1.本发明涉及通过使用不透水的多层密封装置来对地上建筑物防水的领域。特别地，本发明涉及蒸汽阻滞物，其施加于屋面基材，例如混凝土、金属、胶合板或木板，或定向纤维板甲板上。
2.发明背景
3.蒸汽阻滞物通常用于建筑领域，以控制水通过蒸汽扩散而通过建筑物结构的运动。所提供的蒸气阻滞物具有不同的水蒸气渗透性或渗透率，其通常以水蒸气透过率(g/m2/天)或水蒸气通过材料的转移速率(us或si perms)来测量。蒸汽阻滞材料通常被分类为1)不可渗透的(≤1us perm)，2)半可渗透的(1-10us perm)，或3)可渗透的(》10us perm)。1)类的蒸汽阻滞物通常定义为“蒸汽屏障”。
4.蒸气阻滞物通常作为涂层或由若干薄膜组成的多层复合材料或作为结构蒸气阻滞物提供。在作为多层复合材料提供的蒸汽阻滞物中通常使用的材料包括例如弹性体、金属、沥青和塑料膜。所列材料中的每一种在单独用作蒸气阻滞物时都具有一些优点和缺点。例如，塑料膜如聚乙烯和聚丙烯膜为蒸气阻滞物提供柔性，但它们的机械性能，尤其是抗撕裂性非常低。因此，这些类型的材料具有的普遍缺点是，对例如由在建筑物的建造阶段期间在蒸气阻滞物上行走的人引起的机械冲击具有很低的抵抗力。通常用于与塑料膜复合的铝膜具有低渗透性和高塑性，但它们也具有非常低的抗撕裂性，这使得它们不能在没有额外支撑层的情况下用于屋面应用。
5.公开的中国专利申请cn109914714a公开了一种膜，其包含沥青层、铝膜、塑料层、增强层、泡沫层、粘合剂层和离型膜的复合材料。此外，公开的中国实用新型申请cn 202016237u公开了一种基于多层结构的膜，其包含第一塑料膜、增强层和第二塑料膜，其中塑料膜可以是金属化处理的或未处理的。增强层由聚丙烯或聚乙烯织物构成。在两个现有技术文献中公开的蒸汽阻滞物都用于屋面系统以保护建筑物免受水蒸汽的损害。尽管通常适合用作蒸汽阻滞物，但是所讨论的解决方案具有一些严重的缺点。cn 109914714a中公开的膜只能采用复杂的生产工艺生产，膜的总厚度很大，原料成本也很高。cn 202016237u中公开的膜没有自粘合性能，这使其在屋面基材表面上的安装复杂化。
6.因此，仍然需要一种新型的具有改进的机械性能，特别是在抗撕裂性、拉伸强度和挠性方面的机械性能的蒸汽阻滞物，该蒸汽阻滞物与现有技术蒸汽阻滞物装置相比，可以进一步以降低的成本生产。
7.发明概述
8.本发明的目的是提供一种用作蒸汽阻滞物的具有改进的机械性能的密封装置。
9.本发明的另一个目的是提供一种密封装置，其可用于提供具有蒸汽阻滞特性的屋面结构。
10.本发明的主题是如权利要求1所限定的密封装置。
11.令人惊讶地发现，包含第一和第二聚合物层、基于经纺织物(woven fabric)的增强层和金属层的多层密封装置可用于提供具有改善的机械性能的蒸汽阻滞物。因此，这种
密封装置可以解决或至少减轻现有技术蒸汽阻滞物的问题。
12.本发明的密封装置的一个优点是，除了改进的机械性能之外，密封装置还具有很高的蒸汽阻滞性能。此外，由于密封装置的各个层的厚度相对较小，因此可以实现机械性能和其它有利特征的改进，而不会显著增加生产和原材料成本。
13.本发明的其它方面在其它独立权利要求中给出。本发明的优选方面在从属权利要求中给出。
14.附图简要说明
15.图1示出了密封装置(1)的横截面，该密封装置包含第一聚合物层(2)、增强层(3)、金属层(4)和第二聚合物层(5)。
16.图2示出了密封装置(1)的横截面，该密封装置包含第一聚合物层(2)、增强层(3)、金属层(4)、第二聚合物层(5)、粘合剂层(6)和离型膜(7)。
17.图3示出了屋面结构的横截面，该屋面结构包含屋面基材(8)、密封装置(1)和隔热板(9)，其中密封装置(1)布置在屋面基材(8)和隔热板(9)之间。
18.图1至3中各层的厚度比例不是按真实比例的。特别地，隔热板(8)的厚度与其它层的厚度的比率实际上远高于图3中所示的比率。
19.发明详述
20.本发明的主题是一种密封装置(1)，包含
21.i)第一聚合物层(2)，
22.ii)增强层(3)，
23.iii)金属层(4)，
24.iv)第二聚合物层(5)，
25.其中，所述增强层(3)包含经纺织物。
26.以“聚(多)”开始的物质名称表示形式上每分子包含两个或更多个在它们的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。聚醚是指具有至少两个醚基的化合物。
27.术语“分子量”表示分子或分子的一部分(也称为“基团”)的摩尔质量(g/mol)。术语“平均分子量”是指分子或基团的低聚物或聚合物混合物的数均分子量(mn)。分子量可以通过常规方法测定，优选通过凝胶渗透色谱法(gpc)，使用聚苯乙烯作为标样，孔隙率为100埃、1000埃和10000埃的苯乙烯-二乙烯基苯凝胶作为柱，和四氢呋喃作为溶剂，在35℃下测定。
28.术语“软化点”或“软化温度”是指化合物在橡胶状状态下软化的温度，或化合物内的结晶部分熔融的温度。软化点可通过如din en1238标准中所定义的环球法测量。
29.术语“熔融温度”表示材料经历从固态到液态的转变的温度。熔融温度(tm)优选根据iso 11357-3标准，采用2℃/分钟的加热速率，通过差示扫描量热法(dsc)测定。测量可以用mettler toledo dsc 3+装置进行，tm值可以借助于dsc软件从测量的dsc曲线确定。如果测得的dsc曲线显示几个峰值温度，则将来自热分析图中较低温度侧的第一个峰值温度作为熔融温度(tm)。
30.术语“玻璃化转变温度”(tg)是指这样的温度：高于该温度时聚合物组分变得柔软和柔韧，而低于该温度时变得坚硬和玻璃态。使用1hz的施加频率和0.1％的应变水平优选
通过动态力学分析(dma)，作为测量的损耗模量(g”)曲线的峰而测定玻璃化转变温度。
31.组合物中的“至少一种组分x的量或含量”，例如“至少一种热塑性聚合物的量”是指组合物中含有的所有热塑性聚合物的各个量的总和。此外，在组合物包含20重量％的至少一种热塑性聚合物的情况下，组合物中含有的所有热塑性聚合物的量的总和等于20重量％。
32.术语“室温”指23℃的温度。
33.术语“层”在本公开中是指具有第一主表面和第二主表面，即顶部表面和底部表面，以及限定在其间的厚度的片状元件，其中片状元件优选地具有比元件的厚度大至少15倍，优选地大至少25倍，更优选地大至少50倍的长度和宽度。
34.对密封装置的宽度和长度没有严格的限制，这些限制取决于密封装置的预期用途。例如，密封装置可以以窄条的形式提供，该窄条具有例如在10-500mm，例如50-350mm，特别是75-250mm范围内的宽度。密封装置也可以以宽幅片材的形式提供，该片材具有例如0.5-5m，例如0.75-3.5m，特别是1-2.5m范围内的宽度。本发明的密封装置通常以预制制品的形式提供，该预制制品以卷的形式被递送到建筑工地，然后该预制制品被解开以提供具有宽度几倍长的长度的片材。
35.根据一个或多个实施方案，密封装置是蒸汽阻滞物或蒸汽控制层，其优选地具有在0.5-5m范围内的宽度，更优选地具有在0.75-3.5m范围内的宽度，甚至更优选地具有在1-2.5m范围内的宽度，还更优选地具有在1-2m范围内的宽度。
36.术语“聚合物层”在本公开中是指包含由一种或多种聚合物组成的连续相的层。术语“聚合物”是指通过聚合反应(聚加成、加聚、缩聚)产生的化学上均一的大分子的集合，其中大分子在它们的聚合度、分子量和链长方面不同。该术语还包含由聚合反应得到的所述大分子集合的衍生物，即通过反应例如预定大分子中官能团的加成或取代获得的化合物，并且其可以是化学上均一的或化学上不均一的。
37.本发明的密封装置包含增强层，该增强层包括经纺织物。术语“经纺织物”在本公开中是指包含至少两组纤维或纱线/线的织物或网，通常称为经纱和纬纱，它们以规则、可识别的方式交织，其中一组纤维或纱线/线与另一组纤维或纱线/线交织以在纤维或纱线/线的组之间形成角度。优选的是，在经纺织物中，纬纱与经纱交织以彼此间形成大约90
°
的角度。然而，如本公开中所用，术语“经纺织物”涵盖包含一根或多根经纱、一根或多根纬纱以及在给定经纱和给定纬纱之间形成的任何交织角的织物。
38.对无纺织物的纤维类型没有特别限制。优选地，经纺织物包含合成有机纤维和/或无机纤维作为主要纤维组分，更优选包含合成有机纤维。表述“作为主要纤维组分”应理解为是指相应的纤维包含至少55重量％，优选至少75重量％，更优选至少95重量％，甚至更优选至少99重量％的包含在经纺织物中的纤维。
39.用于经纺织物的合适的合成有机纤维包括例如聚酯、乙烯和/或丙烯的均聚物和共聚物、粘胶、尼龙、聚酰胺和芳族聚酰胺。用于经纺织物的合适的无机纤维包括例如金属和矿物纤维，例如玻璃纤维、硅灰石纤维和碳纤维。例如已经用硅烷表面处理的无机纤维也是合适的。
40.根据一个或多个实施方案，无纺织物包含合成有机纤维作为主要纤维组分，优选选自聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酰胺和芳族聚酰胺纤维，更优选选自聚乙烯、聚丙烯、尼龙和
芳族聚酰胺纤维，甚至更优选选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和聚丙烯，还更优选选自中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和聚丙烯，最优选选自中密度聚乙烯和高密度聚乙烯。
41.根据一个或多个实施方案，经纺织物具有不大于350g/m2，优选不大于250g/m2，更优选不大于150g/m2的单位面积质量。根据一个或多个实施方案，经纺织物具有15-300g/m2，优选25-200g/m2，更优选35-150g/m2，甚至更优选45-100g/m2的单位面积质量。经纺织物的单位面积的质量可通过测量具有给定面积的经纺织物测试片的质量并将测量的质量除以测试片的面积来确定。优选地，经纺织物的单位面积质量通过使用iso 9073-18:2007标准中定义的方法来测定。
42.根据一个或多个实施方案，增强层由无纺织物构成。
43.根据一个或多个实施方案，第一聚合物层和增强层在它们的相对的主表面的至少一部分上直接或间接地彼此连接，和/或金属层和第二聚合物层在它们的相对的主表面的至少一部分上直接或间接地彼此连接。
44.表述“直接连接”在本公开的上下文中应理解为是指在这两个层之间不存在另外的层或物质并且这两个层的相对表面直接彼此粘结或彼此粘附。在两层之间的过渡区域，形成所述层的材料也可以彼此混合存在。表述“间接连接”在本公开的上下文中应理解为是指这些层经由连接层如粘合剂层彼此连接。
45.根据一个或多个优选实施方案，第一聚合物层和增强层在它们的相对的主表面的至少一部分上直接彼此连接，和/或金属层和第二聚合物层在它们的相对主表面的至少一部分上直接彼此连接。
46.根据一个或多个实施方案，第一聚合物层的第一主表面形成密封装置的主要外表面中的一个。术语“密封装置的主要外表面”在本公开中是指密封装置的最外表面。
47.根据一个或多个实施方案，密封装置还包含粘合剂层，该粘合剂层位于第二聚合物层的与金属层一侧相对的朝外的一侧上，或者位于第一聚合物层的与增强层一侧相对的朝外的一侧上。根据一个或多个另外的实施方案，密封装置还包含位于第二聚合物层的与金属层一侧相对的朝外一侧上的第一粘合剂层和位于第一聚合物层的与增强层一侧相对的朝外一侧上的第二粘合剂层。
48.粘合剂层可以连续或不连续的粘合剂层的形式存在于第二聚合物层的第二主表面上和/或第一聚合物层的第一主表面上。术语“连续粘合剂层”在本公开中是指由单个涂覆有粘合剂组合物的区域组成的层，而术语“不连续粘合剂层”是指由两个或更多个涂覆有粘合剂组合物的区域组成的层，所述区域不彼此连接以形成连续层。根据一个或多个实施方案，所述粘合剂层是连续的粘合剂层。
49.优选地，粘合剂层覆盖第二聚合物层的第二主表面区域和/或第一聚合物层的第一主表面区域的至少50％，更优选至少75％，甚至更优选至少85％，还更优选至少95重量％。根据一个或多个实施方案，粘合剂层基本上覆盖第二聚合物层的第二主表面和/或第一聚合物层的第一主表面的整个区域，例如第二聚合物层的第二主表面和/或第一聚合物层的第一主表面的区域的至少97.5％，优选地至少99％。
50.优选地，粘合剂层是压敏粘合剂(psa)。在本公开中，术语“压敏粘合剂”是指粘弹性材料，其通过施加轻微的压力立即粘附到几乎任何种类的基材并且是永久粘性的。术语“压敏粘合剂”被认为还包括以熔体形式施用的热熔压敏粘合剂(hm-psa)。
51.用作粘合剂层的合适的压敏粘合剂包括基于丙烯酸系聚合物、苯乙烯嵌段共聚物、无定形聚烯烃(apo)、无定形聚α-烯烃(apao)、乙烯基醚聚合物、沥青和弹性体的粘合剂组合物，所述弹性体例如苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶、丁基橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、天然橡胶、聚氯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶(epr)、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶和硅橡胶。除了上述聚合物之外，合适的压敏粘合剂组合物通常包含一种或多种附加组分，包括例如增粘树脂、蜡和增塑剂以及添加剂，例如uv光吸收剂、uv和热稳定剂、荧光增白剂、颜料、染料和干燥剂。
52.根据一个或多个实施方案，粘合剂层是压敏粘合剂组合物，其包含：
53.a)5-65重量％的聚合物组分，
54.b)10-80重量％的至少一种增粘树脂，
55.c)0-60重量％的至少一种矿物填料，
56.d)0-30重量％的至少一种增塑剂，所有比例均基于所述压敏粘合剂组合物的总重量计。
57.根据一个或多个实施方案，聚合物组分包含至少一种苯乙烯嵌段共聚物。
58.合适的苯乙烯嵌段共聚物包括sxs型嵌段共聚物，其中s表示非弹性体苯乙烯(或聚苯乙烯)嵌段，和x表示弹性α-烯烃嵌段，其可以是聚丁二烯、聚异戊二烯、聚异戊二烯-聚丁二烯、完全或部分氢化的聚异戊二烯(聚乙烯-丙烯)、完全或部分氢化的聚丁二烯(聚乙烯-丁烯)。弹性α-烯烃嵌段优选具有-55℃至-35℃的玻璃化转变温度。弹性α-烯烃嵌段也可以是化学改性的α-烯烃嵌段。特别合适的化学改性α-烯烃嵌段包括例如马来酸接枝的α-烯烃嵌段，特别是马来酸接枝的乙烯-丁烯嵌段。
59.根据一个或多个实施方案，聚合物组分包含选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(sis)嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sibs)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(sebs)嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(seps)嵌段共聚物中的至少一种苯乙烯嵌段共聚物。合适的苯乙烯嵌段共聚物可具有直链、辐射状或星形结构，优选直链结构。具有饱和和不饱和中间嵌段的sxs型苯乙烯嵌段共聚物以及氢化苯乙烯嵌段共聚物是合适的。
60.根据一个或多个进一步的实施方案，聚合物组分包含至少一种弹性体。
61.术语“弹性体”是指可从大的变形中恢复的任何聚合物或聚合物的共混物。典型的弹性体在外力作用下能够伸长或变形到其原始尺寸的至少200％，并且在外力释放后将基本上恢复到原始尺寸，仅维持小的永久变形(通常不超过约20％)。如本文所用，术语“弹性体”可与术语“橡胶”互换使用。特别地，术语“弹性体”是指未化学交联的弹性体。术语“化学交联”应理解为是指形成弹性体的聚合物链通过多个共价键相互连接，其是机械和热稳定的。
62.根据一个或多个实施方案，聚合物组分包含至少一种选自苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶、丁基橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、天然橡胶、聚氯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶(epr)、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶和乙烯乙酸乙烯酯橡胶的弹性体。
63.根据一个或多个实施方案，聚合物组分占压敏粘合剂组合物总重量的5-60重量％，优选10-55重量％，更优选15-55重量％，甚至更优选20-50重量％。
valley)；商标名为1000系列、2000系列和5000系列(均来自exxon mobile chemical)；商品名t系列、tt系列、td系列、tl系列、tn系列、tk系列和tv系列(均来自novares gmbh)；以及商标名为gmbh)；以及商标名为和(均来自eastman chemicals)。
74.根据一个或多个实施方案，所述至少一种增粘树脂具有：
[0075]-根据din en 1238标准通过环球法测量的软化点为65-185℃，优选75-175℃，更优选80-170℃和/或
[0076]-平均分子量(mn)为150-5000g/mol，优选250-3500g/mol，更优选250-2500g/mol和/或
[0077]-在0℃或以上、优选在15℃或以上、更优选在25℃或以上、甚至更优选在30℃或以上、仍然更优选在35℃或以上的玻璃化转变温度(tg)，其通过动态力学分析(dma)使用1hz的施加频率和0.1％的应变水平作为测量的损耗模量(g”)曲线的峰而测定。
[0078]
根据一个或多个实施方案，所述至少一种矿物填料占压敏粘合剂组合物的5-60重量％，优选10-55重量％，更优选10-50重量％，甚至更优选15-45重量％。
[0079]
合适的矿物填料包括例如砂、花岗岩、碳酸钙、粘土、膨胀粘土、硅藻土、浮石、云母、高岭土、滑石、白云石、硬硅钙石、珍珠岩、蛭石、硅灰石、重晶石、碳酸镁、氢氧化钙、铝酸钙、二氧化硅、气相二氧化硅、熔融二氧化硅、气凝胶、玻璃珠、中空玻璃球、陶瓷球、铝土矿、粉碎混凝土和沸石。
[0080]
所述至少一种矿物填料优选以细碎颗粒的形式存在于压敏粘合剂物中。术语“细碎颗粒”是指中值粒度d
50
不超过500μm，优选350μm，优选150μm的颗粒。术语“中值粒度d
50”在本公开中是指这样的粒度，低于该粒度，所有颗粒的50体积％小于d
50
值。粒度分布可以根据astm c136/c136m-2014标准(“细和粗骨料的筛分分析的标准测试方法”)中描述的方法通过筛分分析来测定。
[0081]
根据一个或多个另外的实施方案，粘合剂层是沥青压敏粘合剂。沥青压敏粘合剂是本领域技术人员公知的。这些类型的粘合剂通常包含作为主要聚合物组分的沥青和各种添加剂，例如加工油和填料。用于沥青压敏粘合剂的合适加工油包括例如矿物油和合成油。
[0082]
术语“矿物油”是指任何润滑粘度(即在100℃下的运动粘度为1cst或更高)的烃液体，其衍生自石油原油并经历一个或多个精炼和/或加氢处理步骤，例如分馏、加氢裂化、脱蜡、异构化和加氢精制，以纯化和化学改性组分以实现最终的一组性能。矿物油可以基于其中的链烷烃、环烷烃和芳族部分的相对含量表征为“链烷烃”、“环烷烃”或“芳族”。特别地，术语“矿物”在本公开中指精炼矿物油，其也可以表征为根据美国石油协会(api)分类的i-iii类基础油。
[0083]
术语“合成油”在本公开中是指全合成(聚α烯烃)油，其根据美国石油学会(api)分类也称为iv类基础油。合适的合成油由液体聚α烯烃(pao)生产，其通过在聚合催化剂如friedel-crafts催化剂存在下聚合α-烯烃获得。通常，液体pao是具有链烷烃结构和高度侧链支化的高纯度烃。特别合适的合成油包括由所谓的气至液(gtl)工艺获得的那些。
[0084]
沥青压敏粘合剂可通过熔化沥青并将其它组分混入由此获得的熔化沥青物质中来制备。
[0085]
含在沥青压敏粘合剂中的沥青通常用一种或多种聚合物改性，以改进沥青组分的机械性能。用于沥青压敏粘合剂的典型改性聚合物包括例如无规立构聚丙烯(app)、无定形聚烯烃(apo)、苯乙烯嵌段共聚物，特别是sis、sbs和sebs嵌段共聚物以及弹性体，例如苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、天然橡胶、聚氯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶(epr)、丁腈橡胶和丙烯酸橡胶。
[0086]
术语“无定形聚烯烃”是指通过根据iso 11357标准中定义的方法进行的差示扫描量热法(dsc)测量的结晶度小于10％、优选小于5％、更优选小于3.5％的聚烯烃。合适的无定形聚烯烃(apo)包括例如丙烯的均聚物和丙烯与一种或多种α-烯烃共聚单体如乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物。
[0087]
根据一个或多个实施方案，沥青压敏粘合剂包含：
[0088]
a)15-95重量％，优选25-90重量％，更优选35-85重量％的沥青，
[0089]
b)5-35重量％，优选10-30重量％，更优选10-25重量％的至少一种改性聚合物，和
[0090]
c)0-40重量％，优选0-35重量％的至少一种加工油，优选至少一种矿物油，所有比例均基于沥青压敏粘合剂的总重量计。
[0091]
根据一个或多个实施方案，所述至少一种改性聚合物选自无规立构聚丙烯(app)、无定形聚烯烃(apo)、苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、天然橡胶、聚氯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶(epr)、丁腈橡胶和丙烯酸橡胶。
[0092]
沥青压敏粘合剂可进一步包含基于沥青压敏粘合剂的总重量计不超过60重量％，优选不超过55重量％，更优选不超过45重量％的至少一种矿物填料，所述矿物填料优选选自二氧化硅、碳酸钙、滑石或粘土。
[0093]
根据一个或多个实施方案，粘合剂层是丙烯酸类压敏粘合剂。术语“丙烯酸类压敏粘合剂”在本公开中指含有一种或多种丙烯酸系聚合物作为主要聚合物组分的压敏粘合剂组合物。
[0094]
合适的丙烯酸类压敏粘合剂包括，例如，水基丙烯酸分散体压敏粘合剂、溶剂基丙烯酸压敏粘合剂、丙烯酸热熔压敏粘合剂和uv固化的丙烯酸压敏粘合剂。
[0095]
术语“水基丙烯酸分散体粘合剂”在本公开中指包含一种或多种丙烯酸系聚合物的粘合剂组合物，其已经被配制成水性分散体或水性胶体悬浮液。术语“水基分散体粘合剂”是指含有水作为主要连续(载体)相的分散粘合剂。
[0096]
术语“溶剂基丙烯酸粘合剂”在本公开中指这样的粘合剂组合物，其包含溶剂和一种或多种丙烯酸系聚合物，所述丙烯酸系聚合物基本上完全溶解在溶剂中。通常，溶剂占粘合剂组合物总重量的至少20重量％，优选至少30重量％，最优选至少40重量％。用于溶剂基丙烯酸粘合剂的合适溶剂包括例如醇、脂族和芳族烃、酮、酯、以及它们的混合物。可以仅使用单一溶剂或两种或更多种溶剂的混合物。合适的溶剂基丙烯酸粘合剂基本上不含水，例如基于粘合剂组合物的总重量计含有小于10重量％，优选小于5重量％，更优选小于1重量％的水的那些。
[0097]
术语“丙烯酸类热熔压敏粘合剂”在本公开中是指以熔体形式施用的无溶剂丙烯
酸类压敏粘合剂。术语“uv固化的丙烯酸压敏粘合剂”在本公开中是指这样的丙烯酸压敏粘合剂，其作为膜施用，然后通过uv光固化。术语“固化”在此是指通过引发化学固化反应而固化的组合物，所述化学固化反应包括形成键，从而导致例如聚合物链的链延伸和/或交联。
[0098]
术语“丙烯酸系聚合物”在本公开中指丙烯酸系单体与一种或多种另外的丙烯酸系单体和/或与一种或多种其它烯属不饱和单体的均聚物、共聚物和更高的共聚物。术语“丙烯酸系单体”在本公开中是指在分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体。术语“(甲基)丙烯酰基”表示甲基丙烯酰基或丙烯酰基。因此，“(甲基)丙烯酸类”表示甲基丙烯酸类或丙烯酸类。(甲基)丙烯酰基也称为(甲基)丙烯酰基((meth)acryl group)。
[0099]
合适的丙烯酸系单体的实例包括例如(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸或其衍生物，例如(甲基)丙烯酸的酰胺或(甲基)丙烯酸的腈，和具有官能团的(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸羟烷基酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯。
[0100]
用于丙烯酸压敏粘合剂的优选丙烯酸系聚合物包含丙烯酸系单体作为主要单体组分，即优选的丙烯酸系聚合物包含基于丙烯酸系聚合物的重量计至少30重量％，优选至少40重量％，更优选至少50重量％的丙烯酸系单体。
[0101]
特别适合用于丙烯酸压敏粘合剂的丙烯酸系聚合物包含(甲基)丙烯酸烷基酯，优选包含1至24个碳原子的醇的(甲基)丙烯酸酯作为主要单体组分。在丙烯酸系聚合物中优选存在大于25重量％、优选大于35重量％的这些类型的丙烯酸系单体。特别合适的(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸山嵛酯及其支化异构体，例如丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯，以及甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯或丙烯酸3,5-二甲基金刚烷酯。
[0102]
与(甲基)丙烯酸烷基酯一起使用的合适的共聚单体包括例如含羟基和羟烷基的丙烯酸系单体。合适的含羟基和羟烷基的丙烯酸系单体的实例包括例如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟己酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟月桂酯。此外，合适的是(4-羟甲基环己基)甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、n-羟乙基(甲基)丙烯酰胺和n-羟丙基(甲基)丙烯酰胺。基于合成丙烯酸聚合物中所用单体的总量计，含羟基和羟烷基的丙烯酸系单体的优选用量范围为0.01-15重量％，更优选为0.1-10重量％。
[0103]
用于丙烯酸系聚合物的其它合适的共聚单体包括乙烯基化合物，特别是乙烯基酯、乙烯基卤化物、亚乙烯基卤化物、具有官能团的烯属不饱和烃和烯属不饱和烃的腈。合适的乙烯基化合物的例子包括，例如，马来酸酐、苯乙烯、苯乙烯类化合物、β-丙烯酰氧基丙酸、乙烯基乙酸、富马酸、巴豆酸、乌头酸、三氯丙烯酸、衣康酸和乙酸乙烯酯。
[0104]
根据一个或多个实施方案，基于丙烯酸系压敏粘合剂的总重量计，丙烯酸系压敏粘合剂包含至少65重量％，优选至少75重量％，更优选至少85重量％，甚至更优选至少90重量％的至少一种丙烯酸系聚合物。
[0105]
优选地，所述至少一种丙烯酸系聚合物具有通过动态力学分析(dma)使用1hz的施
加频率和0.1％的应变水平作为测量的损耗模量(g”)曲线的峰而测定的低于0℃、优选低于-20℃的玻璃化转变温度(tg)，和/或50’000
–1’
000’000g/mol、特别是100’000
–
750’000g/mol、更优选150’000
–
500’000g/mol的平均分子量(mn)。
[0106]
除了至少一种丙烯酸系聚合物之外，丙烯酸类压敏粘合剂可以包含一种或多种另外的成分，包括例如增粘树脂、蜡和增塑剂以及一种或多种添加剂，例如uv光吸收剂、uv和热稳定剂、光学增亮剂、颜料、染料和干燥剂。优选地，基于丙烯酸压敏粘合剂的总重量计，这些附加成分和添加剂的量不超过25重量％，更优选不超过15重量％，甚至更优选不超过10重量％。
[0107]
根据一个或多个实施方案，粘合剂层具有在25-200g/m2、优选35-175g/m2、更优选45-150g/m2、甚至更优选50-125g/m2、还更优选50-100g/m2范围内的涂层重量。
[0108]
优选地，密封装置在与铝板成90
°
的角度处测量的剥离阻力为至少15n/50mm，更优选至少35n/50mm，甚至更优选至少45n/50mm，还更优选至少65n/50mm，所述剥离阻力通过使用en 12316-2:2013标准中定义的方法测定。
[0109]
根据一个或多个实施方案，密封装置还包括离型膜，该离型膜布置在粘合剂层的与第二聚合物层的侧面相对的朝外的一侧上。
[0110]
优选地，粘合剂层和离型膜在它们的相对主表面的至少一部分上直接彼此连接。离型膜可用于防止过早的不期望的粘附，并且保护粘合剂层免受水分、污垢和其它环境因素的影响。在密封装置以卷的形式提供的情况下，离型膜能够容易地展开，而不会将粘合剂粘附到密封装置的背侧。可将离型膜切成多个部分以允许该离型膜与粘合剂层部分分开。
[0111]
用于离型膜的合适材料包括牛皮纸、聚乙烯涂布的纸、硅酮涂布的纸以及聚合物膜，例如涂布有选自硅酮、硅酮脲、氨基甲酸酯、蜡和丙烯酸长链烷基酯隔离剂的聚合物隔离剂的聚乙烯、聚丙烯和聚酯膜。
[0112]
根据一个或多个实施方案，基于第一聚合物层的总重量计，第一聚合物层包含至少50重量％、优选至少75重量％的至少一种第一热塑性聚合物p1，和/或基于第二聚合物层的总重量计，第二聚合物层包含至少50重量％，优选至少75重量％的至少一种第二热塑性聚合物p2。
[0113]
至少一种第一和第二热塑性聚合物p1和p2的类型没有特别限制。各种类型的热塑性聚合物，包括结晶、半结晶和无定形聚合物和热塑性弹性体都是合适的。合适的热塑性聚合物特别包括聚烯烃均聚物和共聚物、乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物和热塑性烯烃弹性体(tpe-o)。
[0114]
根据一种或多种实施方案，该至少一种第一热塑性聚合物p1和该至少一种第二热塑性聚合物p2具有
[0115]-根据iso 11357-3标准通过差示扫描量热法(dsc)使用2℃/min的加热速率测定，至少65℃，优选至少75℃，更优选至少85℃，甚至更优选至少95℃的熔融温度(tm)和/或
[0116]-至少35℃，优选至少45℃，更优选至少55℃，甚至更优选至少60℃的通过如din en 1238标准中定义的环球法测定的软化点。
[0117]
根据一个或多个实施方案，所述至少一种第一热塑性聚合物p1选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚酰胺和聚酯，更优选选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物和聚酯，和/或至少一种第二热塑性聚
合物p2选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚酰胺和聚酯，更优选选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物和聚酯。
[0118]
根据一个或多个实施方案，至少一种第一热塑性聚合物p1是聚乙烯，优选选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，和/或至少一种第二热塑性聚合物p2是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0119]
根据一个或多个其它的实施方式，所述至少一种第一热塑性聚合物p1是聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或所述至少一种第二热塑性聚合物p2是聚乙烯，优选选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯。
[0120]
除了至少一种第一热塑性聚合物p1和至少一种第二热塑性聚合物p2之外，第一和第二聚合物膜还可包含一种或多种辅助组分，例如uv-和热稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、阻燃剂、填料、染料、颜料、消光剂、抗静电剂、抗冲改性剂、杀生物剂和加工助剂，例如润滑剂、滑爽剂、防粘连剂和干燥助剂(denest)。这些辅助组分的总量优选不超过35重量％，更优选不超过25重量％，最优选不超过15重量％，基于相应聚合物层的总重量计。
[0121]
密封装置还包含金属层。根据一个或多个实施方案，金属层是金属化的塑料膜或金属膜，优选铝或铝合金膜，更优选铝膜。
[0122]
根据一个或多个实施方案，
[0123]
i)第一聚合物层的厚度为5-150μm，优选10-100μm，更优选15-75μm，甚至更优选25-50μm和/或
[0124]
ii)增强层的厚度在25-200μm的范围内，优选地在50-150μm的范围内，更优选地在75-135μm的范围内，甚至更优选地在85-125μm的范围内和/或
[0125]
iii)金属层的厚度在1-50μm的范围内，优选地在2.5-35μm的范围内，更优选地在2.5-25μm的范围内，甚至更优选地在3.5-15μm的范围内和/或
[0126]
iv)第二聚合物层(5)的厚度为2.5-100μm，优选5-50μm，更优选7.5-35μm，甚至更优选10-25μm。
[0127]
优选地，密封装置具有不大于750μm，更优选地不大于500μm，甚至更优选地不大于350μm，还更优选地不大于250μm的总厚度。根据一个或多个实施方案，密封装置具有在50-350μm、优选地75-300μm、更优选地100-250μm、甚至更优选地125-200μm的范围内的总厚度。
[0128]
层i)至iv)的厚度和密封装置的总厚度可以通过使用din en 1849-2标准中定义的测量方法来测定。
[0129]
除非另有说明，以上对于第一聚合物层、增强层、金属层、第二聚合物层、粘合剂层和离型膜给出的优选方案同样适用于本发明的所有方面。
[0130]
本发明的另一个主题是一种生产本发明密封装置的方法，该方法包括形成层i)至iv)并将它们彼此连接。
[0131]
层的结合可以使用本领域技术人员已知的任何常规技术进行，例如热熔、热层压和粘合剂层合。术语“热层压”在本公开中是指其中通过施加热和压力并且不使用粘合剂将相应的层彼此粘结的方法，使得当压力被移除时所述层保持彼此粘附，而术语“粘合剂层合”是指其中使用粘合剂粘结将相应的层彼此粘附的方法。
[0132]
用于制造密封装置的方法的细节取决于密封装置的实施方案。
[0133]
根据一个或多个实施方案，用于制造密封装置的方法包括以下步骤：
[0134]
i.)提供增强层ii)、金属层iii)和第二聚合物层iv)，并将它们彼此结合以获得经纺织物复合层，
[0135]
ii.)提供熔体形式的第一聚合物层i)，和
[0136]
iii.)将所述熔体喷涂到所述增强层ii)的第一主表面上。
[0137]
根据一个或多个实施方案，层ii)至iv)通过粘合剂层合彼此结合。
[0138]
根据一个或多个实施方案，用于制造密封装置的方法包含另外的步骤：
[0139]
iv.)将粘合剂层施加到所述第二聚合物层的第二主表面上，以及
[0140]
v.)任选地用离型膜覆盖粘合剂层。
[0141]
可通过使用任何常规技术，例如狭缝模头涂布、挤出涂布、辊涂、直接凹版涂布、胶版凹版涂布、反向凹版辊涂、粉末分散或喷涂层压技术，将粘合剂层施加到第二聚合物层的第二主表面上。
[0142]
该方法步骤的细节取决于密封装置的实施方案，特别是取决于粘合层的类型。例如，在粘合剂层是热熔压敏粘合剂的情况下，该方法的步骤iv.)优选包含将粘合剂组合物加热到升高的温度，并将粘合剂层以熔体形式施加到第二聚合物层的第二主表面上。此外，在粘合层是uv固化的丙烯酸压敏粘合剂的情况下，用于制备密封装置的方法优选包含步骤iv.)：将uv可固化丙烯酸压敏粘合剂以膜的形式施加到第二聚合物层的第二主表面上，和使膜经受uv辐射以实现粘合剂固化的进一步步骤。
[0143]
本发明的另一个主题是使基材防潮的方法，该方法包含以下步骤：
[0144]
i)提供本发明的密封装置，
[0145]
ii)从粘合剂层的表面除去离型膜(如果存在的话)，
[0146]
iii)将密封装置施加到待防潮的基材的表面上，使得粘合剂层的外部主表面的至少一部分与基材的表面接触，和
[0147]
iv)用足以影响密封装置和基材表面之间粘合连接的压力将密封装置压在基材表面上。
[0148]
根据一个或多个实施方案，基材是屋面基材，优选选自混凝土、金属、胶合板或木板、或定向纤维板甲板。根据一个或多个实施方案，基材是金属屋面板，例如钢屋面板。
[0149]
本发明的另一个主题是一种屋面结构，包含：
[0150]
i)屋面基材，
[0151]
ii)根据本发明的密封装置，和
[0152]
iii)隔热板，其中所述密封装置设置在屋面基材和隔热板之间。
[0153]
屋面基材可以是本领域技术人员已知的任何常规屋面基材，例如混凝土、金属、胶合板或木板，或定向纤维板甲板。根据一个或多个实施方案，屋面基材是金属屋面板，例如钢屋面板。
[0154]
用于屋面结构的合适的隔热板包括例如泡沫隔热板，如发泡聚苯乙烯(eps)、挤出发泡聚苯乙烯(xps)和聚异氰脲酸酯(pir)板。
[0155]
根据一个或多个实施方案，屋面结构还包含屋面膜或防水膜，其位于隔热板的与密封装置的侧面相对的朝外一侧上。可以使用本领域技术人员已知的任何常规方法，例如通过粘合剂和/或机械紧固，将屋面膜或防水膜附着到隔热板上。
[0156]
合适的屋面膜和防水膜包括单层和多层膜。术语“单层膜”在本公开中表示包含恰
好一个防水层的膜，而术语“多层膜”指包含两个或更多个防水层的膜。多层膜的防水层可以具有相似或不同的组成。用于屋面膜和防水膜的常用材料包括塑料，特别是热塑性塑料，例如增塑聚氯乙烯(p-pvc)、热塑性烯烃(tpe-o、tpo)、乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物，以及弹性体，例如乙烯-丙烯二烯单体(epdm)。
[0157]
单层和多层屋面和防水膜是本领域技术人员已知的，并且它们可以通过任何常规方法制备，例如通过挤出或共挤出、压延或热压。
[0158]
本发明的再一个目的是本发明的密封装置作为蒸汽阻滞物或作为蒸汽控制层的用途。优选地，作为蒸汽阻滞物或蒸汽控制层的用途包含将密封装置施加到基材的表面上以控制水通过蒸汽扩散通过建筑结构的运动。
实施例
[0159]
被测试的密封装置
[0160]
测试具有以下结构的示例性密封装置的机械性能：
[0161]
i)聚乙烯(pe)层，厚度35μm，
[0162]
ii)高密度聚乙烯(hdpe)经纺织物，厚度为100μm，
[0163]
iii)铝层，厚度7μm，
[0164]
iv)聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)层，厚度12μm。
[0165]
通过使用粘合剂将hdpe经纺织物、铝层和pet层彼此复合，随后在hdpe经纺织物的顶面上喷涂pe层的熔融组合物来制备示例性密封装置。
[0166]
在测试机械性能之后，将基于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(sis)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)嵌段共聚物的热熔压敏粘合剂组合物以约100μm的涂层厚度涂布在pet层的底表面上。将这样得到的自粘合密封装置粘结到铝板上，并测量在90
°
和180
°
角下的抗剥离性。
[0167]
作为对比例，测试具有下列结构的市售“alustick”蒸汽屏障(来自pavag folien ag)的机械性能。
[0168]
i')交叉层合的聚乙烯层(pe)，厚度75μm
[0169]
ii’)铝层，厚度60μm，
[0170]
iii’)交叉层合的聚丙烯(pp)层，厚度为20μm。
[0171]
表1中列出了用示例性密封装置和对比蒸汽屏障获得的抗拉强度、断裂伸长率和钉杆(nail shank)抗撕裂性的值。
[0172]
技术特征：1.一种密封装置(1)，包含：i)第一聚合物层(2)，ii)增强层(3)，iii)金属层(4)，iv)第二聚合物层(5)，其中，所述增强层(3)包括经纺织物。2.根据权利要求1所述的密封装置(1)，其特征在于，所述经纺织物包含合成有机纤维，优选选自聚乙烯、聚丙烯、尼龙和芳族聚酰胺纤维。3.根据权利要求1或2所述的密封装置(1)，其特征在于，所述第一聚合物层(2)和所述增强层(3)在它们的相对的主表面的至少一部分上直接或间接地彼此连接，和/或所述金属层(4)和所述第二聚合物层(5)在它们的相对的主表面的至少一部分上直接或间接地彼此连接。4.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，还包含粘合剂层(6)，所述粘合剂层位于所述第二聚合物层(5)的与所述金属层(4)的侧面相对的朝外的侧面上和/或位于所述第一聚合物层(2)的与所述增强层(3)的侧面相对的朝外的侧面上。5.根据权利要求4所述的密封装置(1)，其特征在于，所述粘合剂层(6)是压敏粘合剂，优选是热熔压敏粘合剂。6.根据权利要求4或5所述的密封装置，其特征在于，所述粘合剂层(6)具有在25-200g/m2、优选45-150g/m2范围内的涂层重量。7.根据权利要求4-6中任一项所述的密封装置，其特征在于，还包含布置在所述粘合剂层(6)的与所述第二聚合物层(5)的侧面相对的朝外的侧面上的离型膜(7)。8.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，基于所述第一聚合物层(5)的总重量计，所述第一聚合物层(2)包含至少50重量％、优选至少75重量％的至少一种第一热塑性聚合物p1，所述至少一种第一热塑性聚合物p1优选选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物和聚酯。9.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，基于所述第二聚合物层(5)的总重量计，所述第二聚合物层(5)包含至少50重量％、优选至少75重量％的至少一种第二热塑性聚合物p2，所述至少一种第二热塑性聚合物p2优选选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物和聚酯。10.根据权利要求8或9所述的密封装置(1)，其特征在于，所述至少一种第一热塑性聚合物p1是聚乙烯，并且所述至少一种第二热塑性聚合物p2是聚对苯二甲酸乙二醇酯。11.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，所述金属层(4)是铝或铝合金膜。12.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于：i)第一聚合物层(2)的厚度在5-150μm的范围内，优选地在10-100μm的范围内和/或，ii)增强层(3)具有25-200μm，优选50-150μm的厚度和/或，iii)金属层(4)的厚度在1-50μm，优选2.5-35μm的范围内和/或iv)第二聚合物层(5)的厚度为2.5-100μm，优选5-50μm。13.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，具有在50-350μm范
围内的总厚度，优选具有在75-300μm范围内的总厚度。14.用于制备如权利要求1-13中任一项所限定的密封装置的方法，所述方法包含形成层i)至iv)并且将它们彼此结合。15.一种屋面结构，包含：i)屋面基材(8)，ii)根据权利要求1-13中任一项所述的密封装置，和iii)隔热板(9)，其中所述密封装置(1)设置在所述屋面基材(8)和所述隔热板(9)之间。16.根据权利要求1-13中任一项所述的密封装置作为蒸气阻滞物或作为蒸气控制层的用途。
技术总结本发明涉及一种密封装置(1)，其包含第一聚合物层(2)、增强层(3)、金属层(4)和第二聚合物层(5)，所述增强层(3)包含经纺织物。本发明还涉及一种用于制造密封装置的方法，包含屋面基板(8)、隔热板(9)和布置在屋面基板(8)和隔热板(9)之间的密封装置(1)的屋面结构，以及该密封装置作为蒸汽阻滞物或作为蒸汽控制层的用途。用途。用途。
技术研发人员：王兰伟 魏勤
受保护的技术使用者：SIKA技术股份公司
技术研发日：2020.03.09
技术公布日：2022/11/1
