；和将第二材料层放置在所述胶合剂层上，其中胶合剂在所述第一层与第二层之间，从 而将所述第一外部层结合到所述第二层。
25.如权利要求24所述的方法，其中，所述第一外部材料层包括饰面的石膏墙板的一 部分，所述部分沿平行于墙板的前后表面的平面被切割，以使所述部分具有的厚度小于 所述墙板的厚度，并且在将成为所述层压结构的外表面的表面上保持通常的墙板饰面材 料，并且使内部墙板材料暴露于将成为平行于所述外表面且处于所述层压结构的内部的 所述部分的表面上。
26.如权利要求25所述的结构，其中，所述石膏墙板用纸或者纤维玻璃毡饰面。
27.如权利要求24所述的结构，其中，所述粘弹性胶合剂被施加到所述第一表面的全 部上。
28.—种适合用于构造墙、地板、天花板或门的层压结构，所述层压结构包括 包括第一表面和第二表面的第一外部材料层，其中所述第一外部材料层包括墙板的一部分，所述部分沿平行于墙板的前后表面的平面被切割，以使所述部分具 有的厚度小于所述墙板的厚度，并且在所述层压结构的外表面上具有常规的墙板涂层， 并使内部墙板材料暴露于平行于所述外表面且处于所述层压结构的内部的所述部分的内 表面；粘附到所述部分的所述内表面的至少部分上的粘弹性胶合剂层，所述胶合剂的选定 量的水分被从所述胶合剂中去除；和第二材料层，粘附到所述粘弹性胶合剂上，从而将所述第一外部层结合到所述第二层。
29.如权利要求28所述的层压结构，其中，所述第二层包括所述层压结构的第二外部 层，其中所述第二外部材料层包括墙板的一部分，所述部分沿平行于墙板的前后表面的 平面被切割，以使所述部分具有的厚度小于所述墙板的厚度，并且在所述层压结构的外 表面上具有常规的墙板涂层，并使内部墙板材料暴露于平行于所述外表面且处于所述层 压结构的内部的所述部分的内表面。
全文摘要
用于建筑构造的层压结构由一种制造工艺而制成，使得层压步骤不需要升高的干燥温度或者长期的驻留时间。该工艺采用库存材料，从而同时降低成本和改善性能。此工艺使用专门配方的粘弹性胶合剂和环境温度干燥装置而完成。从而，制造设施的生产能力、产品的成本和交付的性能都比现有方法大大地改善了。
文档编号E04C2/00GK102016196SQ200980115534
公开日2011年4月13日 申请日期2009年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者凯文·苏拉斯, 布兰登·蒂尼亚诺夫, 艾伯特·亚尼兹 申请人:西里厄斯材料股份有限公司