CN112654756A - 胶粘剂组合物及其用于实现满粘屋顶体系中的渗漏检测的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种胶粘剂组合物及其用于提供粘贴式屋顶体系的用途。所述胶粘剂组合物包含至少一种弹性体、至少一种有机溶剂、至少一种粉末状超吸收剂聚合物和至少一种着色颜料。本发明还涉及制备粘贴式屋顶体系的方法、涉及粘贴式屋顶体系和涉及着色颜料在无水胶粘剂组合物中用于实现通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏的用途。

Description

胶粘剂组合物及其用于实现满粘屋顶体系中的渗漏检测的 用途
技术领域
本发明涉及胶粘剂组合物的领域及其用于提供满粘屋顶体系的用途。
背景技术
在建筑领域中，使用常被称为膜或板的聚合物片材保护地下和地上建筑，如地下室、隧道和平屋顶和低斜度屋顶以防止渗水。施加防水膜，以例如防止水经由裂纹侵入，裂纹是由于建筑物沉降、荷载偏移或混凝土收缩而在混凝土结构中形成的。用于平屋顶和低斜度屋顶结构的防水的屋顶用膜通常作为单层或多层膜体系提供。在单层体系中，使用由单个防水层组成的屋顶用膜覆盖屋顶基底，所述防水层可用增强层，通常是纤维材料层机械稳定化。在多层体系中，使用由不同或类似材料的多个层组成的屋顶用膜。单层屋顶用膜与多层膜相比具有生产成本较低的优点，但它们也较不耐受由尖锐物体的穿刺造成的机械损伤。
防水和屋顶用膜的常用材料包括塑料，特别是热塑性塑料，如增塑聚氯乙烯(p-PVC)、热塑性烯烃(TPE-O、TPO)和弹性体，如乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)。该膜通常以卷材形式运送到建筑工地、转移到安装地点、展开并粘贴到要防水的基底上。在其上粘贴该膜的基底可由各种材料组成，这取决于安装地点。基底可以例如是混凝土、金属或木甲板，或其可包括保温板或覆盖板(recover board)和/或现有的膜。
屋顶用膜必须固定到屋顶基底上以提供足够的机械强度，从而耐受施加于其上的剪切力，例如由于高的风荷载。可使用螺钉和/或带刺板将屋顶用膜机械紧固到屋顶基底上。机械紧固能够实现高强度接合，但其仅在机械紧固件将膜固定到表面上的位置提供与屋顶基底的直接连接，这使得机械连接的膜容易扑动。膜也可通过胶接固定到屋顶基底上，这能够使得形成“满粘屋顶体系”。在这种情况下，膜表面的大部分(如果不是全部)经由胶粘剂层固定到屋顶基底上。
屋顶用膜可使用许多技术胶接到屋顶基底上，包括接触粘接和使用自粘膜。在接触粘接中，膜与屋顶基底的表面都首先用溶剂基或水基接触胶粘剂涂布，此后使膜与基底表面接触。在膜与基底接触前，接触胶粘剂的挥发性组分“闪蒸出”以提供部分干燥的胶粘剂膜。EP 3266845A1公开了包含橡胶组分、有机溶剂和最多10重量％的粉末状超吸收剂聚合物的接触胶粘剂。所公开的胶粘剂组合物可用于为满粘屋顶体系提供水分缓冲物，其在寒冷的月份吸收冷凝水分并在夏季当屋顶用膜干燥时释放所吸收的水分。满粘屋顶体系也可使用自粘屋顶用膜制备，其具有涂布在该膜的主外表面之一上的预施胶粘剂层。通常用离型衬里覆盖预施胶粘剂层以防止过早发生不想要的粘结并保护胶粘剂层抵御水分、污垢和其它环境因素。在使用时，除去离型衬里并将屋顶用膜固定到基底上，而不使用另外的胶粘剂。具有被离型衬里覆盖的预施胶粘剂层的屋顶用膜也被称为“即剥即贴膜(peel andstick membrane)”。
无论用于将屋顶用膜固定到屋顶基底上的手段如何，单层膜尤其具有普遍的缺点在于，对落在屋顶上的物体造成的机械冲击具有低耐受性。例如在施工或检查阶段的过程中或由于冰雹冲击，可能发生屋顶用膜的损伤。在屋顶表面上的大量通行或将重型设备储存在屋顶上也可能造成这样的损伤，例如在外墙清洗过程中。一旦屋顶用膜受损，其无法再发挥其防水功能，这导致水侵入建筑物，随后对建筑结构和建筑物内的物品造成损坏。理想地，应该在受损后尽可能快地检测到渗漏，从而最大限度地减少渗入屋顶结构中的水量。
有许多技术可用于检测防水和屋顶用膜中的渗漏。目前可得的方法要么基于在现场进行的一次性测量，要么基于永久集成到屋顶结构中的独立测量设备，如湿度传感器的使用。这些检测方法的共同缺点在于，它们需要使用专业化设备并且只能由训练有素的人员进行测量，这提高了检测渗漏的成本。此外，在许多情况下，这些方法的使用需要将电气设备和/或供电设备安装到屋顶结构中。通常，检漏成本如此高以致在已通过其它手段检测到渗漏后，它们的使用才在经济上是合理的。例如，在如ASTM D7877-14标准中公开的高和低电压电导法中，必须将导电衬底(导体)安装在屋顶用膜下方以充当试验电流的接地回路。在低电压法中，膜的顶面被水膜覆盖，其形成另一导体，而在高电压法中，将另一导体安装在膜上方。在这两种情况下，该方法都只能由训练有素的人员进行。此外，在许多情况下，用这些方法不可能将渗漏的确切位置定位。
其它检测屋顶结构中的渗水的方法基于独立的湿度传感器的使用，和基于使用热成像摄像机的方法，也称为热成像红外测量。使用湿度传感器的缺点在于传感器只能测量在屋顶结构的底层上，通常在蒸气控制层上的孤立点上的湿度。这两种技术也都具有共同的缺点在于，可检测渗漏的存在，但不能检测渗漏的位置。此外，这些方法也容易误报，因为屋顶结构中的水的存在不一定指示在屋顶用膜中存在渗漏。在寒冷季节，一些水分可能冷凝并积聚在屋顶结构中，但不存在渗漏。即使检测到水分，也必须由受过训练的人员进行渗漏核实。因此，通常仅在水已对建筑结构造成显著破坏后才发现渗漏。
因此，仍需要新型满粘屋顶体系，其中可通过目视检查手段容易地检测渗漏，这不需要将电气设备安装到屋顶结构中或使用专业化设备。
发明内容
发明概述
本发明的目的是提供一种胶粘剂组合物，其能够实现提供满粘屋顶体系，其中可通过目视检查手段检测渗漏。
本发明的另一个目的是提供一种制备满粘屋顶体系的方法，其中可通过目视检查手段检测渗漏。
本发明的主题是如权利要求1中定义的胶粘剂组合物。
令人惊讶地发现，包含至少一种粉末状超吸收剂聚合物和至少一种着色颜料的溶剂基胶粘剂组合物能够实现提供满粘屋顶体系，其中可通过目视检查手段检测屋顶用膜(roofing membrane)中的渗漏的存在和位置而不使用专业化设备。
本发明基于在本发明的胶粘剂组合物中使用特定量的粉末状超吸收剂聚合物和着色颜料获得的两个技术效果。由于粉末状超吸收剂聚合物的存在，使用胶粘剂组合物形成的胶粘剂层在与经由受损屋顶用膜中的缺口渗入的水接触后开始溶胀。胶粘剂层的溶胀由吸收在超吸收剂粒子内的水造成。如果胶粘剂组合物中的超吸收剂粒子的量足够高，则溶胀的胶粘剂层填满缺口的整个体积并形成防渗水的密封塞(sealing plug)。由于胶粘剂组合物含有着色颜料，在屋顶用膜的顶面上可容易地发现该密封塞的形成。因此，可通过目视检查手段进行满粘屋顶体系中的渗漏的检测和定位，而不使用任何专业化设备，如热成像摄像机。
本发明的胶粘剂组合物的优点之一在于可通过目视检查手段检测渗漏，这不需要使用专业化设备和/或将电气设备集成到屋顶结构中。此外，不用受过训练的人员就可检测渗漏。
本发明的胶粘剂组合物的另一个优点在于除能够实现通过目视检查检测渗漏外，使用该胶粘剂组合物形成的胶粘剂层还提供“自修复”效果，即受损屋顶用膜中的孔洞自行密封以防渗水。因此，即使没有立即检测到渗漏，也防止对屋顶结构的进一步破坏。
本发明的胶粘剂组合物的另一个优点在于该胶粘剂组合物可用于提供基于增塑PVC和EPDM屋顶用膜的满粘屋顶体系，其中胶粘剂层与屋顶用膜的表面直接接触。
在其它独立权利要求中提出本发明的其它方面。在从属权利要求中提出本发明的优选方面。
附图说明
图1显示根据本发明的粘贴式屋顶体系的横截面，其中可通过目视检查手段检测渗漏的存在和位置。该粘贴式屋顶体系包含屋顶基底1和屋顶用膜2，屋顶用膜2经由使用本发明的胶粘剂组合物形成的胶粘剂层3直接粘接到屋顶基底1的表面上。
图2显示现有技术的粘贴式屋顶体系的横截面，其中无法通过目视检查手段检测渗漏的存在和位置。该粘贴式屋顶体系包含屋顶基底1和屋顶用膜2，屋顶用膜2经由使用胶粘剂组合物形成的胶粘剂层3直接粘接到屋顶基底1的表面上。
发明详述
本发明的主题是一种胶粘剂组合物，其包含：
a)40–90重量％的至少一种有机溶剂，
b)5–50重量％的至少一种弹性体，
c)1.5–40重量％的至少一种粉末状超吸收剂聚合物，和
d)0.1–15重量％的至少一种着色颜料，所有比例基于胶粘剂组合物的总重量计。
以“多(poly)”开头的物质名称是指形式上含有每分子2个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。例如，多元醇是指具有至少两个羟基的化合物。多醚是指具有至少两个醚基团的化合物。
术语“弹性体”是指能够从大变形中复原，即具有弹性性质的任何天然、合成或改性的高分子量聚合物或聚合物组合。典型的弹性体能够在外部施加的力下伸长或变形到它们原始尺寸的至少200％，并在释放外力后基本恢复原始尺寸，仅维持小的永久变形(通常不大于约20％)。术语“弹性体”可与术语“橡胶”互换使用。特别地，术语“弹性体”是指尚未化学交联的弹性体。术语“化学交联”被理解为是指形成弹性体的聚合物链通过机械和热稳定的多个共价键互连。
术语“有机溶剂”是指能够至少部分溶解另一物质的有机物质。特别地，术语“有机溶剂”是指在25℃的温度下为液体的有机溶剂。
术语“超吸收剂聚合物”或“超吸收聚合物”是指可吸收和保留相对于它们自己的质量而言极大量的液体的特殊种类的聚合物。例如，这样的超吸收剂聚合物可能能够吸收其重量的最多至300倍的水。
术语“分子量”是指分子或分子的一部分，也称为“结构部分(moiety)”的摩尔质量(g/mol)。术语“平均分子量”是指分子或结构部分的低聚物或聚合物混合物的数均分子量(Mn)。可通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯作为标样、具有100埃、1000埃和10000埃孔隙率的苯乙烯-二乙烯基苯凝胶作为柱和四氢呋喃作为溶剂，在35℃下测定分子量。
组合物中的“至少一种组分X的量或含量”，例如“所述至少一种弹性体的量”是指该组合物中包含的所有弹性体的个体量的总和。例如，在该组合物包含20重量％的至少一种弹性体的情况下，该组合物中包含的所有弹性体的量的总和等于20重量％.
术语“室温”是指23℃的温度。
该胶粘剂组合物包含基于胶粘剂组合物的总重量计1.5–40重量％，优选1.5–35重量％，更优选3–20重量％，再更优选3–15重量％，再更优选3–12.5重量％，特别是3–10重量％，最优选3–8.5重量％的至少一种粉末状超吸收剂聚合物。胶粘剂组合物中的所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物的量在本公开中是指干燥超吸收剂聚合物的量，即不包括可能吸收在所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物中的水量的所述至少一种粉末状超吸收剂的量。已经发现含有在上述范围内的量的所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物的胶粘剂组合物特别适用于提供粘贴式屋顶体系，其中可通过目视检查手段检测渗漏。
将所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物和所述至少一种着色颜料添加到本发明的胶粘剂组合物中以便使得在粘贴式屋顶体系中能够通过目视检查手段检测渗漏。这样的粘贴式屋顶体系通常包含屋顶基底和经由胶粘剂层粘接到屋顶基底的表面上的屋顶用膜。在胶粘剂层已经与经由屋顶用膜中的缺口渗漏的水接触后，由于水吸收到超吸收剂聚合物粒子中，胶粘剂层开始溶胀。如果胶粘剂层足够柔性的以允许溶胀继续且超吸收剂聚合物的量足够高，则胶粘剂层伸过缺口并形成防渗水的密封塞。由于在胶粘剂组合物中存在着色颜料，该密封塞的存在和位置变得在屋顶用膜的顶面上也是可见的。如果用于形成胶粘剂层的胶粘剂组合物不含超吸收剂聚合物或如果胶粘剂层不足够柔性，则没有形成密封塞。在这种情况下无法通过目视检查手段检测屋顶用膜中的渗漏的存在和位置。
胶粘剂组合物中存在的所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物的类型不受特别限制。合适的粉末状超吸收剂聚合物包括以下物质的已知均聚物和共聚物：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、乙烯基磺酸或这些酸的羟烷基酯，其中酸基团的0–95重量％已被碱或铵基团中和并且其中这些聚合物/共聚物借助多官能化合物交联。合适的粉末状超吸收剂聚合物可以商品名
Figure BDA0002957618010000071
(来自BASF)、以商品名
Figure BDA0002957618010000072
和
Figure BDA0002957618010000073
(都来自EvonikIndustries)和以商品名
Figure BDA0002957618010000074
CA(来自Nippon Shokubai)购得。
所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物的粒子尺寸不受特别限制。所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物可具有小于500μm，优选小于400μm，更优选小于200μm，再更优选小于150μm，最优选小于100μm的中值粒子尺寸d50。根据一个或多个实施方案，所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物具有在5–250μm，优选15–150μm，更优选20–125μm，最优选25–100μm的范围内的中值粒子尺寸d50。术语“中值粒子尺寸d50”是指这样的粒子尺寸，在该粒子尺寸以下按体积计所有粒子中的50％小于该d50值。
术语“粒子尺寸”在本文中是指粒子的面积等效球直径。可以根据如ASTM C136/C136M-14标准(“Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and CoarseAggregates)中描述的方法通过筛析测定粒子尺寸分布。
该胶粘剂组合物进一步包含至少一种着色颜料。术语“着色颜料”在本公开中是指优选基本不溶于有机溶剂，特别是基本不溶于胶粘剂组合物中存在的所述至少一种有机溶剂，并且也优选基本不溶于水的着色剂。表述“基本不溶于水”应理解为是指所述至少一种着色颜料具有最多0.5g/100g水，优选最多0.1g/100g水，更优选最多0.05g/100g水，再更优选最多0.01g/100g水，再更优选最多0.001g/100g水的在20℃的温度下的水中溶解度。可作为饱和浓度测量化合物在水中的溶解度，此时加入更多的化合物不会提高溶液的浓度，即过量物质开始沉淀。可使用如OECD试验指南105(1995年7月27日通过)中规定的标准“摇瓶”法进行化合物在水中的水溶解度的测量。已经发现这样的着色颜料尤其可用于胶粘剂组合物中以便使得能够通过在粘贴式屋顶体系中目视检查而检测渗漏。
表述“基本不溶于有机溶剂”应理解为是指所述至少一种着色颜料具有最多0.5g/100g有机溶剂，优选最多0.1g/100g有机溶剂，更优选最多0.05g/100g有机溶剂，再更优选最多0.01g/100g有机溶剂的在20℃的温度下在有机溶剂中的溶解度。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。
已经发现除所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物外还含有至少一种着色颜料的胶粘剂组合物适用于提供满粘屋顶体系，其中可通过目视检查手段检测渗漏。还已经发现，通过在胶粘剂组合物中使用荧光或磷光着色颜料，可进一步增强密封塞的可见性，这使得能够通过目视检查手段更有效地检测渗漏。
合适的荧光无机颜料包括主要由Ca、Ba、Mg、Zn和Cd的氧化物、硫化物、硅酸盐、磷酸盐和钨酸盐的晶体组成的颜料。这些可以例如通过将极少量的金属，例如Cu、Ag、Bi、Pb、Mn、Cu或Sb作为活化剂添加到无机荧光材料，如硫化锌(ZnS)，重金属盐，如硫化锌镉(ZnCdS)或硫化锶钙(CaSrS)，或碱土金属的硫化物，如硫化钙(CaS)中获得。合适的荧光无机颜料的实例包括，但不限于，CaS/Bi(蓝色)、CaSrS/Bi(浅蓝色)、ZnS/Cu(绿色)、ZnCdS/Cu(黄色)、ZnS/Mn(黄色)、ZnCdS/Cu(橙色)、ZnS/Ag(紫色)、ZnCdS/Cu(红橙色)和ZnS/Bi(红色)。合适的荧光有机颜料包括，但不限于，二氨基均二苯乙烯二磺酸衍生物、咪唑衍生物、香豆素衍生物、三唑、咔唑、吡啶、萘二甲酸、咪唑酮、蒽(anthracine)和其它具有苯环的化合物。
合适的磷光颜料包括例如铝酸锶、铝酸锶氧化物和其它碱土金属铝酸盐和碱土金属铝酸盐氧化物、硫化锶、硫化钙、硫化锌、铜掺杂的硫化锌、铜和锰掺杂的硫化锌、硫化镉和通式MO.mAl2O3:Eu2+,R3+所表示的磷光体，其中m是大约1.6至大约2.2的数，M是Sr或Sr与Ca和Ba或两者的组合、R3+是三价金属离子或三价Bi或这些三价离子的混合物，Eu2+以M的最多大约5摩尔％的含量存在，且R3+以M的最多大约5摩尔％的含量存在。
优选地，所述至少一种着色颜料以基于胶粘剂组合物的总重量计至少0.1重量％，更优选至少0.5重量％，再更优选至少1.0重量％的量存在于胶粘剂组合物中。根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料以基于胶粘剂组合物的总重量计0.1–15重量％，优选0.25–10重量％，更优选0.5–7.5重量％，最优选0.5–5重量％的量存在于胶粘剂组合物中。
胶粘剂组合物中的所述至少一种有机溶剂的量不受特别限制。根据一个或多个实施方案，所述至少一种有机溶剂以基于胶粘剂组合物的总重量计40–90重量％，优选50-85重量％，更优选55–85重量％，最优选60–80重量％的量存在于胶粘剂组合物中。
胶粘剂组合物中包含的所述至少一种有机溶剂的类型不受特别限制。通常，基于胶粘剂组合物中包含的所述至少一种弹性体的类型选择所述至少一种有机溶剂的类型。合适的有机溶剂包括具有不大于250℃，优选不大于200℃的标准沸点的溶剂。术语“标准沸点”在本公开中是指在1巴的压力下测得的沸点。可以例如使用沸点计测定物质或组合物的标准沸点。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种有机溶剂具有不大于40，优选不大于30，更优选不大于20的根据DIN 53170:2009-08标准测定的相对蒸发速率，和/或在5–40MPa1/2，更优选10–30MPa1/2的范围内的Hildebrandt溶解度参数δ。
相对蒸发速率是测试液体和作为参考液体的乙醚在293±2K的温度下和在65％±5％的相对湿度下的蒸发时间的商。
Hildebrandt溶解度参数δ可使用下列方程计算：
Figure BDA0002957618010000101
其中ΔHv是蒸发热，
R是气体常数，
T是温度，且
Vm是摩尔体积。
已经发现具有在上述范围内的相对蒸发速率的有机溶剂特别优选用于本发明的胶粘剂组合物，因为该胶粘剂组合物通常用于接触粘接，在其中该胶粘剂通过至少有机溶剂的蒸发而固化。另一方面，已经发现具有在上述范围内的Hildebrandt溶解度参数δ1/2的有机溶剂优选用于该胶粘剂组合物，因为所述至少一种弹性体在这些类型的有机溶剂中具有高溶解度。
用于胶粘剂组合物的合适有机溶剂包括含氧的、脂族和芳族烃溶剂及其混合物。特别合适的含氧烃溶剂包括例如乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲基正丁基酮和其它酮和酯基溶剂。特别合适的脂族和芳族烃溶剂包括例如戊烷、环己烯、环己烷、正己烷、正庚烷和辛烷、苯、萘、甲苯和二甲苯。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲基正丁基酮、甲苯、二甲苯、戊烷、环己烯、环己烷、正己烷、正庚烷和辛烷。根据一个或多个进一步实施方案，所述至少一种有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、甲乙酮、甲基异丁基酮和甲基正丁基酮。根据一个或多个进一步实施方案，所述至少一种有机溶剂选自戊烷、环己烯、环己烷、正己烷、正庚烷、辛烷、苯、萘、甲苯和二甲苯。
也可使用含氧烃溶剂和脂族和/或芳族烃溶剂的混合物。根据一个或多个实施方案，所述至少一种有机溶剂包含65–95重量％，优选75–90重量％的选自乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、甲乙酮、甲基异丁基酮和甲基正丁基酮的至少一种第一有机溶剂和5–35重量％，优选10–25重量％的选自戊烷、环己烯、环己烷、正己烷、正庚烷、辛烷、苯、萘、甲苯和二甲苯的至少一种第二有机溶剂。
胶粘剂组合物中的所述至少一种弹性体的量不受特别限制。根据一个或多个实施方案，所述至少一种弹性体以基于胶粘剂组合物的总重量计5–50重量％，优选10–45重量％，更优选10–40重量％，最优选10–35重量％的量存在于胶粘剂组合物中。
所述至少一种弹性体的类型不受特别限制。通常用于溶剂基溶液胶粘剂的任何弹性体适用于本发明的胶粘剂组合物。根据一个或多个实施方案，所述至少一种弹性体选自氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈橡胶、天然橡胶、聚异丁烯和聚氨酯橡胶。根据一个或多个进一步实施方案，所述至少一种弹性体选自氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈橡胶和天然橡胶。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物以3–20重量％，优选3–15重量％，更优选3–10重量％的量存在于胶粘剂组合物中，和/或所述至少一种着色颜料以0.1–15重量％，优选0.25–10重量％，更优选0.5–7.5重量％，再更优选0.5–5重量％的量存在于胶粘剂组合物中，和/或所述至少一种有机溶剂以40–90重量％，优选50–85重量％，更优选55–85重量％，再更优选60–80重量％的量存在于胶粘剂组合物中，和/或所述至少一种弹性体以5–50重量％，优选10–45重量％，更优选10–40重量％，再更优选10–35重量％的量存在于胶粘剂组合物中，所有比例基于胶粘剂组合物的总重量计。
优选地，所述至少一种弹性体基本上完全溶解在所述至少一种有机溶剂中。词语“基本上完全溶解”应理解为是指至少90重量％，优选至少95重量％，更优选至少97.5重量％，再更优选至少99重量％，最优选至少99.5重量％的所述至少一种弹性体溶解在所述至少一种有机溶剂中。这样的胶粘剂组合物也被称为溶剂基溶液胶粘剂。已经发现这些特别适合用作本发明的胶粘剂组合物的“胶粘剂基料”，因为它们可与高量的粉末状超吸收剂混合，同时在满粘屋顶膜中仍提供高抗剥离强度。
优选地，该胶粘剂组合物包含基于胶粘剂组合物的总重量计最多5.0重量％，更优选最多3.5重量％，再更优选最多2.5重量％，最优选最多2.0重量％的水。优选地，该胶粘剂组合物中所含的水的基本上全部量，如97.5重量％，优选99.5重量％吸收在所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物中。制备完全不含水的胶粘剂组合物可能不优选，因为所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物当储存在正常大气条件(23℃，50％相对湿度)中时通常具有5-10重量％的含湿量。
根据一个或多个实施方案，该胶粘剂组合物是无水胶粘剂组合物。术语“无水胶粘剂组合物”在本公开中是指具有小于1.0重量％，优选小于0.5重量％的水含量的胶粘剂组合物，不包括所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物中可能包含的水量。
根据一个或多个实施方案，该胶粘剂组合物进一步包含至少一种烃树脂和/或至少一种合成热固性树脂，和/或至少一种附着力增强树脂。合适的附着力增强树脂是可购得的，例如以商品名
Figure BDA0002957618010000121
如
Figure BDA0002957618010000122
AddBond(来自Evonik Industries)。所述至少一种烃树脂优选选自天然树脂、化学改性天然树脂和石油烃树脂。
合适的天然树脂和化学改性天然树脂的实例包括松香、松香酯、酚醛改性松香酯和萜烯树脂。术语“松香”应理解为包括脂松香、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香和改性松香，例如任何这些松香的二聚、氢化、马来化和/或聚合形式。合适的萜烯树脂包括天然萜烯的共聚物和三元共聚物，如苯乙烯/萜烯和α甲基苯乙烯/萜烯树脂；聚萜烯树脂，其通常由萜烯烃类，如被称为蒎烯的双环单萜在Friedel-Crafts催化剂存在下在中等低温度下的聚合获得；氢化聚萜烯树脂；和酚醛改性萜烯树脂，包括其氢化衍生物。
术语“石油烃树脂”在本文中是指通过获自石油基原料(如获自液化天然气、瓦斯油或石油石脑油的裂化副产物)的不饱和单体混合物的聚合制成的合成烃树脂。这些也包括纯单体芳族树脂，其通过为了消除造成颜色的污染物和为了精确控制产物的组成而已提纯的芳族单体原料的聚合制成。石油烃树脂通常具有相对较低的平均分子量，如在250–5’000g/mol的范围内，和高于0℃，优选等于或高于15℃，更优选等于或高于30℃的玻璃化转变温度。
合适的烃石油树脂包括C5脂族石油烃树脂、混合C5/C9脂族/芳族石油烃树脂、芳族改性C5脂族石油烃树脂、脂环族石油烃树脂、混合C5脂族/脂环族石油烃树脂、混合C9芳族/脂环族石油烃树脂、混合C5脂族/脂环族/C9芳族石油烃树脂、芳族改性脂环族石油烃树脂、C9芳族石油烃树脂，以及上述树脂的氢化形式。符号“C5”和“C9”是指用于制造该树脂的单体主要是分别具有4-6和8-10个碳原子的烃。术语“氢化”包括完全、基本以及至少部分氢化的树脂。部分氢化树脂可具有例如50％、70％或90％的氢化水平。
用于胶粘剂组合物的合适的合成热固性树脂包括通过酚或取代酚与醛的缩合获得的那些材料。这些材料也可被称为酚醛树脂或苯酚甲醛树脂。
该胶粘剂组合物可进一步包含一种或多种添加剂和辅助组分，其选自增强和非增强性填料、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、荧光增白剂和杀生物剂。可用的合适填料包括无机填料，如碳酸钙、粘土、二氧化硅、滑石、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、炭黑及其混合物。如果使用添加剂，其优选构成胶粘剂组合物的总重量的最多20重量％，更优选最多15重量％，最优选最多10重量％。
除非另行指明，上文对所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物、所述至少一种着色颜料、所述至少一种弹性体和所述至少一种有机溶剂给出的优选方案同样适用于本发明的所有主题。
本发明的另一个主题是一种制备粘贴式屋顶体系的方法，包括以下步骤：
I)将根据本发明的胶粘剂组合物施加到屋顶基底的表面的至少一部分上以形成第一连续胶粘剂湿膜，
II)提供具有第一和第二主外表面的屋顶用膜和将根据本发明的胶粘剂组合物施加到屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分上以形成第二连续胶粘剂湿膜，
III)让湿胶粘剂膜中包含的所述至少一种有机溶剂至少部分蒸发以形成适合接触粘接的第一和第二至少部分干燥的胶粘剂膜，
IV)使第一至少部分干燥的胶粘剂膜与第二至少部分干燥的胶粘剂膜接触以在屋顶用膜和屋顶基底之间形成胶接。
可通过使用任何常规工具，如通过使用常规的辊、动力辊、刷、滴落铺展器(dropspreader)、刮板(squeegee)或通过喷涂将胶粘剂组合物施加在屋顶基底和屋顶用膜的表面上。优选地，通过使用辊、刷、刮板或通过喷涂将胶粘剂组合物施加到基底和屋顶用膜的表面上。
屋顶用膜优选是具有第一和第二主外表面(在它们之间界定厚度)的片状元件。术语“片状元件”在本文中是指长度和宽度为该元件厚度的至少25倍，优选至少50倍，更优选至少150倍的元件。术语“屋顶用膜的主外表面”是指屋顶用膜的最外主表面。
优选选择所述至少一种着色颜料的颜色以使胶粘剂组合物具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。这能够实现改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏。根据一个或多个实施方案，选择所述至少一种着色颜料以具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。这样的着色颜料在胶粘剂组合物中的使用进一步改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏，特别是当在不存在阳光和/或人工照明的情况下进行检漏时。
可施加胶粘剂组合物以覆盖屋顶用膜的第二主外表面之一的仅一部分或基本整个面积。根据一个或多个实施方案，施加胶粘剂组合物以覆盖屋顶用膜的第二主外表面的面积的至少75％，优选至少85％，最优选至少90％。如果相同的胶粘剂组合物用于粘接相邻屋顶用膜的搭接部分，则优选施加胶粘剂组合物以覆盖屋顶用膜的第二主外表面的基本整个面积。表述“基本整个面积”应理解为是指整个面积的至少95％，优选至少97.5％，更优选至少98.5％。
根据一个或多个实施方案，将胶粘剂组合物以150–1’500g/m2，更优选250–1’250g/m2，最优选350–1’000g/m2的湿涂层重量施加到屋顶用膜的第二主外表面上和/或施加到屋顶基底的表面上。术语“湿涂层重量”在本公开中是指在已发生所述至少一种有机溶剂的显著蒸发之前，每单位面积的湿胶粘剂膜的涂布重量。已经发现在上述范围内的湿涂层重量能够实现粘贴式屋顶体系中所需的屋顶用膜与屋顶基底之间的足够胶接强度。
屋顶基底优选选自保温板、覆盖板和现有屋顶用膜。
屋顶用膜的详细结构不受特别限制，但该膜应该满足如DIN20000-201:2015-08标准中规定的一般要求。这样的屋顶用膜是本领域技术人员已知的并且它们可通过常规手段生产，如通过经由常规挤出模头挤出或共挤、压延或通过铺展涂布。
根据一个或多个实施方案，屋顶用膜包含具有第一和第二主表面的防水层，其中防水层的第二主表面构成屋顶用膜的第二主外表面。根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜是包含正好一个具有第一和第二主表面的防水层的单层屋顶用膜。
防水层的类型不受特别限制，但应该尽可能防水并且甚至在水或湿气的长期影响下也不分解或受到机械损伤。根据一个或多个实施方案，防水层具有200-1500mm的根据EN12691:2005标准测得的抗冲击性和/或至少5MPa的根据DIN ISO 527-3标准在23℃的温度下测得的纵向和横向拉伸强度和/或至少300％的根据DIN ISO 527-3标准在23℃的温度下测得的纵向和横向断裂伸长率和/或0.6巴24小时的根据EN 1928B标准测得的耐水性和/或至少100N的根据EN 12310-2标准测得的最大撕裂强度。
优选地，防水层包含至少一种热塑性聚合物，优选选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)、氯磺化聚乙烯(CSPE)、乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)和聚异丁烯(PIB)。根据一个或多个实施方案，所述至少一种热塑性聚合物选自聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-丙烯共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物和聚丙烯(PP)。
可能优选的是，所述至少一种热塑性聚合物以基于防水层的总重量计至少15重量％，更优选至少25重量％，最优选至少35重量％的量存在于防水层中。根据一个或多个实施方案，所述至少一种热塑性聚合物以基于防水层的总重量计至少50重量％，优选至少60重量％，更优选至少70重量％，最优选至少85重量％的量存在于防水层中。
防水层除所述至少一种热塑性聚合物外还可包含辅助组分，例如紫外线稳定剂和热稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、阻燃剂、填料、染料、颜料如二氧化钛和炭黑、消光剂、抗静电剂、抗冲改性剂、杀生物剂和加工助剂，如润滑剂、滑爽剂、防粘连剂和denest助剂。这些辅助组分的总量优选为基于防水层的总重量计最多35重量％，更优选最多25重量％，最优选最多15重量％。在防水层包含染料和/或颜料的情况下，优选选择防水层的颜色以使其不同于胶粘剂组合物的颜色，即不同于胶粘剂组合物中包含的所述至少一种着色颜料。
防水层可进一步包含完全嵌入防水层中的增强层。表述“完全嵌入”是指增强层完全被防水层的基体覆盖。但是，也可能或甚至优选的是，防水层不含任何增强层。如果使用增强层，其类型不受特别限制。例如，可以使用常用于改进热塑性屋顶用膜的尺寸稳定性的增强层。根据一个或多个实施方案，增强层是纤维材料层。
术语“纤维材料”在本文中是指由纤维组成的材料，该纤维包含或由例如有机、无机或合成有机材料组成。有机纤维的实例包括例如纤维素纤维、棉纤维和蛋白质纤维。特别合适的合成有机材料包括例如聚酯、乙烯和/或丙烯的均聚物和共聚物、粘胶、尼龙和聚酰胺。由无机纤维组成的纤维材料也是合适的，特别是由金属纤维或矿物纤维，如玻璃纤维、芳纶纤维、硅灰石纤维和碳纤维组成的那些。已经例如用硅烷进行表面处理的无机纤维也可能合适。该纤维材料可包含短纤维、长纤维、纺成纤维(纱线)或长丝。该纤维可以是取向纤维或拉伸纤维。也可能有利的是，该纤维材料由在几何和组成方面都不同类型的纤维组成。
纤维材料层优选选自非织造织物、机织织物和非织造网格布及其组合。术语“非织造织物”在本文中是指由使用化学、机械或热粘接手段粘接在一起并且既非机织也非编织的纤维组成的材料。可以例如通过使用梳理或针刺法生产非织造织物，在其中纤维被机械缠结以获得非织造织物。在化学粘接中，使用化学粘结剂如胶粘剂材料在非织造织物中将纤维保持在一起。术语“非织造网格布”在本文中是指由彼此叠加铺设并彼此化学粘接的纱线组成的网状非织造产品。用于非织造网格布的典型材料包括金属、玻璃纤维和塑料，特别是聚酯、聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
屋顶用膜可有利地进一步包含覆盖防水层的第一主表面的至少一部分的顶涂层。顶涂层可包含紫外线吸收剂和/或热稳定剂以保护防水层免受阳光的破坏性影响。顶涂层也可包含着色颜料从而为防水层提供所需颜色。优选地，选择顶涂层的颜色以使其不同于胶粘剂组合物的颜色，即不同于胶粘剂组合物中包含的所述至少一种着色颜料。
根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜是包含第一和第二防水层的多层屋顶用膜，所述防水层具有第一和第二主表面，其中第二防水层的第二主表面构成屋顶用膜的第二主外表面。
上文对防水层给出的优选方案也适用于多层屋顶用膜的第一和第二防水层。第一和第二防水层优选在它们的相对主表面的至少一部分上直接互相粘接，即第一防水层的第二主表面的至少一部分直接粘接到第二防水层的第一主表面的至少一部分上。第一和第二防水层的组成可能相同或不同。此外，多层屋顶用膜可包含覆盖第一防水层的第一主表面的至少一部分的顶涂层。
防水层的优选厚度取决于屋顶用膜的实施方案。在屋顶用膜是单层屋顶用膜的情况下，防水层优选具有在0.5–5mm，更优选0.5–3.5mm，再更优选0.5–2.5mm，最优选0.75–2mm的范围内的使用如DIN EN1849-2标准中规定的方法测定的厚度。在屋顶用膜是多层屋顶用膜的情况下，第一和第二防水层优选具有在0.25–5mm，更优选0.25–2.5mm，再更优选0.5–2mm，最优选0.5–1.5mm的范围内的使用如DIN EN1849-2标准中规定的方法测定的厚度。
此外，屋顶用膜优选具有在0.5–10mm，优选0.5–7.5mm，更优选0.75–5mm，再更优选0.5–2.5mm，最优选0.75–2mm的范围内的使用如DIN EN 1849-2标准中规定的方法测定的厚度。屋顶用膜通常以具有1–5m的宽度和数倍于宽度的长度的片材形式提供。
除非另行指明，上文对屋顶用膜、防水层和屋顶基底给出的优选方案同样适用于本发明的所有主题。
本发明的另一个主题是一种粘贴式屋顶体系，其包含屋顶基底和具有第一和第二主外表面的屋顶用膜，其中使用包含至少一种着色颜料和至少一种粉末状超吸收剂聚合物的无水胶粘剂组合物将屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分胶接到屋顶基底的表面上。
表述“使用无水胶粘剂组合物胶接”应理解为是指屋顶用膜的第二主外表面之一的至少一部分经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。表述“直接粘接”在本公开的上下文中应理解为是指在屋顶用膜的第二主外表面和胶粘剂层之间不存在其它层或物质。
优选选择所述至少一种着色颜料的颜色以使无水胶粘剂组合物具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。这能够实现改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏。根据一个或多个实施方案，选择所述至少一种着色颜料以具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。
根据一个或多个实施方案，屋顶用膜的第二主外表面的面积的至少75％，优选至少85％，最优选至少90％经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜的第二主外表面之一的基本整个面积经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。表述“基本整个面积”应理解为是指整个面积的至少95％，优选至少97.5％，更优选至少98.5％。
所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物的粒子优选遍布于胶粘剂层的整个体积。术语“遍布于”应理解为是指胶粘剂层的基本所有部分都含有超吸收剂粒子，但不一定隐含着超吸收剂粒子在胶粘剂层中的分布完全均匀，即胶粘剂层可能含有具有略高于其它区域的超吸收剂粒子浓度的区域。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。这样的着色颜料在胶粘剂组合物中的使用进一步改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏，特别是当在不存在阳光和/或人工照明的情况下进行检漏时。用于该胶粘剂组合物的合适的荧光和磷光颜料包括被认为适用于如上文论述的本发明的胶粘剂组合物的那些。
优选地，所述至少一种着色颜料以基于无水胶粘剂组合物的总重量计至少0.1重量％，更优选至少0.5重量％，再更优选至少1.0重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中。根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料以基于无水胶粘剂组合物的总重量计0.1–15重量％，优选0.5–10重量％，更优选0.5–7.5重量％，再更优选1.0–5.0重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中。
优选地，所述至少一种粉末状超吸收剂以基于无水胶粘剂组合物的总重量计至少1.5重量％，优选至少3重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中。根据一个或多个实施方案，所述至少一种粉末状超吸收剂以基于无水胶粘剂组合物的总重量计1.5–40重量％，优选1.5–35重量％，更优选3–20重量％，再更优选3–15重量％，最优选3–10重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中。
根据一个或多个实施方案，无水胶粘剂组合物进一步包含至少一种有机溶剂和至少一种弹性体。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种有机溶剂具有不大于40，优选不大于30，更优选不大于20的根据DIN 53170:2009-08标准测定的相对蒸发速率和/或在5–40MPa1/2，更优选10–30MPa1/2的范围内的Hildebrandt溶解度参数δ。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种弹性体选自氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈橡胶、天然橡胶、聚异丁烯和聚氨酯橡胶。根据一个或多个进一步实施方案，所述至少一种弹性体选自氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈橡胶和天然橡胶。
胶粘剂层的优选厚度取决于无水胶粘剂组合物的实施方案。根据一个或多个实施方案，胶粘剂层具有10–2’000μm，优选25–1’500μm，更优选50–1’000μm，再更优选50–500μm，最优选75–350μm的使用如DIN EN 1849-2标准中规定的方法测定的厚度。
根据一个或多个实施方案，使用该无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层具有在50–1000g/m2，优选100–1000g/m2，更优选150–900g/m2的范围内的根据ASTM D570标准测得的吸水能力。尽管粉末状超吸收剂聚合物在自由膨胀状态下通常能够吸收其重量的最多至300倍的水，但当它们与无水胶粘剂组合物的其它组分混合提供时，它们的吸水能力明显降低。不受制于任何理论，但认为可能的是，由于胶粘剂层中包含的所述至少一种弹性体的恢复网络力，限制了所述至少一种粉末状超吸收剂的吸水能力。
根据一个或多个实施方案，该无水胶粘剂组合物是本发明的胶粘剂组合物。
根据一个或多个实施方案，屋顶用膜包含具有第一和第二主表面的防水层，其中防水层的第二主表面构成屋顶用膜的第二主外表面。在这些实施方案中，防水层的第二主表面经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。防水层可进一步包含完全嵌入防水层中的增强层。但是，也可能或甚至优选的是，防水层不含任何增强层。
根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜是包含正好一个具有第一和第二主表面的防水层的单层屋顶用膜。根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜是包含第一和第二防水层的多层屋顶用膜，所述防水层具有第一和第二主表面，其中第二防水层的第二主表面构成屋顶用膜的第二主外表面。
屋顶基底优选选自保温板、覆盖板和现有屋顶用膜。
本发明的另一个主题是至少一种着色颜料在无水胶粘剂组合物中用于实现通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏的用途，所述粘贴式屋顶体系包含：
i)屋顶基底和
ii)具有第一和第二主外表面的屋顶用膜，其中经由使用包含所述至少一种着色颜料和至少一种粉末状超吸收剂聚合物的无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层，将屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分胶接到屋顶基底的表面上。
表述“通过目视检查手段检测渗漏”在本公开上下文中应理解为是指人类观察者可用肉眼(适应于弥补近视、远视或散光或其它矫正视力的标准矫正透镜除外)目视检测渗漏的存在和位置。可通过在粘贴式屋顶体系的屋顶用膜的第一主外表面上的直接目视观察进行通过目视检查手段检测渗漏。此外，可通过对于在所得粘贴式屋顶体系的屋顶用膜的第一主外表面的记录图像的目视观察进行渗漏检测。可使用任何常规设备，如照相机和/或录像机获得记录图像。此外，可通过使用包含至少一个照相机和/或录像机的无人机记录屋顶用膜的第一外表面的图像来获得记录图像。无人机是本领域中众所周知的并且无人机的基本设置是本领域技术人员已知的。
表述“经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层胶接”应理解为是指屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分经由使用无水胶粘剂组合物(即通过将无水胶粘剂组合物施加到防水膜的第二主表面上和/或施加到基底表面上)获得的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。表述“直接粘接”在本公开的上下文中应理解为是指在屋顶用膜的第二主外表面和胶粘剂层之间不存在其它层或物质。
优选地，所述至少一种着色颜料具有最多0.5g/100g水，优选最多0.1g/100g水，更优选最多0.05g/100g水，再更优选最多0.01g/100g水，再更优选最多0.001g/100g水的在20℃的温度下的水中溶解度。已经发现这样的着色颜料尤其可用于无水胶粘剂组合物以便实现在粘贴式屋顶体系中能够通过目视检查检测渗漏。
优选选择所述至少一种着色颜料的颜色以使胶粘剂层具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。这能够实现改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏。根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。
根据一个或多个实施方案，至少一种着色颜料在无水胶粘剂组合物中用于实现通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏的用途基于如下过程：其中胶粘剂层在已经与经由屋顶用膜中的缺口渗漏的水接触后开始溶胀并形成密封塞，可通过屋顶用膜的第一主表面的目视检查检测其存在和位置。
胶粘剂层在与经由膜的缺口渗漏的水接触时由于将水吸收到粉末状超吸收剂聚合物的粒子中而开始溶胀。当溶胀继续时，胶粘剂层最终伸过缺口并形成防渗水的密封塞。由于在无水胶粘剂组合物中存在所述至少一种着色颜料，形成的密封塞的存在和位置在屋顶用膜的第一主外表面上变得可见。
根据一个或多个实施方案，屋顶用膜的第二主外表面的面积的至少75％，优选至少85％，最优选至少90％经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜的第二主外表面之一的基本整个面积经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。表述“基本整个面积”应理解为是指整个面积的至少95％，优选至少97.5％，更优选至少98.5％。
所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物的粒子优选遍布于胶粘剂层的整个体积。术语“遍布于”应理解为是指胶粘剂层的基本所有部分都含有超吸收剂粒子，但不一定隐含着超吸收剂粒子在胶粘剂层中的分布完全均匀，即胶粘剂层可能含有具有略高于其它区域的超吸收剂粒子浓度的区域。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。这样的着色颜料在无水胶粘剂组合物中的使用进一步改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏，特别是当在不存在阳光和/或人工照明的情况下进行检漏时。用于该胶粘剂组合物的合适的荧光和磷光颜料包括被认为适用于如上文论述的本发明的胶粘剂组合物的那些。
优选地，所述至少一种着色颜料以基于无水胶粘剂组合物的总重量计至少0.1重量％，更优选至少0.5重量％，再更优选至少1.0重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中。根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料以基于无水胶粘剂组合物的总重量计0.1–15重量％，优选0.5–10重量％，更优选0.5–7.5重量％，再更优选1.0–5.0重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中。
优选地，所述至少一种粉末状超吸收剂以基于无水胶粘剂组合物的总重量计至少1.5重量％，优选至少3重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中。根据一个或多个实施方案，所述至少一种粉末状超吸收剂以基于无水胶粘剂组合物的总重量计1.5–40重量％，优选1.5–35重量％，更优选3–20重量％，再更优选3–15重量％，最优选3–10重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中中。
根据一个或多个实施方案，无水胶粘剂组合物进一步包含至少一种有机溶剂和/或至少一种弹性体。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种有机溶剂具有不大于40，优选不大于30，更优选不大于20的根据DIN 53170:2009-08标准测定的相对蒸发速率，和/或在5–40MPa1/2，更优选10–30MPa1/2的范围内的Hildebrandt溶解度参数δ。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种弹性体选自氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈橡胶、天然橡胶、聚异丁烯和聚氨酯橡胶。根据一个或多个进一步实施方案，所述至少一种弹性体选自氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈橡胶和天然橡胶。
无水胶粘剂组合物中的所述至少一种弹性体的量不受特别限制。根据一个或多个实施方案，所述至少一种弹性体以基于胶粘剂组合物的总重量计2.5–50重量％，优选5–45重量％，更优选10–40重量％，最优选10–35重量的量存在于无水胶粘剂组合物中。
优选地，该无水胶粘剂组合物包含基于胶粘剂组合物的总重量计最多5.0重量％，更优选最多3.5重量％，再更优选最多2.5重量％，再更优选最多1.5重量％，特别是最多1.0重量％的水。优选地，该无水胶粘剂组合物中所含的水的基本全部量，如97.5重量％，优选99.5重量％吸收在所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物中。制备完全不含水的无水胶粘剂组合物可能不优选，因为所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物当储存在正常大气条件(23℃，50％相对湿度)中时通常具有5-10重量％的含湿量。
根据一个或多个实施方案，无水胶粘剂组合物进一步包含至少一种烃树脂。所述至少一种烃树脂优选选自天然树脂、化学改性天然树脂和石油烃树脂。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种烃树脂具有在65–200℃，优选75–160℃，更优选75–150℃，再更优选85–140℃的范围内的通过根据DIN EN 1238的环球法测得的软化点，和/或等于或高于0℃，更优选等于或高于15℃，再更优选等于或高于30℃，再更优选等于或高于45℃的通过根据ISO 11357标准的差示扫描量热法(DSC)使用2℃/min的加热速率测定的玻璃化转变温度(Tg)。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种烃树脂以基于无水胶粘剂组合物的总重量计0.5–55重量％，优选1–45重量％，更优选1.5–40重量％，再更优选2.5–35重量％，再更优选2.5–30重量％，例如1–25重量％的量存在于胶粘剂密封剂组合物中。
该无水胶粘剂组合物可进一步包含一种或多种添加剂和辅助组分，其选自增强和非增强填料、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、荧光增白剂和杀生物剂。可用的合适填料包括无机填料，如碳酸钙、粘土、二氧化硅、滑石、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、炭黑及其混合物。如果使用添加剂，其优选构成无水胶粘剂组合物的总重量的最多35重量％，更优选最多25重量％，最优选最多15重量％。
胶粘剂层的优选厚度取决于无水胶粘剂组合物的实施方案。根据一个或多个实施方案，胶粘剂层具有10–2’000μm，优选25–1’500μm，更优选50–1’000μm，再更优选50–500μm，最优选75–350μm的使用如DIN EN 1849-2标准中规定的方法测定的厚度。
根据一个或多个实施方案，胶粘剂层具有在50–1000g/m2，优选100–1000g/m2，更优选150–900g/m2的范围内的根据ASTM D570标准测得的吸水能力。尽管粉末状超吸收剂聚合物在自由膨胀状态下通常能够吸收其重量的最多至300倍的水，但当它们与无水胶粘剂组合物的其它组分混合提供时，它们的吸水能力明显降低。不受制于任何理论，但认为可能的是，由于胶粘剂层中包含的所述至少一种弹性体的恢复网络力，限制了所述至少一种粉末状超吸收剂的吸水能力。
根据一个或多个实施方案，屋顶用膜包含具有第一和第二主表面的防水层，其中防水层的第二主表面构成屋顶用膜的第二主外表面。在这些实施方案中，防水层的第二主表面经由使用所述无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。防水层可进一步包含完全嵌入防水层中的增强层。但是，也可能或甚至优选的是，防水层不含任何增强层。
根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜是包含正好一个具有第一和第二主表面的防水层的单层屋顶用膜。根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜是包含第一和第二防水层的多层屋顶用膜，所述防水层具有第一和第二主表面，其中第二防水层的第二主表面构成屋顶用膜的第二主外表面。
屋顶基底优选选自保温板、覆盖板和现有屋顶用膜。
根据一个或多个实施方案，通过使用根据本发明的制备粘贴式屋顶体系的方法获得粘贴式屋顶体系。
本发明的再一个主题是一种检测粘贴式屋顶体系中的渗漏的方法，包括：
i)屋顶基底和
ii)具有第一和第二主外表面的屋顶用膜，其中经由使用包含至少一种粉末状超吸收剂聚合物和至少一种着色颜料的无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层，将屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分胶接到屋顶基底的表面上，其中所述方法包括以下步骤：
A)使胶粘剂层与经由屋顶用膜中的缺口渗漏的水接触，其中由于水吸收到所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物中，胶粘剂层开始溶胀，
B)让溶胀继续，其中胶粘剂层伸过缺口并形成防渗水的密封塞，和
C)通过目视检查手段检测密封塞的存在和位置。
优选选择所述至少一种着色颜料的颜色以使胶粘剂层具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。这能够实现改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏。根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。
根据一个或多个实施方案，屋顶用膜的第二主外表面的面积的至少75％，优选至少85％，最优选至少90％经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。根据一个或多个进一步实施方案，屋顶用膜的第二主外表面之一的基本整个面积经由使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。表述“基本整个面积”应理解为是指整个面积的至少95％，优选至少97.5％，更优选至少98.5％。
根据一个或多个实施方案，所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。这样的着色颜料在无水胶粘剂组合物中的使用进一步改进通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏，特别是当在不存在阳光和/或人工照明的情况下进行检漏时。用于该无水胶粘剂组合物的合适的荧光和磷光颜料包括被认为适用于如上文论述的本发明的胶粘剂组合物的那些。
上文对无水胶粘剂组合物、使用无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层、屋顶用膜和屋顶基底给出的进一步优选方案也适用于检测粘贴式屋顶体系中的渗漏的方法方面。
根据一个或多个实施方案，通过使用根据本发明的制备粘贴式屋顶体系的方法，获得粘贴式屋顶体系。
附图详述
图1显示根据本发明的粘贴式屋顶体系的横截面，其包含屋顶基底1和屋顶用膜2，屋顶用膜2经由胶粘剂层3直接粘接到屋顶基底的表面上。在胶粘剂层3已与经由屋顶用膜2中的缺口渗漏的水w接触后，胶粘剂层3由于水吸收到超吸收剂聚合物粒子中而开始溶胀。当溶胀继续时，胶粘剂层3形成防渗水的密封塞。由于在胶粘剂层3中存在着色颜料，该密封塞的存在和位置在屋顶用膜2的顶表面上也可见。
图2显示现有技术的粘贴式屋顶体系的横截面，其包含屋顶基底1和屋顶用膜2，屋顶用膜2经由胶粘剂层3直接粘接到屋顶基底的表面上。在这种情况下，胶粘剂层3在与经由屋顶用膜2中的缺口渗漏的水w接触后不能膨胀。因此，胶粘剂层没有形成密封塞并且无法通过目视检查手段检测渗漏的存在和位置。
具体实施方式
实施例
在实施例中使用表1中所示的以下化合物和产品：
表1
Figure BDA0002957618010000271
胶粘剂组合物的制备
通过使用配有合适混合装置的常规容器将成分互相混合，制备测试胶粘剂组合物。参比和示例性胶粘剂组合物的组成显示在表2中。
试样的制备
用包含玻璃板和使用被测试胶粘剂组合物胶接到玻璃板表面上的SarnafilG410-15 PVC屋顶用膜条的复合试样测试被测试胶粘剂组合物用于提供可通过目视检查检测渗漏的粘贴式屋顶体系的适用性。
在试样的制备中，首先使用刮板采用被测试胶粘剂组合物批料总量的大约2/3均匀覆盖玻璃板的表面。然后将形成的胶粘剂层干燥大约30分钟直至胶粘剂表面不再发粘。然后用被测试胶粘剂组合物批料的剩余1/3涂布尺寸为10cm×10cm的膜条并将形成的胶粘剂层干燥大约3分钟直至胶粘剂微湿(根据指触试验为“拉丝(stringy)”)。然后使两个胶粘剂层互相接触，此后使用1kg重物将屋顶用膜条和玻璃板压在一起大约5秒的时间。由此获得的复合试样在正常室温和相对湿度(23℃，50％RH)下储存一周。
制备每个试样中使用的被测试胶粘剂组合物的总量为7克，这相当于750g/m2的总湿涂层重量(玻璃板上的层+屋顶用膜上的层)。在将试样在正常室温和相对湿度(23℃，50％RH)下储存一周后，胶粘剂层的总干涂层重量为150g/m2。
通过目视检查手段检测渗漏
使用以下程序测试被测试胶粘剂组合物用于提供可通过目视检查检测渗漏的粘贴式屋顶体系的适用性。
在复合试样的屋顶用膜条上切出尺寸为5mm×5mm的矩形孔洞，并使用plexiglass管使由此获得的样品处于持久积水下。在使复合试样处于积水影响下之后1、3和7天后检查渗漏的可见指示(除孔洞外)。
在参比例Ref-1和Ref-2中，胶粘剂层中的粉末状超吸收剂聚合物的量太低以致无法实现形成将在屋顶用膜的顶表面上变得可见的密封塞。在实施例Ex-1至Ex-5中，在实验开始后3天，在屋顶用膜的顶表面上可见黄色塞，这表明渗漏(孔洞)的存在和位置。在实验开始后7天后，该塞能够完全填满孔洞并堵塞渗漏。
抗剥离强度
通过测量在将Sarnafil G410-15 PVC屋顶用膜条从已使用被测试胶粘剂组合物粘贴该膜条的胶合板基底的表面上剥离时获得的平均抗剥离强度，测试胶粘剂组合物用于提供粘贴式屋顶体系的适用性。使用与上述用于制备复合试样类似的程序将Sarnafil屋顶用膜条胶接到胶合板基底上。使用配有90°剥离装置的Zwick拉伸测试设备进行抗剥离强度测量。
在抗剥离强度测量中，首先用材料测试设备的夹具夹住胶合板基底的边缘。随后，以90°的剥离角和100mm/min的恒定横梁速度从胶合板基底的表面上剥离屋顶用膜条。继续样品条的剥离直至从基底表面剥落大约20cm长的膜条。作为在剥离过程中在大约12cm的长度上(该计算不包括总剥离长度的最前和最后1/5)的平均剥离力/条宽度[N/50mm]计算平均抗剥离强度。
作为用相同胶粘剂组合物获得的实测抗剥离强度的平均值计算表2中给出的抗剥离强度值。
如表2中所示的结果清楚表明，在胶粘剂组合物中需要最低量的粉末状超吸收剂聚合物以实现通过目视检查手段检测渗漏。如果超吸收剂聚合物的量低于该最低量，则在屋顶用膜的顶表面与积水接触时没有形成可见塞并且不可能通过目视检查手段检测渗漏。
还发现，如果胶粘剂组合物中的粉末状超吸收剂聚合物的量增加到40重量％以上，则会形成视觉上可检测的塞，但该塞无法封住孔洞以防进一步渗水。还估计，在这样的情况下，在现实应用中的目视检漏最终是不可能的，因为还发现形成的塞相对较脆弱并且很可能在可目视检查渗漏之前就被轻微的力，例如风造成的力撕掉。
表2
Figure BDA0002957618010000301

Claims (20)

1.一种胶粘剂组合物，其包含：
a)40–90重量％的至少一种有机溶剂，
b)5–50重量％的至少一种弹性体，
c)1.5–40重量％的至少一种粉末状超吸收剂聚合物，
d)0.1–15重量％的至少一种着色颜料，
所有比例基于所述胶粘剂组合物的总重量计。
2.根据权利要求1的胶粘剂组合物，其中所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。
3.根据权利要求1或2的胶粘剂组合物，其中所述至少一种有机溶剂具有不大于40，优选不大于30的根据DIN 53170:2009-08标准测定的相对蒸发速率，和/或所述至少一种弹性体选自氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈橡胶、天然橡胶、聚异丁烯和聚氨酯橡胶。
4.根据前述权利要求中任一项的胶粘剂组合物，其中所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物以基于所述胶粘剂组合物的总重量计3–20重量％，优选3–15重量％的量存在于所述胶粘剂组合物中。
5.根据前述权利要求中任一项的胶粘剂组合物，其中所述至少一种弹性体基本上完全溶解在所述至少一种有机溶剂中，和/或所述胶粘剂组合物包含基于所述胶粘剂组合物的总重量计最多5重量％，优选最多3.5重量％的水。
6.一种制备粘贴式屋顶体系的方法，包括以下步骤：
I)将根据权利要求1-5中任一项的胶粘剂组合物施加到屋顶基底的表面的至少一部分上以形成第一胶粘剂连续湿膜，
II)提供具有第一和第二主外表面的屋顶用膜和将根据权利要求1-5中任一项的胶粘剂组合物施加到该屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分上以形成第二胶粘剂连续湿膜，
III)让湿胶粘剂膜中包含的所述至少一种有机溶剂至少部分蒸发以形成适合接触粘接的第一和第二至少部分干燥的胶粘剂膜，
IV)使第一至少部分干燥的胶粘剂膜与第二至少部分干燥的胶粘剂膜接触以在屋顶用膜和屋顶基底之间形成胶接。
7.一种粘贴式屋顶体系，其包含屋顶基底和具有第一和第二主外表面的屋顶用膜，其中使用包含至少一种着色颜料和至少一种粉末状超吸收剂聚合物的无水胶粘剂组合物将屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分胶接到屋顶基底的表面上。
8.根据权利要求7的粘贴式屋顶体系，其中选择所述至少一种着色颜料以具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色，和/或其中所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。
9.根据权利要求7或8的粘贴式屋顶体系，其中屋顶用膜的第二主外表面的面积的至少75％，优选至少85％经由使用所述无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。
10.根据权利要求7-9中任一项的粘贴式屋顶体系，其中所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物以1.5–40重量％，优选1.5–35重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中，和/或所述至少一种着色颜料以0.1–15重量％，优选0.5–10重量％的量存在于无水胶粘剂组合物中，所有比例基于无水胶粘剂组合物的总重量计。
11.根据权利要求7-10中任一项的粘贴式屋顶体系，其中所述无水胶粘剂组合物进一步包含至少一种有机溶剂，优选具有不大于40，优选不大于30的根据DIN 53170:2009-08标准测定的相对蒸发速率，和/或至少一种弹性体。
12.根据权利要求7-11中任一项的粘贴式屋顶体系，其中所述无水胶粘剂组合物是根据权利要求1-5中任一项的胶粘剂组合物。
13.至少一种着色颜料在无水胶粘剂组合物中用于实现通过目视检查手段检测粘贴式屋顶体系中的渗漏的用途，所述粘贴式屋顶体系包含：
i)屋顶基底和
ii)具有第一和第二主外表面的屋顶用膜，其中经由通过使用包含所述至少一种着色颜料和至少一种粉末状超吸收剂聚合物的无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层将屋顶用膜的第二主外表面的至少一部分胶接到屋顶基底的表面上。
14.根据权利要求13的用途，其中所述至少一种着色颜料具有与屋顶用膜的第一主外表面的颜色不同的颜色。
15.根据权利要求14或15的用途，其中所述胶粘剂层在已经与经由屋顶用膜中的缺口渗漏的水接触后开始溶胀并形成密封塞，可通过膜的第一主外表面的目视检查检测其存在和位置。
16.根据权利要求13-15中任一项的用途，其中屋顶用膜的第二主外表面的面积的至少75％，优选至少85％经由通过使用所述无水胶粘剂组合物形成的胶粘剂层直接粘接到屋顶基底的表面上。
17.根据权利要求13-16中任一项的用途，其中所述至少一种着色颜料选自荧光和磷光颜料。
18.根据权利要求13-17中任一项的用途，其中所述至少一种粉末状超吸收剂聚合物以1.5–40重量％，优选1.5–35重量％的量存在于所述无水胶粘剂组合物中，和/或所述至少一种着色颜料以0.1–15重量％，优选0.5–10重量％的量存在于所述无水胶粘剂组合物中，所有比例基于所述无水胶粘剂组合物的总重量计。
19.根据权利要求13-18中任一项的用途，其中所述无水胶粘剂组合物进一步包含至少一种有机溶剂，优选具有不大于40，优选不大于30的根据DIN 53170:2009-08标准测定的相对蒸发速率，和/或至少一种弹性体。
20.根据权利要求13-19中任一项的用途，其中通过使用根据权利要求6的方法获得所述粘贴式屋顶体系。
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