具有交叉层压薄膜的防水膜的制作方法
具有交叉层压薄膜的防水膜的制作方法
【专利说明】具有交叉层压薄膜的防水膜
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年6月19日提交的序列号为61/836,750的美国临时专利申请的 权益和优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003] 使建筑结构如墙或地板有效防水的能力是极为重要的。防水对于防止湿气侵入下 面的基材和结构并降解下面的基材和结构是很重要的。
[0004] 在一个实例中，在浴室、淋浴室等可能出现潮湿环境和湿气和/或水侵入的地方， 需要在瓷砖和下面的基材(例如，墙或地板)和支撑结构（例如，双头螺柱)之间具有防水表 面。水往往会渗入瓷砖墙和下面的地板的后面、穿过水泥浆并进入墙和地板基材中。如果下 面的基材是由抗水的或者也许甚至是防水材料制成，则会使对基材和下面的结构的潜在损 害最小化。例如，水泥板或抗水石膏墙板通常被用作淋浴室等中的基材。
[0005] 然而，这种材料并不是固有防水的且可能会随时间而劣化。此外，在使用中，由板 所形成的材料可进行切割，且在板被置于一起的位置会使用接缝，如沿着延伸表面、在角落 处、在开口周围等处使用接缝，其加剧了水侵入和造成劣化的可能性。就这点而言，可能会 出现水和/或湿气侵入基板或穿过基材并进入下面的结构中，除非在其整个表面上使用防 水元件来保护这些基材。
[0006] 其他材料也是已知的。例如，可从Schluter购得的KERDI-B0ARD是用于可能经受高 湿气的区域中的多组分的防水板。然而，由于其为需要接缝和切割以容纳表面、角落等的较 长伸展的刚性构件，所以必须用防水元件处理接缝和渗透。
[0007] 因此，需要一种用于在新构造、重塑和改造中的高湿气环境中使用的防水元件。理 想的是，这种元件是柔性的且以片材或卷的形式。更理想的是，这种元件被形成膜，其具有 足够的柔性以允许在不使用接缝和接头的情况下在角落、弯曲的区域等中使用。进一步更 理想的是，这种材料具有足够的强度，例如，高强度以防在例如，建筑工地上使用时产生撕 裂和刺破。
【发明内容】
[0008] -种膜包括具有第一和第二表面的第一非织造层、交叉层压薄膜、具有第一和第 二表面的第二非织造层以及位于第一非织造第一表面和交叉层压薄膜之间和在第二非织 造第一表面和交叉层压薄膜之间的粘结层。
[0009] 交叉层压薄膜可以是取向的交叉层压薄膜。在一个实施例中，定向的交叉层压薄 膜为高密度聚乙烯(HDPE)取向的交叉层压薄膜。在一个实施例中，HDPE取向的交叉层压薄 膜具有约为千分之3.0英寸(密耳)的厚度。
[0010] 粘结层可以是聚烯烃或聚烯烃共聚物或其共混物。在一个实施例中，粘结层为基 于丙烯的弹性体共混物。一种共混物为与低密度聚乙烯(LDPE)的共混物。在这种共混物中， 基于丙烯的弹性体可以是以粘结层共混物的约10%至约60% (重量)存在，且可以是共混物 的约25 % (重量），并且LDPE可以是以粘结层共混物的约40 %至约90 % (重量)存在，且可以 是共混物的约75% (重量）。粘结层可以是以每令膜约5镑至每令膜约20镑存在或施加，且可 以是每令约7镑至每令约10镑。
[0011] 非织造层可以是聚丙烯无纺布。该布可具有约0.5盎司每平方码(osy)至约4.Oosy 的基重，也可以是约〇.9osy。
[0012] 防水膜可被形成为具有带有第一和第二表面的第一和第二聚丙烯非织造层、HDPE 取向的交叉层压薄膜层和位于第一非织造第一表面和取向的交叉层压薄膜层之间以及在 第二非织造第一表面和取向的交叉层压薄膜层之间的粘结层。粘结层可以是丙烯基弹性体 或丙烯基弹性体共混物。
[0013] 第一和第二聚丙烯非织造层中的每一个均可具有约为0.9osy的基重，HDPE取向交 叉层压薄膜层可具有约为3.0密耳的厚度，并且每一粘结层的含量可为每令膜约7至约10 镑。在这样的膜中，粘结层为丙烯基弹性体与LDPE共混物，其中丙烯基弹性体的含量为共混 物重量的约25%，且其中LDPE的含量为共混物重量的约75%。
[0014] -种制造防水膜的方法包括在均具有第一和第二表面的第一和第二聚丙烯非织 造层之间粘附交叉层压薄膜层。在这种方法中，交叉层压薄膜层可以是取向交叉层压薄膜 层，如HDPE取向交叉层压薄膜层。在这种方法中，粘附步骤可通过在第一非织造层和取向交 叉层压薄膜之间涂覆粘结层，并在第二非织造层和取向交叉层压薄膜之间涂覆粘结层而进 行。
[0015] 粘附步骤可包括在取向交叉层压薄膜层的一侧将第一非织造层层压至取向交叉 层压薄膜层，并且在交叉层压薄膜层的相对侧将第二非织造层层压至取向交叉层压薄膜 层。层压步骤可使用挤出层压而进行。
[0016] 在一个实施例中，一种在基材和瓷砖墙之间建立防水屏障的方法包括在基材上涂 覆防水膜，该防水膜具有带有第一和第二表面的第一非织造层、交叉层压薄膜层、带有第一 和第二表面的第二非织造层以及位于第一非织造第一表面和交叉层压薄膜之间的粘结层 和在第二非织造第一表面和交叉层压薄膜之间的粘结层。然后在防水膜上涂覆瓷砖。该方 法可包括以下步骤:将薄粘合剂(thinset adhesive)的涂层涂覆在基材上;将防水膜涂覆 至薄粘合剂，将第二个薄的涂层涂覆在膜上，并将瓷砖涂覆至薄粘合剂的涂层上。
[0017] 根据结合权利要求的下列详细描述，本发明的这些和其他特性和优点将变得显而 易见。
【附图说明】
[0018] 在查阅下列详细描述和附图后，对于本相关领域普通技术人员来说，本发明的权 益和优点将变得更加显而易见，其中：
[0019] 图1为具有交叉层压薄膜的防水膜的横截面视图；以及
[0020] 图2为将瓷砖涂覆至墙或地板时膜的示例性用途的横截面视图。
【具体实施方式】
[0021] 虽然本公开易于以各种形式实现实施例，但在附图中示出并将在之后描述一个或 多个实施例，要理解的是，本公开应该被认为是其示例说明并且并不旨在局限于特定实施 例或示出的实施例。
[0022]图1示出具有交叉层压薄膜的防水膜10。膜10的实施例被形成为具有ABCBA的结构 的层压物，其中A为非织造片材12，B为聚合物粘结树脂层14且C为取向交叉层压薄膜16。 [0023] 一个非织造片材12为聚丙烯(PP)无纺布，其具有约0.5〇sy至约4.Oosy的基重，且 可以是约0 · 9osy。合适的材料为可从Hanes Companies，Inc ·购得的Elite IOOLt .Grey# 49623。这种材料具有每个ASTM D 3776M-09A的每平方码约0.9盎司（osy)的基重、在每个 ASTM D 5034-09的机器方向为约75%且在横向为约85%的伸长度、在每个ASTM D 5034-09 的机器方向为约86牛顿/2.54厘米(N/2.54cm)且在横向为约70N/2.54cm的抓力拉伸强度以 及在每个ASTM D 5034-09的机器方向为约7镑（Ibs)且在每个ASTM D 5733-09的横向为9.7 镑的捕捉撕裂强度。
[0024]用于非织造片材12的其他合适的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)，例如， PET点连接的非织造材料。其他合适的材料将是本领域的技术人员所公认的。
[0025] 聚合物粘结层14在非织造片材12和取向交叉层压薄膜16之间提供粘附力(如下面 所讨论的）。粘结层可以是聚烯烃或聚烯烃共聚物或其共混物。在一个实施例中，粘结层为 丙烯基弹性体共混物。一种共混物为与低密度聚乙烯(LDPE)的共混物。在这种共混物中，丙 烯基弹性体的含量可以是粘结层共混物重量的约10%至约60%且可以是共混物重量的约 25%，并且LDPE的含量可以是粘结层共混物重量的约40%至约90%且可以是共混物重量的 约75%。粘结层的含量可以是每令膜约5镑至每令膜约20镑，且可以是每令约7镑至每令约 10镑。一个适合的LDPE可从West lake Chemical Corporat ion按名称EC808而购得。其他合 适的材料包括LyondellBasell NA214。
[0026] 一个合适的丙烯基弹性体可从Exxon-Mobil Chemical按Vistamaxx? 6202而购 得。其他合适的材料包括热塑性聚稀经，如Adflex Z 108,其可从LyondellBasell Industries购得。在一个实施例中，粘结层14是由约75% (重量）的LDPE和25% (重量）的丙 烯基弹性体的共混物而制成的。特定配方可按本领域的技术人员所公认的方式而变化。
[0027] -个合适的交叉层压薄膜16为取向交叉层压聚烯烃，如可从VALERON? Strength Films of Houston，Texas购得的高密度聚乙稀(HDPE)薄膜。取向交叉层压HDPE 薄膜16具有约为3.0密耳的厚度。VALERON⑩Strength Films的品牌薄膜为由两个薄膜 层或叠层的交叉层压物所制成的HDPE材料，其中的每一层均进行挤出并以连续的螺旋形进 行斜切以获得与机器方向的角度为1度和89度之间的分子取向。然后，对斜切的薄膜叠层进 行交叉层压，且可以是但不一定是利用在薄膜层之间的粘合剂或聚合物进行交叉层压以形 成编织物。在与本申请共同转让且通过引用并入本文的序列号为6,284,344的Bames的美国 专利中公开并描述了这种薄膜。其他材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚烯烃，包括聚 丙烯(PP)、聚酰胺和共挤出的聚合物材料被考虑作为用作取向交叉层压薄膜16。这种薄膜， 例如VALERON" Strength Films的品牌薄膜，可被提供作为包括两个以上叠层的材料； 这种薄膜处于本公开的范围和精神之中。
[0028]在本膜10中，非织造层12为聚丙烯非织造材料，其基重为约0.9osy，且如上面所提 及的，粘结层为75% (重量）的LDPE和25% (重量）的丙烯弹性体的共混物。每个粘结层14的 含量为每令约7-10镑，且在一个实施例中，为每令膜10约8镑，且取向交叉层压薄膜16为3.0 密耳的 VALE.RON?Strength Films品牌薄膜。
[0029] 可以考虑的是，膜10将用层压工艺制造。例如，在一个挤出层压工艺中，在第一道 层压中，使用形成部分成形的膜的每令约7至10镑的粘结层14a共混物将非织造材料12a层 压成取向交叉层压薄膜16。在第二道层压中，非织造材料 12b被层压至取向交叉层压薄膜16 的相对侧，其再次使用每令约7至10镑的粘结层14b共混物以形成上述的ABCBA结构。也可考 虑其他工艺和其他层压工艺，包括粘合剂、无溶剂粘合等。
[0030] 还已发现粘结层14可由基本上100%的丙稀弹性体（例如，100%的Vistamaxx? 6202)所制成且膜10也被形成为具有这样的功能。
[0031] 在一个所考虑的用途中，如在图2中所示，膜10是被用作在淋浴室中的墙和地板瓷 砖T后或在用于防水或防止反射开裂的地板下的防水膜。用薄粘合剂Al(这种粘合剂将是本 领域的技术人员所公认的)将膜10涂覆至瓷砖区域中的基材S(例如，石膏板、水泥板等）。在 足够的干燥/固化时间（约24小时）后，使用薄粘合剂A2将瓷砖T粘附至膜10的另一侧。将理 解的是，可在不需要接缝等的情况下遍及角落、在表面不规则上和在非线性位置处(例如， 弯曲的或曲线的表面)涂覆膜10。
[0032] 在一个实施例中，一种在基材和瓷砖墙之间建立防水屏障的方法包括在基材上涂 覆防水膜，该防水膜具有：带有第一和第二表面的第一非织造层、交叉层压薄膜层、带有第 一和第二表面的第二非织造层以及位于第一非织造第一表面与交叉层压薄膜之间和位于 第二非织造第一表面与交叉层压薄膜之间的粘结层。然后在防水膜上施加瓷砖。该方法可 包括将薄粘合剂的涂层涂覆在基材上，将防水膜涂覆至薄粘合剂上，将第二薄的涂层涂覆 在膜上，并将瓷砖施加至薄粘合剂的涂层上。交叉层压薄膜可以是取向交叉层压薄膜。
[0033] 已发现本膜在高强度结构中提供了令人惊奇的柔性和很轻的重量。由柔性薄膜， 如VALERQN?品牌薄膜所提供的强度和物理性能允许在非织造表面层之间使用显著减 少的聚合物。这允许比已知产品更具柔性的更薄的结构。此外，这提供了更容易进行处理并 且更容易涂覆至工作区域的膜。这是因为薄膜层可以是相对薄的元件(约3.0密耳），其具有 减小的刚性以使得它更容易地将产品嵌入被涂覆至墙结构的薄粘合剂中，并且还允许薄膜 与角落、曲线表面(如拱形物等）以及表面不规则处相适应。由于其自身的重量，在涂覆期 间，膜10的轻重量有助于防止其沿墙向下滑动。
[0034] 此外，膜提供了针对水蒸气的极好的屏障。定向薄膜，如HDPE基VALERONv品 牌薄膜提供了针对水蒸气的极好的屏障，其允许在常规的蒸汽淋浴室中使用。已知的低级 屏障元件要求较厚的聚合物层以满足用于蒸汽淋浴室的要求。这导致了更厚、柔性更差且 更重的膜。
[0035] 将根据本公开的膜的一个样品与用于可能经受高湿气的区域中的市售的防水膜 的样品进行比较。样本被测试了：根据标准ASTM D 882按每英寸镑(镑/英寸)在机器方向和 横向上测得的拉伸断裂、根据标准ASTM D 1938按每英寸镑(镑/英寸)在机器方向和横向上 测得的抗撕裂蔓延性(裤形撕裂）、根据修订的标准ASTM D 781(mod)按千克厘米(kg*cm)测 得的Toyo冲击以及根据标准ASTM E96-程序E而在37.8C和90%的相对温度下按US Perms (每小时、每平方英尺、每英寸汞1粒水蒸气)测得的水蒸气传输率(WVTR)。每个样品的基重 也进行了测量。在下表1中示出了其结果。
[0037] 表1-本膜和市售防水膜的各种物理性质的比较
[0038] 如能从上述表1的数据看出的，与市售的防水膜相比，根据本公开的膜具有多个优 点。本膜的重量更轻且在每个所测试的类别中更强。此外，当在37.8C和90%的相对湿度下 进行测试时，其表现出更低的水蒸气传输率。
[0039] 粘结层或树脂，例如用于层压非织造材料和取向的交叉层压薄膜层的弹性体，为 HDPE基薄膜以及PP或其他基的非织造材料提供了优异的粘附性。再一次地，粘结层的特定 配方可进行变化以满足需要在取向交叉层压薄膜和非织造材料之间的粘附性的要求和适 用性。弹性体粘结层降低了层压层的刚性，进一步地强化了膜的柔性。
[0040] 在本公开中，词语"一(a)"或"一种(an)"将被理解为包括单数和复数。反之，对复 数项的任何引用应在适当情况下包括单数。
[0041] 从上文将观察到，可在不脱离本膜的新颖概念的真实精神和范围的情况下进行许 多修改和变化。应当理解的是，其不旨在或不应被推断为相对于所示的特定实施例限制。本 公开旨在通过所附权利要求书涵盖落在权利要求书的范围之中的所有这样的修改。
【主权项】
1. 一种膜，其包括： 第一非织造层，其具有第一和第二表面； 交叉层压薄膜层； 第二非织造层，其具有第一和第二表面；以及 粘结层，其位于所述第一非织造第一表面和所述取向的薄膜之间以及位于所述第二非 织造第一表面和所述取向的薄膜之间。2. 根据权利要求1所述的膜，其中所述交叉层压薄膜由两个层形成，所述两个层被机械 地取向形成取向的交叉层压薄膜。3. 根据权利要求2所述的膜，其中所述取向的交叉层压薄膜是由高密度聚乙烯(HDPE) 制成。4. 根据权利要求1所述的膜，其中所述粘结层是聚烯烃或聚烯烃共聚物或其共混物。5. 根据权利要求1所述的膜，其中所述粘结层为丙烯基弹性体共混物。6. 根据权利要求5所述的膜，其中所述丙烯基弹性体共混物包括低密度聚乙烯(LDPE)。7. 根据权利要求6所述的膜，其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约 10%至约60%，且其中所述LDPE的含量为所述共混物重量的约40%至约90%。8. 根据权利要求6所述的膜，其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约 25%，且其中所述LDPE的含量为所述共混物重量的约75%。9. 根据权利要求1所述的膜，其中所述粘结层的含量为每令膜约5至约20镑。10. 根据权利要求9所述的膜，其中所述粘结层的含量为每令膜约7至约10镑。11. 根据权利要求1所述的膜，其中所述非织造层为聚丙烯非织造织物。12. 根据权利要求1所述的膜，其中所述聚丙烯非织造织物具有约0.5osy至约4.0osy的 基重。13. 根据权利要求12所述的膜，其中所述聚丙烯非织造织物具有约0.9osy的基重。14. 根据权利要求3所述的膜，其中所述HDPE取向交叉层压薄膜具有约3.0密耳的厚度。15. -种防水膜，其包括： 第一和第二聚丙烯非织造层，所述第一和第二聚丙烯非织造层均具有第一和第二表 面； HDPE取向交叉层压薄膜层；以及 粘结层，其位于所述第一非织造第一表面和所述取向交叉层压薄膜层之间以及位于所 述第二非织造第一表面和所述取向交叉层压薄膜层之间，所述粘结层为丙烯基弹性体或丙 烯基础弹性体共混物。16. 根据权利要求15所述的防水膜，其中所述第一和第二聚丙烯非织造层中的每一个 均具有约为〇. 9osy的基重，所述HDPE取向交叉层压薄膜层具有约3.0密耳的厚度，并且每一 粘结层的含量为每令膜约7至约10镑。17. 根据权利要求15所述的防水膜，其中所述粘结层为丙烯基弹性体与LDPE共混物，且 其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约25%，且其中所述LDPE的含量为所述 共混物重量的约75 %。18. -种制造防水膜的方法，其包括下列步骤： 将HDPE交叉层压薄膜层粘附在均具有第一和第二表面的第一和第二聚丙烯非织造层 之间。19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述交叉层压薄膜为取向交叉层压薄膜。20. 根据权利要求18所述的方法，其中所述粘附步骤是通过将粘结层涂覆在所述第一 非织造层与所述交叉层压薄膜层之间和将粘结层涂覆在所述第二非织造层与所述交叉层 压薄膜层之间来实现的。21. 根据权利要求20所述的方法，其包括在所述交叉层压薄膜层的一侧将所述第一非 织造层层压至所述交叉层压薄膜层，并在与所述交叉层压薄膜层的所述一侧相对的一侧将 所述第二非织造层层压至所述交叉层压薄膜层。22. 根据权利要求21所述的方法，其中所述层压步骤为挤出层压。23. -种在基材和瓷砖墙之间建立防水屏障的方法，其包括： 在所述基材上涂覆防水膜，所述防水膜具有:带有第一和第二表面的第一非织造层、交 叉层压薄膜层、带有第一和第二表面的第二非织造层以及位于所述第一非织造第一表面与 所述交叉层压薄膜之间和在所述第二非织造第一表面与所述交叉层压薄膜之间的粘结层； 以及 在所述防水膜上施加瓷砖。24. 根据权利要求23所述的方法，其包括以下步骤:将薄粘合剂的涂层涂覆在所述基材 上;将所述防水膜涂覆至所述薄粘合剂上，将第二薄涂层涂覆在所述膜上，并将所述瓷砖施 加至所述薄粘合剂的涂层上。25. -种用于使曲线成品表面防水的柔性膜，其包括： 第一和第二聚丙烯非织造层，所述第一和第二聚丙烯非织造层均具有第一和第二表 面； 交叉层压薄膜层；以及 粘结层，其位于所述第一非织造第一表面与所述交叉层压薄膜层之间以及位于所述第 二非织造第一表面与所述交叉层压薄膜层之间，所述粘结层为丙烯基弹性体或丙烯基弹性 体共混物， 其中所述柔性膜可以被无缝涂覆至位于曲线表面上的基材，用于防水。26. 根据权利要求25所述的柔性防水膜，其中所述交叉层压薄膜层为取向交叉层压薄 膜层。27. 根据权利要求26所述的柔性防水膜，其中所述取向交叉层压薄膜层为HDPE取向交 叉层压薄膜。28. 根据权利要求27所述的柔性防水膜，其中所述第一和第二聚丙烯非织造层中的每 一个均具有约〇. 9osy的基重，所述取向交叉层压薄膜层具有约3.0密耳的厚度，并且每一粘 结层的含量为每令膜约7至约10镑。29. 根据权利要求25所述的柔性防水膜，其中所述粘结层为的丙烯基弹性体与LDPE共 混物，且其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约25%，且其中所述LDPE的含 量为所述共混物重量的约75%。
【专利摘要】一种防水膜包括第一和第二非织造层，其每个非织造层均具有第一和第二表面。交叉层压薄膜层被设置在所述第一和第二非织造层之间。粘结层被涂覆在所述非织造层和所述交叉层压薄膜之间。还公开了一种制造防水膜的方法、一种在基材和瓷砖之间建立防水屏障的方法以及一种用于使用在曲线表面的柔性膜。
【IPC分类】B32B5/26, B32B27/08, B32B27/32, B32B5/24, B32B7/12, B32B27/12, B32B5/22, B32B5/02
【公开号】CN105492197
【申请号】CN201480045478
【发明人】迈克尔·J·伦奇吉, 彼得·尼尔森, 威廉·M·德吉思
【申请人】伊利诺斯工具制品有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年6月16日
【公告号】EP3010712A1
【专利说明】具有交叉层压薄膜的防水膜
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年6月19日提交的序列号为61/836,750的美国临时专利申请的 权益和优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003] 使建筑结构如墙或地板有效防水的能力是极为重要的。防水对于防止湿气侵入下 面的基材和结构并降解下面的基材和结构是很重要的。
[0004] 在一个实例中，在浴室、淋浴室等可能出现潮湿环境和湿气和/或水侵入的地方， 需要在瓷砖和下面的基材(例如，墙或地板)和支撑结构（例如，双头螺柱)之间具有防水表 面。水往往会渗入瓷砖墙和下面的地板的后面、穿过水泥浆并进入墙和地板基材中。如果下 面的基材是由抗水的或者也许甚至是防水材料制成，则会使对基材和下面的结构的潜在损 害最小化。例如，水泥板或抗水石膏墙板通常被用作淋浴室等中的基材。
[0005] 然而，这种材料并不是固有防水的且可能会随时间而劣化。此外，在使用中，由板 所形成的材料可进行切割，且在板被置于一起的位置会使用接缝，如沿着延伸表面、在角落 处、在开口周围等处使用接缝，其加剧了水侵入和造成劣化的可能性。就这点而言，可能会 出现水和/或湿气侵入基板或穿过基材并进入下面的结构中，除非在其整个表面上使用防 水元件来保护这些基材。
[0006] 其他材料也是已知的。例如，可从Schluter购得的KERDI-B0ARD是用于可能经受高 湿气的区域中的多组分的防水板。然而，由于其为需要接缝和切割以容纳表面、角落等的较 长伸展的刚性构件，所以必须用防水元件处理接缝和渗透。
[0007] 因此，需要一种用于在新构造、重塑和改造中的高湿气环境中使用的防水元件。理 想的是，这种元件是柔性的且以片材或卷的形式。更理想的是，这种元件被形成膜，其具有 足够的柔性以允许在不使用接缝和接头的情况下在角落、弯曲的区域等中使用。进一步更 理想的是，这种材料具有足够的强度，例如，高强度以防在例如，建筑工地上使用时产生撕 裂和刺破。
【发明内容】
[0008] -种膜包括具有第一和第二表面的第一非织造层、交叉层压薄膜、具有第一和第 二表面的第二非织造层以及位于第一非织造第一表面和交叉层压薄膜之间和在第二非织 造第一表面和交叉层压薄膜之间的粘结层。
[0009] 交叉层压薄膜可以是取向的交叉层压薄膜。在一个实施例中，定向的交叉层压薄 膜为高密度聚乙烯(HDPE)取向的交叉层压薄膜。在一个实施例中，HDPE取向的交叉层压薄 膜具有约为千分之3.0英寸(密耳)的厚度。
[0010] 粘结层可以是聚烯烃或聚烯烃共聚物或其共混物。在一个实施例中，粘结层为基 于丙烯的弹性体共混物。一种共混物为与低密度聚乙烯(LDPE)的共混物。在这种共混物中， 基于丙烯的弹性体可以是以粘结层共混物的约10%至约60% (重量)存在，且可以是共混物 的约25 % (重量），并且LDPE可以是以粘结层共混物的约40 %至约90 % (重量)存在，且可以 是共混物的约75% (重量）。粘结层可以是以每令膜约5镑至每令膜约20镑存在或施加，且可 以是每令约7镑至每令约10镑。
[0011] 非织造层可以是聚丙烯无纺布。该布可具有约0.5盎司每平方码(osy)至约4.Oosy 的基重，也可以是约〇.9osy。
[0012] 防水膜可被形成为具有带有第一和第二表面的第一和第二聚丙烯非织造层、HDPE 取向的交叉层压薄膜层和位于第一非织造第一表面和取向的交叉层压薄膜层之间以及在 第二非织造第一表面和取向的交叉层压薄膜层之间的粘结层。粘结层可以是丙烯基弹性体 或丙烯基弹性体共混物。
[0013] 第一和第二聚丙烯非织造层中的每一个均可具有约为0.9osy的基重，HDPE取向交 叉层压薄膜层可具有约为3.0密耳的厚度，并且每一粘结层的含量可为每令膜约7至约10 镑。在这样的膜中，粘结层为丙烯基弹性体与LDPE共混物，其中丙烯基弹性体的含量为共混 物重量的约25%，且其中LDPE的含量为共混物重量的约75%。
[0014] -种制造防水膜的方法包括在均具有第一和第二表面的第一和第二聚丙烯非织 造层之间粘附交叉层压薄膜层。在这种方法中，交叉层压薄膜层可以是取向交叉层压薄膜 层，如HDPE取向交叉层压薄膜层。在这种方法中，粘附步骤可通过在第一非织造层和取向交 叉层压薄膜之间涂覆粘结层，并在第二非织造层和取向交叉层压薄膜之间涂覆粘结层而进 行。
[0015] 粘附步骤可包括在取向交叉层压薄膜层的一侧将第一非织造层层压至取向交叉 层压薄膜层，并且在交叉层压薄膜层的相对侧将第二非织造层层压至取向交叉层压薄膜 层。层压步骤可使用挤出层压而进行。
[0016] 在一个实施例中，一种在基材和瓷砖墙之间建立防水屏障的方法包括在基材上涂 覆防水膜，该防水膜具有带有第一和第二表面的第一非织造层、交叉层压薄膜层、带有第一 和第二表面的第二非织造层以及位于第一非织造第一表面和交叉层压薄膜之间的粘结层 和在第二非织造第一表面和交叉层压薄膜之间的粘结层。然后在防水膜上涂覆瓷砖。该方 法可包括以下步骤:将薄粘合剂(thinset adhesive)的涂层涂覆在基材上;将防水膜涂覆 至薄粘合剂，将第二个薄的涂层涂覆在膜上，并将瓷砖涂覆至薄粘合剂的涂层上。
[0017] 根据结合权利要求的下列详细描述，本发明的这些和其他特性和优点将变得显而 易见。
【附图说明】
[0018] 在查阅下列详细描述和附图后，对于本相关领域普通技术人员来说，本发明的权 益和优点将变得更加显而易见，其中：
[0019] 图1为具有交叉层压薄膜的防水膜的横截面视图；以及
[0020] 图2为将瓷砖涂覆至墙或地板时膜的示例性用途的横截面视图。
【具体实施方式】
[0021] 虽然本公开易于以各种形式实现实施例，但在附图中示出并将在之后描述一个或 多个实施例，要理解的是，本公开应该被认为是其示例说明并且并不旨在局限于特定实施 例或示出的实施例。
[0022]图1示出具有交叉层压薄膜的防水膜10。膜10的实施例被形成为具有ABCBA的结构 的层压物，其中A为非织造片材12，B为聚合物粘结树脂层14且C为取向交叉层压薄膜16。 [0023] 一个非织造片材12为聚丙烯(PP)无纺布，其具有约0.5〇sy至约4.Oosy的基重，且 可以是约0 · 9osy。合适的材料为可从Hanes Companies，Inc ·购得的Elite IOOLt .Grey# 49623。这种材料具有每个ASTM D 3776M-09A的每平方码约0.9盎司（osy)的基重、在每个 ASTM D 5034-09的机器方向为约75%且在横向为约85%的伸长度、在每个ASTM D 5034-09 的机器方向为约86牛顿/2.54厘米(N/2.54cm)且在横向为约70N/2.54cm的抓力拉伸强度以 及在每个ASTM D 5034-09的机器方向为约7镑（Ibs)且在每个ASTM D 5733-09的横向为9.7 镑的捕捉撕裂强度。
[0024]用于非织造片材12的其他合适的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)，例如， PET点连接的非织造材料。其他合适的材料将是本领域的技术人员所公认的。
[0025] 聚合物粘结层14在非织造片材12和取向交叉层压薄膜16之间提供粘附力(如下面 所讨论的）。粘结层可以是聚烯烃或聚烯烃共聚物或其共混物。在一个实施例中，粘结层为 丙烯基弹性体共混物。一种共混物为与低密度聚乙烯(LDPE)的共混物。在这种共混物中，丙 烯基弹性体的含量可以是粘结层共混物重量的约10%至约60%且可以是共混物重量的约 25%，并且LDPE的含量可以是粘结层共混物重量的约40%至约90%且可以是共混物重量的 约75%。粘结层的含量可以是每令膜约5镑至每令膜约20镑，且可以是每令约7镑至每令约 10镑。一个适合的LDPE可从West lake Chemical Corporat ion按名称EC808而购得。其他合 适的材料包括LyondellBasell NA214。
[0026] 一个合适的丙烯基弹性体可从Exxon-Mobil Chemical按Vistamaxx? 6202而购 得。其他合适的材料包括热塑性聚稀经，如Adflex Z 108,其可从LyondellBasell Industries购得。在一个实施例中，粘结层14是由约75% (重量）的LDPE和25% (重量）的丙 烯基弹性体的共混物而制成的。特定配方可按本领域的技术人员所公认的方式而变化。
[0027] -个合适的交叉层压薄膜16为取向交叉层压聚烯烃，如可从VALERON? Strength Films of Houston，Texas购得的高密度聚乙稀(HDPE)薄膜。取向交叉层压HDPE 薄膜16具有约为3.0密耳的厚度。VALERON⑩Strength Films的品牌薄膜为由两个薄膜 层或叠层的交叉层压物所制成的HDPE材料，其中的每一层均进行挤出并以连续的螺旋形进 行斜切以获得与机器方向的角度为1度和89度之间的分子取向。然后，对斜切的薄膜叠层进 行交叉层压，且可以是但不一定是利用在薄膜层之间的粘合剂或聚合物进行交叉层压以形 成编织物。在与本申请共同转让且通过引用并入本文的序列号为6,284,344的Bames的美国 专利中公开并描述了这种薄膜。其他材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚烯烃，包括聚 丙烯(PP)、聚酰胺和共挤出的聚合物材料被考虑作为用作取向交叉层压薄膜16。这种薄膜， 例如VALERON" Strength Films的品牌薄膜，可被提供作为包括两个以上叠层的材料； 这种薄膜处于本公开的范围和精神之中。
[0028]在本膜10中，非织造层12为聚丙烯非织造材料，其基重为约0.9osy，且如上面所提 及的，粘结层为75% (重量）的LDPE和25% (重量）的丙烯弹性体的共混物。每个粘结层14的 含量为每令约7-10镑，且在一个实施例中，为每令膜10约8镑，且取向交叉层压薄膜16为3.0 密耳的 VALE.RON?Strength Films品牌薄膜。
[0029] 可以考虑的是，膜10将用层压工艺制造。例如，在一个挤出层压工艺中，在第一道 层压中，使用形成部分成形的膜的每令约7至10镑的粘结层14a共混物将非织造材料12a层 压成取向交叉层压薄膜16。在第二道层压中，非织造材料 12b被层压至取向交叉层压薄膜16 的相对侧，其再次使用每令约7至10镑的粘结层14b共混物以形成上述的ABCBA结构。也可考 虑其他工艺和其他层压工艺，包括粘合剂、无溶剂粘合等。
[0030] 还已发现粘结层14可由基本上100%的丙稀弹性体（例如，100%的Vistamaxx? 6202)所制成且膜10也被形成为具有这样的功能。
[0031] 在一个所考虑的用途中，如在图2中所示，膜10是被用作在淋浴室中的墙和地板瓷 砖T后或在用于防水或防止反射开裂的地板下的防水膜。用薄粘合剂Al(这种粘合剂将是本 领域的技术人员所公认的)将膜10涂覆至瓷砖区域中的基材S(例如，石膏板、水泥板等）。在 足够的干燥/固化时间（约24小时）后，使用薄粘合剂A2将瓷砖T粘附至膜10的另一侧。将理 解的是，可在不需要接缝等的情况下遍及角落、在表面不规则上和在非线性位置处(例如， 弯曲的或曲线的表面)涂覆膜10。
[0032] 在一个实施例中，一种在基材和瓷砖墙之间建立防水屏障的方法包括在基材上涂 覆防水膜，该防水膜具有：带有第一和第二表面的第一非织造层、交叉层压薄膜层、带有第 一和第二表面的第二非织造层以及位于第一非织造第一表面与交叉层压薄膜之间和位于 第二非织造第一表面与交叉层压薄膜之间的粘结层。然后在防水膜上施加瓷砖。该方法可 包括将薄粘合剂的涂层涂覆在基材上，将防水膜涂覆至薄粘合剂上，将第二薄的涂层涂覆 在膜上，并将瓷砖施加至薄粘合剂的涂层上。交叉层压薄膜可以是取向交叉层压薄膜。
[0033] 已发现本膜在高强度结构中提供了令人惊奇的柔性和很轻的重量。由柔性薄膜， 如VALERQN?品牌薄膜所提供的强度和物理性能允许在非织造表面层之间使用显著减 少的聚合物。这允许比已知产品更具柔性的更薄的结构。此外，这提供了更容易进行处理并 且更容易涂覆至工作区域的膜。这是因为薄膜层可以是相对薄的元件(约3.0密耳），其具有 减小的刚性以使得它更容易地将产品嵌入被涂覆至墙结构的薄粘合剂中，并且还允许薄膜 与角落、曲线表面(如拱形物等）以及表面不规则处相适应。由于其自身的重量，在涂覆期 间，膜10的轻重量有助于防止其沿墙向下滑动。
[0034] 此外，膜提供了针对水蒸气的极好的屏障。定向薄膜，如HDPE基VALERONv品 牌薄膜提供了针对水蒸气的极好的屏障，其允许在常规的蒸汽淋浴室中使用。已知的低级 屏障元件要求较厚的聚合物层以满足用于蒸汽淋浴室的要求。这导致了更厚、柔性更差且 更重的膜。
[0035] 将根据本公开的膜的一个样品与用于可能经受高湿气的区域中的市售的防水膜 的样品进行比较。样本被测试了：根据标准ASTM D 882按每英寸镑(镑/英寸)在机器方向和 横向上测得的拉伸断裂、根据标准ASTM D 1938按每英寸镑(镑/英寸)在机器方向和横向上 测得的抗撕裂蔓延性(裤形撕裂）、根据修订的标准ASTM D 781(mod)按千克厘米(kg*cm)测 得的Toyo冲击以及根据标准ASTM E96-程序E而在37.8C和90%的相对温度下按US Perms (每小时、每平方英尺、每英寸汞1粒水蒸气)测得的水蒸气传输率(WVTR)。每个样品的基重 也进行了测量。在下表1中示出了其结果。
[0037] 表1-本膜和市售防水膜的各种物理性质的比较
[0038] 如能从上述表1的数据看出的，与市售的防水膜相比，根据本公开的膜具有多个优 点。本膜的重量更轻且在每个所测试的类别中更强。此外，当在37.8C和90%的相对湿度下 进行测试时，其表现出更低的水蒸气传输率。
[0039] 粘结层或树脂，例如用于层压非织造材料和取向的交叉层压薄膜层的弹性体，为 HDPE基薄膜以及PP或其他基的非织造材料提供了优异的粘附性。再一次地，粘结层的特定 配方可进行变化以满足需要在取向交叉层压薄膜和非织造材料之间的粘附性的要求和适 用性。弹性体粘结层降低了层压层的刚性，进一步地强化了膜的柔性。
[0040] 在本公开中，词语"一(a)"或"一种(an)"将被理解为包括单数和复数。反之，对复 数项的任何引用应在适当情况下包括单数。
[0041] 从上文将观察到，可在不脱离本膜的新颖概念的真实精神和范围的情况下进行许 多修改和变化。应当理解的是，其不旨在或不应被推断为相对于所示的特定实施例限制。本 公开旨在通过所附权利要求书涵盖落在权利要求书的范围之中的所有这样的修改。
【主权项】
1. 一种膜，其包括： 第一非织造层，其具有第一和第二表面； 交叉层压薄膜层； 第二非织造层，其具有第一和第二表面；以及 粘结层，其位于所述第一非织造第一表面和所述取向的薄膜之间以及位于所述第二非 织造第一表面和所述取向的薄膜之间。2. 根据权利要求1所述的膜，其中所述交叉层压薄膜由两个层形成，所述两个层被机械 地取向形成取向的交叉层压薄膜。3. 根据权利要求2所述的膜，其中所述取向的交叉层压薄膜是由高密度聚乙烯(HDPE) 制成。4. 根据权利要求1所述的膜，其中所述粘结层是聚烯烃或聚烯烃共聚物或其共混物。5. 根据权利要求1所述的膜，其中所述粘结层为丙烯基弹性体共混物。6. 根据权利要求5所述的膜，其中所述丙烯基弹性体共混物包括低密度聚乙烯(LDPE)。7. 根据权利要求6所述的膜，其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约 10%至约60%，且其中所述LDPE的含量为所述共混物重量的约40%至约90%。8. 根据权利要求6所述的膜，其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约 25%，且其中所述LDPE的含量为所述共混物重量的约75%。9. 根据权利要求1所述的膜，其中所述粘结层的含量为每令膜约5至约20镑。10. 根据权利要求9所述的膜，其中所述粘结层的含量为每令膜约7至约10镑。11. 根据权利要求1所述的膜，其中所述非织造层为聚丙烯非织造织物。12. 根据权利要求1所述的膜，其中所述聚丙烯非织造织物具有约0.5osy至约4.0osy的 基重。13. 根据权利要求12所述的膜，其中所述聚丙烯非织造织物具有约0.9osy的基重。14. 根据权利要求3所述的膜，其中所述HDPE取向交叉层压薄膜具有约3.0密耳的厚度。15. -种防水膜，其包括： 第一和第二聚丙烯非织造层，所述第一和第二聚丙烯非织造层均具有第一和第二表 面； HDPE取向交叉层压薄膜层；以及 粘结层，其位于所述第一非织造第一表面和所述取向交叉层压薄膜层之间以及位于所 述第二非织造第一表面和所述取向交叉层压薄膜层之间，所述粘结层为丙烯基弹性体或丙 烯基础弹性体共混物。16. 根据权利要求15所述的防水膜，其中所述第一和第二聚丙烯非织造层中的每一个 均具有约为〇. 9osy的基重，所述HDPE取向交叉层压薄膜层具有约3.0密耳的厚度，并且每一 粘结层的含量为每令膜约7至约10镑。17. 根据权利要求15所述的防水膜，其中所述粘结层为丙烯基弹性体与LDPE共混物，且 其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约25%，且其中所述LDPE的含量为所述 共混物重量的约75 %。18. -种制造防水膜的方法，其包括下列步骤： 将HDPE交叉层压薄膜层粘附在均具有第一和第二表面的第一和第二聚丙烯非织造层 之间。19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述交叉层压薄膜为取向交叉层压薄膜。20. 根据权利要求18所述的方法，其中所述粘附步骤是通过将粘结层涂覆在所述第一 非织造层与所述交叉层压薄膜层之间和将粘结层涂覆在所述第二非织造层与所述交叉层 压薄膜层之间来实现的。21. 根据权利要求20所述的方法，其包括在所述交叉层压薄膜层的一侧将所述第一非 织造层层压至所述交叉层压薄膜层，并在与所述交叉层压薄膜层的所述一侧相对的一侧将 所述第二非织造层层压至所述交叉层压薄膜层。22. 根据权利要求21所述的方法，其中所述层压步骤为挤出层压。23. -种在基材和瓷砖墙之间建立防水屏障的方法，其包括： 在所述基材上涂覆防水膜，所述防水膜具有:带有第一和第二表面的第一非织造层、交 叉层压薄膜层、带有第一和第二表面的第二非织造层以及位于所述第一非织造第一表面与 所述交叉层压薄膜之间和在所述第二非织造第一表面与所述交叉层压薄膜之间的粘结层； 以及 在所述防水膜上施加瓷砖。24. 根据权利要求23所述的方法，其包括以下步骤:将薄粘合剂的涂层涂覆在所述基材 上;将所述防水膜涂覆至所述薄粘合剂上，将第二薄涂层涂覆在所述膜上，并将所述瓷砖施 加至所述薄粘合剂的涂层上。25. -种用于使曲线成品表面防水的柔性膜，其包括： 第一和第二聚丙烯非织造层，所述第一和第二聚丙烯非织造层均具有第一和第二表 面； 交叉层压薄膜层；以及 粘结层，其位于所述第一非织造第一表面与所述交叉层压薄膜层之间以及位于所述第 二非织造第一表面与所述交叉层压薄膜层之间，所述粘结层为丙烯基弹性体或丙烯基弹性 体共混物， 其中所述柔性膜可以被无缝涂覆至位于曲线表面上的基材，用于防水。26. 根据权利要求25所述的柔性防水膜，其中所述交叉层压薄膜层为取向交叉层压薄 膜层。27. 根据权利要求26所述的柔性防水膜，其中所述取向交叉层压薄膜层为HDPE取向交 叉层压薄膜。28. 根据权利要求27所述的柔性防水膜，其中所述第一和第二聚丙烯非织造层中的每 一个均具有约〇. 9osy的基重，所述取向交叉层压薄膜层具有约3.0密耳的厚度，并且每一粘 结层的含量为每令膜约7至约10镑。29. 根据权利要求25所述的柔性防水膜，其中所述粘结层为的丙烯基弹性体与LDPE共 混物，且其中所述丙烯基弹性体的含量为所述共混物重量的约25%，且其中所述LDPE的含 量为所述共混物重量的约75%。
【专利摘要】一种防水膜包括第一和第二非织造层，其每个非织造层均具有第一和第二表面。交叉层压薄膜层被设置在所述第一和第二非织造层之间。粘结层被涂覆在所述非织造层和所述交叉层压薄膜之间。还公开了一种制造防水膜的方法、一种在基材和瓷砖之间建立防水屏障的方法以及一种用于使用在曲线表面的柔性膜。
【IPC分类】B32B5/26, B32B27/08, B32B27/32, B32B5/24, B32B7/12, B32B27/12, B32B5/22, B32B5/02
【公开号】CN105492197
【申请号】CN201480045478
【发明人】迈克尔·J·伦奇吉, 彼得·尼尔森, 威廉·M·德吉思
【申请人】伊利诺斯工具制品有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年6月16日
【公告号】EP3010712A1
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