用于沥青铺面的复合粘附膜以及铺面的方法

用于沥青铺面的复合粘附膜以及铺面的方法
【专利摘要】本申请涉及用于沥青铺面的复合粘附膜以及铺面的方法。一种粘附膜材料包括一个载体基片，该载体基片包括具有第一和第二主表面的一种聚合物膜。在该第一和第二主表面上的一个表面层包括一种树脂性非沥青材料、或一种包括大约50％或更多的树脂性非沥青组分以及大约50％或更少的沥青组分的材料。当该表面层在由所铺设的具有大约3.8cm(1.5英寸)或更大的厚度的沥青铺面材料的一个覆盖层施加在粘附膜材料上的一个压力下被加热到大约120℃或更高的一个温度时，该表面层能够与一个沥青铺面材料的相邻层形成一种粘附。该表面层在大约20℃的温度以及大约一个大气压的压力下是不粘的。
【专利说明】用于沥青铺面的复合粘附膜以及铺面的方法
[0001] 本申请是申请日为2008年8月6日，申请号为200880107557. 8、发明名称为"用 于浙青铺面的复合粘附膜、铺面的方法、以及制造用于浙青铺面的复合粘附膜的工艺"的发 明专利申请的分案申请。

【技术领域】
[0002] 本发明涉及用于铺面修补的增强材料。

【背景技术】
[0003] 已经提出了用于增强浙青道路及覆盖层的多种方法以及复合物。有些说明了用 树脂浸渍的玻璃纤维网格。为了修补一个旧的铺面，通常根据建筑条例将一种浙青粘附涂 料与玻璃纤维网格一起应用。该粘附涂料是作为一种液体（例如，作为通过喷洒作为一种 乳液或热的浙青水泥黏合剂）来应用的，并且此后从一种液体变为一种固体。该粘附涂料 被施用在安装的网格（在该网格背面具有粘合剂涂层）顶部，该网格作为一种辅助物用于 将一个新的浙青铺面粘接在现有铺面的表面。为了安装在网格背面没有粘合剂涂层的玻璃 纤维网格，首先将该粘附涂料施用在一个现存铺面上。在该粘附涂料完全固化之前，将该网 格铺设在粘附涂料上。随着粘附涂料进一步固化，它将网格在下面的铺面上保持在位。当 将热的浙青混凝土覆盖在该网格之上时，该粘附涂料部分溶解并与该网格中的浸渍树脂汇 合。粘附涂料具有与此类增强体一起使用的几种高度可取的特征。具体地说，它们与用作 该覆盖层的浙青混凝土或水泥是完全兼容的，并且它们的流体本质使它们流入粗糙的铺面 表面之中并使其平滑。
[0004] 另一方面，粘附涂料带来了几个困难。这些粘附涂料的性质对周围条件、特别是对 温度、以及湿度是非常敏感的。这些条件可能影响乳液粘附涂料的固化温度，并且在严重的 情况下，它们可能防止固化。在不那么严重的情况下，覆盖层铺面设备必须要等到该粘附涂 料已经固化，从而造成了不必要的延期。例如，粘附涂料通常是浙青在水中的乳液，经常由 一种表面活性剂使其稳定。为了体现它们的潜能，必须打破该乳液并且将水除去以铺下一 个浙青膜。除水的方法本质上是蒸发，这是受时间、温度以及环境湿度控制的。经常地，这 些环境条件是不利的，从而导致了低效率的粘附或难以接受的延迟。
[0005] JP 05-315732说明了可用于代替一种喷洒的乳液粘附涂料的一种浙青膜。该浙青 膜被铺设在一个基底层上并且将加热的浙青材料铺设在该膜之上。该膜是通过将浙青乳液 附在一个网状体的两侧上并且将其固化而形成的。一个下基底层（包括石砾、砂等等）以 及一个碎石的上基底层被放置在路基上并且被压实。这个膜被放置在上基底层上，并且加 热的浙青材料被铺设在这种膜上。另外的膜以及多个浙青材料层被重复地铺设在这个浙青 层上。这个膜被浙青材料的热量软化并且融化成一个单一体。
[0006] 因此，仍然存在一种愿望来改进铺面各层之间的中间夹层。


【发明内容】

[0007] -种粘附膜包括一个载体基片，该载体基片包括具有第一和第二主表面的一种聚 合物膜。在该第一和第二主表面上的一个表面层包括一种树脂性非浙青材料或一种包括大 约50%或更多的树脂性非浙青组分以及大约50%或更少的浙青组分的材料。当该表面层 在由所铺设的具有大约3. 8cm(l. 5英寸）或更大的厚度的浙青铺面材料的一个覆盖层施加 在该粘附膜材料上的压力下被加热到大约120°C或更高的温度时，该表面层能够与一个浙 青铺面材料的相邻层形成一种粘附。该表面层在大约20°C的温度以及大约一个大气压的压 力下是不粘的。
[0008] -种铺面的方法包括以下步骤：将该粘附膜铺设在一个浙青铺面材料的黏合剂层 上，并且将一个浙青材料的表面层铺设在该粘附膜上。
[0009] 在一些实施方案中，一种制造粘附膜的方法包括提供一个载体基片，该载体基片 包括具有第一和第二主表面的一种聚合物膜；并且用一种树脂性非浙青表面层材料、或用 包括大约50%或更多的树脂性非浙青组分以及大约50%或更少的浙青组分的一种材料来 覆盖该第一和第二主表面。

【专利附图】

【附图说明】
[0010] 这些附图展示了本发明的多个优选实施方案、连同与本披露有关的其他信息，在 附图中：
[0011] 图1是根据一个实例的浙青铺面的一个重铺截面的局部的截面侧视图。
[0012] 图2是图1中所示的粘附膜的一个实施方案的详细截面视图。
[0013] 图3是包括图2的粘附膜的第一粘附膜-增强体复合材料的截面视图。
[0014] 图4是图3中所示的粘附膜-增强体复合材料的一个变体的截面视图。
[0015] 图5是图3中所示的粘附膜-增强体复合材料的另一个变体的截面视图。
[0016] 图6是包括图3-5中任何一个粘附膜-增强体复合材料的浙青铺面的一个修补截 面的局部截面侧视图。
[0017] 图7是在图3-5的粘附膜-增强体复合材料的一个实施方案中使用的一个线股增 强材料的截面视图。
[0018] 图8是在图7的线股在用树脂将线股浸渍后的一个截面视图。
[0019] 图9是包括图8的线股的一个增强网格的平面视图。
[0020] 图10是图9中所示的网格中的一个交叉点的放大的细节。
[0021] 图11示出图2的材料的剪切性能。
[0022] 图12是一个增强体的另一个实施方案的截面视图。
[0023] 图13是图12的实施方案的一个变体的截面视图。
[0024] 图14是一个用于制造图12的产品的装置简图。
[0025] 图15是用图12或13的增强体修补的一个铺面截面的截面视图。

【具体实施方式】
[0026] 这些示例性实施方案的说明是旨在结合附图进行理解，这些附图应被认为整个书 面说明的一部分。在本说明中，相对性术语，如"下"、"上"、"水平的"、"垂直的"、"之上"、"之 下"、"向上"、"向下"、"顶部"和"底部"、连同它们的派生词（例如，"水平地"、"向下地"、"向 上地"，等等）应该被解释为是指当时所说明的或如所讨论的附图中所示出的方位。这些 相对性术语是为了便于说明，并且不要求这些装置以一种具体的方向来构造或操作。涉及 附着、连接以及类似含义的术语，如"连接的"和"互连的"，是指一种关系，其中多个结构或 直接地或通过中介的结构间接地彼此相固定或附着，连同可移动的或刚性的附着或关系二 者，除非另外明确说明。
[0027] 以下实例说明了用于浙青铺面的一种自粘式粘附膜、用于制造该膜的方法、以及 形成铺面的方法，其中一个第二铺面层被放置在一个第一铺面层顶部。如在此使用的，定义 了以下术语：
[0028] 环境的：周围的环境条件，如压力、温度、或相对湿度。
[0029] 线股：作为一个单元使用的扭绞的或未扭绞的连续长丝的一束或一组，包括纱条、 前端、末端、纱线、以及类似物。有时一根单一的纤维或长丝也被称为一个线股。
[0030] 树脂性的：属于或者有关于一种固体或假固体的有机材料，通常具有一个高的分 子量，当经受应力或温度时该材料展现出流动的趋向。在处于其热塑性形式时，它通常具有 一个软化区或熔化范围。大多数树脂是聚合物。
[0031] 词语"铺面"、"道路"、"车行道"以及"表面"在此以它们的广义来使用，包括飞机 场、人行道、车道、停车场以及所有其他如此铺面的表面。
[0032] 图1示出一个铺面段150的实例。在铺面150的养护和修补的过程中，一个浙青 黏合剂层135被覆盖在一个现存的旧铺面130之上，该铺面可以是混凝土、浙青或它们的一 种混合体。该旧铺面130典型地是通过一个碾磨辊（未示出）而做出纹理的、或碾平的，这 为该黏合剂层135提供了一个良好的抓附表面。一个预制的、树脂性的或树脂浸渍的膜100 放置在该黏合剂层135上，并且增强了与表面层140的粘附。这确保了在该多层铺面结构中 的层间结合，这对减小例如由汽车交通施加在该表面层上的应力分布而言是令人希望的。
[0033] 粘附膜100具有第一和第二主表面。粘附膜100在其第一和第二主表面上的材料 是一种这样的材料，即它是一种非浙青树脂、或者具有包括大约50%或更多的树脂以及大 约50%或更少的浙青材料的一种组合物。优选地，该粘附膜表面的材料是不超过25%的浙 青材料，并且更优选地，该粘附膜表面的材料是不超过20%的浙青材料。在一些实施方案 中，粘附膜100包括一个载体基片，该载体基片在其第一和第二主表面上涂覆有一种树脂 性非浙青材料，或者在其第一和第二主表面上涂覆有一种材料，该材料包括大约50 %或更 多的树脂性的、非浙青材料以及大约50 %或更少的浙青材料。在其他实施方案中，整个粘附 膜100实质上包括、或包括一种树脂性的、非浙青材料，或者整个粘附膜100实质上包括、或 包括一种材料，该材料包括大部分的或多部分的树脂性的、非浙青材料以及非零的少部分 的浙青材料。
[0034] 在一些实施方案中，粘附膜100适合用作浙青乳液的一种代用品，该浙青乳液被 用作铺面层135与140之间的一种黏合剂。粘附膜100增强了在该浙青道路构造中的层间 结合。
[0035] 因为该粘附膜100是一种预制的产品，它允许安装者控制该粘附层的施用速率以 及厚度。当使用粘附膜1〇〇时，可以免除喷洒及固化操作（如果使用一种浙青乳液时这些 操作是在现场进行的）。粘附膜100通过在工作现场除去这些步骤而加快了道路建设。该 粘附膜100可以提供一个厚度以及剪切和疲劳性能，它是等效于或好于用一种浙青乳液所 得到的性能。
[0036] 图2不出粘附膜的一个第一实例，该粘附膜可以是一种复合膜100。在一些实施方 案中，如图1和2中所示，一个薄的聚合物膜110被铺设在基底层135上，并且起到一种载 体的作用来均匀地分布该复合粘附膜100的树脂120 (或包括大约50%或更多的聚合物树 脂以及大约50%或更少的浙青材料的一种材料）。该树脂120 (或树脂与浙青材料的组合 物）通过一种涂覆方法充分覆盖该载体膜110的两侧，以形成一个粘附复合膜100。该涂层 的不粘的光滑表面的性质提供了在施工现场操作的便利。
[0037] 用于制造一个复合粘附膜100的一种示例性方法如下。一个第一步骤包括铺设一 个薄的树脂性或树脂浸渍的聚合物膜作为载体膜110。然后用一种聚合树脂120 (或树脂 与浙青材料的组合物）涂覆该薄膜110,例如，通过将该膜浸入树脂或树脂与浙青材料的组 合物中。然后干燥该涂覆的膜100。可在该涂覆的膜的背侧（安装之后的底侧）涂覆一种 粘合剂122 (例如一种压敏粘合剂）。然后将该粘合剂122干燥。当施用上覆的表面层140 时，该粘合剂122将该膜保持在位。
[0038] 该聚合型树脂（或树脂与浙青材料的组合物）120可以具有与浙青140类似的一 个热膨胀系数（CTE)。优选地，该聚合型树脂（或树脂与浙青材料的组合物）具有优于浙 青140及135的稳定性、以及在广的温度范围内更高的刚度。该复合粘附膜100与基于浙 青的膜相比是更具粘弹性的。当干燥时，该复合膜100具有一个光滑的、不粘的表面。在使 用中，当该表面层140的热拌浙青混合物被施用在粘附复合膜100上时，该聚合型树脂（或 树脂与浙青材料的涂层组合物）120被活化以提供结合力，并且铺面层135、140之间的附着 通过该粘附复合膜100被增强。
[0039] 当一种浙青喷洒乳液被用于道路建设时，安装工必须设法使该浙青乳液涂层适当 地薄且均匀，以得到最佳性能。使用如在此说明的粘附膜100提供了一个预定的厚度。可 以控制涂层120的厚度的均匀性。涂层120的厚度可被优化为一种厚度，它等效于一个浙 青乳液粘附涂层的最佳施用量。
[0040] 该粘附膜100消除了用于在现场喷洒以及固化该浙青乳液的步骤。对于铺面建设 项目时间和劳动力成本均可减少。此外，因为消除了现场固化步骤，完成一个给定面积的铺 面所需要的时间比使用喷洒乳液时是更加可预测的。通过消除安装时间的不可预知性，它 有可能从安装日程中除去闲置时间，从而提高效率，并且进一步减少了项目工期。此外，因 为膜的厚度可以被优化并得到控制，可减小粘附膜的浪费。使用一种预制的、大量生产的复 合粘附膜的能力为在材料成本上的可能降低提供了机会。
[0041] 在一些实施方案中，在该粘附膜100的背面加入一种粘合剂122使得现场安装更 安全。优选地，使用一种压敏粘合剂122以易于安装。
[0042] 在一些实施方案中，该载体膜110可以包括一个聚乙烯膜。该载体可以具有从约 0. 5密耳到约10密耳的厚度，并且更优选地，可以使用从约0. 5密耳到约2密耳的载体。例 如，膜110可以是一个约0.5密耳（0.01mm)的低密度聚乙烯膜，尽管可以使用其他材料和 厚度，例如一种约2-密耳（0.05mm)厚的聚乙烯-聚丙烯共聚物膜。聚乙烯是一种廉价的 材料。尽管聚乙烯可能在一些树脂涂层材料的干燥温度下收缩，优选的树脂保护了膜110， 这样该膜在干燥工艺过程中保持了其形状。与浙青兼容的其他聚合物膜可以用于该载体层 110 (例如，PVC、尼龙（聚酰胺）、丙烯酸类树脂、HDPE、和某些聚丙烯类，它们提供了所希望 的刚度、兼容性、以及耐腐蚀性）。在其他实施方案中，该载体膜可以包括由两种或多种的这 些材料中、或者这些材料中的一种与一种不同的兼容性材料相结合制成的一个多层片。
[0043] 膜110可以是穿孔的。穿孔提高了该树脂120浸渍到膜110中的速度。在膜110 的两侧上可以形成一个树脂网络（或树脂与浙青材料的涂层组合物）120。来自该表面层 140的热熔浙青的热量穿过膜110的底部传递到其下面的（黏合剂）浙青混凝土层135中。
[0044] 在一些实施方案中，涂覆在膜110上的非浙青的树脂性涂层（或树脂与浙青材料 的涂层组合物）120使得该粘附膜100与周围的浙青层135、140更兼容。这是通过仔细地专 门定制该涂层120的化学组成而实现的，这样在铺面温度、压力或两者下存在该树脂的塑 性流动。优选地，该涂层120的组合物具有大于68-77° F(20-25°C)的玻璃化转变温度， 并且优选地在大于约120-140° F(50-60°C)的温度下进行塑性流动。一旦达到该浙青铺 面的温度，即约265-320° F(130-160°C )，则在甚至非常低的压力下该涂层120的流动就是 可能的。事实上，对于非常接近于这些表面的至少局部的构造，由施工压实以及表面层140 的重量产生的铺面压力可能影响某种流动。在安装过程中，表面层140的典型温度开始于 大约250-320° F(121-160°C )，并且在层间粘附膜100中产生大约140-150° F(60-66°C ) 的温度。这足以加热该粘附膜100以及膜110上的涂层120。这种热量使得涂层120流动， 并使膜110松弛并被"熨平"，以促进由粘附膜100对铺面150的黏合剂层135以及表面层 140的更好的机械结合。
[0045] 涂层120的化学性质也可以允许某种程度的物理和/或化学结合，这是由于对任 何暴露的骨料、浙青或类似物的范德华引力。物理的和化学的过程均改进了该表面层与该 黏合剂层之间的剪切粘附，从而改进剪切强度。总体上说，涂层120越厚，剪切性能就越好， 这是高至一个最大值，该最大值对每种涂层材料是特定的。
[0046] 在另一个优选实施方案中，提供了一种减小浙青铺砌层中的弯曲力矩的方法。该 方法包括将一个浙青黏合剂层135 (优选具有大约0. 75英寸（19mm)或更大的厚度）施加 在一个现存铺面130上，接着将一个复合粘附膜100施加在该浙青黏合剂层135上。膜100 可以包括一个聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯（EVA)或其他适当的聚合物的载体层110。在复合物 层100中的载体膜110上布置一个树脂性非浙青涂层（或树脂与浙青材料的涂层组合物） 或膜120。该涂层或膜（此后统称为"表面层"）120在铺面温度、压力或两者下被活化（热 塑性的），以形成与浙青铺面135、140兼容的一种结合。该表面层120可以包括一种热塑 性树脂，该热塑性树脂在铺面温度、压力或两者下塑性流动，但是其在环境温度和压力下是 不粘的。该方法进一步包括将一个浙青表面层140 (具有大约1. 5英寸（40mm)或更大的厚 度）施加在该复合粘附膜100、浙青黏合剂层135以及现存的道路表面130之上。该表面 层140的压力及热量造成热塑性树脂120塑性流动，以改善浙青黏合剂层135与浙青表面 层140之间的层间结合。这种层间结合可以是一种粘合的、熔融的或化学的（和/或范德 华）结合、或它们的一种组合。
[0047] 在一些实施方案中，该表面层120是一个丙烯酸类的涂层。在一些实施方案 中，该表面层120可以包括一种聚氯乙烯（PVC)胶乳乳液的涂层，该胶乳乳液涂层包括 大约l-8wt. %的蜡释放剂、以及大约0-10wt. %的选自下组的添加剂，该组的构成为： 可溶性聚合物、氨、增稠剂、炭黑、消泡剂、以及增塑剂。一种优选的PVC胶乳乳液是从 Noveon, Inc.，Cleveland, 0H可获得的Vycar? 460x63胶乳（乙烯基乳液），它在大于约 120-140° F(49-60°C)的铺面温度下提供了涂层表面的很大程度的塑性流动。还可能存在 该PVC胶乳聚合物对浙青的一种内在水平的化学粘附。
[0048] 在一些实施方案中，该涂层包括40-60%的Vycar? 460x63胶乳，并且在一些实施 方案中，该涂层包括至少大约40%的Vycar? 460x63胶乳以及高达大约20%的浙青材料。 在一些实施方案中，该涂层包括45-50%的Vycar? 460x63胶乳，并且在一些实施方案中， 该涂层包括至少大约45%的Vycar? 460x63胶乳以及高达大约5%的浙青材料。
[0049] 已知Vycar? 460x63本身是相当刚性的，特别是在寒冷的天气下。当该涂覆的 膜100围绕道路的曲线施用时，这可能弓丨起安装问题。与其他树脂性选择物相比，Vycar? 460x63还是不太耐受液态水的。因为它的固体含量相当低，它也许难以达到所希望的吸收 水平，并且一旦被吸收，它也许更难以使该织物充分干燥。
[0050] 因此，在一些实施方案中，包含Vycar? 460x63的涂层120进行配制的方式为要使 该涂层更软、并且增加其固体含量。
[0051] 涂层120中的聚合物也可以由更软的单体制造。其斥水性问题可以通过以该干涂 层的大约3-5wt. %的含量掺入一种錯添加剂（例如Hydrocer 145)而消除。这种錯释放剂 还具有一种轻微软化涂层的趋向。该涂层的固体含量可以被改进到大约50-60wt. %，理想 地大约55wt. %或更多。除了对PVC胶乳的这些改进之外，能够以该干涂层的大约5-9wt. % 的量值引入一种可溶性聚合物（例如Carboset 514W)，来给予垫片卷（pad roll)上的涂层 更多的开放时间以及可再润湿能力。可以使用其他水溶性聚合物，例如Michemprime聚合 物。
[0052] 为了活化该可溶性聚合物，可以加入氨至pH为约8或9。氨还可用来活化在该组 合物中使用的任何碱溶性的增稠剂。此类增稠剂可以包括通常可获得的那些、并且若不能 打到吸收目标（pick-up target)时是优选使用的。来自Rohm and Haas, Philadelphia, PA的ASE-60或6038A对这种应用将是有用的。
[0053] 量值为大约lwt. %的着色剂（例如炭黑）、以及达到大约0. 05wt. %的水平的消泡 剂（例如NXZ或DEF0)对这种应用是有用的。
[0054] 最后，可以使用一种增塑剂以便在该涂层中得到所希望的柔软性。ADMEX 314是令 人希望的，因为它是一种不挥发的聚合型增塑剂并且将不会造成环境或健康危害，并且大 约2-5wt. %的水平在该涂层的柔软性上产生显著差别。
[0055] 许多替代类型的树脂可用于表面层120,只要它们在铺面温度、压力或两者下塑性 流动。主要实例是PVC、尼龙、丙烯酸类树脂、HDPE、以及某些聚乙烯和聚丙烯、以及乙烯乙 酸乙烯酯（EVA)，它们提供了所希望的刚度、兼容性、以及耐腐蚀性。它们可以使用热熔体、 乳液、溶剂、热固化或辐射固化系统来应用。在一些实施方案中，粘附膜100包括一个多层 膜。例如，该载体层110可以是在其上涂覆了一个表面层涂层120的一种多层膜。在其他 实施方案中，这整个粘附膜100是一个共挤出物，并且这些表面层120是与该载体层110共 挤出的树脂膜。该表面层120的材料可以是与该载体层110的材料相同的、可以包括与载 体层110相同的多数组分、或者具有与载体层110不同的多数组分。
[0056] 当这些替代的树脂材料中的任何一种被用于表面层120时，一种抗结块剂（例如， 蜡、合成聚合物、滑石粉末的轻扑粉）可以包括在这些表面层120中，以防止该粘附膜100 在以一种螺旋的卷式贮存时的自我粘结以及在随后的展开过程中从网格10上剥脱。一种 增滑剂也可以包括在在该载体层110的一侧或两侧上的这些表面层120中。
[0057] 以上组合物是与浙青表面140以及多个黏合剂135层显著兼容的。它们允许对浙 青混凝土中被包埋的粘附膜100的有力的结合。铺面层之间的牢固粘附有效地减小了由交 通引起的表面层上的应力分布。这样一种解决方案可以防止滑移、开裂以及层离（被称为 早期应力），这是由缺乏界面结合而造成或助成的。
[0058] 表面层120的热膨胀系数近似于一种浙青混合物的热膨胀系数。该表面层120有 可能避免在膜100的界面上的不希望的脱离接合，这是由于复合的浙青混凝土中离散性的 热行为。这种增强的界面条件给予该覆盖的浙青表面层140对抗显著的道路应力的延长的 使用寿命。
[0059] 以上说明了一个实例，其中该载体膜110包括一种第一材料（例如，一种聚合物， 如聚乙烯），并且该膜110涂覆有一种第二材料120 (例如Vycar? 460x63与添加剂类，如 以上说明的）。然而，考虑了其他实施方案，其中该膜110实质上包括或包括以上被说明用 作涂层材料120 (例如，Vycar? 460x63与添加剂类）的这种非浙青的树脂性材料。在此类 实施方案中，可以省略涂层材料120的分离的层。因此，该粘附膜层可以是一个复合膜100 或一个均相的树脂性膜。对于是否使用一个复合的或均相的膜的选择、以及对用于该载体 膜110的材料的选择可能取决于每种材料的材料成本、制造的容易性、以及可商购性，如可 以容易地由本领域的普通技术人员在任何给定的时刻进行评估。
[0060] 当用一种树脂性涂层浸渍并涂覆或者与一种树脂膜120共挤出时，该膜100优选 是半刚性的，并且可以被卷在一个芯上以便作为一种预制的、连续的组件部件易于运输到 安装地点，在那里它可以容易地连续展开以便迅速、经济和简易地结合进道路之中。例如， 膜100可以被放置在15英尺（4. 5米）宽、含100米长或更长的一个单片的卷上。可替代 地，该黏合剂层135可以几个更窄条的膜100覆盖，典型地，每个大约五英尺（1. 5米）宽。 因此，在黏合剂层135的整个或者基本上整个表面上使用这种膜100是实用的，由于减少的 劳动力这是有成本效益的。
[0061] 在铺路现场，膜100被铺开使该黏合剂122面朝下并且被铺设在下面的铺面135 上，该铺面在施用膜100时优选是在大约40-140° F(4. 4-60°C )。
[0062] 该粘附膜100被铺开并且粘合在衬底层、或浙青黏合剂层135上，它的厚度优选为 大约0.75英寸（19mm)或更大。在一些实施方案中，在任何覆盖层或浙青表面层140被放 置在膜100顶部之前，可以使该膜100充分稳定，例如通过在膜100的制造过程中施用的一 种粘合剂122 (例如，压敏粘合剂），这样该膜100抵抗在其上行走的工人、在其上行进的工 程车辆的作用，并且特别地，抵抗在其上的铺面机的运动。
[0063] 膜100尽管是半刚性的却倾向于展平。在已经被铺开之后，它有极小的或没有重 新卷起的趋向。据信这是由于对黏合剂和/或表面层树脂的恰当选择。
[0064] 在一些实施方案中，如图1-2中所示，该重铺的铺面包括有待重铺的铺面130、基 底层135、粘附复合膜100、以及表面层140,没有一个分离的增强层。
[0065] 在其他实施方案中，该粘附膜100被施用在该黏合剂层135之上，一个分离的增强 层被涂覆在该粘附膜1〇〇之上，并且该表面层140被施用该增强层之上。例如，该增强层 可以是一种从 Saint Gobain Technical Fabrics 可商购的GlasGrid?产品（例如 8550、 8501、8502、8511 或 8512 网格）。
[0066] 在其他实施方案中，如图3-6中所示，该粘附膜100被包括在一个整体的复合物增 强夹层200、300或400之中。该整体的复合材料200、300或400包括一个粘附膜层100以 及一个增强层10。
[0067] 在一些实施方案中，该复合物增强夹层是一个复合物200 (图3)，该复合物在一个 增强层10之上包括一个复合物或树脂性粘附膜层100。粘附膜层100用粘合剂12粘附到增 强层10上，该粘合剂可以是一种热熔性粘合剂。该热熔性粘合剂可以是压敏的或恒定的。 增强材料10的底表面（背向该粘附膜层100)具有一种粘合剂11 (如一种压敏粘合剂）， 它在表面层被施用时将该复合材料200保持在位。在图3的构型中，热熔性粘合剂层12使 该粘附膜层100粘附在下面的增强层10上，这样该粘附膜层100不要求有它自己的粘合剂 层122。同样，该表面层140接触该膜层100的顶部、并且不需要在该膜100的上表面之上 的一个粘合剂层122。从有待用于图3的复合材料200的粘附膜100中可以省略粘合剂层 122。
[0068] 在一些实施方案中，该复合物增强夹层是一个复合物300 (图4)，该复合物300包 括在一个复合物或树脂性粘附膜层1〇〇上的一个增强层10。该粘附膜层1〇〇用粘合剂12 粘附到该增强层10上，该粘合剂可以是一种热熔性粘合剂。为了确保该复合材料300在 施用表面层140时保持在位，复合材料300中的粘附膜100在其底表面（它接触该整平层 (leveling cours) 135)上包括粘合剂122,如图2中所示。
[0069] 在一些实施方案中，该复合物增强夹层是一种复合物400 (图5)，该复合物包括夹 在一对复合物或多个树脂性粘附膜层100之间的一个增强层10。应理解在以下每个说明 中，该粘附膜100可以或者是具有一个载体层110以及一个表面层120的一种复合物，或者 是适合用于该表面层120的涂层中的材料的一个均相膜，其中该均相膜在其中没有一个明 显的载体层110。在复合物400中，这些粘附膜层100用粘合剂12粘附到该增强层10上， 该粘合剂可以是一种热熔性粘合剂。为了确保该复合材料400在施用表面层140时保持在 位，复合材料400中的底部粘附膜100 (它接触整平层135)在其底表面上包括粘合剂122， 如图2中所示。顶部粘附膜层100 (它接触该表面层140)在其表面上不要求有粘合剂122。 可以从顶部粘附膜层100中省略粘合剂122。
[0070] 该增强层10可以是多种增强材料中的任何一种。在一些实施方案中，提供了一 个开放的网格（如图9和10中所示）作为该增强层10,该网格包括至少两组基本上平行 的线股21 (如图7和8的截面中所示）。每组线股21包括在相邻线股21之间的多个开口 19(图9)，并且这些组以一个实质性的角度（例如，可任选地近似90度）彼此定向。在一 些实施方案中，该增强层可以是来自Saint Gobain Technical Fabrics的一种GlasGrid? 产品（例如 8550、8501、8502、8511 或 8512 网格）。
[0071] 在一些实施方案中，该网格10优选包括一个引纬经编物，其中这些线股21以 大约90°的角度彼此定向，如图9中所示。这些开口优选具有大约0.5英寸X 0.5英寸 (12mmx 12mm)或更大的尺寸，尽管该开口可以是大至约1英寸XI英寸。尽管这些开口 19 可以是正方形的，但是尺寸"a"和"b"可以是不同的，例如在矩形的情况下。
[0072] 在一些实施方案中，一个非浙青涂层22被布置在网格10上，而不封闭这些线股21 之间的开口，如在图8中最清楚地看出。该涂层22在铺面温度、压力或两者下被活化，以形 成与浙青铺面兼容的一种结合。该涂层22在环境温度和压力下是不粘的，这样在工作现场 它可以被容易地操作。在一些实施方案中，在这些线股21上的涂层22是与在该复合粘附 膜100中的聚合物膜110上施加的涂层120相同的材料。
[0073] 图9中所示的这些大的网格开口 19允许该浙青混合物135和/或140包封纱线 20或粗纱的每个线股21，并且允许在该粘附层100与该黏合剂层135以及表面层140两者 之间的完全的且实质性的接触。该粘附层100穿过该网格10的这些开口 19实质性地粘 结了层135和140,以允许从铺面135、140向增强层10的玻璃纤维或类似纤维的实质性的 应力传递。所产生的复合网格材料具有一个高模量以及一个高的强度对于成本的比率，其 膨胀系数与筑路材料近似，并且它抵抗由道路建设中使用的以及在道路环境中发现的材料 (例如道路盐）产生的腐蚀。
[0074] 网格10可以由连续长丝的玻璃纤维的多个股或多根纱线21形成，尽管可以使用 其他高模量纤维，例如聚对苯二甲酰对苯二胺的聚酰胺纤维，被称为Kevlar?。2000特克 斯的ECR或E玻璃粗纱是优选的，尽管人们可以使用范围从约300特克斯到约5000特克斯 的重量。优选的玻璃纤维纱线具有大约5601b/in(100kN/m)或更大的单股强度（当按照 八5丁106637测量时），以及5%或更小的断裂伸长率。这些线股优选具有小于大约22〇 2/ yd2(740g/m2)的质量/单位面积，并且更优选是大约lloz/yd2 (370g/m2)。
[0075] 这些线股（它们优选是低捻的（即大约每英寸一圈或更少））形成具有矩形的或 正方形的开口 19的网格，这些开口在一侧上的尺寸范围优选从3/4英寸到1英寸（在图9 中尺寸"a"、"b"、或两者），尽管可以使用在一侧上范围从1/8英寸到6英寸（"a"、"b"、或 两者）的网格开口 19。
[0076] 这些网格10优选是用线25缝合的，图10中所示，或者另外地是在横向和纵向的 股的交叉点上固定连接的。这种连接将该网格10保持在其网格图案中，防止这些线股21 在被该非浙青涂层22浸渍之前及过程中不适当地展开，并且保护这些开口 19,这些开口 19 允许该覆盖物结合至其下面的层，并且由此提高了最终的复合道路修补100的强度。
[0077] 在网格10的交叉点处的这些固定的连接还对该网格10的强度有贡献，因为它们 允许平行于一组线股21的力被部分传递到另一组平行线股21上。同时，这种开放的网格 构造使得每平方码使用更少的玻璃成为可能，并且因此是比例如一种封闭的纺织物更经济 的产品。我们优选使用大约每平方码8盎司的网格10,尽管可以使用每平方码4到8盎司。 [0078] 虽然我们优选在经编衬纬编织设备上使用70旦尼尔至150旦尼尔的聚酯线25或 等效物将网格交叉点缝合在一起，但是可以使用形成具有固定连接的交叉点的网格的其他 方法。例如，用热固性或热塑性粘合剂制成的一种非织造的网格可以提供适当的强度。
[0079] -旦形成该网格10,并且在它该粘附膜100结合之前，施用一种树脂，优选是一种 热塑性树脂22。这就是说，该网格10是用树脂22 "预浸渍的"。
[0080] 该树脂性涂层22的粘度被选择为使它渗透到该网格10的这些线股21之中。虽 然该树脂性涂层22可能不包围一个玻璃纤维线股21中的每一单丝20,该树脂涂层22总体 上均匀地遍布该线股21的内部扩散开，如图8中所示。这种浸渍赋予该线股21 -种优选 的半刚性的性质，并且缓冲且保护了这些线股21及玻璃长丝20免受道路环境中的水、盐、 油和其他因素的腐蚀。这种浸渍还降低了玻璃股21或细丝20之间的摩擦以及一个玻璃股 21或细丝20被另一个切割。这种浸渍还在该网格已经铺设之后、但该覆盖物140被施用之 前降低了玻璃纤维互相切割的趋向。
[0081] 该网格应该优选在每组平行股的方向上具有大约25kN每米（kN/m)的最小强度， 更优选是大约501^/ 111，并且最优选是大约1001^/111或更大，以及优选小于大约10(%、并且更 优选小于大约5%的断裂伸长率。
[0082] 在干燥或固化网格10上的优选树脂性涂层22时，这些线股21可能被稍微弄扁， 但是维持这些开口 19。例如，在使用2000特克斯粗纱的一个优选实施方案中，可以形成具 有大约3/4英寸xl英寸（a = b = 0. 75英寸）的开口 19的一种矩形网格10,并且这些粗 纱被弄扁为在横向上大约1/16英寸（1. 6_)至1/8英寸（3. 2_)。在涂覆以及干燥后这 些粗纱的厚度可以是大约1/32英寸（0.8_)或更小。一个优选的玻璃纤维线股的网格是 从 Saint-Gobain Technical Fabrics 可得的未涂覆的 GlasGrid?产品（例如 8550、8501、 8502、8511 或 8512 网格）。
[0083] 许多树脂可用于浸渍该网格10,只要它们在铺面温度、压力或两者下塑性流动。主 要实例是PVC、尼龙、丙烯酸类树脂、HDPE、以及某些聚乙烯类和聚丙烯类，它们提供了所希 望的刚度、兼容性、以及耐腐蚀性。它们可以使用热熔性、乳液、溶剂、热固化或辐射固化的 系统（例如，包含一种PVC乳液（例如Vycar? 460x63)的一种涂层）来施用。该PVC乳 液还可以包括大约l-8wt. %的蜡型释放剂和大约O-lOwt. %的一种或多种选自下组的其 他添加剂，该组的构成为：可溶性聚合物、氨、增稠剂、炭黑、消泡剂、以及增塑剂。适合用作 复合聚合物膜100的涂层120的任何材料（例如以上所说明的任何材料）都可以用作网格 10的涂层22。在一些实施方案中，涂层120和22是相同的材料。在其他实施方案中，涂层 120和22是不同的材料，其中每个涂层120、22是与浙青兼容的并且是通过热和/或压力能 被活化的。
[0084] 涂层120和22是通过压力、热、或其他方法可活化的。一种压力可活化的树脂在由 它涂覆的表面进入与一个第二未处理的表面的接触、并且施加压力时即形成一种粘附。一 种可热活化的树脂在由它涂覆的表面进入与一个未处理的表面的接触、并且施加热量时即 形成一种粘附。与在环境温度（例如，大约72° F)和压力（例如，大约1个大气压）下粘 性的其他粘合剂相比，涂层120和22优选是在环境温度或压力下不粘的，并且只在大致铺 面压力或温度下才变为粘性的。
[0085] 在大多数使用中，该涂层120和22不塑性流动或附着，直到达到大约 120-140° F(49-60°C )的涂覆温度，或者直到施加了厚度大约1-1. 5英寸（25-38mm)或更 大的一个铺砌层，或两者并举。该E-玻璃纤维的熔点是大约1800-1832° F(大约1000°C )， 这确保在经受铺面操作中的过热时的稳定性。
[0086] 令人希望的是表面层140与黏合剂层135之间的剪切强度尽可能高，并且该剪 切强度跨越该网格10将经受的非常宽的温度范围是实质性的。该粘附膜-网格复合物 200、300或400可以在低至约40° F的环境温度下被安装在铺面衬底上，并且浙青混凝土 可以在大约250-320° F(121-160°C)、一般大约300° F(149°C)的温度下施用，从而将 该涂层22的温度提高至大约150° F(66°C)。因此，我们优选的是涂层120和22具有大 约66-77° F(20-25°C )或更高的熔点或玻璃化转变温度（Tg)，并且它们优选在超过大约 120-140° F(50-60°C)下在由铺面施加的典型压力下塑性流动。
[0087] 一旦达到大约265-300° F(130-150°C)的温度，甚至在非常低的压力下的流动都 是可能的，如同当施用非常薄的浙青层时。这将使涂层120和22能够塑性流动以改善该网 格10中及其周围的表面层140与黏合剂层135之间的剪切强度。
[0088] 这些涂层120以及22的粘度应该是足够流体性的以流到该网格上，但是优选地是 足够粘性的使得它在施用或贮存过程中不流出或流过该网格，而是停留在该网格上。
[0089] 实例 1
[0090] 制备了下表1中所说明的涂层22并将其施用在来自Saint Gobain Technical Fabrics的一种未涂覆的GlasGrid?产品（8501或8511网格）上。
[0091] 对涂层120以及22有用的优选的树脂系统包括那些是液体的、或可被液化的，用 于浸渍在细丝20之间的一些或全部空间的树脂。该树脂系统应该在铺面温度、压力或两者 下被活化，以形成与浙青铺面兼容的一种粘附。此类系统可以包括热固性树脂，例如乙阶环 氧树脂、有机硅树脂、或酚醛树脂；或热塑性树脂，例如尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯或聚氯 乙烯。包括树脂与溶剂的混合物或纯树脂的增塑溶胶（具有或没有添加剂）是有用的替代 物。在表1中提供了用于一种希望的聚氯乙烯胶乳乳液系统的优选组分及范围，如下：
[0092] 表1 :优选的PVC涂料范围
[0093]

【权利要求】
1. 一种聚合物膜，包括树脂性非浙青材料，其中，当所述聚合物膜在由具有大约 3. 8cm(l. 5英寸）或更大的厚度的浙青铺面材料的覆盖层施加在所述聚合物膜上的压力下 被加热到大约120°C或更高的温度时，所述聚合物膜与浙青铺面材料的相邻层形成粘附，并 且其中所述聚合物膜在大约20°C的温度以及大约一个大气压的压力下是不粘的。
2. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括聚氯乙烯丙烯酸胶乳 材料。
3. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括大约l_8wt. %的蜡型 释放剂。
4. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括大约O-lOwt. %的由 以下组成的群组中的一种或多种：可溶性聚合物、氨、增稠剂、炭黑、消泡剂、以及增塑剂。
5. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括大约l_8wt. %的蜡 型释放剂和大约〇-l〇wt. %的由以下组成的群组中的一种或多种：可溶性聚合物、氨、增稠 齐U、着色剂、消泡剂、以及增塑剂。
6. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括大约3wt. %至大约 5wt. %的蜡型释放剂。
7. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括量值为大约5wt. %至 大约9wt. %的水溶性聚合物。
8. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括氨，该氨的量值为足 以提供大约8或9的pH。
9. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括大约lwt. %的炭黑。
10. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括大约0. 5wt. %的消 泡剂。
11. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜进一步包括大约2wt. %至大约 5wt. %的增塑剂。
12. 如权利要求1所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜，基于组分的干重，进一步包括： 40-60wt. % PVC-丙烯酸胶乳； 0-20wt. %内部增塑的PVC胶乳； 5-25wt. %苯乙烯-丙烯酸胶乳； 5-25wt. %乙烯-丙烯酸胶乳； 0-lwt. %有机油类/硅石消泡剂； 0-5wt. %炭黑分散体； 0-5wt. %乙撑双硬脂酰胺（EBS)抗结块的蜡分散体； 0-10wt. %丙烯酸溶液聚合物； 0-2wt. %非离子的表面活性剂； 0-lwt. %含氟表面活性剂； 0-5wt. %聚丙烯酸增稠剂。
13. 如权利要求1-12中任一权利要求所述的聚合物膜，其中所述聚合物膜为均相的。
14. 一种铺面的方法，包括以下步骤： 将如权利要求1所述的聚合物膜铺设在浙青铺面材料的黏合剂层上；并且 将浙青铺面材料的表面层铺设在所述聚合物膜上。
15. 如权利要求14所述的方法，其中所述聚合物膜不经在所述黏合剂层上喷洒粘附乳 液而被铺设在所述黏合剂层上，且所述表面层不经在所述聚合物膜上喷洒粘附乳液而被铺 设在所述聚合物膜上。
16. 如权利要求14所述的方法，其中所述方法进一步包括在铺设所述浙青铺面材料的 表面层之前将开放的增强层铺设在所述聚合物膜上。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所述开放的增强层包括玻璃纤维线股的网格。
18. 如权利要求17所述的方法，其中所述开放的增强层包括用与形成所述聚合物膜相 同的材料浸渍的玻璃纤维线股。
19. 如权利要求14所述的方法，其中所述方法进一步包括提供成卷的所述聚合物膜， 以及所述铺设所述聚合物的步骤包括在所述浙青铺面材料的黏合剂层上展开所述聚合物 膜。
【文档编号】E01C7/32GK104194019SQ201410347102
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2008年8月6日 优先权日:2007年8月7日
【发明者】李硕焌 申请人:圣戈班艾佛斯美国公司