TWI556974B - 防水膜 - Google Patents

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Description

防水膜
本發明涉及一種預先施用型防水膜(pre-applied waterproofing membrane)，此防水膜將黏附於緊貼其表面上的混凝土。
薄片狀防水膜層壓製品(laminates)應用於混凝土和其他基底(substrates)是眾所周知的。這些層壓製品通常包含載體片和壓敏性黏合劑層。在許多應用中，防水片材料被施用於已經形成的混凝土基底，如建築物基底。在這樣的情況下，將膜的黏合劑層緊貼著固化的混凝土表面。在另一種技術中，將防水膜黏附於混凝土模板或擋板(lagging)，使載體片緊靠著擋板(lagging)且黏合劑部分面向將灌注混凝土的空穴。膜的黏合劑部分將黏附於剛剛灌注的混凝土，因此在移開擋板後，在固化的混凝土表面上提供完全黏附的防水膜。此項技術有時被稱為“隱藏型(blind side)”(或預先施用型)防水法。類似的方法可用於水平表面，此時將膜施用於經壓實的土壤或砂礫，或者施用於混凝土板，將黏合劑部分面朝上，然後緊靠膜灌鑄混凝土。
除了載體片和壓敏性黏合劑層外，典型的市售防水膜還包含可剝離的防黏片(removable release sheet)，其用於當膜被捲起時，防止膜的黏合劑部分黏貼至載體片或膜的其他部分。此防黏片必須在安裝之前或期間從膜上移除，並丟棄於垃圾桶，因而產生環境污染物。
US 3,900,102(Hurst)揭示一種這樣的膜，其包含聚乙烯支持板(support sheet)、瀝青黏合劑和用於保護黏合劑之可剝離的矽化紙。在膜展開時除去防黏紙，並將膜黏貼至建築物基底(參見Hurst圖4)。US 4,751,122(May)揭示一種膜層壓製品，其包括在一面上有防黏塗層(release coating)(如矽氧烷)而在另一面有防水壓敏性黏合劑的薄片狀紙質基底。此膜還包括沿著邊緣的可剝離條(removable strip)，當除去時，使重疊的接縫相黏貼。US 4,172,830(Rosenberg)和US 4,215,160(Rosenberg)揭示一種無紙的膜層壓製品，其包括在載體片外表面上的矽氧烷防黏塗層，以防止當膜被捲起時黏合劑層黏貼至載體片。US 5,254,661(Wilson)揭示一種相似類型之無紙的膜層壓製品，其中該防黏塗層是水為底質的聚矽氧烷乳劑。在安裝期間，可藉由濕式摩擦(wet abrasion)去除防黏塗層的邊緣部分，以使相鄰膜之重疊的接縫相黏貼。
US 4,994,328(Cogliano)揭示一種可黏附至剛剛灌注的混凝土之防水膜(即隱藏型(blind side)或預先施用型防水膜)。該膜具有經無黏性水不溶性聚合物塗料塗佈的瀝青黏合劑層，所述塗料為例如重量比為1：10：0.5的聚乙烯醇、二氧化矽和丙三醇的混合物。據稱該塗層保護黏合劑層且同時使強力黏合劑黏合至剛剛灌注的混凝土。然而，在潮濕時該塗層可能會滑溜，因此，不適宜步行交通用途。US 5,316,848(Bartlett)揭示類似的隱藏型(blind side)防水膜，其包括載體層、壓敏性黏合劑層和在黏合劑層上的保護性塗層，其中該塗層可選自多種類型的聚合物，較佳是丙烯酸酯為底質的彈性體，諸如苯乙烯丙烯酸丁酯。US 5,496,615(Bartlett)揭示類似的膜層壓製品，其中該保護性塗層具有撒在其上面之細分散的微粒材料，諸如沙子、碳酸鈣、水泥、二氧化鈦等。
US 6,500,520(Wiercinski)揭示具有載體支持板、黏合劑層和嵌在黏合劑層上的一層顆粒化的無機微粒之膜層壓製品，所述無機微粒可與混凝土反應，它們為諸如氧化鋁三水化物、二氧化矽、粉煤灰、鼓風爐渣、鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽等。可採用水溶性材料，諸如乙烯乙酸乙烯酯或聚乙烯醇，以將粒子黏附至黏合劑層。
供隱藏型(blind side)(或預先施用型)應用之典型的市售防水膜包括防黏片且展開時反面(wrong side)朝上而保護劑部分面朝下。迫使安裝裝置(installer)在安裝前首先展開然後翻轉(flip over)龐大的、笨重的防水膜。或者，需要兩台安裝裝置吊起沉重的膜卷，這樣可使其正面朝上地展開。
提供可與緊貼表面的混凝土灌鑄件強力結合之防水膜將是有優勢的。另外，提供將具有易於耐受步行交通的外表面之防水膜將是有優勢的。提供不具有必須在工作場所去除和處置的防黏片之防水膜也將是有優勢的。此外，提供當在工作場所展開時正面朝上(即載體片朝下並且黏合劑/保護塗層朝上)的防水膜將是有優勢的。
發明總論
本發明包括薄片狀層壓製品形式的防水膜，其包含載體片、在載體片的一個面上的壓敏性黏合劑層和在黏合劑層上的保護性塗層。該保護性塗層包含聚乙酸乙烯酯(PVAc)。儘管不是必需的，防水膜還是可在保護性塗層上任意包括可剝離的防黏片，以防止當膜被捲起時自身黏貼在一起。保護性塗層保護膜以避免日曬雨淋、耐受步行交通並強力黏附至緊靠的混凝土灌鑄件。
本發明也包括使混凝土結構體防水的方法，該方法藉由將本發明定義的防水膜施用於建築物基底或混凝土模板上，且使所述膜的保護性塗層面向將要往裏灌鑄混凝土的區域，並且灌鑄混凝土，以使混凝土與膜的保護性塗層接觸。
發明之詳細說明
圖1描述本發明的防水膜之一個實施方案，其顯示沿著膜的寬度所採取之防水膜的橫截面。典型的市售膜呈現薄片狀層壓製品形式，其寬度在約30-185 cm，更通常為約60-140 cm，較佳為約80-130 cm的範圍內，長度為約5-60 m，更通常為約15-36 m，並捲成捲筒。這些膜一般所具有的厚度為約0.15 mm至約5 mm，更通常為約0.25 mm至約2.5 mm，較佳為約0.25 mm至約1.8 mm。
如在圖1中顯示的，防水膜包括至少三個層壓層。第一層是載體片2而第二層是黏合劑層4，其黏附至載體片的一個表面(即第一個表面)。防水膜的第三層是在黏合劑層4上的保護性塗層6。防水膜可任意地在保護性塗層6上包括可剝離的防黏片(未顯示)。如所描述的，保護性塗層6在黏合劑層4的一側，該側相反於黏合劑層的黏附至載體片2的一側。如果需要，防水膜可任意地在載體片的任一面包括額外的材料層。例如，第二黏合劑層可黏附至載體片的另一表面(即與第一表面相反的第二表面)(例如以確保膜能夠黏附至基底)。黏合劑層4係直接黏附至載體片的表面，或者如果有任意的額外材料層時，則係間接插入載體片2和黏合劑層4之間。保護性塗層6可任意包括塗佈或撒佈在其外暴露表面上之細分散的無機微粒材料，諸如沙子或碳酸鈣。
載體片2提供膜的機械強度和膜的防水完整性。通常，載體片的厚度將為約0.05-2.0 mm，較佳為約0.3-1.0 mm，並且應該包括一般的光滑表面，諸如由薄膜、薄片、織物和擠出塗佈的編織織物或非編織織物所提供者。用於薄膜和擠出塗層之適宜的材料包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-烯烴共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸乙酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺及其組合。較佳是聚乙烯和聚丙烯。較佳的載體片包含高密度聚乙烯(HDPE)的熱塑性薄膜。織物可為編織織物或非編織織物，並可包含聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚醯胺。編織的聚丙烯織物是特別適宜的。
一般來說，載體片是不經表面處理來增強表面張力。然而，在一些情況下，可能需要對載體片上之將施用黏合劑的表面進行處理以增強黏合劑對載體片的黏合性。一種這樣的表面處理選項是電暈處理。較佳是不對載體片進行電暈處理，特別是與保護性塗層6接觸的載體片之表面。
可將添加劑摻入載體材料中以降低表面張力。可在分開的混合步驟(compounding step)中將這些添加劑摻入大批量的材料中。也可在產生薄片、薄膜或擠出塗佈的織物之熔融擠出加工期間將添加劑摻入大批量的材料中。
黏合劑層4可包括非瀝青性壓敏性黏合劑或橡膠改性的瀝青壓敏性黏合劑。黏合劑層的厚度通常為約0.05-2.5 mm，較佳約0.07-2.0 mm，更佳約0.1-1.0 mm，最佳約0.13-0.8 mm。
適宜的非瀝青性或合成的壓敏性黏合劑包括丁基橡膠為底質的黏合劑、聚異丁烯為底質的黏合劑、丁基為底質的黏合劑、丙烯酸酯為底質的黏合劑、乙烯醚為底質的黏合劑、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)為底質的黏合劑、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)為底質的黏合劑、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)為底質的黏合劑、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)為底質的黏合劑，及其組合。較佳地，合成的黏合劑是SIS、SBS或SEBS的壓敏性熱熔黏合劑嵌段共聚物，最佳是SIS嵌段共聚物。為了更詳細地描述壓敏性黏合劑，參見由Van Nostrand Reinhold Company,Inc.(1982)出版之Satas的Handbook Of Pressure Sensitive Adhesive Technology(壓敏性黏合劑技術手冊)，該文獻併入本文以供參考。其他橡膠包括聚異戊二烯、聚丁二烯、天然橡膠、聚氯丁烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-α烯烴、丁腈橡膠和丙烯酸系橡膠。
其他適宜的非瀝青性合成的壓敏性黏合劑可包括無定形聚烯烴。無定形聚烯烴(APO)被定義為以示差掃描量熱法檢測之結晶程度少於30%的聚烯烴。這些聚合物可為丙烯的均聚物或者為丙烯與一種或多種α-烯烴共聚單體(例如乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯)的共聚物。本文以上描述的各類APO聚合物可經以下商業途徑獲得：以指定商品名Eastoflex從Eastman Chemical Company,Kingsport,Tennessee獲得，或以指定商品名Rextac從Huntsman Corporation,Houston,Texas獲得，或以指定商品Vestoplast從Degussa Corporation,Parsipanny,New Jersey獲得。像橡膠為底質的黏合劑一樣，它們也與增黏劑和增塑劑組合，以產生壓敏性黏合劑。參見Eastman公報“Pressure-Sensitive Adhesives Based on Amorphous Polyolefin From Eastman Chemical Company(基於得自Eastman化學公司的無定形聚烯烴之壓敏性黏合劑)”。
無定形聚烯烴為底質的熱熔黏合劑也是適宜的。與壓敏性黏合劑相比，它們不是黏性的，並且一般僅包含APO、增黏劑和聚烯烴蠟。參考Eastman宣傳冊“Formulating Hot Melt Adhesives Based on Epolene Polymers(Epolene聚合物為底質的熱熔黏合劑之配製)。乙烯乙酸乙烯酯為底質的熱熔黏合劑也是適宜的。參見“DuPont Elvax for Adhesives,Sealants,and Wax Blends(用於黏合劑、密封劑和蠟摻合物的杜邦Elvax)”。
非瀝青性或合成的壓敏性黏合劑可任意含有典型的添加劑，諸如吸光劑(例如，炭黑、苯並三唑類、羥苯基-三嗪、苯酮類等)、光穩定劑(例如，受阻胺)、抗氧化劑(例如，受阻酚)、填充劑(例如，碳酸鈣、矽石、二氧化鈦等)、增塑劑、流變添加劑，及其混合物。較佳的合成黏合劑包含吸光劑、光穩定劑和抗氧化劑。
也可使用橡膠改性的瀝青壓敏性黏合劑。以上所列的所有橡膠(如SIS、SBS、SEBS、SBR等)可與瀝青摻合以產生壓敏性黏合劑。橡膠改性的瀝青也可通常包含加工油，諸如芳烴油、環烷油或石蠟油。對於未填充的黏合劑，橡膠的wt%為約10%-22%；瀝青的wt%為約43%-90%；而加工油的wt%為約0%-35%。壓敏性黏合劑也可包含無機填充劑，諸如矽石、碳酸鈣、滑石或黏土。如果存在，則填充劑的wt%可為總重量的約0%-50%。
一般來說，為了改善對灌鑄後(post cast)混凝土的黏合性，較佳的是，壓敏性黏合劑的滲透度(penetration)按照ASTM D 5-73(併入本文以供參考)檢測為大於30絲米(dmm)(150 g,5 sec,70℉)。
保護性塗層6具有幾項功能。其保護膜免受日曬雨淋，其耐受步行交通，並且最重要的，其結合至緊靠其的混凝土灌鑄件。在較佳的實施方案中，其還可防止膜在被捲起時自身黏貼，因而使得不需要丟棄防黏襯墊(release liner)變成可行。保護性塗層包含聚乙酸乙烯酯。較佳地，保護性塗層(排除任何任意的無機填充劑和顏料)包含，以塗層的重量計，至少40%的聚乙酸乙烯酯，更佳是至少50%的聚乙酸乙烯酯，而最佳是至少60%的聚乙酸乙烯酯。
雖然不打算受限於理論，相信在濕混凝土的強鹼性水性環境的存在下，聚乙酸乙烯酯層部分水解，而形成聚乙烯醇。水溶性聚乙烯醇溶解於混凝土漿中，並且一旦混凝土凝結，即與混凝土密切結合。由於聚乙酸乙烯酯在較低的pH，如pH 7，不易於水解，故其不會被雨水沖洗掉。聚乙酸乙烯酯層也是非黏性的，並且將不與載體片4良好結合，因而使膜易於展開，並且免除防黏襯墊的需求。聚乙酸乙烯酯層亦具有高度抗吸油性。
固體聚乙酸乙烯酯均聚物(100%固體)可以商品名Vinnapas從Wacker Chemie AG和Wacker Chemical Corporation獲得。其分子量範圍為每莫耳10,000 g至每莫耳500,000 g。聚乙酸乙烯酯均聚物也由McGean製備。
較佳的固體聚乙酸乙烯酯均聚物是分子量範圍在每莫耳20,000 g至每莫耳350,000 g的均聚物。通常，這些將依據分子量的不同而具有33℃-44℃的玻璃化轉變溫度。一般地，聚合物的分子量越大，玻璃化轉變溫度越高。
也可使用溶劑為底質的聚乙酸乙烯酯均聚物。通常，固體含量為約40%。溶劑可為，例如，丙酮乙醇混合物，且溶液可在轉軸編號3(spindle no. 3)於5 rpm下具有約16,000 cps的Brookfield溶液黏度。此聚合物即實施例1中之PVAc聚合物A(表1)。也參見表2中之序號5和6。
聚乙酸乙烯酯均聚物乳劑也是適宜的並且可從許多供應商處獲得。從Dow獲得商品名Rovace之聚乙酸乙烯酯均聚物乳劑，包括例如，Rovace 117、Rovace 5140和Rovace 571。也可以從Celanese獲得商品名TufCOR 3025、Dur-O-Set C-310、C-323和C-335、Resyn 1025、Resyn 1072、Resyn 1601和Resyn 5763之聚乙酸乙烯酯均聚物乳劑。
可從固體聚合物、從溶劑為底質的聚合物溶液或從水性乳劑形成保護性塗層。水性乳劑可包含以聚乙酸乙烯酯均聚物作為唯一聚合物的水性乳劑，或聚乙酸乙烯酯的水性乳劑和以下描述的一種或多種聚合物或共聚物的水性乳劑之摻合物。
由於聚乙酸乙烯酯均聚物稍微有些脆性，可能需要將PVAc與軟化材料摻合，諸如增塑劑或一種或多種撓性聚合物。互溶(單相摻合)或相容(雙相摻合)的撓性聚合物是較佳的。這些包括氯化石蠟、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸的共聚物(10%-20%丙烯酸)、丙烯酸乙酯和丙烯酸的共聚物(10%-20%丙烯酸)、丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物(10%-20%丙烯酸)、乙酸乙烯酯與乙烯的共聚物、乙酸乙烯酯和丙烯酸酯(包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及丙烯酸乙基己酯)的共聚物、乙酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯(vinyl versatate)的共聚物、以及乙酸乙烯酯和月桂酸乙烯酯的共聚物。較佳地，聚乙酸乙烯酯均聚物以重量計將為聚合物摻合物之至少40%，更佳是至少50%，最佳是至少60%。
乙酸乙烯酯和月桂酸乙烯酯的共聚物也以商品名Vinnapas從Wacker獲得。兩個這樣的產品為分別含20%月桂酸乙烯酯和40%月桂酸乙烯酯的Vinnapas B500/VL20和Vinnapas B500/VL 40。這些共聚物分別具有21℃和0℃的玻璃化轉變溫度，並且為固體樹脂。較佳地，對於適宜的乙酸乙烯酯和月桂酸乙烯酯共聚物之乙酸乙烯酯的最低含量為至少50重量%。
以上描述的聚乙酸乙烯酯與丙烯酸和丙烯酸酯的共聚物之摻合物目前仍無法由商業上獲得。然而，這樣的摻合物在題目為“聚(乙酸乙烯酯)和丙烯酸的聚合物之互溶摻合物(Miscible blends of poly(vinyl acetate) and polymers of acrylic acid)”的US 5,171,777中有描述。
乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的共聚物可從幾個商業來源獲得，包括，例如，Dow Chemical，諸如UCAR 162和UCAR 357。它們的玻璃化轉變溫度分別為12℃和23℃，並可以水性乳劑形式獲得。製造商未公佈共聚單體的含量。採用Fox方程式(1/Tg摻合物=WA/TgA+WB/TgB，其中WA & WB為每個單體的重量分率)，聚乙酸乙烯酯的玻璃化轉變溫度為33℃，而聚丙烯酸丁酯的玻璃化轉變溫度為-49℃，如此可分別計算UCAR 162和UCAR 357的乙酸乙烯酯含量為80%和91%。較佳地，用於乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的共聚物之最低乙酸乙烯酯含量為至少50重量%。
乙酸乙烯酯和丙烯酸酯的共聚物也可從Air Products獲得，諸如，例如，Flexbond 325(為乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的共聚物)，和Flexbond 381。它們分別具有12℃和19℃的玻璃化轉變溫度，並可以水性乳劑形式獲得。較佳地，用於乙酸乙烯酯和丙烯酸酯的共聚物之最低乙酸乙烯酯含量為至少50重量%。儘管尚未確定100%固體形式之具有高乙酸乙烯酯含量的乙酸乙烯酯和丙烯酸酯之共聚物，但是可將前述的乳劑乾燥以產生適宜與固體聚乙酸乙烯酯均聚物一起製造摻合物的固體聚合物。可藉由將PVAc均聚物和需要的共聚物於熔融下混合形成摻合物。也可藉由將PVAc均聚物和需要的共聚物溶解於有機溶劑中，並且經由蒸發除去溶劑，形成摻合物，前提條件是聚合物具有足夠小的分子量以被溶解。可測試採用10%的最少固體含量形成溶液的能力。如果分子量太大，聚合物將不溶解、部分溶解、溶脹或表現部分溶合(solvation)和溶脹。經由該試驗得知，Flexbond 325、Flexbond 318和UCAR 357是可溶解的。而UCAR 162不溶解。
具有高乙酸乙烯酯含量之乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物可從Air Products獲得，諸如，例如，為水性乳劑的Airflex 7200、Airflex 400和Airflex EF500。儘管尚未確定100%固體形式之具有高乙酸乙烯酯含量的乙酸乙烯酯和乙烯之共聚物，但是可如前述段落對乙酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的描述，製造這些共聚物與聚乙酸乙烯酯的摻合物。前述三個共聚物的玻璃化轉變溫度分別為0℃、0℃和5℃。採用Fox方程式，聚乙酸乙烯酯的玻璃化轉變溫度為33℃，而聚乙烯的玻璃化轉變溫度為-80℃，可分別計算此三個共聚物的乙酸乙烯酯含量為80%、80%和83%。較佳地，用於乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物之最低乙酸乙烯酯含量為至少70重量%。
聚丙烯酸甲酯可從Aldrich以40%甲苯溶液的形式獲得，並且其玻璃化轉變溫度為6℃。固體聚丙烯酸乙酯可以Hytemp 4051從Zeon Chemicals獲得，並且其玻璃化轉變溫度為約-23℃。
乙酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯的共聚物可以Axilat PAV的商品名從Hexion獲得，並且其玻璃化轉變溫度範圍在9℃-16℃。它們這些是先製成水性乳劑，然後噴霧乾燥，而成為可再分散的粉末。如果是以水性乳劑組合物形式使用，則將乾燥粉末與水混合並在高剪切攪拌下使粉末分散形成乳劑。較佳地，用於乙酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯的共聚物之最低乙酸乙烯酯含量為至少50重量%。
也可將聚乙酸乙烯酯均聚物與增塑劑摻合以增強其撓性。適宜的增塑劑包括，但不限於，鄰苯二甲酸酯(例如鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸丁酯苄酯)、苯甲酸酯(例如二甘醇二苯甲酸酯和二丙二醇二苯甲酸酯)、磷酸酯(例如磷酸三丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯和磷酸三丁氧基乙酯)、和triacetine(甘油三乙酸酯)。一般地，增塑劑含量可為足以軟化聚乙酸乙烯酯保護性塗層之任何適宜的量，增塑劑最大含量為不超過保護性塗層(即增塑劑加聚乙酸乙烯酯均聚物的組合)的30重量%。
聚乙酸乙烯酯均聚物層可包含選自下列的其他成份：抗氧化劑、受阻胺光穩定劑、UV吸收劑、顏料和填充劑。較佳的UV吸收劑包括苯並三唑類、三嗪類和苯酮類。較佳的是，聚乙酸乙烯酯均聚物層為高度反射性的。白色顏料，諸如二氧化鈦較佳用於此目的。填充劑可選自碳酸鈣、矽石、滑石、水泥、黏土等。打算使用受阻胺光穩定劑、UV吸收劑和/或反射性顏料，以提供聚乙酸乙烯酯保護性塗層降解抗性(degradation resistance)以及提供壓敏性黏合劑層降解抗性。抗氧化劑、受阻胺光穩定劑和/或UV吸收劑的合併含量為1-25重量%。
儘管不必需良好地結合至混凝土，但是為了有良好的通行性(trafficability)，按照ASTM D5(150 g，5 sec)所檢測，保護性塗層較佳具有小於或等於25 dmm的滲透度(150 g,5 sec,70℉)。影響滲透度的關鍵變數包括聚乙酸乙烯酯均聚物含量、用於包含聚乙酸乙烯酯均聚物與另一種聚合物的摻合物之組合物的聚合物類型、增塑劑含量和填充劑含量。增加聚乙酸乙烯酯均聚物的含量和/或減少增塑劑或摻合的聚合物(即之前描述的互溶或相容的聚合物)之含量，將使滲透度下降。加入無機填充劑至保護性塗層而不改變其他成份的比率將使滲透度下降。
可從熔融體、有機溶劑為底質的塗料或水為底質的塗料形成聚乙酸乙烯酯均聚物層。如果從熔融體形成，與從有機溶劑為底質的組合物或水為底質的組合物形成層的情況比較，則可能需要低含量的顏料和/或填充劑，以獲得適當的塗佈該層之能力。如果從熔融體形成塗層，則顏料和/或填充劑的最高含量為35重量%。
對於從水性乳劑為底質的組合物形成層，顏料和/或填充劑的較佳最低含量為65重量%的固體。此將提供適當的耐水浸漬性(water immersion resistance)。可從水性乳劑生產具有良好耐水浸漬性的保護性塗層，前提條件是水性乳劑具有高含量的無機填充劑。來自乳劑的表面活性劑或保護性膠體仍然以連續相形式存在於乾薄膜中，但是表面活性劑或保護性膠體將分佈於相當大的表面積上。高度填充的塗層之耐水浸漬性是適當的。
保護性塗層6可任意包含塗佈或撒佈於其外暴露表面上之細分散的無機微粒材料。微粒無機材料用於保護黏合劑層4和保護性塗層6使其在緊貼灌鑄混凝土之前免受各種因素的侵襲。較佳地，其也改善對灌鑄後混凝土(post-cast concrete)的黏合性。微粒無機材料可包括碳酸鈣、沙子、矽酸鹽沙、水泥(包括波特蘭(Portland)水泥、白色波特蘭水泥、鋁酸鈣水泥、硫鋁酸鈣水泥)、滑石、二氧化鈦、板岩粉、花崗岩粉、黏土、粉煤灰、爐渣、二水高嶺石、三水合氧化鋁、水化的磨碎水泥(包括波特蘭水泥、白色波特蘭水泥、鋁酸鈣水泥、硫鋁酸鈣水泥)、部分水化的水泥(包括波特蘭水泥、白色波特蘭水泥、鋁酸鈣水泥、硫鋁酸鈣水泥)，以及這些材料中的二種或更多種的混合物。較佳地，微粒無機材料的平均粒徑範圍將為約0.1-1000 μm，而更佳的範圍為約0.2-100 μm。
儘管不是必要的，但防水膜之保護性塗層6上可包括可剝離的防黏片(未顯示)。該防黏片包含經防黏劑(release agent)(較佳為聚矽氧烷)塗佈的薄膜或紙。薄膜可包含聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚醯胺。也可先在紙質防黏片上塗佈以聚烯烴層，之後才在聚烯烴面上塗佈以聚矽氧烷防黏劑。防黏片的厚度通常為約0.01-0.13 mm(約0.5-5 mils)。
可利用二個塗佈台(coating stations)以連續絲網塗佈(web coating)操作方式製備防水膜。在一個塗佈台施用壓敏性黏合劑，而在第二個塗佈台施用聚乙酸乙烯酯層。可用選自輥式刮刀塗佈機(knife over roll coater)、槽模塗佈機(slot die coater)、或輥式塗佈機(roll coater)的塗佈裝置，將壓敏性黏合劑以熱熔融體形式塗佈在載體片上。使包含載體片和壓敏性黏合劑的該兩層構築體冷卻。然後可藉由選自輥式刮刀塗佈機、槽膜塗佈機、或輥式塗佈機的塗佈裝置，將聚乙酸乙烯酯層塗佈(如藉由熱熔融體、溶劑或乳劑)在壓敏性黏合劑的暴露面上。聚乙酸乙烯酯層可以塗佈成具有與壓敏性黏合劑相同的寬度，或者可以塗佈成具有比壓敏性黏合劑稍微窄些的寬度，留下壓敏性黏合劑層的一條邊不塗佈。可將此被稱為鑲邊(selvedge)之狹窄的未塗佈區域用作兩個相鄰膜片之間的黏合劑重疊處。可將暴露的壓敏性黏合劑邊緣層壓至塗佈聚矽氧烷的防黏條，在除去防黏條時，將兩個相鄰膜片之間形成黏合劑重疊處。在最後步驟，將膜捲成捲筒。
一種備選的建構方法包括兩步過程。可將保護性塗層塗佈在防黏襯墊上或者在載體片上，然後捲成龐大的捲筒。將該捲筒展開並將壓敏性黏合劑層塗佈在防黏襯墊和保護性塗層的組合上或在載體片和保護性塗層的組合上，然後將該層壓製品捲成捲筒。可採用另一種備選的建構方法，該方法描述於2008年10月23日申請之審查中的U.S.申請序列號61/107,809申請案(其內容併入本文以供參考)。
藉由參考以下的實施例可更理解本發明。
實施例1
表1示出一些聚合物和共聚物的特性。滲透度值(dmm)是依據ASTM D5檢測(150 g負荷5秒鐘)。
實施例2
以兩種方法製備包含聚乙酸乙烯酯的保護性塗層。在一種方法中，製備均聚物和其他成份於甲乙酮(MEK)(或對於包含聚乙酸乙烯酯均聚物和聚丙烯酸甲酯的摻合物則為MEK和甲苯)中的溶液。對於乳劑形式的聚合物，首先將乳劑灌鑄成厚膜，乾燥以除去所有水分，然後溶解於MEK中。需要時加入填充劑、增塑劑和穩定劑。加入額外的MEK以達成需要的固體含量。第二種方法包括製備熔融體形式的調合物，並用實驗室規模的輥式塗佈機塗佈在經聚矽氧烷塗佈的PET防黏襯墊上。
用拉降塗桿(draw down bar)將溶劑為底質的塗料灌鑄在經聚矽氧烷塗佈的PET薄膜上或者在未經電暈處理的高密度聚乙烯片上。後者基材僅用於當溶液不能充分地濕潤經聚矽氧烷塗佈的PET之時。在200℉的熱風鼓風爐(forced hot air oven)中使塗層乾燥1小時以確保溶劑去除。乾薄膜厚度為1 mil，但是需要時可以更薄。
以下列方法製備防水膜。用非-瀝青性SIS壓敏性黏合劑和用瀝青性壓敏性黏合劑分別製備膜。SIS壓敏性黏合劑包含28% SIS嵌段共聚物、57% C-5增黏劑和15%環烷油。瀝青性黏合劑包含12% SBS嵌段共聚物、71%瀝青和17%芳烴油。製備包含16 mil HDPE片(未經電暈處理)和15 mils的SIS壓敏性黏合劑之兩層構築體。另外，製備包含4 mil HDPE薄膜(Valeron，經電暈處理)和36 mils的瀝青性壓敏性黏合劑之兩層構築體。在這些兩層構築體的壓敏性黏合劑面上，用手疊壓1 ml厚之以上描述的PVAc覆蓋層。然後去除最初灌鑄以PVAc薄膜之經聚矽氧烷塗佈的PET薄膜或未經電暈處理的HDPE薄膜，留下包含載體片、壓敏性黏合劑層和聚乙酸乙烯酯保護性塗層的三層層壓製品。這些層壓製品組合物示於表2中。
*以熱熔融體而不是溶液形式施用
**也包括0.5% Tinuvin 1130和0.5% Tinuvin 292作為穩定劑
對以上描述的膜測試其與混凝土之結合、經水浸泡後聚乙酸乙烯酯層與壓敏性黏合劑層脫離之抗性、和聚乙酸乙烯酯層與載體之黏連(blocking)。將混凝土灌鑄緊貼在每一塊1英寸寬的膜樣品之聚乙酸乙烯酯面上，並使其固化七天。對於與混凝土之結合，用英斯特朗機械試驗機(Instron mechanical tester)於90°角和2 in./min的剝離速率(peel rate)檢測剝離黏著力(peel adhesion)。
不希望聚乙酸乙烯酯塗層強力黏附於載體片，因為這樣將會使得難以展開捲筒。為了測試黏連特性，將每一塊膜的聚乙酸乙烯酯面與類似於形成膜的載體片層之HDPE層的相應HDPE層接觸。將2 psi負荷施加於該夾層結構物(sandwich)上，並將該夾層結構物置於150℉的爐中至少三天。從爐中移出和冷卻後，用手將樣品剝離以測試HDPE片易於與三層膜的聚乙酸乙烯酯面剝離之能力。
為了測試在浸漬條件下保護性塗層對壓敏性黏合劑層的黏合性，將每一塊膜樣品浸漬於水中。藉由目視檢查和藉由以手磨(hand abrasion)方式試圖從壓敏性黏合劑層移除聚乙酸乙烯酯層，評估聚乙酸乙烯酯保護性塗層對壓敏性黏合劑層的黏合性。
以上描述的測試結果示於表3中。所有樣本均表現出與混凝土有良好的結合。除了6號(經電暈處理的HDPE)外，所有樣本表現出良好的抗黏連特性。所有其他樣品的載體均是未經電暈處理的16 mil HDPE片，其具有低表面能並不會與保護性塗層黏貼良好。所有用於耐水浸漬性測試的樣品均表現出良好的耐水浸漬性。
*此為經電暈處理的4 mil HDPE
2．．．載體片
4．．．黏合劑層
6．．．保護性塗層
圖1描述本發明的防水膜之橫截面。
2．．．載體片
4．．．黏合劑層
6．．．保護性塗層

Claims (12)

  1. 一種薄片狀層壓製品形式的防水膜，其包括載體片、在該載體片的一個面上的壓敏性黏合劑層和在該黏合劑層上的保護性塗層，其中該保護性塗層包含聚乙酸乙烯酯。
  2. 如申請專利範圍第1項的防水膜，其中該保護性塗層包含以該保護性塗層(排除任何任意的填充劑或顏料)的重量計為至少40%的聚乙酸乙烯酯，更較佳是至少50%的聚乙酸乙烯酯，或最較佳是至少60%的聚乙酸乙烯酯。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的防水膜，其中該保護性塗層包含用於聚乙酸乙烯酯的軟化材料。
  4. 如申請專利範圍第3項的防水膜，其中該軟化材料包含用於聚乙酸乙烯酯的增塑劑。
  5. 如申請專利範圍第3項的防水膜，其中該軟化材料包含可與聚乙酸乙烯酯互溶或相容的撓性聚合物。
  6. 如申請專利範圍第5項的防水膜，其中該撓性聚合物包括選自以下的聚合物或共聚物：氯化石蠟、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸的共聚物、丙烯酸乙酯和丙烯酸的共聚物、丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物、乙酸乙烯酯與乙烯的共聚物、乙酸乙烯酯和丙烯酸酯(包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及丙烯酸乙基己酯)的共聚物、乙酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯(vinyl versatate)的共聚物、以及乙酸乙烯酯和月桂酸乙烯酯的共聚物。
  7. 如申請專利範圍第1項的防水膜，其還包括塗佈或撒佈在該保護性塗層的暴露表面上之細分散的無機微粒材料。
  8. 如申請專利範圍第1項的防水膜，其中該載體片包括含聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-烯烴共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸乙酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚醯胺及其組合的薄膜，或含聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二醇酯、玻璃或聚醯胺的編織織物或非編織織物。
  9. 如申請專利範圍第1項的防水膜，其中該黏合劑層包含合成的壓敏性黏合劑或橡膠改性的瀝青壓敏性黏合劑。
  10. 如申請專利範圍第1項的防水膜，其中該黏合劑層包括合成的壓敏性黏合劑，包括丁基橡膠為底質的黏合劑、聚異丁烯為底質的黏合劑、丁基為底質的黏合劑、丙烯酸酯為底質的黏合劑、乙烯醚為底質的黏合劑、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)為底質的黏合劑、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)為底質的黏合劑、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)為底質的黏合劑、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)為底質的黏合劑、或這些物質中的二種或更多種的組合。
  11. 如申請專利範圍第1項的防水膜，其還包括在該保護性塗層上之可剝離的防黏片。
  12. 一種使混凝土結構體防水的方法，該方法包括將如申請專利範圍第1至11項中任一項的防水膜施用於建築物基底或混凝土模板上，且使該防水膜的保護性塗層面向將要往裏灌鑄混凝土的區域，並且灌鑄混凝土，以使混凝土與防水膜的保護性塗層接觸。
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