CN107075318A - 用于对uv敏感的压敏粘合剂的半透明隔离薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于聚烯烃或乙烯共聚物的隔离薄膜，其含有有机颜料和任选的无机颜料和至少一种UV稳定剂，其中所述隔离薄膜具有在400至700nm的范围内在5至20％之间的百分比透过率和在300至500nm范围内＜2％的透过率。此类隔离薄膜一方面具有这样的优点，即在位于下面的膜上施加的标记区域还是可辨认的，另一方面通过无机和有机颜料以及UV稳定剂的添加，位于隔离薄膜下方的粘合剂有效地被保护免于UV‑光和过早老化。此外，本发明涉及由相应的隔离薄膜和粘合剂组成的复合结构体、具有由粘合剂和隔离薄膜组成的涂层的防水膜，以及相应的膜用于建筑物密封防水的用途。

Description

用于对UV敏感的压敏粘合剂的半透明隔离薄膜
技术领域
本发明涉及用于保护对UV敏感的压敏粘合剂(Haftklebstoffen)的半透明隔离薄膜、由这样的涂覆有粘合剂的隔离薄膜组成的复合结构体、具有由粘合剂和相应的隔离薄膜组成的涂层的防水膜，以及此类膜用于建筑物密封防水的用途。
现有技术
为了针对水穿透进行基底的密封，在建筑行业通常使用防水膜.例如，US 4,065,924描述了一种与表层相结合的保护层，其中将保护层安排在基底上并且表层通过使它被施加的混凝土渗透而保证与施加的混凝土结合.
通常，用于建筑物密封的防水膜不以对于最终应用所需要的尺寸制作，而是以单个幅面的形式提供.这些幅面，为了能够保证建筑物对水的完全密封，必须在固定在建筑物上后在单个膜幅面的重叠区域中相互连接。这要么通过单个膜幅面相互的焊接，要么借助于粘合剂例如压敏粘合剂实现。焊接虽然具有优点，即可以连接单个膜层而不需要粘合剂，然而为了该焊接必须加热单个膜幅面并使其相互接触，这是耗时的并且必须使用额外的设备。在操作方法运用错误的情况下，还可能损坏膜层.该问题在单个膜幅面连接的情况下可以通过压敏粘合剂来避免.此外，这样的连接可以非常容易地进行，即从粘合剂层揭下可能情况下位于压敏粘合剂层上的隔离薄膜(也称为剥离衬里)并随后将膜通过粘合剂层压在设置在其下面的第二膜层上.通过使压敏粘合剂在生产单个膜幅面时已经被安置在膜上，对于粘合剂可以保证，其整个面地存在于待粘合的膜区域上.由此，与通过焊接制得的连接相反，避免了焊缝中的错误，而由于该错误水可以渗透膜层。
但是与传统上使用的压敏粘合剂相关联的问题在于，其通常对UV/可见辐射是敏感的.UV-敏感性，在这种情况下特别指的是对具有从大约300至400nm波长的电磁辐射的敏感性，例如被包含在总辐射中的那些.而可见辐射是指大约400至700nm的波长范围。根据配方的不同，所称的粘合剂可能也在400至500nm的范围内对总辐射是敏感的并且化学降解，这导致压敏粘合力的减小或失效.这具有这样的结果，压敏粘合剂层在粘合之前必须由隔离薄膜保护免于致失效的UV/可见辐射或被迅速加工，以避免压敏粘合剂对这种辐射的较长曝露.然而，特别地，在较大的建筑工地上迅速的加工经常是不可能的，从而膜幅面可能在它们相互粘接之前展开放置多达三个月。在此时期内，粘合剂层仅由隔离薄膜保护，其因此必须如此设计，使得它能让尽可能少的致失效的UV/可见辐射到达压敏粘合剂上.否则，粘合剂可能通过光氧化过程而失效，这导致粘合力的显著减小。粘合力的这种损失是最为不利的，因为这显著地损害粘合后的后渗安全性(Hinterlauf sicherheit)和粘附性。
保护敏感压敏粘合剂对致失效的UV/可见辐射的问题的显而易见的解决办法因此在于，使用不透光隔离薄膜.然而这具有这样的缺点，即加工者可能不再看见膜上可能的铺置标记。然而此类标记对于在纵向上粘合是必需的，从而能保证膜在整个纵向区域内均匀地粘合.
迄今已描述了几种半透明的隔离薄膜，然而它们具有对于实际应用来说对致失效的UV/可见辐射不充分的保护作用，使得它们在实践中并不可行.
因此存在对这样的隔离薄膜的需要，其一方面在较长的时期内提供对致失效的UV/可见辐射的高的保护，和另一方面具有在可见光范围内足够的透过率，从而基底上的彩色标记通过隔离薄膜是可见的。本发明提出了对于该问题的解决办法。
发明描述
本发明的任务因此是，改善从上面所叙述的现有技术已知的隔离薄膜并提出这样的隔离薄膜，其同时具有对处于下面的粘合剂的高的UV-保护作用和在可见光范围内的足够的透过率，从而位于粘合剂层下面的层上的彩色标记通过粘合剂的位于上面的层和隔离薄膜是可见的.根据本发明，这通过根据权利要求1的隔离薄膜来实现。
本发明还提出了具有至少两个层的复合结构体，其中第一层由如在权利要求1中描述的隔离薄膜构成和第二层由粘合剂构成，并且两个层相互接触。最后本发明提出了防水膜，其具有有着粘合剂的涂层和在粘合剂的对着防水膜的一面上具有如上所述的隔离薄膜.本发明的最后一个方面涉及相应的防水膜的用途。
根据本发明的隔离薄膜具有由聚烯烃或乙烯共聚物组成的聚合物基体.合适的聚烯烃尤其是聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚异丁烯或聚正丁烯。作为合适的乙烯共聚物，特别考虑乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-乙烯醇(E/VAL)、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物或乙烯丙烯酸共聚物.在上述这些之中，聚丙烯和/或聚乙烯由于其良好的加工性能和其低的成本是特别优选的.鉴于其性能，所述聚合物不受相关的限制，前提是，它们应当具有对隔离薄膜而言足够的强度.除了基体聚合物外，隔离薄膜还包含至少一种有机颜料和优选地，另外至少一种无机的颜料，以及至少一种UV-稳定剂.此外，隔离薄膜的特征还在于，它具有在500至700nm的范围内在5-20％之间的百分比透过率和在300至500nm的范围内＜2％、优选地＜1％和特别优选地＜0.5％的透过率.在这些范围内的透过率每种情况下用UV/可见光分光光度计测量.
当上文提及在一个范围内的百分比透过率时，其理解为在整个范围内透过率应当位于给出的界限内。
在一个优选的实施方案中，根据本发明的隔离薄膜具有在500-700nm的范围内在8-15％之间的百分比透过率。
上文已经说明，所述隔离薄膜基于聚烯烃或乙烯共聚物.由此得出，所述聚合物构成隔离薄膜的主要成分，即隔离薄膜总重量的优选地至少60重量％，特别优选地至少80重量％和最优选地至少85重量％.
根据本发明的隔离薄膜的一个特别合适的组成可以描述如下：
100份额量的基体聚合物，
0.2-6份额量的有机颜料，
2-10份额量的无机颜料，
0.05-1份额量的UV-稳定剂，和
如果需要，0.05-10份额量的分散剂.所述份额量以质量计。
虽然从这些描述理论上也会得出不遵守上面说明的透过率特性的实施方案，但是技术人员能够容易地使各个成分的份额量如此相互配合，从而满足在规定范围内的对于透过率的预先规定值.
作为特别合适的无机颜料，在本发明的范围内证明是二氧化钛(TiO2)。二氧化钛吸收直至大约400nm的UV-光，而在较高的波长下在可见区内和在近红外区内，二氧化钛反射光。一种特别合适的无机颜料为稳定化的二氧化钛.
然而，二氧化钛作为根据本发明的隔离薄膜的唯一添加成分有可能不足以充分地保护粘合剂免于由于UV-光导致的老化.根据本发明的隔离薄膜因此包含有机颜料，优选地吸收在大约400nm至大约550nm的范围内的可见光的有机颜料。这理解为，一方面有机颜料的最大吸收处于400nm至550nm的范围内和另一方面，在这些波长范围之外的吸收应当为最大吸收的最高30％.此类有机颜料大部分不是黄色就是橙色.在该情况下一种合适的有机颜料为例如3，3′-(1，4-苯二亚氨基)-双(4，5，6，7-四氯)-1H-异吲哚-1-酮，其也以商标名“Yellow 110”为人所知.
代替有机颜料的，由权利要求1规定的透过率界限也可以通过合适的有机颜料的组合来调节。但是这具有缺点，即与无机颜料不同，此类颜料可能由于阳光的照射而分解.此外，有可能需要较高份额的有机颜料，这由于相比于无机颜料例如TiO2而言较高的成本而是有缺点的.因此在本发明的范围内优选的是，隔离薄膜不仅包含有机颜料而且包含无机颜料.
根据本发明的隔离薄膜的另一个必需的成分是UV-稳定剂，其通常作为自由基捕获剂起作用并且保护基质聚合物(聚丙烯和/或聚乙烯)免于过早老化和解聚。作为合适的UV-稳定剂，例如列举以名称HALS(受阻胺光稳定剂)已知的基于受阻胺的光稳定剂，特别是以基于立体受阻N-烷氧基胺(也称为NOR-HALS)、亚磷酸酯和立体受阻酚的光稳定剂的形式的.
优选地，UV-稳定剂选自由受阻胺光稳定剂(HALS)，特别是以受阻的N-烷氧基胺的形式的，亚磷酸酯和立体受阻酚组成的列表。
可使用的基于受阻胺的光稳定剂的例子尤其是N，N′-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1，6-己二胺(以Chimassorb 2020从BASF可获得)的聚合物或具有CAS-编号565450-39-7的多胺，其以商品名Tinuvin 371由Ciba Specialty Chemicals销售。特别合适的亚磷酸酯为例如三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其以商品名Irgaphos 168从Ciba可获得。
此外，可以在根据本发明的隔离薄膜中包含立体受阻酚，如以商品名Irganox1010从BASF可获得的季戊四醇四(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸)酯。
为了保证颜料在隔离薄膜中的均匀分布，还可以包含分散剂，例如以碳酸钙的形式的。作为对于此类分散剂的合适的份额，可以规定0.05-10重量％的范围.
隔离薄膜通常具有在20至100μm范围内的横截面或厚度，其中作为优选的厚度范围，规定40至90μm和作为特别优选的厚度范围，规定50-80μm.所选择的厚度一方面取决于材料的所需强度，然而另一方面厚度不应当过高，因为这可能会造成不必要的材料消耗和与此相联系的较高成本.如所提到的，厚度范围非常特别优选地处于50至80μm的范围内.一方面由此材料成本保持在限度内，另一方面在该范围内基底上的标记清晰可见.
此外符合目的地，根据本发明的隔离薄膜在至少一侧具有硅化.由此可以在与粘合剂相接触的情况下保证，隔离薄膜可以无需过大的力消耗和无残留物地从粘合剂层揭去。此外优选地如此设计硅化性能，使得直至从粘合剂层揭去，不出现粘附强度的削弱，例如在存放、运输和施工应用期间，并且隔离薄膜提供足够的免于外部影响例如雨水、空气湿度、施工灰尘和其他环境影响的保护。
此外，对于根据本发明的隔离薄膜优选的是，其具有压花或皱纹。这允许隔离薄膜也在这样的应用中使用，即其中涂覆有粘合剂和隔离薄膜的产品(例如防水膜)卷在辊子上。卷在辊子上导致隔离薄膜相对于安置在下面的粘合剂压紧(Stauchung)。因为虽然薄膜拉伸，但是不能被压紧，薄膜卷起而无压花会造成小管(即那些其中隔离薄膜不再与处于下面的粘合剂直接接触的区域)的形成.这在隔离薄膜的压花或皱纹的情况下得以避免，因为在这种情况下薄膜可以相对容易地折叠，如手风琴那样。
在一个特别优选的实施方案中，根据本发明的隔离薄膜为具有50至80μm的厚度范围的单层隔离薄膜.进一步优选的是，在该实施方案的情况下，每100份额量以聚丙烯和/或聚乙烯形式的基体聚合物计存在2-10份额量以二氧化钛的形式的无机颜料、0.2-6份额量有机颜料，优选地3，3′-(1，4-苯二亚氨基)-双(4，5，6，7-四氯)-1H-异吲哚-1-酮，0.05-1份额量UV-稳定剂和任选的0.05-10份额量分散剂。在一个非常优选的实施方案中，该实施方案具有压花，这扩大了应用可能性.
本发明的另一个实施方案，如上所述的，涉及具有至少两个层的复合结构体，其中第一层由如上所述的那些的隔离薄膜构成，和与第一层相接触的第二层由粘合剂构成.粘合剂优选地为压敏粘合剂，特别是基于热塑性橡胶的.
本发明的另一个实施方案涉及防水膜，其特征在于，它具有有着粘合剂的涂层，优选压敏粘合剂例如基于热塑性橡胶的，和在粘合剂的对着防水膜的一面上具有隔离薄膜，如上文所述的那些。
防水膜的材料可以由所有在现有技术中为该目的所描述的材料组成.优选地，它是由热塑性烯烃，特别地由聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)，聚氯乙烯或增韧聚烯烃(FPO)构成的防水膜。然而，也考虑其他适合于防水膜的材料，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或氯磺化聚乙烯。
适合于防水膜的一种特别优选的材料为增韧聚烯烃，例如以基于烯烃的热塑性弹性体(TPE-O、TPO)或乙烯-丙烯-二烯烃橡胶(EPDM)形式的，或其与乙烯醋酸乙烯酯或乙烯丙烯酸丁酯的混合物.特别合适的混合物为基于烯烃的热塑性弹性体与乙烯醋酸乙烯酯的混合物，和聚乙烯与乙烯醋酸乙烯酯或乙烯丙烯酸丁酯的混合物.
防水膜可以具有0.05至2.5mm，优选地0.50至2.0mm，和特别地0.50至1.3mm的厚度。
此外，在本发明的范围内，防水膜优选地不是在膜的整个面上而是仅在其面的一部分上具有由粘合剂和隔离薄膜组成的涂层。特别优选的是，防水膜在至少一个其边缘的区域内涂覆有粘合剂和隔离薄膜，其中粘合剂和隔离薄膜合乎目的地以优选地5至15cm和特别地大约10cm的宽度的条带的形式施加。
对于防水膜进一步优选的是，它具有标记区域，该标记区域从颜色上被膜的未标记的区域衬托出来.对此特别优选的是，膜的标记区域和未标记的区域之间的颜色对比尽可能地高.这对于加工者来说更容易也通过由粘合剂和隔离薄膜组成的涂层来辨认设置标记，并因此保证不同的薄膜幅面在纵向上的专业粘合是可能的。此外，标记的颜色应当尽可能地不具有与有机颜料相似的吸收范围.
本发明的最后一个方面涉及如在上文所述的防水膜用于密封建筑物防水进入的用途。在此，其上安置有膜的表面并不关键，即不同的表面，例如混凝土表面、木质镶板或者耐压绝缘材料都可以用防水膜密封。在上面描述的用途的一个优选实施方案中，通过从第一膜层揭去隔离薄膜，将在粘合剂施加区域内的膜层铺在第二膜层上并在粘合剂活化后与其粘合，从而使得第一膜层与第二膜层相连接.从上述内容得出，将第一膜层如此铺在第二膜层上，使得第一膜层的粘合剂涂层可以与第二膜层相接触.如果使用压敏粘合剂作为粘合剂，则因此压敏粘合剂的活化和粘合通过在粘合剂施加的整个区域内将上膜层压在下膜层上来实现.
下面将根据几个实施例更详细地进一步解释本发明.
实施例
制备基于聚丙烯基质(100份额量)、二氧化钛(7份额量)、具有3份额量的有机彩色颜料Yellow 110和以0.3份额量的基于立体受阻N-烷氧基胺(NOR HALS)的耐酸UV稳定剂的隔离薄膜.将该组合物挤出成具有60μm厚度的薄膜并在一面上进行硅化。随后，将0.5mm厚的膜(由基于烯烃的热塑性弹性体与乙烯醋酸乙烯酯的混合物构成)用基于热塑性橡胶的压敏粘合剂(9240)涂覆，其上随后安置所描述的隔离薄膜.
将经如此制备的样品用具有大约910W/m2的功率的金属卤化物-高压辐射器曝光不同的时间。随后借助于FTIR(根据羰基基团的信号中的变化)、手指试验(Fingertest)和从样品剥去测量试样(Messmuster)来测定粘合力.
表明，压敏粘合剂在没有隔离薄膜情况下在大约5至10小时照射后已经失效。由此能够得出，粘合剂在在户外应用(北纬50°)中在大约35至65小时后将可能不再是可用的.而由根据本发明的隔离薄膜所保护的压敏粘合剂甚至在600小时照射后还未显示粘合力变化。因此在现实条件下，粘合剂甚至在3900小时后还可能仍具有其完全的粘合力.
具有80μm厚度的根据上文所述规格的隔离薄膜，以及具有60μm直径的基于HDPE的隔离薄膜显示可媲美的结果。
下面，根据ASTM D 5385进行具有60μm厚度的上面所描述的聚丙烯膜的密封性测试。为此使用起皱的隔离薄膜.为了测试，将样品按照ASTM D 5385在装置中夹紧并在测试面上荷载水压.以此，检查膜(具有预先打好的孔的样品)的平面后渗安全性或重叠粘合的密封性.测试每种情况下在三个压力阶段中进行，在第一阶段中以1巴的测试压力进行4小时，在第二阶段中以3巴的测试压力进行20小时和在第三阶段中以5巴的测试压力进行6天。在测试结束后，对于根据本发明的膜可以看到，测试开口中的纸是干燥的。膜至膜的粘附在该情况下总是评定为好并且观察不到接头被水后渗以及没有小管。

Claims (15)

1.基于聚烯烃或乙烯共聚物的隔离薄膜，其含有有机颜料和任选的无机颜料和至少一种UV稳定剂，其特征在于，所述隔离薄膜具有在500至700nm范围内在5至20％之间的以％表示的透过率和在300-至500nm范围内＜2％的透过率，其中所述透过率在每种情况下用UV/可见分光光度计测定。
2.根据权利要求1的隔离薄膜，其特征在于，所述隔离薄膜具有在500至700nm范围内在8至15％之间的以％表示的透过率。
3.根据权利要求1或2的隔离薄膜，其特征在于，所述隔离薄膜包含每100份额量基体聚合物2至10份额量的无机颜料、0.2至6份额量的有机颜料、0.05至1份额量的UV-稳定剂和任选的0.05至10份额量的分散剂。
4.根据权利要求1至3之一的隔离薄膜，其特征在于，所述隔离薄膜包含二氧化钛，优选稳定化的二氧化钛作为无机颜料。
5.根据前述权利要求之一的隔离薄膜，其特征在于，所述隔离薄膜包含有机颜料，其吸收在从约400nm至约550nm的范围内的可见光。
6.根据前述权利要求之一的隔离薄膜，其特征在于，所述隔离薄膜包含选自由受阻胺光稳定剂(HALS)，特别是以受阻的N-烷氧基胺光稳定剂形式的，亚磷酸酯和立体受阻酚组成的列表的UV-稳定剂。
7.根据前述权利要求之一的隔离薄膜，其特征在于，它基于聚丙烯和/或聚乙烯。
8.根据前述权利要求之一的隔离薄膜，其特征在于，所述隔离薄膜是单层的，具有在50至80μm的范围内的厚度并且相对于每100份额量以聚丙烯和/或聚乙烯形式的基体聚合物存在2-10份额量的以二氧化钛形式的无机颜料、0.2-6份额量的有机颜料和0.05-1份额量的UV稳定剂。
9.具有至少两个层的复合结构体，其中第一层由根据权利要求1至8之一的隔离薄膜构成和与第一层接触的第二层由粘合剂构成。
10.根据权利要求9的复合结构体，其特征在于，所述粘合剂为基于热塑性橡胶的压敏粘合剂。
11.防水膜，其特征在于，它具有有着粘合剂，优选基于热塑性橡胶的压敏粘合剂的涂层，和在粘合剂的对着防水膜的一面上具有根据权利要求1至8之一的隔离薄膜。
12.根据权利要求11的防水膜，其特征在于，它在至少一个其边缘的区域内涂覆有粘合剂和隔离薄膜。
13.根据权利要求11或12的防水膜，其特征在于，它具有标记区域，该标记区域从颜色上被膜的未经标记的区衬托出来。
14.根据权利要求11至13之一的防水膜用于建筑物密封防水的用途。
15.根据权利要求14的用途，其特征在于，第一膜层通过从第一膜层揭去隔离薄膜、将在粘合剂施加区域内的膜层铺在第二膜层上并在粘合剂活化后与其粘合而与第二膜层相连接。
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