用于增强建筑面板的基于聚酯的复合带材的制作方法

文档序号:18300152发布日期:2019-07-31 09:59阅读:241来源:国知局
用于增强建筑面板的基于聚酯的复合带材的制作方法
发明领域本发明大体上涉及包含热塑性聚合物的预浸料复合材料和将这样的复合材料施加到含矿物的基底上。更特别地,本发明大体上涉及包含热塑性聚酯的单向带材和将这样的带材施加到可用作建筑和施工面板(panels)和板材(boards)的含矿物的基底上。相关技术描述本发明提供通过使用纤维增强的热塑性层结构增强含矿物的建筑或施工面板。具体而言,基于热塑性塑料的薄增强层显示对建筑和施工面板基底的性能特征作出改进而不显著增加基底厚度并且不需要附加粘合剂(胶粘剂)。增强可包括提高机械和结构性质,如刚度或强度(例如弯曲)、抗冲击或开裂性、钉子或紧固件拔出阻力(nailorfastenerpull-outresistance)、抗垂挂性、抗脆碎性等。通过加入强化层改进建筑面板性能的努力通常需要胶粘剂或显著增加面板厚度。ep2743075a1和ep2743077a1详述了使用胶粘剂在石膏面板的面上增加各种片层,包括增强和未增强的层。us20080110111a1公开了建筑物的预制件,其利用锚固凸起(anchoringprojections)或胶粘剂将纤维增强的皮层附着到芯构件上。us3350257a公开了将塑料薄片胶粘层压到石膏墙板上。最后,us20010300386a1公开了一种建筑覆板(sheathingpanel),其包括用液体胶粘剂粘合法固定到更刚性的板上的层压件。尽管之前努力生产具有改进的结构完整性和可操作性的建筑面板,但仍然需要显著改进建筑面板的结构完整性和可操作性而(a)不增加显著厚度或重量和(b)不需要胶粘剂或粘合剂的技术。本发明提供了显著改进建筑面板的结构完整性以及其它性能属性且极小增加面板厚度(<5%)并且不使用胶粘剂的技术和方法。概述本发明的一个方面包括一种增强的含矿物的基底,其包括:结合到含矿物的基底的至少一个表面上的热塑性增强层,其中所述热塑性增强层包含至少一种热塑性聚合物和至少一种增强纤维。本发明的一个方面包括一种制备增强的含矿物的基底的方法,所述方法包括:将预浸料复合材料直接结合到含矿物的基底的至少一个表面上,由此形成所述增强的含矿物的基底;其中所述结合形成所述预浸料复合材料与所述基底表面之间的直接结合,且其中所述预浸料复合材料包含至少一种热塑性聚酯和至少一种增强纤维。本发明的另一方面包括一种增强的含矿物的基底,其包括:热结合到含矿物的建筑面板基底的至少一个表面上的单向带材,其中所述单向带材具有0.1–2.0mm的厚度并包含至少一种热塑性聚酯和至少一种增强纤维,其中所述增强纤维是玻璃并构成热塑性增强层的10-80重量%,其中所述建筑面板基底具有1-40mm的厚度并包括结构面板、石膏板、石膏面板、石膏墙板、灰泥板(plasterboard)、干式墙、墙板、高密度板、硬质板、浸渍板、防水板、水泥板、吊顶面板或吊顶板材(ceilingtile),其中所述热塑性聚酯具有在30至250℃下103至108pa-s的熔融相粘度并且是非晶的,具有至少50℃的玻璃化转变温度,且其中所述聚酯包含:酸组分,其包含至少50摩尔%的对苯二甲酸(tpa)、间苯二甲酸(ipa)、1,3-或1,4-环己烷二甲酸(chda)、萘二甲酸、二苯乙烯二甲酸或其混合物;和二醇组分,其包含至少25摩尔%的乙二醇(eg)、1,4-环己烷二甲醇(chdm)、二乙二醇(deg)、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(60摩尔%顺式异构体)(tmcd)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇或对苯二甲醇(p-xyleneglycol)或其混合物,其中所述酸组分以所述共聚酯中的总酸残基为100摩尔%计且所述二醇组分以所述共聚酯中的总二醇残基为100摩尔%计。附图简述图1显示作为弯曲试验应变的函数生成的载荷分布,并图示说明在添加udt增强层时的改进。详述参照本发明的某些实施方案和实施例的下列详述可以更容易理解本发明。本发明的一个实施方案提供直接结合到含矿物的建筑和施工面板基底上以改进基底的性能特征而不显著改变施工面板基底的尺寸或质量的纤维增强的热塑性薄层。本发明提供在结构和机械性质,如易操作性、耐湿性、刚度或强度(例如弯曲)、抗冲击或开裂性、钉子或紧固件拔出阻力、抗垂挂性和抗脆碎性方面具有显著改进的基底,如石膏墙板、水泥板和吊顶板材。本发明的一个实施方案提供一种增强的含矿物的基底,其包括:结合到含矿物的基底的至少一个表面上的热塑性增强层,其中所述热塑性增强层包含至少一种热塑性聚合物和至少一种增强纤维。本发明的另一实施方案提供一种制备增强的含矿物的基底的方法,所述方法包括将预浸料复合材料直接结合到含矿物的基底的至少一个表面上,由此形成所述增强的含矿物的基底;其中所述结合形成所述预浸料复合材料与所述基底表面之间的直接结合,且其中所述预浸料复合材料包含至少一种热塑性聚酯和至少一种增强纤维。本发明的一个方面涉及预浸料复合材料,如单向带材、长纤维带材("lft”)和短纤维带材("sft”)。在一些实施方案中,可将预浸料复合材料结合到含矿物的基底上以增强基底的各种性能性质。如本文论述,预浸料复合材料通常包含能将该复合材料结合到含矿物的基底上而不需要使用胶粘剂的热塑性聚酯。通过消除对胶粘剂的需要,在将预浸料复合材料结合到含矿物的基底上时,这可简化施加过程和降低生产增强的含矿物的基底的成本。因此,本文所述的预浸料复合材料可提供用于增强如建筑和施工之类市场中的含矿物的面板和基底的引人注目的价值。此外,本文所述的预浸料复合材料的使用产生轻质增强基底。在一些实施方案中,包含长纤维带材的预浸料复合材料在最终增强带材中具有4mm至6mm长的纤维,且包含短纤维带材的预浸料复合材料在最终增强带材中具有2mm至4mm长的纤维。预浸料复合材料如本文所用,“预浸料”是指包含被由至少一种热塑性聚合物形成的树脂基质浸渍的至少一种增强纤维的复合材料。预浸料复合材料可以是带材、板材或面板的形式。该复合材料可包含不连续增强纤维、连续增强纤维或其混合物。纤维可优先以一个或多个方向对齐,或在方向排列上随机化以产生准各向同性响应。不连续纤维可包括总体随机排列、在一个方向对齐或其组合的具有有限切割长度的任何增强纤维。不连续纤维切割长度可随所需加工、性能和其它属性而变。为了最大化性能增强,理想的是保持接近或大于临界纤维长度的切割纤维长度。例如,不连续平行纤维片层的临界纤维长度可如下表示:σfu是极限纤维长度、lc是使最大纤维应力等于在中等长度下的极限纤维长度所需的最小纤维长度,τi是纤维基质界面的剪切强度,且df是纤维直径。对齐或平行的不连续纤维会造成各向异性性质,模量和强度在纤维排列方向上最大。在无规取向的不连续纤维的情况下,该片层表现出平面各向同性行为。在这种情况下,性质在片层的平面中一致但与对齐纤维片层相比降低(纤维方向)。连续纤维增强的热塑性塑料包括通常被称为单向带材(udt)的连续平行纤维片层。udt包含浸渍在基质树脂内的连续对齐的增强纤维的带。通常为应力/应变管理而操控纤维排列和层压设计(多个片层或带层)在某些实施方案中,预浸料复合材料包括单向带材,其中增强纤维单向对齐。因此,由于它们的特定排列,带材中的增强纤维可在结合到基底上时与基底平行、垂直或成一定角度(例如30°、45°或60°)安置。无论是不连续还是连续纤维构造、单层还是多层,重要的是考虑一个或多个增强层的总厚度,尤其是相对于基底。本发明强调大约0.014英寸(0.36mm)的增强层和大约0.25–0.60英寸(6.4–15.2mm)的基底。在各种实施方案中,预浸料复合材料可包含至少10、15、20、25、30、35、40和最多85、80、75、70或65重量%的至少一种增强纤维。例如,预浸料复合材料可包含10至85、10至80、10至75、10至70、10至65、10至40、15至85、15至75、15至70、15至65、20至85、20至80、20至75、20至70、20至65、25至85、25至80、25至70、25至65、30至85、30至80、30至75、30至65、35至80、35至65、40至80、40至75或40至65重量%的至少一种增强纤维。合适的增强纤维可包括例如玻璃、碳、亚麻、金属、玄武岩、硼、混合纤维、聚合物、高分子量聚乙烯、芳族聚酰胺或其混合物。合适的玻璃纤维可包括例如s-玻璃、e-玻璃或r-玻璃。在各种实施方案中,预浸料复合材料中的热塑性聚合物包含热塑性聚酯。可以使用本领域中已知的熔融相或固态缩聚程序制备热塑性聚酯。这些方法的实例描述在美国专利2,901,466、美国专利4,539,390和美国专利5,633,340中,它们的公开全文经此引用并入本文。在一个或多个实施方案中,预浸料复合材料可包含至少15、20或30或最多90、80、75、70、65、55或40重量%的至少一种热塑性聚酯。例如,该预浸料复合材料可包含15至90、15至80、15至75、15至65、15至55、15至40、20至90、20至80、20至75、20至65、20至55、20至40、30至90、30至80、30至75、30至65、30至55或30至40重量%的至少一种热塑性聚酯。应该指出,“热塑性”聚合物不同于“热固性”聚合物。“热固性”聚合物,也被称为“不饱和”聚合物,通常是通过施加热固化或硬化成给定形状的材料,其可在该材料内形成各种交联。硬化或固化的热固性材料通常不会再熔融和再获得它们在硬化或固化前拥有的可加工性。相反,“热塑性”聚合物在加热时软化(即变得柔软),但不固化或定型。热塑性塑料通常一开始为丸粒形式,随着热增加,变得更软和更易流动。这种流动性允许使用不同系列的方法施加这些材料。此外,由于不存在化学固化,热塑性塑料中的变化通常是物理的,并且在重新施加热时,部分或完全可逆。热塑性聚合物通常可重新加工许多次,这是热塑性复合预浸料对许多市场和应用引人注目的主要原因。用于本发明的热塑性聚酯可提供优于常规热固性聚合物的许多益处,包括例如更快的制造(即周期时间减少)、提高的可再循环性、更好的可成型性和改进的机械性质。在某些实施方案中,热塑性聚酯可具有在30至250℃下103至107pa-s或在30至250℃下103至106pa-s的熔融相零剪切粘度。根据所需应用,热塑性聚酯可包括非晶聚酯、半结晶聚酯或结晶聚酯。另外,在各种实施方案中,热塑性聚酯可具有至少25、50、60、75、90、100或125℃或最多150、200、225或250℃的玻璃化转变温度(“tg”)。例如,热塑性聚酯可具有25至250℃、25至225℃、50至200℃、或50至150℃的tg。此外,在热塑性聚酯是结晶聚酯的一些实施方案中,热塑性聚酯可具有至少50、75、100、125、150、175或200℃或最多150、200、225或250℃的熔融温度(“tm”)。例如,热塑性聚酯可具有25至250℃、25至225℃、50至200℃、或50至150℃的tm。在某些实施方案中,热塑性聚酯包括在预浸料复合材料中最初为非晶但在热结合到含矿物的基底上之后变成至少部分结晶的聚酯。可用于预浸料复合材料的热塑性聚酯包含酸组分和二醇组分。热塑性聚酯的酸组分可包含各种类型的酸。在各种实施方案中,酸组分包含具有8至14个碳原子的芳族二羧酸、具有4至12个碳原子的脂肪族二羧酸、具有8至12个碳原子的脂环族二羧酸或其混合物。在一个或多个实施方案中,酸组分包含对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸(“chda”)、萘二甲酸、二苯乙烯二甲酸、环己烷二乙酸、二苯基-4,4′-二甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸或其混合物。在一些实施方案中,酸组分包含至少10、25、50、75、90、95或99摩尔%的对苯二甲酸、间苯二甲酸、chda、萘二甲酸、二苯乙烯二甲酸或其混合物。本文中对酸组分和二醇组分列举的组分百分比基于各自组分中的各酸或二醇的摩尔百分比并且组分中的总单体的总摩尔百分比不能超过100摩尔%。在某些实施方案中,酸组分包含100摩尔%的对苯二甲酸、间苯二甲酸、chda、萘二甲酸、二苯乙烯二甲酸或其混合物。在一个或多个实施方案中,酸组分包含至少10、25、50、75、90、95或99摩尔%的对苯二甲酸、间苯二甲酸、chda或其混合物。在某些实施方案中,酸组分包含100摩尔%的对苯二甲酸、间苯二甲酸、chda或其混合物。在一个或多个实施方案中,酸组分包含至少10、25、50、75、90、95或99摩尔%的对苯二甲酸、间苯二甲酸或其混合物。在某些实施方案中,酸组分包含100摩尔%的对苯二甲酸、间苯二甲酸或其混合物。此外,在某些实施方案中,酸组分完全由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸构成。此外,在某些实施方案中,酸组分完全由对苯二甲酸构成。或者,在某些实施方案中,酸组分完全由间苯二甲酸构成。在一个或多个实施方案中,酸组分包含100摩尔%chda。热塑性聚酯的二醇组分可包含各种类型的二醇。在各种实施方案中,二醇组分包含2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(“tmcd”)、1,4-环己烷二甲醇(“chdm”)、乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、或对苯二甲醇或其混合物。在一个或多个实施方案中,二醇组分包含至少1、5、10、15、20、25、30或40和/或不大于99、90、75、65、55或50摩尔%的tmcd、chdm、乙二醇、二乙二醇或其混合物。例如,二醇组分可包含1至99、5至90、10至75、15至75、25至75、30至75、40至75、1至55、5至55、1至50、或5至50摩尔%的tmcd、chdm、乙二醇、二乙二醇或其混合物。在一个或多个实施方案中,二醇组分包含少于60、50、40、30、20、10、5或1摩尔%的乙二醇。或者,在一些实施方案中,二醇组分包含至少0.5、1、2、5、10、15、20、25、30或40摩尔%的乙二醇。在某些实施方案中,二醇组分可包含0.5至50、0.5至40、1至30、1至20、20至40或25至35摩尔%的乙二醇。在一些实施方案中,二醇组分可包含最多99摩尔%或100摩尔%的乙二醇。在一个或多个实施方案中,二醇组分包含tmcd和chdm。例如,二醇组分可包含至少1、5、10、15、20、25、30或40或最多99、90、75、65、55或50摩尔%的tmcd和chdm。通常,在各种实施方案中,二醇组分可包含1至99、5至99、5至90、10至75、15至65、20至55、25至55、30至50、或40至99摩尔%的tmcd和chdm。在一个或多个实施方案中,二醇组分包含chdm。例如,二醇组分可包含至少5、25、35、40、45、50或60或最多99、90、85、80、75或70摩尔%的chdm。通常在各种实施方案中,二醇组分可包含5至99、25至90、35至85、40至80、45至75、50至75、50至70、或60至99摩尔%的chdm。或者,在某些实施方案中,二醇组分可包含至少40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或99摩尔%的chdm。在一些实施方案中,二醇组分可包含100摩尔%的chdm。在一个或多个实施方案中,二醇组分包含tmcd。例如,二醇组分可包含至少5、25、35、40、45、50或60或最多99、90、85、80、75或70摩尔%的tmcd。通常在各种实施方案中,二醇组分可包含5至99、25至90、35至85、40至80、45至75、50至75、50至70、或60至99摩尔%的tmcd。或者,在某些实施方案中,二醇组分可包含至少40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或99摩尔%的tmcd。在一个或多个实施方案中,二醇组分包含二乙二醇。例如,二醇组分可包含至少1、5、10、20或30或最多95、80、70、60或45摩尔%的二乙二醇。通常,在各种实施方案中,二醇组分可包含1至95、5至80、10至70、20至60、或30至45摩尔%的二乙二醇。除增强纤维和热塑性聚酯外,该预浸料复合材料还可包含少于10、5、2或1重量%的一种或多种添加剂。合适的添加剂可包括例如抗氧化剂、防叠套剂(denestingagents)、抗冲改性剂、防粘连剂、金属减活剂、着色剂、磷酸盐稳定剂、脱模剂、填料如滑石和云母、二氧化硅、玻璃珠、成核剂、紫外线和热稳定剂、润滑剂、阻燃剂或其混合物。或者,在某些实施方案中,该预浸料复合材料可不含添加剂。该预浸料复合材料可使用本领域中已知的方法成型,其可包括例如拉挤成型类方法。这样的制造方法进一步描述在美国专利4,549,920、美国专利4,559,262、美国专利5,094,883、美国专利6,709,995和美国专利7,297,740中,它们的内容全文经此引用并入本文。施加预浸料复合材料的方法可将预浸料复合材料直接施加到含矿物的基底的所选表面上,由此形成增强的含矿物的基底。本文所用的“直接施加”是指在含矿物的基底的所选表面与预浸料复合材料之间不存在胶粘剂。本文所用的“胶粘剂”是指通常用于将预浸料复合材料施加到基底上的胶粘剂,包括例如环氧树脂、苯酚间苯二酚、甲醛间苯二酚、三聚氰胺或交联三聚氰胺、pva或交联pva、异氰酸酯、聚氨酯和基于脲的胶粘剂。但是,如下文进一步论述,胶粘剂的这种不存在不排除在含矿物的基底的所选表面与预浸料复合材料之间存在热塑性树脂层。稍后更详细描述这些热塑性树脂层。在一些实施方案中,将预浸料复合材料施加到其上的所选表面可包含含矿物的基底的外表面(externalsurface)。外表面可以是例如含矿物的基底的外侧表面(outsidesurface)在一些实施方案中,可在涉及施加热和压力某一时间段的方法中将预浸料复合材料热结合到含矿物的基底的所选表面上。在各种实施方案中,可通过加热预浸料复合材料以形成加热的预浸料复合材料、然后使加热的预浸料复合材料与含矿物的基底的所选表面接触来将预浸料复合材料施加到含矿物的基底上。或者,在各种实施方案中,可通过加热含矿物的基底的所选表面、然后使预浸料复合材料与该加热表面接触来将预浸料复合材料施加到含矿物的基底上。在另一些替代性实施方案中,预浸料复合材料和含矿物的基底的所选表面都可在使复合材料与基底表面接触之前加热。在一个或多个实施方案中,加热和接触步骤可同时发生。或者,在某些实施方案中,可以首先使预浸料复合材料与含矿物的基底的所选表面互相接触,然后加热以将预浸料复合材料施加到所选表面上。通常,在这样的实施方案中,可将预浸料复合材料和/或含矿物的基底的所选表面加热到30至300℃的温度。在一个或多个实施方案中,该加热在至少30、50、75、100或150℃或最多300、250、225、215、205、195或185℃的温度下进行。类似地,该加热可在30至250℃、30至225℃、50至215℃、50至150℃、75至205℃、100至195℃、或150至250℃的温度下进行。在大多数实施方案中,该施加过程中的温度应该保持在低于300℃的温度,因为该聚合物在空气(氧气)存在下,在高于300℃的温度下可能发生不合意的反应。应该指出,热可来自传导加热、对流加热、红外加热和/或源自射频的加热。另外,在各种实施方案中,聚酯的熔融温度(tm)和玻璃化转变温度(tg)可决定将预浸料复合材料结合到基底上所需的最适当的温度。在聚酯是非晶聚酯的实施方案中,结合温度应该出现在聚酯的玻璃化转变温度至300℃的温度。例如,非晶聚酯的结合可在tg+25℃、tg+50℃或tg+75℃的范围内发生,只要这些范围低于300℃。在热塑性聚酯是结晶聚酯或半结晶聚酯的实施方案中,结合温度出现在超过聚酯熔融温度的温度,但仍在不超过300℃的温度。例如,结晶聚酯的结合可在tm+25℃、tm+50℃或tm+75℃的范围内发生,只要这些范围低于300℃。应该指出,上述加热温度是指预浸料复合材料中的聚酯组分在加热过程中达到的温度并且不是指施加装置的温度。因此,用于施加热并将预浸料复合材料结合到含矿物的基底上的装置可在高于上示温度的温度下运行以向预浸料复合材料提供必要的热能。这样的施加装置可包括例如液压机、静压机、辊式层压机、双带式层压机、红外灯、压板或高压室。预浸料复合材料与含矿物的基底的所选表面之间的接触步骤可在至少0.01、0.03、0.1、0.25、0.30、0.35、0.50、0.75或1.0或最多5.0、4.0、3.4、3.0、2.5、2.0或1.75mpa的压力下进行。例如,该接触步骤可在0.03至3.40mpa、0.25至5.0mpa、0.30至4.0mpa、0.34至3.4mpa、0.35至3.0mpa、0.17至2.5mpa、0.50至2.5mpa、0.75至2.0mpa、或1.0至1.75mpa的压力下进行。可以例如由液压机、静压机、辊式层压机或高压室供应这种压力。在一些实施方案中,更高的压力可破坏或损伤基底。在本发明的一个方面中,热结合或热压法要求组合施加热和压力一段时间。所用基底和热塑性聚合物的类型对可用的温度施加一定上限。类似地,在一些实施方案中,施加的压力量必须低于一定水平以防止对某些类型的基底的损伤。在某些实施方案中,可在预浸料复合材料与含矿物的基底的所选表面之间的初始接触后施加压力。上述加热和加压步骤可进行至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10分钟或最多60、50、45、30、20或15分钟。例如,加热步骤和/或加压步骤可进行1至60分钟、1至10分钟、1至7分钟、1至5分钟、2至10分钟、2至5分钟、2至7分钟、3至10分钟、5至10分钟、6至15分钟、或7至20分钟的时间。在这样的实施方案中,在这些较长停留时间内用于该接触步骤的压力可为0.03至3.40mpa、0.25至5.0mpa、0.30至4.0mpa、0.34至3.4mpa、0.35至3.0mpa、0.17至2.5mpa、0.50至2.5mpa、0.75至2.0mpa、或1.0至1.75mpa。应该指出,这些范围涉及预浸料复合材料在所需温度和压力下的时间量。或者,当使用连续压制技术,如辊压机、双带式层压机和其它连续型设备时,加热步骤和/或加压步骤可经极短时间进行。例如,上述加热和加压步骤可进行至少0.01、0.05、0.1或0.5和/或不大于25、20、10或5秒。更特别地,上述加热和加压步骤可进行0.01至25、0.05至20、0.1至10、0.01至10、0.1至10、或0.5至5秒的时间。在这样的实施方案中,在这些较短停留时间内可使用较高压力以促进预浸料复合材料和含矿物的基底之前的结合。例如,在这些较短停留时间内用于该接触步骤的压力可为1至10mpa、1至5mpa、2至12mpa、2.5至11mpa、3至10mpa、3.5至9.5mpa、3.5至9mpa、或4至8.5mpa。如上所述,在各种实施方案中,在预浸料复合材料与增强的含矿物的基底的所选表面之间不存在或不使用胶粘剂。一旦施加,预浸料复合材料可形成与含矿物的基底的所选表面的直接结合。树脂层另外,在某些实施方案中,在施加预浸料复合材料之前可将热塑性树脂层施加到含矿物的材料的所选表面上以降低在预浸料复合材料与含矿物的材料之间形成结合时的加工温度和/或压力。此外,由于该树脂层能使与基底的结合更强,使用这样的层可减少获得基底中的所需强度和性质所必需的预浸料复合材料结合时间。此外,当使用层压设备施加预浸料复合材料和树脂层时,该树脂层的使用可使得在热结合过程中能够使用更低压力和/或温度以达到所需结合强度。应该指出,这些“热塑性树脂层”不是胶粘剂,因为它们可由热塑性聚合物,包括用于制造预浸料复合材料的相同热塑性聚酯形成。因此,可以使用上文对预浸料复合材料描述的相同施加方法将树脂层施加到含矿物的基底的所选表面上。含有施加在其上的树脂层的所得含矿物的基底可被视为“预增强基底”,可在其上施加预浸料复合材料。或者,在某些实施方案中,可与预浸料复合材料同时将树脂层施加到含矿物的基底的表面上。在各种实施方案中,树脂层可包含、基本由或由至少一种热塑性聚合物构成。这些热塑性聚合物可包含上文关于预浸料复合材料描述的任何热塑性聚酯。在一个或多个实施方案中,树脂层可包含至少50、75、95或99重量%的一种或多种热塑性聚酯。在某些实施方案中,树脂层可含有与预浸料复合材料中所用相同的热塑性聚酯。或者,树脂层可含有至少一种不存在于预浸料复合材料中的热塑性聚酯。树脂层可包含一种或多种添加剂。添加剂可包括例如抗氧化剂、防叠套剂、抗冲改性剂、防粘连剂、金属减活剂、着色剂、磷酸盐稳定剂、脱模剂、填料如滑石和云母、二氧化硅、玻璃珠、玻璃纤维、成核剂、紫外线和热稳定剂、润滑剂、阻燃剂或其混合物。基底含矿物是指主要由具有晶体结构并通常为固体的天然存在物质构成的材料。在这一定义中包括可一起形成更复杂物质如岩石或石头的矿物类别(两种或更多种)。这些材料通常是无机的并可以许多形式使用,包括但不限于纤维和片材。石膏、珍珠岩、氧化镁、硅酸钙、蛭石、水泥和矿棉及其混合物是适用于本发明中可用的建筑和施工面板和基底的含矿物的物质的若干实例。合适的材料也可以是合成的,如来自矿石加工的玻璃型副产物。重要的是指出,含矿物的面板和基底通常包含提供功能或审美益处的添加剂和其它组分,例如纤维素、淀粉、蜡或涂层。建筑或施工面板/板材可包括许多不同类型的产品和材料,其中包括石膏板、水泥板和吊顶板材。建筑面板可用于室内和室外施工,并在一些情况下提供结构完整性的主要手段。适用于本发明的建筑或施工面板或板材包括例如结构面板、石膏板、石膏面板、石膏墙板、灰泥板、干式墙、墙板、高密度板、硬质板、浸渍板、防水板、水泥板、吊顶面板或吊顶板材。石膏板,也称为干式墙或墙板,通常由夹在纸饰面(facing)层之间的基于硫酸钙的芯构成。石膏板以许多种类呈现,包括标准、预装饰、背衬(backing)、轴衬(shaftliner)、箔衬(foillined)等。这些不同种类包含各种添加剂或设计以满足某些应用需求。石膏板常用于建造住宅和商业结构的墙壁和天花板并可用作背衬材料或用作表面材料。水泥板,类似于石膏板,用于建造墙壁、地板、台面和其它区域并通常在需要高水平的防潮性时选择。不同于在水接触或高水分和高湿度条件中可失去完整性的标准石膏板,水泥板通常在高湿度和水接触状况下保持其结构。吊顶板材以不同种类呈现并通常提供声学性能和室内装饰。各种材料构造选择包括纤维素或矿物纤维,如由岩石或炉渣制成的那些。瓷砖也可根据图案、边缘等分类。尽管石膏板和水泥板在专业固定到下方结构(螺柱、基板等)时都提供刚性结构,运输和安装可提出挑战,因为石膏板和水泥板都是重和相对较脆的产品。例如,半英寸厚的标准石膏板具有大约2.0lbs./ft2的重量,意味着标准4ft.x8ft.板可重达60磅以上。类似地,半英寸厚的水泥板具有大约2.9lbs./ft2的重量,意味着标准4ft.x8ft.板可重达90磅以上。此类大型面板通常需要许多人运输和安装,或需要专用设备举起和定位面板。另外,归因于在运输和安装过程中发生的瞬时载荷的小挠曲/弯曲可造成裂纹,其使面板不能用或报废。最后,一旦安装,这些面板在冲击和耐久性方面薄弱,具有不足的抗压痕性和耐磨性,或欠缺其它特征以造成开裂、孔、撕裂和板材完整性的其它损失。嵌入式(lay-in)吊顶板材与石膏板和水泥板的不同在于它们通常不重,它们也不支撑大载荷。但是,吊顶板材由于它们相对易碎和脆性性质而带来挑战,这在运输、装卸和安装过程中成问题。如astmc1185中概述,量化施工面板(包括水泥、石膏和吊顶板材)的脆性方面的一种方式是可操作性指数(u),其被定义为:其中p=断裂(也称为破坏或峰值)载荷,δ=极限挠度(ultimatedeflection),且t=厚度。相应地,可操作性指数的单位是in∙lbf/in或mm∙n/mm。可操作性指数代表在不断裂的情况下操作该材料的能力的量度。这是对运输、安装等而言重要的特征。可操作性指数的提高意味着易操作性的提高。作为一个实例,提高在给定面板厚度和极限挠度下的破坏载荷导致可操作性指数提高。在本发明的一些实施方案中,可能必须遵守结合温度和暴露时间以在基底内或在热塑性聚合物内不发生显著改变。例如,暴露于大于150℃的温度的成品石膏面板可发生脱水或煅烧反应。这些反应会造成石膏板内的化学和物理变化以致板材完整性损失。类似地,一些聚合物在空气(氧气)存在时在高于300℃的温度下可能开始发生不合意的反应。因此,在本发明的一个方面中,用于结合的上限温度应该不高于300℃。在本发明的另一方面中,该纤维增强的热塑性层中所含的聚合物应该是具有103–108pa∙s的熔融相零剪切粘度的树脂。在一个实施方案中,该粘度应该为103–106pa∙s。一般而言,由于它们润湿基底表面的能力提高,用更极性的热塑性塑料会改进与基于矿物的建筑面板的附着力。一般而言,基底表面的提高的润湿带来更高的直接结合的机会。聚合物极性的一种量度是表面能,其中该能量越大,分子越极性。聚烯烃通常被描述为具有低极性并具有通常为30–35mn/m的表面能;通常被认为高极性的聚酰胺和聚酯具有通常为45–50mn/m的表面能。适用于本发明的热塑性塑料包括具有为30–50mn/m或40–50mn/m的表面能的聚合物。在一些实施方案中,合适的热塑性塑料包括例如聚合物,如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、丙烯酸系材料和聚碳酸酯。在一些实施方案中,发现热塑性聚酯增强层在热结合到各种建筑面板和基底上后表现出高光泽度、半透明度和接触清晰度(contactclarity)。这在一些应用中有用,因为其能使结合的表面向观察者显露出来,由此提供功能和美学优势。另外,由该预浸料复合材料形成的层可以是半透明的和/或表现出合意的光泽度。在将预浸料复合材料施加到含矿物的材料的外表面的实施方案中,在其上施加预浸料复合材料的外表面可具有根据astmd2457测得的至少40的光泽度。用本文所述的预浸料复合材料制成的增强材料可用于建筑和施工行业或使用含矿物的材料的任何其它行业中的各种应用。可将该增强材料并入各种最终产品,包括例如内墙、外墙、天花板、隔墙、电梯井、楼梯井subroofing材料、混凝土模板、增强板。上文描述的本发明的优选形式仅用作举例说明,并且不应在限制意义上用于解释本发明的范围。本领域技术人员容易对上述示例性实施方案作出修改而不背离本发明的精神。本发明人特此声明他们意图依靠等同原则确定和评定本发明的合理公平范围,因为其涉及没有实质背离但在如下列权利要求书中阐述的本发明的字面范围外的任何事项(apparatus)。可通过本发明的实施方案的下列实施例进一步举例说明本发明,尽管要理解的是,除非明确地另行指明,这些实施例仅用于举例说明并且无意限制本发明的范围。实施例聚合物树脂表1概括评估的聚合物的列表。该聚合物包括共聚酯,其是一种或多种二醇和酸单体的组合。实施例p1和p2含有大约69摩尔%乙二醇(eg)和大约31摩尔%1,4-环己烷二甲醇(chdm)和100摩尔%对苯二甲酸(tpa)。这些材料的区别在于分子量(或ihv)轻微改变且p1含有炭黑着色剂(p1)。其它聚酯包括p3和p4,它们基于如表中所示的另外的单体组成,含有二醇,如:乙二醇(eg)、1,4-环己烷二甲醇(chdm)、二乙二醇(deg)和四甲基-1,3环丁二醇(60摩尔%顺式异构体),以及对苯二甲酸(tpa)。检验的各聚合物组合物的细节报道在表1中,其还包括关于聚合物ihv、玻璃化转变温度(tg)、熔融温度(tm)或“a”(表明样品是非晶的,没有可测得的熔融温度)和在结合之前和之后的典型%结晶度的信息。估算而非测量聚酰胺和聚丙烯材料的tg值。形态:情况1是非晶并且没有结晶的材料,因此能使其在tg至tm之间热结合。情况2是开始为几乎非晶但可在热结合过程中结晶并且仍在tg至tm之间结合的半结晶材料。情况3包括需要超过tm才能热结合到无机建筑面板上的高度结晶材料。表1还显示评估的非聚酯材料。这些树脂包括聚酰胺6(pc1)和聚丙烯(pc2)。增强层表2是由表1中所列的聚合物制成并用于评估的增强层的概要。在该表中的是单向带材(udt)样品以及不连续纤维增强层。两种情况中的单向带材样品(udt)都使用如上所述的方法制成。对于玻璃udt样品,使用13微米直径e-玻璃纤维,对于碳udt样品,使用7微米纤维。使用双螺杆配混树脂(p2)和直径13微米的切断玻璃纤维制备切断短玻璃样品,然后使用单螺杆killion挤出机将其挤出成膜。通过使用相同的单螺杆挤出机(经由专有的拉挤成型法)将之前制成的长纤维丸粒挤出成膜,制备切断长玻璃样品;玻璃纤维直径在这种情况下为17微米。表2还列出纤维重量分数(剩余分数是聚合物)、纤维类型和纤维长度。强调增强层的厚度,并列出形态情况。由灰化(ashed)样品定性测量平均纤维长度。表1.聚酯和非聚酯树脂(“p”代表聚酯树脂且“pc”代表非聚酯聚合物)*聚合物含有黑色着色剂。表2.热塑性增强层*平均纤维长度=3mm**平均纤维长度=0.3mm。建筑面板评估的含矿物的建筑面板包括如下所述的商品。石膏墙板:使用标准等级干式墙;下列表格(matrix)显示对不同石膏墙板类型(使用两类½”墙板)测得的值。石膏墙板厚度单位面积重量(lb/ft2/kg/m2)密度(lb/ft3/kg/m3)¼”(6.35mm)1.18/5.7647/907⅜”(9.53mm)1.42/6.9443/728½”(12.70mm)1.51/7.3836/581½”(12.70mm)1.26/6.1530/484水泥板:具有1.90lb/ft2的单位面积重量的¼”厚的hardiebacker®水泥-纤维板垫层(underlayment)用于所有水泥板评估。按照公制单位,这对应于6.35mm厚度,具有9.27kg/m2的单位面积重量和1461kg/m3的密度。这一产品被制造商描述为90%波特兰水泥和砂,和10%纤维素纤维和专利添加剂以增强性能。吊顶板材:使用radar™basic(湿成型矿物纤维基底)吊顶板材。面板根据astme1264分类为typeiii、form2、patternc和e。该瓷砖为0.60”厚度,单位面积重量0.70lb/ft2。按照公制单位,这对应于15.24mm厚度、3.42kg/m2的单位面积重量和224kg/m3的密度。表征方法的描述比浓对数粘度(ihv)的测量本文所用的术语比浓对数粘度(或ihv)是聚合物的稀溶液的粘度,ihv具体被定义为60/40(wt%/wt%)苯酚/四氯乙烷在0.25g聚酯/50ml溶液的浓度下在25℃或30℃下的粘度。这一粘度测量代表聚合物的分子量。零剪切粘度(ηo)的测量如果报道聚合物基质的零剪切粘度(ηo),其通过首先使用rheometricsrdaii流变仪捕获小振幅振荡剪切(saos)流变学数据和在高于具有已知组成和ihv的给定聚合物的tg的多个温度下在1至400s-1的范围内进行频率扫描测定。对于具有已知ihv的各聚合物,在高于tg的不同温度下进行至少三次频率扫描。一旦获得数据,拟合cross模型并如下将项建模:拟合项a1-a9通过公知的回归法测定,然后使用模型估算在层压时的膜零剪切粘度–使用层压温度(t)和已知聚合物比浓对数粘度(ihv)作为输入。聚合物热性质的测量如果报道聚合物的熔点温度(tm)和玻璃化转变温度(tg),其使用来自thermalanalystinstruments的taq2000dsc仪器根据astmd3418在20℃/min的扫描速率下测定。将样品从23℃加热到280℃(20℃/min)。在280℃下退火2分钟后,将样品骤冷并以相同的20℃/min速率进行第二热熔扫描。报道的熔点温度(tm)是第二热熔扫描的吸热热流曲线的峰最小值,而报道的玻璃化转变温度(tg)由在熔融温度之前在该扫描中的焓阶跃变化(enthalpystepchange)的中点测定。使用相同的dsc仪器和程序测量结晶含量。使用观察到的结晶和熔融焓以及聚对苯二甲酸乙二醇酯的参考熔化热值计算绝对和相对%结晶度值。玻璃纤维含量的测量通过将灰化后的残留材料称重,测定纤维增强层的玻璃纤维含量。这通过使用分析天平测量带材样品的质量完成。然后将样品置于具有600+/-10℃的温度控制的马弗炉(thermolyne™4800或等同物)内2小时。随后使用分析天平测量灰化后的带材样品的残留质量。通过最终与原始样品质量的比率测定%玻璃纤维含量。注意使用至少1.5克的样品以使误差最小化。用于评估各种基底的方法下面详细描述用于这两种方法的样品制备和测试方法:石膏墙板的样品制备方法使用获自商业零售商的¼”、⅜”、或½”厚标准石膏墙板制备干式墙基底。将这些基底切割成弯曲强度、增湿挠度(humidifieddeflection)、拔钉阻力、透湿性和冲击试验方法所需的适当尺寸。利用10”lifttiltcontractor’ssaw切割用于各所需试验方法的大部分尺寸合适的样品。保持各组内的样品的定向性以助于结果变化最小化。所有½”和⅜”弯曲测试使用在纵向上制备的石膏试样,而¼”弯曲测试使用横向制备的试样。通过热结合和层压制备试验样品。利用carver®牌压机(型号#3693)制造这一研究中的所有石膏样品,除了用于增湿挠度试验的那些外。该压机配有双开口,14”x14”(0.36x0.36m)钢压板、独立数字温度控制器、最多60,000lbf(267kn)的外加液压力和集成水冷却系统。可对各样品调节的参数包括1-7分钟的结合时间、120–250℃的层压温度和25-75psi(0.17-0.51mpa)的保持压力。冷却的样品在压力下如此保持2分钟。配置含有嵌有连续纤维的带材的各弯曲试验试样以使纤维方向与样品的长度方向相同。对于不连续玻璃纤维复合膜,施加膜以使该膜的辊轧方向与干式墙板的主方向相同。使用辊层压作为制备一些实施例的替代性加工技术。使用具有加热的上辊和下橡胶辊(未加热)的标准辊压机。具体而言,该机器包括blackbrothersinc.rotarypneumaticpress,rpp-c1575,其具有两个15.75”(0.40m)直径的筒并且为56”(1.42m)宽。上辊是具有增强的基于ptfe的防粘表面的双壳螺旋挡板构造,具有用于油加热的1”热油旋转接头。下方结合(combining)/橡胶辊由60durometerepdm构成。可在大约12至24英尺/分钟(3.7–7.4m/min)之间改变线速度。将增强层直接放置在环境温度干式墙板上并以各种线速度经过压机。在使用两个增强层的样品中,这些层彼此叠加并经过旋转压机仅一次。仅通过加热的上辊施加用于直接结合的热。在经过层压辊之前将热塑性增强层预热到大约191℃。测得加热辊的表面温度为207–210℃。将间隙设置统一为大约½”(12.7mm),即石膏面板基底的厚度。水泥板的样品制备方法用¼”(6.35mm)厚的hardiebacker®水泥-纤维板开始制备水泥板样品。与划刻刀一起使用直尺作为指导将水泥板切割成所需尺寸。通过使用上述carver®牌压机热结合,制备直接结合的样品。用于热塑性样品的参数包括1分钟的结合(施热)时间、160–250℃的压板温度和150psi(1.02mpa)的保持压力。为了有助于分配载荷和利于剥离,在热压板与结合表面之间使用0.10”(2.54mm)厚的硅酮垫。对于所有样品,在结合(加热)时间后接着1分钟冷却时间,在此期间保持载荷。在冷却周期后,将样品从压机中取出并允许在室温下平衡。连续纤维样品的直接结合使得纤维方向与样品主方向(长度)相同。尽管压板压机法(platenpressmethod)用于水泥板评估,但其它施加固结力和升高的温度的方法也适合使用,包括辊压系统。使用推荐用于将玻璃纤维增强的塑料板结合到石膏、水泥板等上的liquidnails®frp-310胶粘剂(bondingmastic)制备胶粘试样。这种胶粘剂含有乙烯/乙酸乙烯酯共聚物并用石灰石和高岭土填充。将该胶粘剂抹到水泥板光滑表面上并施加udt和在轻微压力下固结。在测试前允许胶粘剂凝固1周。连续纤维样品的胶粘使得纤维方向与样品主方向(长度)相同。吊顶板材的样品制备方法用0.60”(15.24mm)厚度和2ft.x4ft.(~600mmx1200mm)面积的面板开始制备吊顶板材样品。与划刻刀一起使用直尺作为指导将吊顶板材切割成所需尺寸。通过将增强层安置到吊顶板材的表面上、将该成层结构插入聚合物袋并真空密封该袋来制备直接结合样品。将该密封袋置于在规定温度下的烘箱中1分钟。从烘箱中取出袋装样品,允许冷却到室温,然后打开以产生层压样品。连续纤维样品的直接结合使得纤维方向与样品主方向(4ft.长度)相同。在所有情况下,在吊顶板材的背面上结合。使用真空压实法以直接结合到吊顶板材上。尽管在这些试验中使用真空压实法,但其它施加固结力的方法也应可行,包括之前描述的静态压板压机和连续辊层压压机系统。弯曲强度的测量:3点弯曲试验方法对于使用复合层增强的建筑面板的弯曲强度分析,使用如astmd790描述的三点弯曲试验方法。在所有情况下对弯曲试验使用万能试验机(utm)。对于石膏、水泥和吊顶板材面板,使用基底和增强层的各种配置并用3点弯曲试验方法测量。通过3点弯曲使用对于压板压制的石膏干式墙为16:1或24:1、对于辊层压的石膏干式墙为14:1、对于水泥板为16:1、对于吊顶板材为14:1的跨距:厚度比和对于所有基底为0.10英寸/分钟(2.54mm/min)的十字头位移速度获取机械数据。除非另行指明,放置样品以使增强层在受试样品的底面上。含有单向纤维增强层的样品具有平行于样品跨距的纤维方向。所得极限弯曲强度σ极限根据方程(1)计算,其中p是破坏载荷(峰值载荷),l是试验跨距(testspan),b是样品宽度,且d是样品厚度(基底+增强层):以类似方式收集/计算在极限强度下的挠度(d)和弯曲应变(εf)。这些特性根据下列方程相关联:。可操作性指数的计算基于弯曲强度测试结果如下计算如astmc1185中描述的可操作性指数(u):其中p=弯曲断裂/破坏载荷,δ=极限挠度,且t=样品厚度。要指出在这一方程中厚度由“t”表示,而在弯曲试验中厚度由“d”表示。对于样品宽度具有小差异的基底,将计算归一化以得出每单位宽度的值(in∙lbf/in∙in或mm∙n/mm∙mm)。作为与破坏载荷对应的最大中心点挠度值记录极限挠度。拔钉阻力的测量使用根据astmc473的试验量化拔钉阻力。这一试验报道了将钉头推过一块干式墙(原样或施加了增强层)的表面所需的峰值载荷。测试并报道在正面或背面上含有不同品质的增强层的½”或¼”厚的干式墙样品。对于该测试,在6”x6”(~150x150mm)石膏墙板样品的中心钻出7/64”(2.78mm)直径的导向孔并将铝钉头齐平安放在其正面上。铝钉符合astmc473中规定的要求。通过将柱塞连接到活动式十字头上,修改用于检验弯曲强度的万能试验机。该柱塞在钉头上施加力以使其穿透样品表面。记录这一最大力作为峰值载荷(n或lbf)。增湿抗垂挂性的测量使用根据astmc473的增湿挠度程序量化抗垂挂性。在纵向上从具有和没有增强复合带材的全尺寸面板上切割石膏墙板样品1ft.x2ft.(~300mmx600mm),并置于湿度箱中。将板材在设定为90℉(32℃)和90%相对湿度的湿度箱中调理48小时并记录垂挂深度(sagdepth)。在支承边缘之间的板材跨距长度为23in.(584mm)。垂挂深度被定义为从源自墙板末端的水平表面到经调理的石膏面板的顶部的距离。在增强实施例中,将复合带材施加到石膏面板的背面并将这一表面放置在支承边缘上。耐冲击性的测量使用astmd5420中概述的压痕试验程序量化增强和标准石膏墙板的耐冲击性。经由导管从墙板表面上方18”(0.46m)高度将4lb(1.82kg)重物掉落到不同配置的4”x4”(~100x100mm)样品上。用于这一试验的撞锤(striker)直径为0.5”(12.7mm)。在所有情况下重物冲击干式墙板的正面。使用mitutoyo数字深度计测量落下的重物在样品表面中造成的凹痕深度。吸湿度的测量在标准石膏墙板和用直接结合到板材背面的一个udt层增强的石膏墙板上测量吸湿度。将大约2”x2”(~50x50mm)x厚度(½”)的石膏样品放置在放在一盘去离子水中的浸透海绵上。与面板接触的海绵表面积略小于干式墙样品,以仅经过石膏面板的主表面(而非边缘)传送水。水和环境温度保持恒定在23℃。海绵直接接触石膏样品的背面。样品与浸透海绵保持接触24小时并进行定期质量测量以监测增重。在质量测量前擦掉游离表面水。作为在特定时间的石膏样品质量除以湿接触前的质量计算归一化质量因子。结果的描述为易于解释,将结果的呈现分成分立的部分,这旨在清楚表达本发明的特征、益处、限制和权利要求。要指出,在表中使用“对照物”表示没有施加任何增强层的面板样品;这些样品用作性质比较的基础。石膏墙板石膏面板弯曲性能实施例1-13结合到½”石膏墙板上的基于情况1聚合物的增强层实施例1-13使用压板型carver压机在75psi的压力下结合5分钟。所有结合在½”厚的干式墙板(具有1.26lb/ft2的单位面积重量的板材)的背面上进行。表4和5的弯曲试验采用24:1或16:1的跨距:厚度比。性质“提高”被定义为实施例与适当的对照样品值之差除以适当的对照样品值。“cov”被定义为相对标准偏差,作为实施例标准偏差与实施例平均值的比率给出。实施例1-13的纤维方向在石膏墙板的纵向上并使用在载荷下2分钟的冷却期。表3.结合到½”石膏墙板上的层的弯曲强度结果表4.结合到½”石膏墙板上的层的弯曲模量结果实施例14-15结合到½”石膏墙板上的基于情况1聚合物的无增强层实施例15是一个反例,其显示使用在其它方面与实施例10-13中概述相同的条件和材料在150℃下结合到石膏板上的无增强p2热塑性聚合物。实施例14是用于比较的对照(无增强)样品。这两个实施例都采用16:1的跨距:厚度比。表5.结合到½”石膏墙板上的无增强热塑性层的弯曲强度和模量结果实施例增强层id描述弯曲强度[mpa]cov[%]强度提高[%]弯曲模量[mpa]cov[%]模量提高[%]14对照物-6.27-180610-15c11p2-无填充6.47316762-7表3至表5中的结果显示由于基于情况1聚合物的增强层的直接结合,在强度和模量方面的显著改进。对于含有连续玻璃纤维的增强层,弯曲强度的提高最显著(34-111%提高)。不连续样品的强度增加也显著(28-36%提高),而仅施加无填充聚合物层(实施例15中的c11)没有提供强度的显著改进。类似地,对于含连续纤维的增强层,模量增加最显著(44-106%提高),对于并入不连续玻璃纤维的样品中等(5-19%提高)。无增强热塑性层的施加导致模量降低。最后,当使用两层增强层时,与单层相比仅观察到轻微改进(如实施例7-8所示,106%vs92%),这主要是在模量方面。对含有连续玻璃纤维的所有三个实施例都观察到这一趋势。使用额外增强层的增进轻微的原因据信主要归因于仅单层就足以将干式墙的破坏模式从在试样底面上的拉伸破坏变成内部干式墙破坏。因此,进一步增加增强层预计不会改进干式墙本身的内部强度。实施例16-18结合到⅜”石膏墙板上的基于情况1聚合物的单向带材层实施例16-18使用压板型carver压机在120℃、75psi的固结压力下结合5分钟,随后是在压力下2分钟的冷却期。所有结合在干式墙板的背面上进行。所有石膏板为⅜”厚并具有1.42lb/ft2的单位面积重量。这一节中的弯曲试验采用16:1的跨距:厚度比。纤维方向在石膏墙板的纵向上。表6.结合到⅜”石膏墙板上的层的弯曲强度和模量结果实施例增强层id描述弯曲强度[mpa]cov[%]强度提高[%]弯曲模量[mpa]cov[%]模量提高[%]16对照物-7.85-29901-17c1p2-玻璃-udt12.012543893103018c1x2p2-玻璃-udt(2)12.09544377446表6中的结果仍显示由于增强层的直接结合,在强度和模量方面的显著改进。⅜”墙板的弯曲强度和模量的提高幅度类似于对½”墙板看到的改进。另外,当使用两层增强层c1时,与单层相比仅观察到轻微改进,这一观察主要是在模量方面。实施例19-30使用情况1、情况2和情况3聚合物的施加到¼”石膏墙板上的增强层实施例19-30,如表7中所示,包括基于非晶和半结晶聚酯或非聚酯聚合物的增强层以证实使用情况1、情况2和情况3基质的性能。除非另行指明,所有样品使用75psi的压力结合3分钟并在载荷下冷却2分钟。所有结合在具有1.51lb/ft2的单位面积重量的¼”干式墙板的背面上进行。弯曲试验采用16:1的跨距:厚度比。纤维方向在石膏墙板的横向上。对于情况2和情况3聚合物,测得在结合前的相对聚合物结晶度对于p4、pc1和pc2分别为20%、100%和100%。如本文定义,相对聚合物结晶度是实际结晶含量与结晶完成时的最大结晶含量的比率。对于聚合物pc1、pc2和p4,测得最大结晶含量分别为27%、46%和30%。情况3聚合物在层压前已达到其最大可能结晶度,而情况2聚合物除退火样品(实施例25)外在层压前没有达到最大可能结晶度(见表1)。结晶是动力学过程,因此从熔体中骤冷的半结晶聚合物可具有比从熔体中缓慢冷却的相同聚合物小的相对结晶度。已骤冷以减轻结晶(即<100%相对结晶度)的半结晶聚合物在高于玻璃化转变温度的温度下可发生结晶。表7.结合到¼”石膏墙板上的增强层的弯曲强度结果*在结合前在170℃下退火5分钟的增强聚合物层**结合时间30秒,接着立即骤冷(没有在载荷下冷却)。表8.结合到¼”石膏墙板上的增强层的弯曲模量结果*在结合前在170℃下退火5分钟的增强聚合物层**结合时间30秒,接着立即骤冷(没有在载荷下冷却)。表7和8显示用玻璃纤维增强的情况1、情况2和情况3聚合物的结果。情况1结果–实施例27至30–与上表(对于½”和⅜”干式墙)一致并显示在增加含情况1聚合物的增强层时弯曲强度(94-175%)和模量(22-60%)显著提高。与玻璃纤维类似物(c1)相比,碳纤维并入(c5)带来模量的额外增加。另外,对不连续纤维看到的改进小于对连续纤维观察到的改进。情况2结果–实施例23-26–显示几个重要的观察结果。首先,在140℃和更低的温度下结合的尝试由于无法形成足够的附着力而是不可能的。其次,在150℃下结合(实施例24)是成功的,但随后在3分钟层压周期的过程中的聚合物结晶造成在石膏芯-纸面界面处的中等层离;层离水平被认为足够显著以将这一样品排除在机械试验之外。第三,增强层在结合前的完全结晶(实施例25)导致附着力不足。最后,在情况2增强层短时间结合以使该层的结晶最小化时(实施例26)观察到强度(208%提高)和模量(37%提高)的显著改进。情况3结果–实施例20-22–显示在玻璃化转变与熔融之间的温度下(并进一步限制为180℃和更低以防止石膏芯的显著劣化,如实施例21中那样)结合时,这两种结晶聚合物缺乏附着力。对于实施例20,当温度提高到高于聚合物的熔点时产生附着力;但是,如大的变化系数所示,观察到由在这些条件下结合的这一层提供的结构益处的显著变化。因此,在表8中无法可靠地报道实施例20的模量数据。尽管增强层c10提供结构益处的潜在证据,但这些益处的幅度不接近情况1和2聚合物的水平。我们相信,但不限于任何理论,这归因于在产生附着力后增强层聚合物的重结晶,由此在纸面与udt的界面区中造成显著残余应力。这些残余应力可以显著并引发在纸面-石膏芯交界处的界面破坏或在紧邻这一界面的石膏边界层中的破坏。这种破坏的净结果包括层离区、较低结构益处和高变化性。我们还观察到,在一些情况下,情况3聚合物作为含矿物的基底的增强层中的基质树脂的结构改进水平取决于基底材料(或如果多层,界面)的固有强度以及加工条件。因此,如果改进基底完整性,则来自情况3聚合物的结构益处的水平可相应地提高。通过实施例20-21可确定终点在于,需要高得多的温度(180℃)才能获得可测试的结合。一般而言,由情况1和情况2聚合物提供的较低温结合条件有可能为增强石膏墙板提供显著的实用优势。表7和8证实通过使用情况1聚合物作为直接结合到石膏墙板上的增强层中的基质实现的改进。情况1聚合物没有结晶,因此没有由于伴随结晶的体积变化而生成残余应力。如果使在结合过程中引发的结晶量最小化,在结合前相对非晶的情况2聚合物表现出增强性能。情况3聚合物需要接近或高于它们各自的熔融温度的结合温度,然后控制结晶过程以使归因于体积变化的残余应力最小化。如表7和8中所示,如果控制温度、时间和冷却,可使用情况2和3聚合物作为石膏的增强层。但是,情况1聚合物是更优选的实施方案。实施例31-52结合温度、时间和冷却对用层c1增强的½”石膏墙板的影响通过使用75psi的层压压力直接结合增强层c1(情况1聚合物),制备实施例31-52。对这些样品改变层压温度、在压力和温度下的停留时间和在压力下的冷却时间。“0”的冷却时间相当于在层压步骤后立即从压机中取出样品。对于发生冷却的样品,在层压步骤结束时使冷水循环经过压板并运行2分钟,这一时间全程在75psi的压力下。所有层压在具有1.51lb/ft2的单位面积重量的½”石膏墙板的背面上进行。跨距:厚度比在弯曲试验中恒定为16:1。纤维方向在石膏墙板的纵向上。表9显示,在所有情况下,增强层c1的添加导致弯曲强度和模量都提高。总体而言,强度和模量相对于对照物的平均提高分别为30-90%和30-80%。在几种情况下,随着温度提高,强度和模量改进幅度降低。因此,在一些情况下,这表明在直接结合过程中应该使温度最小化。例如,弯曲强度对于在120℃下结合的样品提高平均63%、对于在150℃下结合的样品提高平均55%,对于在180℃下结合的样品提高平均37%。此外,弯曲模量对于在120℃下结合的样品提高平均63%、对于在150℃下结合的样品提高平均52%,对于在180℃下结合的样品提高平均35%。同样地,在一些情况下,增加在较高结合温度下的压制时间看起来不利地影响改进幅度。因此,在一些情况下,这表明在结合过程中应该使在升高的温度下的时间最小化。在几种情况下,冷却看起来为在120℃下结合的样品提供性能益处。但是,这一益处看起来没有在将结合温度提高到150℃和180℃时显著。在一些实施方案中,使用静态压板压制方法将热塑性增强层直接结合到石膏墙板上时实现显著改进的条件包括180℃或更低的温度、1-7分钟的结合时间和低于或等于75psi的压力。在另一些实施方案中,在情况1聚合物的压板压制中实现显著改进的条件包括120–150℃的温度、结合时间1-5分钟、冷却时间0-2分钟和压力≥25psi但小于石膏墙板的压缩强度(先前标注为350psi)。表9.结合到½”石膏墙板上的层c1的作为结合温度和压制和冷却时间的函数的弯曲强度和模量结果实施例温度[℃]在结合温度下的粘度(泊)压制时间[min]冷却时间[min]弯曲强度[mpa]cov[%]强度提高[%]弯曲模量[mpa]cov[%]模量提高[mpa]31对照物---5.87-21053-321202.0x107107.517293264155331202.0x107129.612663549469341202.0x107307.819353130149351202.0x1073210.73853621172361202.0x107509.34603426363371202.0x1075211.27933758279381202.0x1077010.04723504866391202.0x107729.30603212453401507.5x1051010.33783400262411507.5x105128.82523123748421507.5x1053010.03723439463431507.5x105328.71503131049441507.5x105509.3106030641146451507.5x105529.0255319915246150*7.5x105528.90533178051471507.5x105709.02553014043481507.5x105726.71162478818491808.3x104109.21593161350501808.3x104127.914363049745511808.3x104307.81352909238521808.3x104326.9419230409*在25psi下测试。实施例53-55使用辊层压结合到½”石膏墙板上的基于情况1聚合物的单向带材层实施例53-55显示使用如上所述的辊层压装置与增强层c2(情况1聚合物)直接结合的½”石膏墙板(1.51lb/ft2)的结果。测得上辊温度为大约205℃且线速度在12–24英尺/分钟之间改变。所有结合在干式墙板的背面上进行。这些实施例的弯曲试验使用14:1的跨距:厚度比。表10显示使用含有单向玻璃纤维的情况1聚合物(p1)–增强层c2的辊层压的结果。在12–24英尺/分钟改变线速度,但不影响性能。因此,对一层和两层配置分别平均在所选速度下的数据。表10中的数据显示增强层对石膏墙板的性能影响。弯曲强度和模量显著提高(分别为50-60%和25-31%)。此外,看起来增加第二增强层仅带来与一个增强层相比轻微的改进。另外,表10显示对不同样品观察到的在峰值载荷值下的应变。添加基于聚酯的增强层在所有情况下都提高发生最大载荷时的应变。最后,辊层压与标准压板压制相比提供某些差异,包括短接触时间和高输出、连续生产的潜力。作为一个实例,使用12英尺/分钟(3.7m/min)的线速度和假设对于干式墙1.0”(25.4mm)的接触长度使得计算出的接触时间接近0.5秒。除更快的生产速度外,这种方法使如表9中所示可对机械强度性能具有不利影响的引入干式墙的过剩的热和时间最小化。表10.使用加热辊层压制备的样品的弯曲强度和模量结果实施例增强层id描述弯曲强度(mpa)cov(%)强度提高(%)破坏应变(%)cov(%)应变提高(%)弯曲模量(mpa)cov(%)模量提高(%)53对照物-6.3--0.6--2848--54c2p1-玻璃-udt9.511511.857200356672555c2x2p1-玻璃-udt(2)10.25621.54715037441431石膏面板可操作性指数实施例53-55结合到½”石膏墙板上的基于情况1共聚酯的增强层对使用辊层压法制备的表10中所示的样品计算可操作性指数值。计算值显示在表11中并显示面板承受操作而不断裂的能力的这一量度的改进。只要在石膏面板表面与增强层之间获得令人满意的结合,这种改进是意料内的。表11.使用辊层压结果的可操作性指数值实施例增强层id描述峰值载荷(n)挠度(mm)可操作性指数(mm∙n/mm)cov(%)可操作性指数提高(%)53对照物-148.110.058--54c2p2-玻璃-udt222.129.32545533855c2x2p2-玻璃-udt(2)238.824.923142298石膏面板垂挂性能实施例56-57结合到¼”石膏墙板上的基于情况1聚合物的增强层使用astmc473中概述的增湿挠度程序量化石膏面板抗垂挂性。在纵向上从全尺寸面板上将¼”厚的石膏墙板切割成1ft.x2ft.样品以用于暴露。经由如前一节中概述的辊层压制备具有增强层的样品(实施例57)。将板材在设定为90℉和90%相对湿度的湿度箱中调理48小时并记录垂挂深度。在支承边缘之间的板材跨距长度为23英寸。垂挂深度被定义为从源自墙板末端的水平表面到增湿石膏面板的顶部的距离(在沿跨距长度的中点位置发生)。在增强实施例中,将复合带材施加到石膏面板的背面并将这一表面放置在支承边缘上。表12显示一个增强层几乎消除¼”石膏面板的垂挂,将垂挂降至标准无增强板材的仅7%。表12.具有和没有增强的¼”石膏墙板的增湿垂挂结果实施例增强层id描述垂挂深度[mm]垂挂改进(%)56对照物-19.1-57c2p2-玻璃-udt1.393石膏面板拔钉阻力实施例58-60结合到¼”石膏墙板上的基于情况1聚合物的增强层使用如astmc473中规定的拔钉阻力的改良版本量化标准和增强的石膏墙板。对于该测试,在6”x6”石膏墙板样品的中心钻出7/64”直径的导向孔并将符合astmc473的铝钉与干式墙板的正面齐平安放。将柱塞连接到万能试验机的活动式十字头上,该十字头恒速运动,由此将齐平的钉头推入干式墙。将钉头穿透表面所需的力记录为峰值载荷(lbf)。在所有情况下将钉推过石膏面板的正面(faceside)。测试具有如所示直接结合到正面或背面的增强层的¼”厚的干式墙样品。直接结合条件包括在75psi和对于c1为120℃和对于c10为180℃下5分钟(无冷却)。表13.具有和没有增强的¼”石膏墙板的拔钉阻力结果实施例增强层id描述增强层位置峰值载荷[n]cov[%]峰值载荷提高[%]58对照物--283.014-59c1p2-玻璃-udt背面316.471260c1p2-玻璃-udt正面376.0433表13显示通过添加共聚酯增强层提高的拔钉阻力。与背面增强相比,将增强层直接结合到正面导致抗钉头穿透性提高。石膏面板耐冲击性实施例62-64结合到½”石膏墙板上的基于情况1聚合物的增强层使用astmd5420中概述的压痕试验程序量化增强和标准石膏墙板的耐冲击性。经由导管从墙板表面上方18”高度将4lb重物掉落到不同配置的4”x4”样品上。用于这一试验的撞锤直径为0.5”。在所有情况下,重物冲击干式墙板的正面。使用数字深度计测量落下的重物在样品表面中造成的凹痕深度。石膏面板样品使用在120℃下在75psi下直接结合到增强层上5分钟的½”墙板(1.51lb/ft2)。另外,在结合过程后施加在载荷下的2分钟冷却。表14.归因于石膏墙板的增强的凹痕深度降低实施例增强层id描述增强层位置凹痕深度[mm]cov[%]凹痕深度降低[%]62对照物--9.148-63c1p2-玻璃-udt背面6.8672564c1p2-玻璃-udt正面3.564361表14说明基于共聚酯情况1聚合物的增强层的凹痕减轻益处。在冲击器(impactor)的相反面的一个薄增强层导致凹痕减轻25%,而对冲击面的增强使凹痕深度减小超过60%。石膏面板吸湿度实施例65-66结合到½”石膏墙板上的基于情况1聚合物的增强层测量增强石膏面板样品的吸湿率并与无增强的对照物比较。增强层c1在120℃下在75psi下直接结合到½”石膏墙板(1.51lb/ft2单位面积重量)的背面上5分钟。另外,在结合过程后施加在载荷下的2分钟冷却。在表15中使用归一化质量因子(在时间t的质量除以初始质量)显示作为时间的函数的质量增加。含有增强共聚酯单向带材层的样品在24小时暴露过程中没有增加任何质量,而标准石膏板样品增加几乎80%质量。增强层清楚地充当防止水对石膏的有害作用的防潮层。吸湿或透湿的减轻可有益于在倾向于瞬时水分载荷(transientmoistureloadings)的环境(例如浴室和厨房)中需要结构完整性的建筑面板应用。提供的数据在液体水与干式墙表面的接触下生成,但益处预计也扩展到涉及定期接触和/或水蒸气运动的情况。表15.增强石膏墙板的吸湿结果水泥板水泥板弯曲性能实施例cb1-cb4结合到水泥板上的情况1聚合物的弯曲强度、模量和破坏应变使用厚度为¼”的3ft.x5ft.(0.9mx1.5m)hardiebacker®ezgrid®板进行水泥板研究。这一水泥板的正面具有凹陷网格图案,其提供评分(scoring)和布局(layout)指导;背面无特征并且比较光滑。根据上文概述的方法制备和测试各种样品配置。除非另行指明,样品在160℃下使用150psi的压力结合1分钟,然后在载荷下冷却1分钟。在这一结合温度下,样品cb2和cb3的粘度为大约7.5x105泊。最后,除非指明,制备水泥板样品以使:水泥板的纵向与试验跨距(testingspan)和增强纤维方向一致;增强层在与施加弯曲载荷的面相反的面;将增强层施加到水泥板的背面(无网格)。测试条件包括4英寸(~100mm)的跨距和0.1in/min(2.54mm/min)的十字头速度。表16.具有情况1聚合物增强层的水泥板的弯曲强度结果实施例增强层id描述极限弯曲强度(mpa)cov(%)强度提高(%)cb1对照物-12.85-cb2c1p2-玻璃-udt51.68303cb3c6p2-玻璃-lft25.2397cb4c1*p2-玻璃-udt31.727147*使用胶粘剂代替如实施例cb2中的直接热结合以结合样品。表17.具有情况1聚合物增强层的水泥板的弯曲模量结果实施例增强层id描述弯曲模量(mpa)cov(%)模量提高(%)cb1对照物-598120-cb2c1p2-玻璃-udt8296939cb3c6p2-玻璃-lft7337523cb4c1*p2-玻璃-udt73371123*使用胶粘剂代替如实施例cb2中的直接热结合以结合样品。表18.具有情况1聚合物增强层的水泥板在峰值载荷下的应变结果实施例增强层id描述在峰值载荷下的应变(%)cov(%)应变提高(%)cb1对照物-0.3311-cb2c1p2-玻璃-udt1.075224cb3c6p2-玻璃-lft0.52658cb4c1*p2-玻璃-udt0.7117115*使用胶粘剂代替如实施例cb2中的直接热结合以结合样品。表16至18说明在将基于情况1的增强层直接结合到水泥板上时所见的显著改进。在将udt型增强层直接结合到水泥板上时,弯曲强度改进接近300%。另外,当比较实施例cb2和cb4时,归因于直接结合的强度益处显而易见。借助胶粘剂结合确实导致弯曲强度提高,但仅为通过直接结合实施例(cb2)实现的一半。所有样品(基于udt和lft的那些)的弯曲模量都提高,但通过与连续纤维样品直接结合实现最大益处。在峰值载荷下的应变结果依循类似的趋势,直接结合(无胶粘剂)的连续纤维增强提供值的最大提高。实施例cb5-cb14结合到水泥板上的情况2和3聚合物的弯曲强度、模量和破坏应变表19.具有情况2和3聚合物增强层的水泥板的弯曲强度结果**在层压前在170℃下退火7分钟(达到最大可能结晶度)***加热周期增加到5分钟。表20.具有情况2和3聚合物增强层的水泥板的弯曲模量结果实施例增强层id描述结合温度(℃)弯曲模量(mpa)cov(%)模量提高(%)cb1对照物--598120-cb8c9pc1-玻璃-udt2406499-9cb9c4p4-玻璃-udt1407487125cb11c4***p4-玻璃-udt140652759cb13c4p4-玻璃-udt1807962-33cb14c4p4-玻璃-udt2506374107***加热周期增加到5分钟。表21.具有情况2和3聚合物增强层的水泥板在峰值载荷下的应变结果实施例增强层id描述结合温度(℃)在结合温度下的粘度(泊)在峰值载荷下的应变(%)cov(%)应变提高(%)cb1对照物---0.3311-cb8c9pc1-玻璃-udt240<1.0x1030.81-145cb9c4p4-玻璃-udt1401.3x1060.695109cb11c4***p4-玻璃-udt1401.3x1060.687106cb13c4p4-玻璃-udt1805.5x1040.62-88cb14c4p4-玻璃-udt2502.5x1030.828148***加热周期增加到5分钟。表19至21显示基于情况2和3的增强层直接结合到水泥板上的行为。使用热将基于聚丙烯的(pc2)增强层直接结合到水泥板上的努力不成功。在其玻璃化转变温度与熔融温度之间的温度下结合聚酰胺6(pc1)的努力不成功。在高于pc1的熔融温度下结合是可能的,但性能改进没有达到上示情况1聚合物结果的水平。要指出,由于许多样品如表19中所示没有良好结合-在这些情况下无法测量模量、强度和应变。聚酯情况2聚合物(p4)在tg–tm内的温度下以及在大于tm的温度下成功结合。在低于其熔点的结合温度下看到这种基于情况2的层的最显著的强度和模量改进。表16-21概述使用情况1聚合物作为结合到水泥板上的增强层中的基质的益处。情况1聚合物没有结晶,因此没有在伴随结晶的体积变化过程中生成残余应力。情况2和3聚合物也表现出增强性能,但没有达到与情况1聚合物相同的水平。基于聚酯的情况2聚合物(p4)有可能在tg至tm之间结合;但是,情况3聚合物(pc1、pc2)要求结合温度接近或高于它们各自的熔融温度。水泥板可操作性指数实施例cb1-cb14结合到水泥板上的情况1、情况2和情况3聚合物的可操作性指数值使用峰值载荷和挠度值(参考方程1和2)计算可操作性指数值并显示在表22中。要指出由于使用轻微不同的样品宽度,通过宽度将峰值载荷归一化。表22.增强水泥板的可操作性指数值实施例增强层id描述可操作性指数(mm∙n/mm∙mm)cov(%)可操作性指数提高(%)cb1对照物-0.2512-cb2c1p2-玻璃-udt3.17101168cb3c6p2-玻璃-lft0.757200cb4c1*p2-玻璃-udt1.3332432cb8c9pc1-玻璃-udt1.19-376cb9c4p4-玻璃-udt1.471488cb11c4***p4-玻璃-udt2.338832cb13c4p4-玻璃-udt1.19-376cb14c4p4-玻璃-udt1.493496*使用胶粘剂代替如实施例cb2中的直接热结合以结合样品***加热周期增加到5分钟。表22说明在将基于聚酯的单向玻璃纤维带材直接结合到水泥板的一面上时发生的可操作性指数的显著提高。情况1和情况2聚酯都导致可操作性指数显著提高。为了更好地说明由这种增强层提供的值,图3显示对于弯曲试验随应变生成的载荷分布(由位移计算)。将实施例cb2(用情况1聚合物增强的udt)与实施例cb1(对照物)比较并显示在添加增强层时的改进。极限弯曲载荷和在峰值载荷下的应变都提高,证实由单个增强层提供的能量消耗益处。将这两个样品的载荷–延伸(extension)响应积分量化这一益处:对照物积分57mj;udt增强积分680mj,为无增强实施例的大于10倍。实施例cb8说明用情况3非聚酯聚合物作为基质实现增强益处的可行性。但是,对可操作性指数的益处通常不如对情况1和情况2聚酯基质发现的那样强。吊顶板材吊顶板材弯曲性能实施例ct1-ct4结合到吊顶板材上的情况1和3聚合物的弯曲强度、模量和在峰值载荷下的应变使用从标准2x4ft.(0.61mx1.22m)嵌入式吊顶板材上切割的样品进行吊顶板材评估。含矿物的吊顶板材厚度为0.6in.(15.2mm)。将纵向规定为商业吊顶板材的纵向,且所有样品在这一方向与试验跨距(testspan)和增强纤维一致下制备。除非另行指明,将样品使用1大气压的固结压力在155℃下结合1分钟。在这一结合温度下,实施例ct2和ct3具有大约3.2x105泊的聚合物粘度。在热结合后,在保持在1大气压固结压力下的同时,允许样品经由自然对流冷却。最后,将增强层添加到吊顶面板的背面并在测试过程中在这一面的反面施加弯曲载荷。试验条件包括8英寸(~200mm)的跨距和0.1in/min(2.54mm/min)的十字头速度。表23.增强吊顶板材的弯曲强度结果*结合温度试验包括155℃&175℃。表24.增强吊顶板材的弯曲模量结果*结合温度试验包括155℃&175℃。表25.增强吊顶板材在峰值载荷下的应变*结合温度试验包括155℃&175℃**试验在13.5%应变下停止。表23至25显示情况1和3聚合物增强层直接结合到含矿物纤维的吊顶板材上的行为。在基于共聚酯的udt直接结合到吊顶板材上时观察到强度和刚度的显著改进(情况1实施例ct2)。不连续玻璃增强同样表现出模量和强度的改进(实施例ct3),但程度低于连续玻璃增强。将基于聚丙烯的增强层(情况3实施例ct4)直接热结合到吊顶板材上的努力不成功。另外,通过添加基于情况1聚酯实施例(p2)的增强层,极大改进在峰值载荷下的应变。吊顶板材可操作性指数实施例ct1-ct4结合到吊顶板材上的情况1聚合物的可操作性指数值使用峰值载荷和挠度值(参考方程1和2)计算可操作性指数值并显示在表26中。要指出由于使用轻微不同的样品宽度,对于可操作性计算,通过宽度将峰值载荷适当地归一化。表26.吊顶板材的可操作性指数值实施例增强层id描述可操作性指数(mm∙n/mm∙mm)cov(%)可操作性指数提高(%)ct1对照物-0.915-ct2c1p2-玻璃-udt53.856040ct4c6p2-玻璃-lft49.635560表26说明在将增强聚酯直接结合到含矿物的吊顶板材的一面上时发生的可操作性指数的显著提高。以类似于对水泥板描述的方式,比较实施例ct2(具有连续玻璃纤维增强的情况1聚合物)和实施例ct1(对照物)的作为应变/位移的函数的载荷分布。这些迹线的积分–破坏操作(worktofailure)的量度–得出对照样品为34mj和udt增强样品为384mj。定义应该理解的是,下文无意构成所定义的术语的排他列表。在上文的描述中可能提供其它定义,例如在伴随着所定义的术语在文中的使用时。本文所用的术语“一个”、“一种”和“该”是指一个或多个。本文所用的术语“和/或”当用在两个或更多个项目的列表中时,是指任一所列项目可以独自使用或可以使用两个或更多个所列项目的任何组合。例如,如果一组合物被描述成含有组分a、b和/或c,该组合物可以仅含a;仅含b;仅含c;含a和b;含a和c;含b和c;或含a、b和c。本文所用的术语“包含”是用于从该术语前列举的对象过渡到该术语后列举的一个或多个要素的开放性过渡术语,其中该过渡术语后列举的一个或多个要素不一定是构成该对象的仅有要素。本文所用的术语“具有”具有与上文提供的“包含”相同的开放含义。本文所用的术语“包括”具有与上文提供的“包含”相同的开放含义。本说明书使用数值范围量化与本发明相关的某些参数。应该理解的是,当提供数值范围时,这样的范围应被解释成为仅列举该范围的下限值的权利要求限制以及仅列举该范围的上限值的权利要求限制提供字面支持。例如,10至100的公开数值范围为列举“大于10”(无上限)的权利要求和列举“小于100”(无下限)的权利要求提供字面支持。当前第1页12
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