本發明涉及可以用于地上建筑和地下建筑的密封體系的膜。
背景技術:
在具有膜的密封體系中,各個彼此鄰近的層直接接觸。由于可能的遷移現象,這些層彼此的相容性經常是一個問題。
例如當將軟質PVC膜放置在EPS隔熱體上時,必須在其之間放置分隔玻璃無紡物,使得膜中的增塑劑不會遷移進入膨脹的聚苯乙烯(EPS)并由此導致EPS隔熱體的泡沫結構坍塌。此外,PVC可能會由于增塑劑的損失而變硬。
TPO膜是基于烯烴基熱塑性彈性體(TPO)的膜。如果將TPO膜放置在(老化的)瀝青密封體上,則必須在其之間設置分隔氈,使得瀝青中的物質不會遷移進入TPO并由此導致膜變色并且可能導致紫外線穩定性明顯變差。
已經表明,特別是對于具有粘合劑層的膜結構,遷移現象在密封體系的效率方面起著決定性作用。例如,膜中的大量增塑劑可能遷移進入粘合劑(主要對于軟質PVC),或者相反地粘合劑成分也可能遷移進入膜。特別在熱熔粘合劑和瀝青粘合劑與聚烯烴膜接觸時觀察到所述現象。改變的組成通常劇烈改變膜和粘合劑的性質,使得不再能夠保證功能。
因此對于這些體系,特別產生如下問題:
-PVC-p的增塑劑損失造成膜的機械性質變差
-粘合劑成分的吸收劇烈損害TPO膜的抗紫外線性/抗老化性
-粘合劑成分的損失造成不足的粘合性質
-粘合劑中吸收大量的增塑劑還可能造成不可容忍的粘合性質的改變。
為了克服這些缺點,描述了包含阻擋層的體系。EP 1500493 A1描述了一種彩色可焊接的多層密封幅材,所述密封幅材包括不褪色并且耐候的可焊接彩色聚合物層、非金屬阻擋層和瀝青層以及任選的一個或多個選自阻燃層、保護層、助粘劑層和支撐層的層,其中非金屬阻擋層設置在彩色聚合物層和瀝青層之間。
但是用于制備所述具有阻擋層的體系的方法比較昂貴,因為需要額外的涂布步驟和/或使用粘合劑層或助粘劑層。由此產生明顯更高的生產成本。
而且在一些情況下也不能實現阻擋層與膜持久連接。阻擋層可能例如由于在水中的不足粘附而與膜部分脫離。聚烯烴通常難以涂布,這額外加劇了聚烯烴膜的問題。此外,為了給膜噴涂阻擋層,需要額外的生產設備。
US 2011/0197427 A1涉及一種防水膜,所述防水膜具有阻擋層、復合層和位于其之間的以網格形式施涂的密封劑,所述密封劑優選為丙烯酸酯化合物、聚氨酯聚合物、硅烷封端的聚合物或聚烯烴。
EP 2299005 A1涉及一種防水膜,所述防水膜具有分隔層和由接觸介質和粘附劑形成的接觸層,其中接觸介質借助于粘合劑與分隔層結合。
US 5824401描述了一種用于建筑表面的透水膜,所述透水膜包括一個瀝青粘合劑膜和位于其上的至少三個聚合物層,其中一個聚合物層可以耐油。
WO 2014/029763 A1涉及一種用于混凝土的防水膜,所述防水膜具有分隔層和由接觸介質和粘附劑形成的功能層,其中接觸介質借助于粘附劑與分隔層結合。
技術實現要素:
本發明的目的是提供用于地上建筑和地下建筑的具有膜的密封體系,所述密封體系克服了上文討論的現有技術的困難。在此還應提供一種目前由于材料不相容性而無法實現的密封體系。特別希望實現與基于瀝青或基于熱熔粘合劑的自粘合料組合的密封膜,從而提供用于密封體系的低成本的自粘合膜。
希望實現阻擋層在膜上的穩定和持久的粘附。此外還希望可以通過簡單和低成本的方法制備密封膜。
出人意料地發現,可以通過如下方式實現所述目的:使用包裝工業中常見的具有阻擋層的包裝薄膜來構造密封膜的阻擋層,其中選擇具有與膜材料相容的外層的包裝薄膜。當在擠出生產線上制備膜時,這種本身常見并且低成本的包裝薄膜可以以簡單方式直接層合至膜,從而獲得根據本發明的密封膜。可以以常見方式任選施加壓敏粘合劑層(Haftkleberschicht)。
因此本發明涉及密封膜,所述密封膜包括:a)熱塑性聚烯烴膜,所述熱塑性聚烯烴膜包含至少一種選自乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物的聚合物,和b)阻擋薄膜,所述阻擋薄膜包括:b1)阻擋層,所述阻擋層包含至少一種選自乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺或聚酯的聚合物,和b2)覆蓋層,所述覆蓋層包含至少一種選自乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物的聚合物,其中阻擋薄膜整個面或部分面地層合至聚烯烴膜,使得阻擋薄膜的覆蓋層直接與聚烯烴膜結合,并且覆蓋層和聚烯烴膜均基于乙烯或者覆蓋層和聚烯烴膜均基于丙烯。
通過根據本發明的密封膜可以出人意料地省去體系結構中的昂貴的阻擋設計。不需要提供昂貴的涂布裝置。所述結構能夠實現密封膜的簡化的制備方法,并且能夠使用低成本PSA粘合劑提供具有明顯更好性價比的自粘合密封體系。此外,由于明顯改進的材料相容性,不僅在粘合劑粘附方面而且在密封膜的長期行為方面都能產生更好的長期性能。
特別出人意料的是,盡管具有阻擋層,根據本發明的密封膜仍然可以使用常規熱焊接設備(例如使用LEISTER公司的手動焊接設備)進行焊接。盡管多層薄膜非常薄,但是層結構在膠合和焊接時不會損壞。聚烯烴層始終保持平坦,并且芯部的阻擋材料任何時候都不會影響連接。
本發明還涉及如其它獨立權利要求中限定的用于制備密封膜的方法及其用途。從屬權利要求中描述了優選的實施方案。
附圖說明
圖1和2僅示意性地顯示了用于確定所研究的密封體系的物質轉移的試驗結構。
發明的具體實施方式
熱塑性聚烯烴膜、阻擋層和覆蓋層特別指的是由聚合物或兩種或更多種聚合物的混合物形成的塑料層。如工業中常見地,這些層可以任選地分別包含一種或多種添加劑,所述添加劑例如選自潤滑劑、抵抗熱損傷的穩定劑、防老化和防光劑、抗氧化劑、防靜電劑、導電劑、阻燃劑、著色劑(例如顏料)、增塑劑、增韌劑或填料和增強材料。
密封膜包括a)熱塑性聚烯烴膜,所述熱塑性聚烯烴膜包含至少一種選自乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物的聚合物。熱塑性聚烯烴膜可以包含一種聚合物或包含兩種或更多種聚合物的共混物。
基于熱塑性聚烯烴膜的總重量,熱塑性聚烯烴膜優選包含至少40重量%的至少一種選自乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物的聚合物。基于熱塑性聚烯烴膜的總重量,熱塑性聚烯烴膜優選包含至多60重量%的填料和添加劑。
基于熱塑性聚烯烴膜的總重量,熱塑性聚烯烴膜優選包含70至99重量%,特別是80至98重量%的至少一種選自乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物的聚合物。基于熱塑性聚烯烴膜的總重量,熱塑性聚烯烴膜優選包含1至30重量%,更優選2至20重量%的填料和添加劑。
優選地,用于熱塑性聚烯烴膜的至少一種選自乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物的聚合物是至少一種選自如下的聚合物:高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-n-烯烴共聚物或丙烯-n-烯烴共聚物,例如特別是乙烯-丙烯共聚物(EPM)或乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)。n-烯烴可以例如是具有3至12個C原子的α-烯烴,例如丙烯、丁烯或辛烯。
基于熱塑性聚烯烴膜的總重量,熱塑性聚烯烴膜優選包含至少40重量%的至少一種上述聚合物。基于熱塑性聚烯烴膜的總重量,熱塑性聚烯烴膜優選包含70至99重量%,特別是80至98重量%的至少一種上述聚合物。
熱塑性聚烯烴膜優選為TPO膜,即包含基于烯烴的熱塑性彈性體的膜。基于烯烴的熱塑性彈性體可以由上述乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物、丙烯共聚物或其混合物形成。
熱塑性聚烯烴膜是基于乙烯或基于丙烯的聚烯烴膜,特別是包含基于烯烴的熱塑性彈性體的基于乙烯或基于丙烯的聚烯烴膜。
乙烯共聚物被理解為包含乙烯單元的共聚物。丙烯共聚物被理解為包含丙烯單元的共聚物。不僅包含乙烯單元而且包含丙烯單元的共聚物為乙烯共聚物(當乙烯單元的重量份額大于丙烯單元的重量份額時)或丙烯共聚物(當丙烯單元的重量份額大于乙烯單元的重量份額時)。優選的是,乙烯共聚物中的乙烯單元的份額大于50重量%,并且丙烯共聚物中的丙烯單元的份額大于50重量%。
在基于乙烯的熱塑性聚烯烴膜中,基于聚烯烴膜中的聚合物的總重量,乙烯均聚物和/或乙烯共聚物的重量份額大于50重量%。在基于丙烯的熱塑性聚烯烴膜中,基于聚烯烴膜中的聚合物的總重量,丙烯均聚物和/或丙烯共聚物的重量份額大于50重量%。
熱塑性聚烯烴膜用于地上建筑和地下建筑的密封并且可市售獲得,例如以名稱或從Sika獲得,其為基于乙烯的聚烯烴膜或基于丙烯的聚烯烴膜。
優選地,熱塑性聚烯烴膜具有0.1至10mm,特別是0.5至3mm的厚度。
熱塑性聚烯烴膜可以任選包含一種或多種添加劑,包括填料。上文列舉了添加劑的示例。熱塑性聚烯烴膜例如任選包含至少一種選自阻燃劑、顏料、穩定劑(特別是紫外線穩定劑)、抗氧化劑或填料的添加劑。
熱塑性聚烯烴膜可以具有單層或多層結構。優選地,熱塑性聚烯烴膜是單層或雙層的。但是例如三層或四層的熱塑性聚烯烴膜也是可能的。對于雙層或多層膜,所有層中的聚合物組成可以相同或不同。
對于雙層熱塑性聚烯烴膜,例如外層中可以任選包含顏料和/或紫外線穩定劑,內層中可以任選包含著色顏料例如炭黑。在根據本發明的密封膜中,熱塑性聚烯烴膜的外層是背離阻擋薄膜的層。在根據本發明的密封膜中,內層相應地是與阻擋薄膜的覆蓋層結合的層。
熱塑性聚烯烴膜還可以任選包含支撐元件。支撐元件有助于膜的形狀穩定性。優選地,支撐元件為纖維材料或網格,特別是纖維材料。對于上述聚合物及其在膜中的用量,不考慮支撐元件。
術語纖維材料被理解為由纖維構成的材料。纖維包括無機或合成材料或者由無機或合成材料組成。特別地,纖維是無機纖維例如玻璃纖維。作為合成纖維,特別優選提及由聚酯或由乙烯和/或丙烯的均聚物或共聚物或由粘膠制成的纖維。纖維可以是短纖維或長纖維,經紡的、紡織或非紡織纖維或長絲。由纖維構成的支撐元件可以例如是紡織物、鋪織物或針織物。特別優選作為纖維材料的是氈或鋪織物。
優選將支撐元件引入膜中。還有利的是,支撐元件具有空隙,所述空隙至少部分地被膜的材料滲透。這有助于膜和支撐元件的良好結合。
阻擋薄膜包括阻擋層和覆蓋層。阻擋層包含至少一種選自乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚酰胺(PA)或聚酯的聚合物。聚酰胺的示例是由六亞甲基二胺和己二酸形成的PA 66、由六亞甲基二胺和癸二酸形成的PA 610、由己內酰胺或氨基十一烷酸形成的PA 6、由十一內酰胺形成的PA 11或由十二內酰胺或氨基十二烷酸形成的PA 12。聚酯的示例是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。阻擋層優選包含EVOH或PA。
阻擋薄膜可以包括一個阻擋層或包括兩個或更多個相同或不同的阻擋層,例如PA層和EVOH層。然而對于本文所致力的解決方案,一個阻擋層通常是完全足夠的。
阻擋薄膜的覆蓋層包含至少一種選自乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物的聚合物。
用于阻擋薄膜的覆蓋層的乙烯均聚物、乙烯共聚物、丙烯均聚物或丙烯共聚物優選是選自高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、馬來酸酐接枝的聚乙烯或馬來酸酐接枝的聚丙烯的至少一種聚合物。
阻擋薄膜的覆蓋層基于乙烯或基于丙烯,其中適用如熱塑性聚烯烴膜的相同定義,即在基于乙烯的覆蓋層中,基于覆蓋層中的聚合物的總重量,乙烯均聚物和/或乙烯共聚物的重量份額大于50重量%,并且在基于丙烯的覆蓋層中,基于覆蓋層中的聚合物的總重量,丙烯均聚物和/或丙烯共聚物的重量份額大于50重量%。
阻擋薄膜的覆蓋層特別是熱塑性層。覆蓋層在室溫(23℃)下為固體并且不具有粘性。覆蓋層特別是熱封性覆蓋層。
優選地,覆蓋層中包含的至少一種聚合物具有比聚烯烴膜中包含的聚合物更低的熔點。可以借助于動態差示掃描量熱法(DSC)確定聚合物的熔點。由于各個層中可以包含兩種或更多種聚合物的共混物,所述層可以相應地顯示出兩個或更多個熔點。
覆蓋層可以任選包含一種或多種添加劑。上文列舉了添加劑的示例。
所述阻擋薄膜廣泛用作包裝薄膜。因此所述阻擋薄膜在市面上可以大量獲得并且可以用于本發明。優選地,阻擋薄膜具有30至130μm、特別是40至60μm的厚度。阻擋薄膜的覆蓋層的層厚度可以例如為10至60μm,優選15至25μm。
阻擋薄膜優選為吹制薄膜,特別是多層吹制薄膜。阻擋薄膜也可以例如通過粘合劑膠合或共擠出形成。
阻擋薄膜可以具有兩個或多于兩個的層,特別是2至5個層,其中5層阻擋薄膜是特別合適的。如上所述,還可以任選包含兩個或更多個阻擋層。阻擋薄膜還可以任選在兩個側面上包括兩個如上定義的具有相同或不同組成的覆蓋層作為各自的外層,這通常也是優選的。阻擋薄膜中可能包含的其它任選的層例如是一個或多個助粘劑層。
助粘劑層是夾在中間從而結合兩個層的層。當待結合的層不太相容時,通常需要助粘劑層。根據層的實施方案,例如在覆蓋層和阻擋層之間可能需要助粘劑層。覆蓋層和阻擋層也可以彼此直接結合。
可以在阻擋薄膜中優選通過助粘劑層(連接層(Tie-layer))保證阻擋層(例如EVOH層或PA層)與覆蓋層的結合。特別是在多層吹制薄膜的擠出過程中,通常使用酸酐改性的聚烯烴,例如馬來酸酐接枝的聚乙烯或馬來酸酐接枝的聚丙烯。
支撐層例如由聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯或聚苯乙烯形成。相比于覆蓋層,支撐層通常不可熱封。
由阻擋層(BS)、覆蓋層(DS)以及任選的助粘劑層(HV)和/或支撐層形成的阻擋薄膜的結構的示例為例如:
2層:DS/BS
3層:DS/HV/BS;DS/BS/DS;DS/BS/TS
4層:DS/HV/BS/DS;DS/HV/BS/TS
5層:DS/HV/BS/HV/DS;DS/HV/BS/HV/TS
在根據本發明的密封膜中,阻擋薄膜層合至熱塑性聚烯烴膜,使得阻擋薄膜的覆蓋層與聚烯烴膜直接結合。“直接結合”被理解為阻擋薄膜的覆蓋層和聚烯烴膜之間不存在其它層或物質,并且覆蓋層和聚烯烴膜彼此粘附。在兩種材料之間的過渡處兩種材料可以以相互混合的形式存在。
通過熱封性覆蓋層,特別通過熱層合或膠合進行阻擋薄膜與熱塑性聚烯烴膜的結合。這比用粘合劑層合或膠合成本更低并且還實現了阻擋薄膜和熱塑性聚烯烴膜之間的更穩定和更防水的結合。
覆蓋層或阻擋薄膜可以整個面或部分面地層合至熱塑性聚烯烴膜,其中優選整個面地層合。在部分面地層合時,僅一部分聚烯烴膜以任意樣式與阻擋薄膜層合。
部分面地層合的示例是將兩個阻擋薄膜沿著縱向分別層合至熱塑性聚烯烴膜的兩個邊緣區域。如果密封膜以常規方式彼此重疊設置從而密封表面并且僅在重疊區域中需要粘合,則這例如可能是合乎目的的。
能夠與熱塑性聚烯烴膜進行材料結合的阻擋薄膜的覆蓋層必須特別適合膜的聚合物或聚合物混合物。因此當待涂布的熱塑性聚烯烴膜是基于乙烯的膜時,使用具有基于乙烯的覆蓋層的阻擋薄膜。另一方面,當待涂布的熱塑性聚烯烴膜是基于丙烯的膜時,使用具有基于丙烯的覆蓋層的阻擋薄膜。通過這種方式實現層之間的合適的相容性。然后可以在熱塑性聚烯烴膜(特別是TPO膜)的制備過程中將阻擋薄膜直接層合至產品。
具有基于乙烯或基于丙烯的覆蓋層的相應的膜例如從Huhtamaki公司獲得,其適合層合至基于乙烯或基于丙烯的膜。
密封膜還可以任選和優選包括粘合劑層。粘合劑層位于阻擋薄膜上,更確切說位于阻擋薄膜的與阻擋薄膜的其上結合有熱塑性聚烯烴膜的那側相對的側面上。
粘合劑層的粘合劑可以是本領域常見的任何粘合劑。優選地,粘合劑是壓敏粘合劑。粘合劑層的粘合劑、特別是壓敏粘合劑,優選選自瀝青粘合劑,熔融粘合劑、特別是PSA-熔融粘合劑或熱活化熔融粘合劑,或橡膠粘合料。PSA表示“壓敏粘合劑”。特別適合作為瀝青粘合劑的是低溫自粘合瀝青粘合劑。
可以通過常見方法將粘合劑施加至阻擋薄膜。特別地,當粘合劑層由壓敏粘合劑形成時,優選以常見方式在粘合劑層的外側施加離型內襯。離型內襯也被稱為隔離紙或隔離薄膜。
根據本發明的密封膜可以例如為卷的形式,通常寬度為例如1至2m,有些情況下甚至寬達3m,如在密封幅材中常見的。根據本發明的密封膜可以直接設置在基底上,否則可能需要在基底上使用分離的阻擋層。
下文列舉密封膜的具體的優選實施方案:
a)乙烯共聚物作為基于乙烯的膜,其被擠出至具有LDPE覆蓋層和EVOH阻擋層或PA阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的瀝青粘合劑
b)乙烯共聚物作為基于乙烯的膜,其被擠出至具有LDPE覆蓋層和EVOH阻擋層或PA阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的PSA-熔融粘合劑
c)乙烯共聚物作為基于乙烯的膜,其被擠出至具有LDPE覆蓋層和EVOH阻擋層或PA-阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的橡膠粘合料(例如或丁基橡膠)
d)乙烯共聚物作為基于乙烯的膜,其被擠出至具有LDPE覆蓋層和EVOH阻擋層或PA阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的熱活化熔融粘合劑
e)乙烯共聚物作為基于乙烯的膜,其被擠出至具有LDPE覆蓋層和EVOH阻擋層或PA阻擋層的阻擋薄膜的重疊區域上并且具有施加在重疊區域上的PSA-熔融粘合劑
f)PP共混物作為基于丙烯的膜,其被擠出至具有PP覆蓋層和PA阻擋層或EVOH阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的瀝青粘合劑
g)PP共混物作為基于丙烯的膜,其被擠出至具有PP覆蓋層和PA阻擋層或EVOH阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的PSA-熔融粘合劑
h)PP共混物作為基于丙烯的膜,其被擠出至具有PP覆蓋層和PA阻擋層或EVOH阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的橡膠粘合料(例如或丁基橡膠)
i)PP共混物作為基于丙烯的膜,其被擠出至具有PP覆蓋層和PA阻擋層或EVOH阻擋層的阻擋薄膜的整個面上并且具有施加在整個面上的熱活化熔融粘合劑
j)PP共混物作為基于丙烯的膜,其被擠出至具有PP覆蓋層和PA阻擋層或EVOH阻擋層的阻擋薄膜的整個面上。
也可以使用具有更多數目的阻擋層的混合形式代替一個阻擋層。
根據本發明的密封膜可以在熱塑性聚烯烴膜的制備過程中以更簡單的方式如下直接制得:將通過擠出獲得的聚烯烴膜的成形熔體直接施加至阻擋薄膜的覆蓋層上,其中優選通過壓力建立結合。通過從成形熔體引入的能量使覆蓋層的熱封性材料熔融并且在冷卻之后使膜與阻擋薄膜結合。
出人意料地,根據上述標準選擇的多層阻擋薄膜可以在擠出過程中直接與擠出生產線的軋光工具中的基礎膜無褶皺地結合而無需使用膠合粘合劑,薄膜也不會由于熱沖擊而撕裂。塑料熔體的熱足以與阻擋薄膜覆蓋層熔融,并且造成與原本的膜持久且穩定的結合。
可以合乎目的地在擠出裝置的軋光工具或層壓機中進行層合。可以在施加膜的成形熔體之前、期間或之后加熱阻擋薄膜,優選在施加之前或期間加熱阻擋薄膜。特別合乎目的的是,基于丙烯的膜和基于丙烯的覆蓋層彼此結合,因為基于丙烯的層具有更高的熔點,因此從成形熔體引入的能量通常不足夠。可以以合適方式通過擠出裝置的可加熱的軋光工具輥進行加熱。
本發明因此還涉及用于制備上述密封膜的方法,其中優選通過寬口噴頭擠出熱塑性聚烯烴膜的材料,并且在擠出生產線的軋光工具中,特別是在第一軋光工具輥中,將經擠出的成形熔體施加至阻擋薄膜的覆蓋層并與其結合,優選通過壓力與其結合。
特別是當使用基于丙烯的聚烯烴膜和覆蓋層時,可以在施加成形熔體之前、期間或之后(優選之前或期間)加熱阻擋薄膜。根據本發明的密封膜特別適合密封地上建筑或地下建筑。
實施例
瀝青的遷移試驗
測試作為阻擋薄膜的如下薄膜:
LDPE-EVOH薄膜 Huhtamaki 73942,厚度60μm;包括兩個LDPE覆蓋層和芯部中EVOH層的薄膜
PP-PA薄膜 Huhtamaki 74975,厚度100μm;包括兩個PP覆蓋層和芯部中PA層的薄膜
PP-PA離型內襯 Huhtamaki,厚度25μm;包括兩個PP覆蓋層和芯部中PA層的薄膜,其中一個覆蓋層具有硅化處理
LDPE薄膜
PP薄膜
BOPP薄膜 雙軸定向的聚丙烯
作為熱塑性的聚烯烴膜測試以下材料:
PE-膜 基于乙烯的TPO-膜,厚度0.5mm
PP-膜 基于丙烯的TPO-膜,厚度0.5mm
為了檢驗薄膜的阻擋性質,如圖1所示在5cmx5cm的瀝青粘合劑樣本和膜之間放置待檢驗薄膜的10cmx10cm的樣本并且確定質量轉移。進行一次中間不設置薄膜的試驗。在70℃下保持所述布置1周,然后確定質量變化。出于測量技術的原因,選擇足夠小的瀝青樣本,使得樣品在測試條件下不完全粘合(瀝青容易流動),否則將無法定量地確定質量變化。
瀝青粘合劑是FAIST ChemTec公司的低溫自粘合制劑。
下表顯示了膜(質量增加)和瀝青粘合劑(質量減小)的絕對質量轉移(之后的質量減去之前的質量)。
膜的質量增加/瀝青粘合劑的質量減小(所有數據的單位為克)
可見,使用根據本發明所使用的阻擋薄膜可以抑制遷移。
熱熔粘合劑的遷移試驗
對于使用熔融粘合劑的試驗,選擇略大的粘合劑樣本。熔融粘合劑不向瀝青那樣容易流動。在其它方面,如瀝青的遷移試驗那樣進行檢驗并且確定質量轉移。使用600g/m2來自Sika的熔融粘合劑9209HT進行檢驗。檢驗布置如圖2所示。
檢驗與瀝青試驗相同的薄膜類型和膜。此外還檢驗來自Huhtamaki的試驗薄膜,其同樣是經改性的PP-PA多層薄膜。
下表顯示了膜(質量增加)和熔融粘合劑(質量減小)的絕對質量轉移(之后的質量減去之前的質量)。
膜的質量增加/熔融粘合劑的質量減小(所有數據的單位為克)
發現具有EVOH阻擋層或PA阻擋層的薄膜對于熔融粘合劑也能出色地阻隔。
制備實施例1
由LDPE-EVOH薄膜和基于乙烯的聚烯烴膜(PE膜)制備密封膜。薄膜和膜對應于上文遷移試驗中使用的薄膜和膜。為此,在約180℃的溫度下擠出PE膜的材料,并且在擠出生產線的軋光工具中使LDPE-EVOH薄膜與PE膜的經擠出的成形熔體結合。塑料熔體的熱足以與阻擋薄膜覆蓋層熔融,并且造成與聚烯烴膜的持久且穩定的結合。
由于LDPE的相對低的熔點,阻擋薄膜只能進行略微預熱。必須保持軋光工具中的凸起部較小并且凸起部在薄膜上轉動以使其立即固定,并且由于阻擋層的收縮傾向不會形成褶皺。通過這種方式制備密封膜1。
制備實施例2
由PP-PA薄膜(試驗薄膜Huhtamaki)和基于丙烯的聚烯烴膜(PP膜)制備密封膜。薄膜和膜對應于上文遷移試驗中使用的薄膜和膜。為此,在約190℃的溫度下擠出PP膜的材料,并且在擠出生產線的軋光工具中使PP-PA薄膜(試驗薄膜Huhtamaki)與PP膜的經擠出的成形熔體結合。
由于阻擋薄膜的PP覆蓋層的熔點較高,在第一軋光工具輥上相對劇烈地預熱阻擋薄膜。輥溫度為約80℃。由于薄膜良好的耐熱性,不會出現問題并且能夠實現良好粘附。
此處凸起也應當較小并且使其在薄膜上轉動。已經發現,通過劇烈預熱阻擋薄膜,由于冷卻而在薄膜和熔體之間產生的應力減小,因此基本上可以避免膜的彎曲。通過這種方式制備密封膜2。
密封膜1和2的性質
出人意料地,盡管具有阻擋層,制備的兩種膜1和2仍然可以使用常規熱焊接設備(例如使用LEISTER公司的手動焊接設備)進行焊接。盡管多層薄膜非常薄,但是層結構在膠合和焊接時不會損壞。聚烯烴層始終保持平坦,并且芯部的阻擋材料任何時候都不會影響結合。
密封膜1在60℃的水中儲存1年之后仍然具有出色的結合。
密封膜2在60℃的水中儲存1/2年之后未顯示脫離現象。
對比實施例
用丙烯酸酯膠合粘合劑或PU膠合粘合劑使PET薄膜和軟質PVC膜彼此結合。用膠合粘合劑獲得的復合物不能顯示足夠的防水性。在60℃的水中儲存8周之后已經顯示脫離現象。
不僅因為施加膠合粘合劑的更高成本而且因為性質(持久的極好粘合),適應材料的熱結合比用膠合粘合劑膠合明顯更可取。
附圖標記列表
1 熱塑性聚烯烴膜
2 阻擋薄膜
3 粘合劑層
4 離型內襯