DE102021120802B4 - Mehrschichtfolie, abdichtungsmaterial, deren verwendung und herstellungsverfahren - Google Patents

Abstract

Mehrschichtfolie (100) mit asymmetrischer Schichtenabfolge umfassend die Schichten:eine erste Schicht (110) umfassend Polypropylen heterophasiges (Block)copolymer und/oder Polypropylen-Homopolymer;eine zweite Schicht (130) bestehend aus einer Lage umfassend Polyamid-Copolymer sowie ein Nukleierungsmittel;wobei zwischen der ersten Schicht (110) und der zweiten Schicht (130) eine dritte Schicht (120) umfassend ein Haftvermittlungsmittel angeordnet ist,wobei das Nukleierungsmittel Talkum mit einer durchschnittlichen Teilchengröße (D50), gemessen durch Schwerkraft-Flüssigkeitssedimentation nach ISO 13317-3:2001 („Determination of particle size distribution by gravitational liquid sedimentation methods - Part 3: X-ray gravitational technique“), mit einem Akkumulationsgrad von 50 % von 0,5 bis 5 µm, ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Mehrschichtfolie, ein Abdichtungsmaterial, umfassend eine solche Mehrschichtfolie, sowie Herstellungsverfahren und Verwendung der Mehrschichtfolie und des Abdichtungsmaterials.
• Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Mehrschichtfolien bekannt, welche sich für eine Vielzahl technischer Anwendungen eignen.
• Für einige dieser technischen Anwendungen ist es jedoch vorteilhaft, dass sich die dafür eingesetzten Mehrschichtfolien durch eine Kombination ganz bestimmter mechanischer Eigenschaften sowie durch spezifische Barriere-Eigenschaften auszeichnen. Dies gilt besonders für Mehrschichtfolien, die zur Herstellung von Abdichtungsbahnen, insbesondere Bitumen-Abdichtungsbahnen, verwendet werden. Solche Bitumen-Abdichtungsbahnen werden beispielsweise zur Dachabdeckung eingesetzt. Hierbei ist für USA und Kanada die Norm ASTM 1970 in dem Abschnitt „Standard Specification for Self-Adhering Polymer Modified Bituminous Sheet Materials Used as Steep Roofing Underlayment for Ice Dam Protection“ relevant.
• Im Stand der Technik sind derartige Abdichtungsbahnen umfassend Mehrschichtfolien bereits bekannt.
• Nachteilig bei diesen unter Einsatz von Mehrschichtfolien hergestellten Abdichtungsbahnen ist jedoch, dass diese oftmals keine ausreichende Barrierewirkung gegenüber Ölen, insbesondere Mineralölen aufweisen. Solche Öle sind insbesondere Bestandteile von Bitumen-Massen. Eine Migration dieser Öle aus der Bitumen-Masse in die Mehrschichtfolie bewirkt nicht nur eine Austrocknung der bituminösen Masse, sondern auch eine Haftungsverringerung der Mehrschichtfolie, so dass sich diese mit der Zeit von der Bitumen-Masse ablöst.
• Ferner zeichnen sich die aus dem Stand der Technik zur Herstellung von Abdichtungsbahnen verwendeten Mehrschichtfolien oftmals durch schlechte mechanische Eigenschaften, wie einer nicht ausreichenden Reißkraft, Faltenbildung, schlechte Weiterreißeigenschaften und einer zu geringen Durchstoßfestigkeit, aus. Gerade Abdichtungsbahnen umfassend Mehrschichtfolien, wie z.B. Abdichtungsbahnen für Dachabdeckungen stellen jedoch hohe mechanische Anforderungen an die Mehrschichtfolien, da diese durch Begehung, Lagerung und Bewegung von Baumaterial sowie Witterungseinflüssen hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
• DE 102017122004 A1 betrifft eine Mehrschichtfolie umfassend eine Schicht (a) und eine Schicht (c), jeweils basierend auf wenigstens einem Propylen-Copolymer in einer Menge von wenigstens 15 Gew.-%, wenigstens einem Propylen-Polymer in einer Menge von wenigstens 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a) bzw. (c), wenigstens eine mehrlagige, innenliegende Schicht (b) basierend auf wenigstens einem Homo- und/oder Copolyamid mit Isophorondiamin-Einheiten als Polyamid-Komponente, Haftvermittlerschichten (d) und (e), wobei die Dicke der mehrlagigen Schicht (b) wenigstens 50% der Gesamtdicke der Mehrschichtfolie beträgt.
• DE 102009057862 A1 betrifft eine Mehrschichtfolie umfassend eine Schicht (a) und eine Schicht (c), jeweils basierend auf wenigstens einem Propylen-Copolymer in einer Menge von wenigstens 30 Gew.-% und wenigstens einem Propylen-Homopolymer in einer Menge von wenigstens 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (a) bzw. (c), wobei sich diese Polymer-Komponenten jeweils immer auf 100 Gew.-% addieren, wenigstens eine innenliegende Schicht (b) basierend auf wenigstens einem Homo- und/oder Copolyamid mit Isophorondiamin-Einheiten als Polyamid-Komponente, jeweils eine zwischen den Schichten (a) und (b) bzw. (b) und (c) angeordnete Haftvermittlerschicht (d) bzw. (e), jeweils basierend auf wenigstens einem modifizierten thermoplastischen Olefin-Homo- oder Copolymeren, eine eine solche Mehrschichtfolie umfassende Abdichtungsbahn sowie deren Verwendung zur Dachabdeckung.
• Die bisher produzierten 5-Schicht Barriere-Folien neigen aufgrund der, um die mechanischen Anforderungen zu erfüllen, vorliegenden Dicke zu einer starken Faltenbildung in den Endprodukten. Diese Falten können bei den hergestellten Abdichtungsbahnen und Klebebänder zu Undichtigkeit führen und somit die Funktionalität der Produkte bis zum Produktversagen negativ beeinflussen.
• EP 3 074 228 B1 beschreibt eine drei-Schichtfolie gleichen Aufbaus und für die gleiche Anwendung. Ist aber analog der Beschreibung bzw. aufgrund fehlender Details so nicht darstellbar, wesentliche Punkte für eine Produktion fehlen (Nuklierungsmittel bzw. Wasserbad). Ein solches Produkt würde sich selbstständig zu einer Seiteeinrollen, wahrscheinlich der Polypropylenseite.
• EP 3 074 228 B1 beschreibt eine weitere Fünf-Schicht-Folie allerdings mit anderen Polypropylen-Außenschichten
• DE 10 2017 122 004 A1 offenbart eine Mehrschichtfolie, die in Abdichtungsbahnen eingesetzt wird und die die folgenden Schichten umfassen kann: eine Schicht (a) aus einem Propylen-Homopolymer, eine mehrlagige Schicht (b), basierend auf einem Homo- und/oder Copolyamid und eine zwischen den Schichten (a) und (b) angeordnete Haftvermittlerschicht (d). Jede der Schichten kann unabhängig voneinander Additive aufweisen, wie z.B. Nukleierungsmittel, Antiblockmittel, Farbpigmente oder auch Füllstoffe. Die Folie, die durch Coextrusion hergestellt wird, kann mit Bitumen beschichtet sein.
• US 4 735 855 A offenbart ein thermoformbares Polymerlaminat mit guten optischen Eigenschaften, verlängerter Lagerfähigkeit und Gedächtniseigenschaften umfassend eine ein Sauerstoffbarrierematerial umfassende Kernschicht, eine auf jeder Oberfläche der Kernschicht angeordnete Polyamidschicht, wobei das Polyamid kontrollierte Kristallinität aufweist; eine Versiegelungsschicht; eine ein Feuchtigkeitssperrmaterial umfassende äußere Schicht; und eine Zwischenschicht, die zwischen der Polyamidschicht und jeder Polyamidschicht und der Dichtungsschicht bzw. der Außenschicht und Außenschicht angeordnet ist und ein anhyridgepfropftes Polyolefin umfasst. Die kontrollierte Kristallinät der Polyamidschicht wird durch Verwendung eines Nukleierungsmittels, vorzugsweise Talkum, erzielt.
• Es besteht daher ein Bedarf an Mehrschichtfolien, die sich sowohl durch sehr gute Barriere-Eigenschaften gegenüber Ölen als auch durch eine sehr gute mechanische Stabilität auszeichnen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Mehrschichtfolien zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine sehr gute Barrierewirkung gegenüber Ölen und durch verbesserte mechanische Eigenschaften, wie eine verbesserte Weiterreißfestigkeit, Durchstoßfestigkeit, geringe Faltenbildung und eine gute Reißkraft, gegenüber bekannten Mehrschichtfolien auszeichnen.
  Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Abdichtungsmaterials, das eine solche Mehrschichtfolie umfasst. Noch weitere Aufgaben sind es, Verfahren für die Herstellung der Mehrschichtfolie und des Abdichtungsmaterials sowie deren Verwendungen anzugeben.
• Die vorstehenden Aufgaben werden durch die Bereitstellung einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, einem Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 9, einem Abdichtungsmaterial nach Anspruch 10, einer Verwendung der Mehrschichtfolie nach Anspruch 13 und einer Verwendung des Abdichtungsmaterials nach Anspruch 14 gelöst.
• In einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Mehrschichtfolie mit asymmetrische Schichtenabfolge nach Anspruch 1 bereitgestellt. Vorzugsweise besteht die Mehrschichtfolie aus der ersten, zweiten und dritten Schicht und ist somit eine Dreischichtfolie aus erster Schicht (Außenschicht), zweiter Schicht (Außenschicht) und dritter Schicht (Mittelschicht). Erfindungsgemäß kann eine Schicht aus einer einzigen Lage oder mehreren gleichartigen Lagen bestehen.
• Ohne einer bestimmten Theorie anzuhängen, wird angenommen, dass durch die Zugabe eines Nuklierungsmittels als Keimbildner zur Kristallitbildung eine homogene und feinkörnige Kristallitstruktur begünstigt wird. Es wird weiter angenommenn, dass eine derartige Kristallitstruktur maßhaltige Kunststoffprodukte, die insbesondere sehr wenig oder keine Aufrollneigung bzw. Curling aufweisen, begünstigt.
• Erfindungsgemäß ist das Nukleierungsmittel Talkum.
• Erfindungsgemäß weist das Nukleierungsmittel eine durchschnittliche Teilchengröße (D50), gemessen durch Schwerkraft-Flüssigkeitssedimentation nach ISO 13317-3:2001 („Determination of particle size distribution by gravitational liquid sedimentation methods - Part 3: X-ray gravitational technique“), mit einem Akkumulationsgrad von 50 % von 0,5 bis 5 µm, vorzugsweise 0,5 bis 4 µm, insbesondere weiter bevorzugt 1 bis 3 µm, insbesondere 1,5 bis 2,5 µm auf.
• Vorzugsweise ist das Nukleierungsmittel in der zweiten Schicht (130) in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-% vorhanden.
• Überaschenderweise weist die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie im Vergleich zu den bisher bekannten 5-Schicht Barriere-Folien eine geringere Neigung zur Faltenbildung in den Endprodukten auf. Mit der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie können daher Abdichtungsbahnen und Klebebänder hergestellt werden, die eine hohe Dichtigkeit aufweisen und über eine lange Zeitdauer behalten. Dieser Effekt beruht unter anderem darauf, dass die erfindungsgemäße Folie trotz Einhaltung der mechanischen Erfordernisse nach ASTM 1970 vergleichsweise dünn hergestellt werden kann und daher eine Stauchfähigkeit besitzt, die einer innenliegenden Wicklung der Folie widersteht.
• Zudem kann die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie umfassend die erfindungsgemäße Schichtenabfolge Polyamid/ Haftvermittler/ Polypropylen direkt auf der Polyamid-Seite mit der Klebermasse beschichtet werden. Eine direkte Beschichtung des Polyamids hat gegenüber der Beschichtung von Polypropylen den Vorteil, dass Polyamid wesentlich temperaturbeständiger ist und somit thermisch induzierte Materialveränderungen wie Falten in geringerem Maße auftreten. Zudem ist die Verbundhaftung zwischen Polyamid und Butyl-/ Bitumenklebermassen mindestens gleichwertig bzw. besser als die Verbundhaftung von Polypropylen oder HDPE gegen solche Klebersysteme und trägt zur Verhinderung einer Delamination der Folie und des jeweiligen Klebersystems bei.
• Zudem kann bei der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie bei Beschichtung auf der Polyamidseite mit Klebemasse eine Migration von Takifierem bzw. Ölen aus den Bitumen- bzw. Butyl-basierenden Klebemassen weitgehend vermieden werden. Daher können auch Quelleffekte und/ oder eine Nachkristallisation der ersten Schicht umfassend heterophasiges Polypropylen-(Block)copolymer und/oder Polypropylen-Homopolymer vermieden werden. Im Vergleich zum Stand der Technik wird daher ein Bimetall-Effekt vermieden, der zu einem sog. Schüssel-Effekt (auf Englisch: „curling effect“) der Folie führt und letztendlich eine Delamination der Folie von der Klebemasse oder des Folien-Kleberlaminats vom Untergrund hervorruft.
• Schließlich ist die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie bei Beschichtung mit Klebemasse auf der Polyamidseite, insbesondere beim Einsatz von bitumenbasierenden Klebstoffen, gut gegen ein Versagen der zur Klebemasse liegenden Haftvermittlerschicht aufgrund von chemischen Reaktionen durch die Kombination von Öl und Licht geschützt.
• Erfindungsgemäß umfasst die erste Schicht beliebige Anteile an heterophasigen Polypropylen-(Block)copolymer und Polypropylen-Homopolymer.
• Bevorzugt enthält die erste Schicht mindestens 40 Gew-% Homo-Polypropylen, insbesondere in einem Bereich von 50 bis 90 Gew-%. Hierdurch wird die mechanische Festigkeit und Temperaturbeständigkeit der Mehrschichtfolie weiter verbessert.
• Die zweite Schicht kann beliebige Anteile Polyamid-Copolymer und/oder Polyamid-Homopolymer umfassen.
• Homo-Polyamide lassen sich im Gegensatz zu Copolyamiden mittels einer einzigen Wiederholeinheit beschreiben. Die Homo-Polyamide und/oder Copolyamide können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die thermoplastische aliphatische, teilaromatische und aromatische Homo- oder Copolyamide umfasst. Diese Homo-Polyamide und Copolyamide können aus Diaminen, wie beispielsweise aliphatischen Diaminen mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen, insbesondere Hexamethylendiamin und/oder Isophorondiamin, und aromatischen Diaminen mit sechs bis zehn Kohlenstoffatomen, insbesondere p-Pheylendiamin, sowie aus Dicarbonsäuren, aliphatischen und aromatischen Dicarbonsäuren mit sechs bis vierzehn Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Adipinsäure, Terephthalsäure oder Isoterephthalsäure, und aus Lactamen, beispielsweise ε-Caprolactam ausgewählt sein. Beispielsweise können als Polyamide Polyamid 6, Polyamid 12, Polyamid 66, Polyamid 6I, Polyamid 6T, Polyamid 6/IPDI deren Copolymere oder Mischungen aus zumindest zwei der Polyamide eingesetzt werden.
• Das Homo-Polyamid umfasst vorzugsweise eine Verbindung, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyamid 6, Polyamid 66 und eine Kombination hiervon besteht. Das Homo-Polyamid kann zu mindestens 80 Gew-% oder vollständig aus diesen Verbindungen, insbesondere Polyamid 6, das auf ε-Caprolactam zurückgeführt werden kann, bestehen.
• Das Copolyamid ist vorzugsweise ein Isophorondiamin-Einheiten enthaltenes Copolyamid. Ein Beispiel für ein solches Copolyamid ist Polyamid 6/IPDI. Es kann 1 bis 10 Gew-%, insbesondere 1,8 bis 7 Gew-%, Isophorondiamin-Einheiten (IPD) enthalten, die zusammen mit Isophthalsäure (I) im IPDI vorliegen. Die 1,3-Anordnung der funktionellen Gruppen im Isophorondiamin (3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin) und in der Isophthalsäure (1,3-Benzodicarbonsäure) haben ein amorphes Polyamid zur Folge. Hierdurch wird eine höhere Weiterreißfestigkeit und Zähigkeit als bei Polyamiden mit hoher Kristallinität erhalten.
• Erfindungsgemäß besteht die zweite Schicht aus einer Lage umfassend Polyamid-Copolymer.
• In einer Referenzbeispiel besteht die zweite Schicht aus mehreren Lagen, wobei einzelne Lagen Homopolyamid, vorzugsweise Polyamid 6, umfassen. Vorzugsweise beträgt die Menge an Homopolyamid, vorzugsweise Polyamid 6, in Bezug auf die Gesamtmenge an Polyamid in allen Lagen der zweiten Schicht (130) bis zu 65 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 49 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 3 bis 9 Gew.-%.
• Erfindungsgemäß umfasst die erfindungsgemäße Mehrfachschicht eine zwischen der ersten und zweiten Schicht angeordnete dritte Schicht umfassend ein Haftvermittlungsmittel. Das Haftvermittlungsmittel kann ein Material aufweisen oder daraus bestehen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus thermoplastischen Polymere, organischen Säuren, organischen Säureanhydriden sowie Mischungen und Verbindungen daraus besteht. Organische Säuren beziehungsweise Säureanhydride sind insbesondere aus Carbonsäuren und Carbonsäureanhydriden ausgewählt. Beispielsweise kann das Haftvermittlungsmittel ein modifiziertes thermoplastisches Polymer, insbesondere ein modifiziertes Polyolefin-Homo-Polymer oder Polyolefin-Copolymer, beispielsweise ein modifiziertes Propylen-Homo-Polymer, Propylen-Copolymer, Ethylen-Homo-Polymer, Ethylenvinylalkohol-Copolymer oder Etyhlenvinylacetat-Copoylmer, welches mit wenigstens einer organischen Säure oder einem organischen Säureanhydrid, beispielsweise Maleinsäureanhydrid modifiziert ist, sein.
• Vorzugsweise ist das Haftvermittlungsmittel ein Haftvermittler auf Basis von maleinsäureanhydridgepfropftem homo-Polypropylen. Eine Haftvermittlerschicht kann auch zu mindestens 70 Gew-%, insbesondere mindestens 80 Gew-%, oder vollständig daraus bestehen.
• Darüber hinaus können die erste Schicht, zweite Schicht und dritte Schicht, wenn notwendig, jeweils unabhängig voneinander ausgewählte Additive enthalten. Diese Additive können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Antioxidantien, Antiblockmittel, Antifogmittel, Antistatika, antimikrobielle Wirkstoffe, Lichtschutzmittel, UV-Absorber, UV-Filter, Farbstoffe, Farbpigmente, Stabilisierungsmittel, insbesondere Hitze-Stabilisatoren, Prozess-Stabilisatoren und UV- und/oder Licht-Stabilisatoren, vorzugsweise basierend auf wenigstens einem sterisch gehinderten Amin (HALS), Prozesshilfsmittel, Flammschutzmittel, Nukleierungsmittel, Kristallisationsmittel, insbesondere Kristallkeimbildner, Gleitmittel, optische Aufheller, Flexibilisierungsmittel, Siegelmittel, Weichmacher, Silane, Abstandshalter, Füllstoffe, Peel-Additive, Wachse, Benetzungsmittel, oberflächenaktive Verbindungen, vorzugsweise Tenside, Dispergiermittel und Kombinationen hiervon umfasst.
• Die erste Schicht, zweite Schicht und dritte Schicht können jeweils unabhängig voneinander 0,01 bis 30 Gew-%, insbesondere 0,1 bis 20 Gew-% eines oder mehrere der vorstehend genannten Additive enthalten. Beispielsweise kann die erste Schicht 5 bis 20 Gew-%, insbesondere 5 bis 15 Gew- %, zum Beispiel 5 Gew-%, Farbstoffe enthalten. Es ist auch zum Schutz der Mehrschichtfolie vorteilhaft, wenn die erste Außenschicht zudem einen UV-Stabilisator, zum Beispiel im Bereich von 0,5 bis 10 Gew-%, insbesondere 1 bis 7 Gew-%, beispielsweise 5 Gew.-%, enthält.
• Vorzugsweise beträgt die Dicke der zweiten Schicht bezogen auf die Gesamtdicke der ersten Schicht, zweiten Schicht und dritten Schicht 20% bis 75%, vorzugsweise 30% bis 70%, besonders bevorzugt 45% bis 68%.
• Vorzugsweise beträgt die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie 40 µm bis 140 µm, vorzugsweise 50 µm bis 130 µm, besonders bevorzugt 55 µm bis 120 µm.
• Vorzugsweise beträgt die Reißfestigkeit der Mehrschichtfolie mehr als 110 N nach ASTM 1970/ASTM D2523. Hierbei gibt ASTM 1970 die zu erzielenden Eigenschaften vor, während ASTM D 2523 unter dem Abschnitt „Standard Practice for Testing Load-Strain Properties of Roofing Membranes“ die anzuwendende Messmethode, Prüflinge, etc. beschreibt.
• In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie nach dem ersten Aspekt bereitgestellt.
• Erfindungsgemäß werden zumindest die erste Schicht, die zweite Schicht und die dazwischen angeordnete dritte Schicht in einem Verfahrensschritt durch Coextrusion erzeugt. Die Mehrschichtfolie wird dabei ausgebildet.
• Die Coextrusion kann insbesondere in Form einer Blasfolien-Coextrusion erfolgen. Dieses Verfahren und die dafür geeigneten Apparaturen sind dem Fachmann an sich bekannt. Die anmeldungsgemäße Mehrschichtfolie ist daher bevorzugt eine sogenannte Blasfolie, insbesondere eine Dreischicht-Blasfolie.
• Sofern die Mehrschichtfolie eine Klebeschicht und gegebenenfalls auch eine Schutzschicht oder Schutzfolie umfasst, so können diese Schichten nach der Coextrusion in mindestens einem weiteren Verfahrensschritt erzeugt werden.
• Durch das Verfahren kann eine Mehrschichtfolie nach zumindest einer anmeldungsgemäßen Ausführungsform hergestellt werden. Die oben gemachten Ausführungen haben daher auch für das Herstellungsverfahren Geltung.
• In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Abdichtungsmaterial umfassend eine Mehrschichtfolie (100) nach dem ersten Aspekt der Erfindung und eine klebrige Masse bereitgestellt. Vorzugsweise ist die klebrige Masse Bitumen oder selbstklebende Abdichtungsmasse. Vorzugsweise ist die klebrige Masse auf die zweite Schicht aufgebracht.
• In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung der Mehrschichtfolie nach dem ersten Aspekt zur Beschichtung, zur Herstellung von Abdichtungsmaterialien oder eines Klebebands bereitgestellt.
• In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung des Abdichtungsmaterials nach dem dritten Aspekt als Baumaterial, zur Dachabdeckung, zur Außenverkleidung, zur Abdeckung von Gebäuden oder Gebäudeteilen oder zur Verkleidung von Rohren bereitgestellt.
• 1 zeigt eine erfindungsgemäße Mehrschichtfolie (100) mit asymmetrischer Schichtenabfolge umfassend eine erste Schicht (110) umfassend Polypropylen-Copolymer und/oder Polypropylen-Homopolymer; eine zweite Schicht (130) bestehend aus einer Lage umfassend Polyamid-Copolymer; wobei zwischen der ersten Schicht (110) und der zweiten Schicht (130) eine dritte Schicht (120) umfassend ein Haftvermittlungsmittel liegt.
• 2 zeigt ein Abdichtungsmaterial (200) umfassend eine Mehrschichtfolie (100) wie in 1 gezeigt und eine auf der zweiten Schicht angeordneten klebrigen Masse (140).
• 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Mehrschichtfolie 100 nach zumindest einer anmeldungsgemäßen Ausführungsform. Die Mehrschichtfolie 100 umfasst eine erste Schicht 110, eine zweite Schicht 130 und eine Mittelschicht 120. Die Mittelschicht 120 ist eine Haftvermittlerschicht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mehrschichtfolie eine Dreischichtfolie bestehend aus einer ersten Außenschicht 110, eine zweiten Außenschicht 130 und eine Mittelschicht 120.
• Die Mehrschichtfolie 100 kann eine Gesamtdicke von 40 bis 140 µm, bevorzugt 50 bis 130 µm, insbesondere 55 bis 120 µm, aufweisen. Die erste Schicht 110 kann eine Schichtdicke von 5 bis 50 µm, insbesondere 10 bis 30 µm, aufweisen. Die dritte Schicht umfassend Haftvermittlungsmittel kann eine Schichtdicke von 1 bis 30 µm, insbesondere 2 bis 20 µm aufweisen. Die zweite Schicht 130 kann eine Schichtdicke von 5 bis 100 µm, bevorzugt 10 bis 80 µm, insbesondere 20 bis 80 µm, aufweisen.
• Die erste Schicht 110 umfasst Homo-Polypropylen, zum Beispiel 40 bis 60 Gew-%, und Polypropylen heterophasiges (block) Copolymer (Ethylen-Anteil 7-9 Gew.-%), zum Beispiel 15 bis 30 Gew-% Polypropylen heterophasiges (block) Copolymer (Ethylen-Anteil 7-9 Gew.-%). Die zweite Schicht 130 umfasst mindestens 30 Gew-% Copolyamid, zum Beispiel 80 bis 100 Gew-% Copolyamid. Das Copolyamid kann insbesondere Isophorondiamin-Einheiten enthalten, wie zum Beispiel Polyamid 6/IPDI. Die Haftvermittlerschichten 120 kann ein mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes bzw. gepfropftes Polypropylen-Polymer enthalten.
• Die in 1 gezeigte Folie kann beispielsweise eine sogenannte Blasfolie, zum Beispiel eine Dreischicht-Blasfolie, sein. Auf der von der dritten Schicht (Mittelschicht) 120 abgewandten Seite der zweiten Schicht (Außenschicht) 130 kann eine Klebeschicht und gegebenenfalls eine Schutzschicht oder eine Schutzfolie aufgebracht sein (hier nicht gezeigt).
• In 2 ist ein schematischer Querschnitt durch ein Abdichtungsmaterial 200 nach zumindest einer Ausführungsform gezeigt. Das Abdichtungsmaterial 200 umfasst eine Mehrschichtfolie 100, wie sie beispielsweise für 1 beschrieben ist. Die Mehrschichtfolie 100 ist auf eine klebrige Masse 140, die zum Beispiel Bitumen umfasst oder draus besteht, auflaminiert. Das in 2 gezeigte Abdichtungsmaterial 200 kann beispielsweise als eine Abdichtungsbahn, insbesondere eine Bitumen-Abdichtungsbahn, mit der Mehrschichtfolie 100 als Oberflächenbeschichtung oder Oberflächenfilm ausgeführt und zum Abdichten oder Abdecken von Dächern oder anderen Gebäudeteilen geeignet sein.
• Die Mehrschichtfolie 100 schützt dabei das wasserundurchlässige Material 70 vor schädlichen Gasen, zum Beispiel Luftsauerstoff, und wirkt als Ölbarriere, insbesondere beim Verlegen des Abdichtungsmaterials.
• Beispiele
• In den Beispielen werden die in nachfolgender Tabelle 1 aufgeführten Abkürzungen verwendet: Tabelle 1

  Kennzeichnung	Bezeichnung	Tm [°C]	Dichte [g/cm3]
  PP Homo	Polypropylen-Homopolymer der Firma Borealis	166	0.9
  PP HeCo	Polypropylen heterophasiges (block) Copolymer der Firma Braskem oder Borealis (Ethylen-Anteil 7-9 Gew.-%)	164	0, 9
  TPO	Polypropylen-Polyethylen Copolymer mit niedrigem EModul	140	0,89
  HV, HV1	Haftvermittelndes Polymer, mit Maleinsäureanhydridgruppen modifiziertes Polypropylen Homopolymer der Firma Mitsui	160	0, 9
  HV2	Haftvermittelndes Polymer, mit Maleinsäureanhydridgruppen modifiziertes thermoplastisches Elastomer der Firma DowDuPont	63	0,87
  CoPA	Copolyamid, gebildet aus eCaprolactam, Isophorondiamin und Isoterephtalsäure, mit einem Isophorondiaminanteil von ca. 5 % der Firma Lanxess	212	1,13
  HomoPA	Polyamid 6 der Firma Lanxess	222	1, 14
  UV-Additiv I	UV stabilisierender Masterbatch der Firma Constab auf Basis eines sterisch gehinderten Amin-Derivates	Keine Angabe	0, 92
  UV-Additiv II	UV stabilisierender Masterbatch	Keine Angabe	0, 93
  	der Firma Schulmann mit einem Additiv Anteil von 10 %
  Farbe	Farbmasterbatche diverser Firmen	Keine Angabe	1, 14

• In den Beispielen wurden Dreischicht-Folien aus den Schichten 110, 120 und 130 durch Blasfolien-Coextrusion erzeugt. Die Schichten hatten folgende Zusammensetzung:
• Beispiel 1
• Tabelle 2

  Beispiel 1 (100 µm)
  Schicht	Beschreibung Schicht	Beschreibung	Anteil in der Schicht [%]	Schichtdicken [µm]
  130	Polyamid 1	CoPA	96,5	16
  		Antiblockmittel (Talkum)	2
  		Nukleierungsmittel	1
  		Prozesshilfsmittel	0,5
  130	Polyamid 2	CoPA	98,5	22
  		Nukleierungsmittel	1
  		Prozesshilfsmittel	0,5
  130	Polyamid 3	CoPA	68,5	10
  		h-PA (PA6)	30
  		Nukleierungsmittel	1
  		Prozesshilfsmittel	1,5
  120	Haftvermittler	HV1	98,5	11
  		UV2	1,5
  110	Polypropylen 1	PP-Homo	54,5	8, 8, 8
  		PP HeCo	30
  		UV2	2
  		Farbe (weiß)	13,5
  110	Polypropylen 2	PP-Homo	52	17
  		PP HeCo	30
  		UV2	2
  		Antiblockmittel (Talkum)	2
  		Prozesshilfsmittel	0,5
  		Farbe (weiß)	13,5

• Beispiel 2
• Tabelle 3

  Beispiel 2 (80 µm)
  Schicht 1	Beschreibung Schicht	Beschreibung	Anteil in der Schicht [%]	Schichtdicken [µm]
  130	Polyamid 1	CoPA	96,5	16
  		Antiblockmittel (Talkum)	2
  		Nukleierungsmittel	1
  		Prozesshilfsmittel	0,5
  130	Polyamid 2	CoPA	98,5	22
  		Nukleierungsmittel	1
  		Prozesshilfsmittel	0,5
  130	Polyamid 3	CoPA	68,5	10
  		h-PA (PA6)	30
  		Nukleierungsmittel	1
  		Prozesshilfsmittel	1,5
  120	Haftvermittler	HV1	98,5	11
  		UV2	1,5
  110	Polypropylen 1	PP-Homo	54,5	12 (3x4)
  		PP HeCo	30
  		UV-Stabilisator	2
  		Farbe (weiß)	13,5
  110	Polypropylen 2	PP-Homo	52	9
  		PP HeCo	30
  		UV-Stabilisator	2
  		Antiblockmittel (Talkum)	2
  		Prozesshilfsmittel	0,5
  		Farbe (weiß)	13,5

• Vergleichsbeispiele
• In den Vergleichsbeispielen wurden Fünfschicht-Folien aus den aufeinanderfolgenden Schichten 1 bis 5 durch Blasfolien-Coextrusion erzeugt. Die Schichten hatten folgende Zusammensetzung:
• Vergleichsbeispiel 1
• Tabelle 4

  Vergl.- beispiel 1	Schicht	Material	Anteil [Gew.- %]	Schichtdicke [µm]	Gesamtdicke [µm]
  	1	PP Homo PP HeCo UV-Additiv I Farbe EBA	30 42,5 2,5 5 20	44	125
  	2	HV1 UV-Additiv II PP Homo	74 1 25	6
  	3	CoPA	100	25
  	4	HV1 UV-Additiv II PP Homo	74 1 25	6
  	5	PP Homo PP HeCo UV-Additiv I Farbe EBA	30 42,5 2,5 5 20	44

• Vergleichsbeispiel 2
• Tabelle 5

  Vergl.- beispiel 2	Schicht	Material	Anteil [Gew.- %]	Schichtdicke [µm]	Gesamtdicke [µm]
  	1	PP Homo PP HeCo UV-Additiv I Farbe EBA	30 42,5 2,5 5 20	34	100
  	2	HV1 UV-Additiv II	74 1	6
  		PP Homo	25
  	3	CoPA	100	20
  	4	HV1 UV-Additiv II PP Homo	74 1 25	6
  	5	PP Homo PP HeCo UV-Additiv I Farbe EBA	30 42,5 2,5 5 20	34

• Vergleichsbeispiel 3
• Tabelle 6

  Vergl.- beispiel 3	Schicht	Material	Anteil [Gew.- %]	Schichtdicke [µm]	Gesamtdicke [µm]
  	1	PP Homo PP HeCo UV-Additiv I Farbe EBA	30 42,5 2,5 5 20	27	80
  	2	HV1 UV-Additiv II PP Homo	74 1 25	5
  	3	CoPA	100	16
  	4	HV1 UV-Additiv II PP Homo	74 1 25	5
  	5	PP Homo PP HeCo UV-Additiv I Farbe EBA	30 42,5 2,5 5 20	27

• Vergleichsbeispiel 4
• Tabelle 7

  Vergl.- beispiel 4	Schicht	Material	Anteil [Gew.- %]	Schichtdicke [µm]	Gesamtdicke [µm]
  	1	PP Homo	30	44	125
  		TPO UV-Additiv I Farbe	62,5 2,5 5
  	2	HV2 UV-Additiv II PP Homo	20 1 79	6
  	3	CoPA	100	25
  	4	HV2 UV-Additiv II PP Homo	20 1 79	6
  	5	PP Homo TPO UV-Additiv I Farbe	30 62,5 2,5 5	44

• Vergleichsbeispiel 5
• Tabelle 8

  Vergl.- beispiel 5	Schicht	Material	Anteil [Gew.- %]	Schichtdicke [µm]	Gesamtdicke [µm]
  	1	PP Homo TPO UV-Additiv I Farbe	30 62,5 2,5 5	35	100
  	2	HV2 UV-Additiv II PP Homo	20 1 79	5
  	3	CoPA	100	20
  	4	HV2 UV-Additiv II PP Homo	20 1 79	5
  	5	PP Homo TPO UV-Additiv I Farbe	30 54 2,5 13,5	35

• Evaluierung der Folien
• Die Folien wurden hinsichtlich ihrer Reißkraft bei Bruch nach ASTM 1970 untersucht.
• Tabelle 9

  Versuch	Beispiel 1	Beispiel 2	Vergleichsbeispiel 1
  Verbundhaftung vs. Bitumen I [N]	70,5 Adhäsionsbruch	70, 1 Cohäsionsbruch	68, 8 Adhäsionsbruch
  Verbundhaftung vs. Bitumen II [N]	110,8 Cohäsionsbruch	115 Cohäsionsbruch	93,1 Cohäsionsbruch

• Bitumen I und Bitumen II sind Bitumenmassen verschiedener Hersteller Tabelle 10

  Folientyp	Dicke [µm]	Reißkraft bei Bruch in Richtung md [N]	Reißkraft bei Bruch in Richtung md [N]	Verhältnis Reißkraft md zu cd	ASTM 154 [N]
  Beispiel 1	100	139,1	128	1,085	-
  Beispiel 2	80	142,2	112,4	1,26	-
  Vgl. - Bsp. 1	125	157	140	1,12	290
  Vgl. - Bsp.2	100	132	116	1,14	231
  Vgl.-Bsp.3	80	106	90	1,17	225
  Vgl. - Bsp. 4	125	110,1	101,3	1,09	263
  Vgl.-Bsp.5	100	78,6	71,1	1,11	174

• Bezugszeichenliste

110

erste Schicht umfassend heterophasiges Polypropylen-(Block)copolymer und/oder Polypropylen-Homopolymer;

120

dritte Schicht (120) umfassend ein Haftvermittlungsmittel

130

zweite Schicht (130) bestehend aus einer Lage umfassend Polyamid-Copolymer

140

klebrige Masse

Claims (14)

1. Mehrschichtfolie (100) mit asymmetrischer Schichtenabfolge umfassend die Schichten: eine erste Schicht (110) umfassend Polypropylen heterophasiges (Block)copolymer und/oder Polypropylen-Homopolymer; eine zweite Schicht (130) bestehend aus einer Lage umfassend Polyamid-Copolymer sowie ein Nukleierungsmittel; wobei zwischen der ersten Schicht (110) und der zweiten Schicht (130) eine dritte Schicht (120) umfassend ein Haftvermittlungsmittel angeordnet ist, wobei das Nukleierungsmittel Talkum mit einer durchschnittlichen Teilchengröße (D50), gemessen durch Schwerkraft-Flüssigkeitssedimentation nach ISO 13317-3:2001 („Determination of particle size distribution by gravitational liquid sedimentation methods - Part 3: X-ray gravitational technique“), mit einem Akkumulationsgrad von 50 % von 0,5 bis 5 µm, ist.
2. Mehrschichtfolie (100) nach Anspruch 1, wobei das Nukleierungsmittel eine durchschnittliche Teilchengröße (D50), gemessen durch Schwerkraft-Flüssigkeitssedimentation nach ISO 13317-3:2001 („Determination of particle size distribution by gravitational liquid sedimentation methods - Part 3: X-ray gravitational technique“), mit einem Akkumulationsgrad von 50 % von 0,5 bis 4 µm, vorzugsweise 1 bis 3 µm, insbesondere 1,5 bis 2,5 µm aufweist.
3. Mehrschichtfolie (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Nukleierungsmittel in der zweiten Schicht (130) in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-% vorhanden ist.
4. Mehrschichtfolie (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrschichtfolie aus der ersten Schicht (110), zweiten Schicht (130) und dritten Schicht (120) besteht.
5. Mehrschichtfolie (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dicke der zweiten Schicht (130) bezogen auf die Gesamtdicke der ersten Schicht (110), zweiten Schicht (130) und dritten Schicht (120) 20% bis 75%, vorzugsweise 30% bis 70%, besonders bevorzugt 45% bis 68% beträgt.
6. Mehrschichtfolie (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie (100) 40 µm bis 140 µm, vorzugsweise 50 µm bis 130 µm, besonders bevorzugt 55 µm bis 120 µm beträgt.
7. Mehrschichtfolie (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reißfestigkeit der Mehrschichtfolie (100) mehr als 110 N nach ASTM 1970 beträgt.
8. Mehrschichtfolie (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis Reißkraft bei Bruch in Maschinenrichtung (md) zu der Querrichtung zur Maschinenrichtung (cd) weniger als 1,1 nach ASTM 1970 beträgt.
9. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtfolie (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Schicht (110), zweite Schicht (130) und dritte Schicht (120) coextrudiert werden.
10. Abdichtungsmaterial (200) umfassend eine Mehrschichtfolie (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und eine klebrige Masse (140).
11. Abdichtungsmaterial (200) nach Anspruch 10, wobei die klebrige Masse (140) Bitumen oder selbstklebende Abdichtungsmasse ist.
12. Abdichtungsmaterial (200) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die klebrige Masse (140) auf die zweite Schicht (130) aufgebracht ist.
13. Verwendung der Mehrschichtfolie (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Beschichtung, zur Herstellung von Abdichtungsmaterialien (200) oder eines Klebebands.
14. Verwendung des Abdichtungsmaterials (200) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 als Baumaterial, zur Dachabdeckung, zur Außenverkleidung, zur Abdeckung von Gebäuden oder Gebäudeteilen oder zur Verkleidung von Rohren.

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