DE102016212100B3 - Composite film with silane-functional top coat and its use as surface protection film - Google Patents

Composite film with silane-functional top coat and its use as surface protection film Download PDF

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Abstract

Eine Verbundfolie, umfassend als Schichten zumindest eine Lackschicht, eine Polymerfolienschicht und eine Klebeschicht, wobei die Lackschicht mit einer Hauptfläche der Polymerfolienschicht verbunden ist und die Klebeschicht mit der gegenüberliegenden Hauptfläche der Polymerfolienschicht derart verbunden ist, dass die Polymerfolienschicht zwischen der Lackschicht und der Klebeschicht eingebettet ist, bei der die Lackschicht eine Silanlackschicht ist, die zumindest ein zumindest teilweise vernetztes silanfunktionelles Harz umfasst, erfordert in der Herstellung weniger gefährdende Einsatzstoffe, wie zum Beispiel Vernetzer oder Lösemittel, und vermeidet die Verwendung aktinischer Strahlung und weist dabei gute Eigenschaften in Bezug auf Glanz, Abrieb- und Kratzfestigkeit auf.A composite foil comprising as layers at least one lacquer layer, a polymer foil layer and an adhesive layer, wherein the lacquer layer is bonded to a major surface of the polymer foil layer and the adhesive layer is bonded to the opposite major surface of the polymer foil layer such that the polymer foil layer is embedded between the lacquer layer and the adhesive layer in which the lacquer layer is a silane lacquer layer which comprises at least one at least partially crosslinked silane-functional resin, requires less hazardous starting materials, such as crosslinkers or solvents, and avoids the use of actinic radiation and has good gloss properties, Abrasion and scratch resistance.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundfolie, insbesondere eine Oberflächenschutzfolie, umfassend zumindest eine Lackschicht, eine Polymerfolienschicht und eine Klebeschicht, wobei die Lackschicht mit einer Hauptfläche der Polymerfolienschicht verbunden ist und die Klebeschicht mit der gegenüberliegenden Hauptfläche der Polymerfolienschicht derart verbunden ist, dass die Polymerfolienschicht zwischen der Lackschicht und der Klebeschicht eingebettet ist, sowie die Verwendung dieser Verbundfolie.The invention relates to a composite film, in particular a surface protection film comprising at least one lacquer layer, a polymer film layer and an adhesive layer, wherein the lacquer layer is bonded to a major surface of the polymer film layer and the adhesive layer is bonded to the opposite major surface of the polymer film layer such that the polymer film layer between the lacquer layer and the adhesive layer is embedded, as well as the use of this composite film.

Oberflächenschutzfolien werden insbesondere im Automobilbereich oft mehrschichtig aufgebaut, um zum Beispiel der Oberfläche einen höheren Glanz oder einen verbesserte Abriebfestigkeit zu verleihen.Surface protection films are often built up in multiple layers, in particular in the automotive sector, in order, for example, to give the surface a higher gloss or improved abrasion resistance.

Insbesondere bekannt sind mehrschichtige Oberflächenschutzfolien mit einer Trägerfolie aus einem Polyurethan und einer Deckschicht aus einem weiteren Polyurethan. So wird zum Beispiel in der EP 1 874 541 B1 die Herstellung der Deckschicht aus einem wässrigen oder lösemittelbasiertem Polyurethan beschrieben. Dieses Polyurethan wird mit Vernetzern wie Aziridin oder Isocyanat vernetzt. Dabei ist problematisch, dass es sich bei Aziridin und Isocyanat um gesundheitsschädliche Substanzen handelt.Particularly known are multilayer surface protection films with a carrier film of a polyurethane and a cover layer of another polyurethane. For example, in the EP 1 874 541 B1 describes the preparation of the cover layer of an aqueous or solvent-based polyurethane. This polyurethane is crosslinked with crosslinkers such as aziridine or isocyanate. It is problematic that aziridine and isocyanate are harmful substances.

Im Stand der Technik bekannt sind auch Oberflächenschutzfolien mit einer Trägerfolie und einer Deckschicht aus einem strahlenvernetzbaren Lack, insbesondere einem strahlenvernetzbaren Lack auf der Basis von mehrfachfunktionellen (Meth)Acrylaten, wie zum Beispiel Urethanacrylaten.Also known in the prior art are surface protection films having a carrier film and a cover layer of a radiation-crosslinkable paint, in particular a radiation-crosslinkable paint based on polyfunctional (meth) acrylates, for example urethane acrylates.

Solche Oberflächenschutzfolien sind zum Beispiel Gegenstand der DE 10 2006 002 595 A1 und der DE 10 2006 002 596 A1 .Such surface protection films are for example the subject of DE 10 2006 002 595 A1 and the DE 10 2006 002 596 A1 ,

Auch in einer Reihe weiterer Schriften sind strahlenhärtbare Lackformulierungen, die für die Beschichtung von Kunststofffolien zum Einsatz kommen, beschrieben. Typischerweise ist diesen Formulierungen gemein, dass zumindest eine Sorte eines mehrfachfunktionellen (Meth)acrylats in der Rezeptur vorhanden ist. Durch Einwirkung von geeigneter Strahlung, im Fall der UV-Härtung durch Photoinitiatoren initiiert, werden diese (meth)acrylierten Monomere, Oligomere oder Polymere zur Polymerisation angeregt, so dass sich ein engmaschiges Netzwerk ergibt. Die Rezepturen können diverse weitere Arten an Bestandteilen enthalten. Insbesondere anorganische Partikel sind im Hinblick auf höhere Lackhärten als vorteilhaft einsetzbar beschrieben worden. Beispiele für strahlenhärtbare Lackformulierungen sind in US 4,557,980 A der Martin Processing Inc., in US 4,319,811 A der GAF Corp., in EP 0 050 996 B1 der Mitsui Petrochemical, in US 4,310,600 A der American Hoechst Corp., in JP 01 266 155 A der Sunstar und in US 5,104,929 der 3M zu finden.Radiation-curable coating formulations which are used for coating plastic films are also described in a number of other publications. Typically, these formulations have in common that at least one kind of polyfunctional (meth) acrylate is present in the formulation. By the action of suitable radiation, initiated in the case of UV curing by photoinitiators, these (meth) acrylated monomers, oligomers or polymers are excited to polymerize, resulting in a close-meshed network. The formulations may contain various other types of ingredients. In particular, inorganic particles have been described as being advantageously used with regard to higher paint hardnesses. Examples of radiation-curable coating formulations are in US 4,557,980 A Martin Processing Inc., in US 4,319,811 A the GAF Corp., in EP 0 050 996 B1 the Mitsui Petrochemical, in US 4,310,600 A the American Hoechst Corp., in JP 01 266 155 A the Sunstar and in US 5,104,929 to find the 3M.

Ein Vorteil strahlenhärtbarer Lackformulierungen liegt darin begründet, dass auf Lösungsmittel vollkommen verzichtet werden kann. Nachteilig ist hingegen, dass mit energiereicher Strahlung bestrahlt wird, so dass umfangreiche Arbeitsschutzmaßnahmen getroffen werden müssen.One advantage of radiation-curable coating formulations lies in the fact that solvents can be dispensed with completely. The disadvantage, however, is that is irradiated with high-energy radiation, so that extensive occupational safety measures must be taken.

Aufgabe war es, eine verbesserte Oberflächenschutzfolie zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere soll die Herstellung der Folie weniger gefährdende Einsatzstoffe, wie zum Beispiel Vernetzer oder Lösemittel, erfordern sowie die Verwendung aktinischer Strahlung vermeiden. Gleichzeitig soll die Oberflächenschutzfolie allerdings den Ansprüchen an Glanz, Abrieb- und Kratzfestigkeit genügen.The object was to provide an improved surface protection film which avoids the disadvantages of the prior art. In particular, the production of the film should require less hazardous starting materials, such as crosslinkers or solvents, and avoid the use of actinic radiation. At the same time, however, the surface protection film should meet the requirements for gloss, abrasion and scratch resistance.

Aus verschiedenen Schrift wie der DE 60 2004 002 551 T2 oder der US 2006/0173140 A1 sind Schutzlacke auf der Basis von silanterminierten Polymeren, bekannt sind. Diese werden bevorzugt als kratzfeste Schutzlacke, zum Beispiel für Fußbodenpaneele, aber auch als Clearcoat für Automobile auf starren Oberflächen verwendet. Weitere Verbindungen finden sich in der EP 2 905 296 A1 . Derartige Schutzlacke weisen zwar eine gute Kratzfestigkeit auf, allerdings geht dies damit einher, dass die Schutzlacke sehr hart und spröde sind, so dass ein Aufbringen auf eine Folie bislang nicht in Erwägung gezogen wurde.From different writing like the DE 60 2004 002 551 T2 or the US 2006/0173140 A1 are protective coatings based on silane-terminated polymers, are known. These are preferably used as scratch-resistant protective coatings, for example for floor panels, but also as a clearcoat for automobiles on rigid surfaces. Further connections can be found in the EP 2 905 296 A1 , Although such protective coatings have good scratch resistance, this is associated with the fact that the protective coatings are very hard and brittle, so that application to a film has not previously been considered.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Verbundfolie der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Lackschicht zumindest ein zumindest teilweise vernetztes silanfunktionelles Harz umfasst. Diese erfindungsgemäße ein zumindest teilweise vernetztes silanfuktionelles Harz umfassende Lackschicht wird im Folgenden als Silanlackschicht bezeichnet. Die Verbundfolie umfasst also einen Oberflächenschutzlack, der aus silanfunktionellen Harzen aufgebaut ist. Diese Lackformulierungen sind isocyanatfrei, härten bei Kontakt mit Luftfeuchtigkeit durch Silanvernetzung aus und lassen sich auf das für Oberflächenschutzfolien notwendige ausgewogene Eigenschaftsprofil bezüglich Dehnfähigkeit und Härte einstellen. Darüber hinaus weisen sie gute Witterungsstabilität auf.The above object is achieved according to the invention with a composite film of the type mentioned, in which the lacquer layer comprises at least one at least partially crosslinked silane-functional resin. This lacquer layer comprising an at least partially crosslinked silane-functional resin according to the invention is referred to below as a silane lacquer layer. The composite film thus comprises a surface protection varnish, which is composed of silane-functional resins. These coating formulations are isocyanate-free, cure on contact with atmospheric moisture by silane crosslinking and can be adjusted to the necessary for surface protection films balanced property profile in terms of elasticity and hardness. In addition, they have good weathering stability.

Bei dem silanfunktionellen Harz handelt es sich um ein Oligomer oder Polymer, das mindestens eine, bevorzugt zumindest zwei Alkoxysilangruppen umfasst. Im Folgenden soll unter dem Begriff Polymer auch das Oligomer umfasst sein. The silane-functional resin is an oligomer or polymer comprising at least one, preferably at least two alkoxysilane groups. In the following, the term polymer also includes the oligomer.

Ein Polymer ist eine chemische Verbindung, die aus Ketten- oder verzweigten Molekülen (Makromolekül) besteht, die aus gleichen, gleichartigen oder verschiedenen Einheiten (den sogenannten Monomeren) bestehen. Im einfachsten Fall besteht das Makromolekül nur aus einer Monomerart. Copolymere sind aus verschiedenen Monomeren aufgebaut, die im Makromolekül statistisch verteilt, regelmäßig verteilt oder in Blöcken vorliegen können. Polymere enthalten mindestens drei gleiche Monomereinheiten. Eine Monomereinheit im Sinne dieser Begriffsbestimmung ist die gebundene Form eines Monomers in einem Polymer.A polymer is a chemical compound consisting of chain or branched molecules (macromolecule) consisting of equal, similar or different units (the so-called monomers). In the simplest case, the macromolecule consists of only one type of monomer. Copolymers are made up of various monomers which can be distributed randomly in the macromolecule, distributed regularly or in blocks. Polymers contain at least three identical monomer units. A monomer unit within the meaning of this definition is the bonded form of a monomer in a polymer.

Das Polymer kann von linearer, verzweigter, sternförmiger oder gepfropfter Struktur sein, um nur einige Beispiele zu geben, und als Homopolymer, als statistisches Copolymer, als alternierendes oder als Blockcopolymer aufgebaut sein. Die Bezeichnung ”statistisches Copolymer” beinhaltet im Sinne dieser Erfindung nicht nur solche Copolymere, in denen die bei der Polymerisation eingesetzten Comonomere rein statistisch eingebaut sind, sondern auch solche, bei denen Gradienten in der Comonomerzusammensetzung und/oder lokale Anreicherungen einzelner Comonomersorten in den Polymerketten vorkommen. Einzelne Polymerblöcke können als Copolymerblock (statistisch oder alternierend) aufgebaut sein.The polymer may be of linear, branched, star or grafted structure, to give but a few examples, and be constructed as a homopolymer, a random copolymer, an alternating or a block copolymer. The term "random copolymer" for the purposes of this invention includes not only those copolymers in which the comonomers used in the polymerization are purely randomly incorporated, but also those in which occur gradients in the comonomer composition and / or local enrichment of individual Comonomersorten in the polymer chains , Individual polymer blocks may be constructed as a copolymer block (random or alternating).

Polymere mit wenigen Monomereinheiten werden oft als Oligomere bezeichnet. Bevorzugt werden Polymere mit mehr als 5 Monomereinheiten, da die Silanlackschicht dann flexibler ist.Polymers with few monomer units are often called oligomers. Preference is given to polymers having more than 5 monomer units, since the silane coating layer is then more flexible.

Bevorzugt werden Polymere mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von mehr als 1000 g/mol, da die Silanlackschicht dann flexibler ist.Preference is given to polymers having a weight-average molecular weight of more than 1000 g / mol, since the silane coating layer is then more flexible.

Die Alkoxysilangruppen sind bevorzugt ausgewählt aus unverzweigten oder verzweigten C1-C10-Alkoxygruppen, besonders bevorzugt aus der Gruppe Methoxysilan und Ethoxysilan, da die Vernetzung dann besonders schnell ist.The alkoxysilane groups are preferably selected from unbranched or branched C 1 -C 10 -alkoxy groups, more preferably from the group methoxysilane and ethoxysilane, since the crosslinking is then particularly fast.

Das Silan ist bevorzugt als Gamma- oder Alphasilan ausgebildet. Bei gamma-substituierten Silanen ist die organische Funktionalität durch drei Kohlenstoffatome vom Siliziumatom getrennt, bei alpha-substituierten Silanen durch ein Kohlenstoffatom.The silane is preferably formed as gamma or alpha silane. In the case of gamma-substituted silanes, the organic functionality is separated from the silicon atom by three carbon atoms, and by a carbon atom in the case of alpha-substituted silanes.

Die Silanfunktionalität kann endständig an der Polymerkette oder als Seitengruppe angeordnet sein. Insbesondere bevorzugt sind die Silanfunktionalitäten endständig an beiden Seiten der Polymerkette angeordnet, da hiermit flexiblere Lacke erreicht werden.The silane functionality may be terminal on the polymer chain or as a side group. In particular, the silane functionalities are particularly preferably terminally arranged on both sides of the polymer chain, since this gives more flexible coatings.

Es ist bekannt, dass insbesondere endständige silanfunktionelle Gruppen durch den Aufbau von dendritischen Strukturen eine Vielzahl von silanfunktionalitäten aufweisen können. Beispielsweise legt das Harz Genosil XB (Wacker AG) eine Funktionalität von 18 nahe. Die Anzahl der silanfunktionellen Gruppen im Harz beträgt bevorzugt zwischen 1 und 6 bei endständigen Funktionalitäten, insbesondere zwischen 4 und 6. Mit einer solchen Anzahl kann eine höhere Härte der Silanlackschicht erreicht werden. Bei der Anordnung der silanfunktionellen Gruppen in der Seitenkette kann die Anzahl der silanfunktionellen Gruppen auch höher sein.It is known that in particular terminal silane-functional groups can have a multiplicity of silane functionalities due to the structure of dendritic structures. For example, the resin Genosil XB (Wacker AG) suggests a functionality of 18. The number of silane-functional groups in the resin is preferably between 1 and 6 at terminal functionalities, in particular between 4 and 6. With such a number, a higher hardness of the silane coating layer can be achieved. In the arrangement of the silane-functional groups in the side chain, the number of silane-functional groups may also be higher.

Bevorzugt ist eine Mischung aus Harzen mit endständigen Funktionalitäten und solchen mit Funktionalitäten, die in Seitenketten angeordnet sind, da hiermit ein besonders ausgewogenes Verhältnis zwischen Härte und Elastizität erreicht werden kann.Preference is given to a mixture of resins with terminal functionalities and those with functionalities which are arranged in side chains, since in this way a particularly balanced ratio between hardness and elasticity can be achieved.

Solche silanfunktionellen Harze sind zum Beispiel unter dem Begriff STP bekannt, der für Silane-Terminated-Polymer steht. Sie werden zum Beispiel angeboten von der Firma Kaneka (MS-Polymer, Xmap, Gemlac), Wacker (Genosil STP, Genosil WP, Genosil XT, Genosil XB), Evonik (Vestanat EP-M, Polymer ST, Tegopac), Bayer (Desmoseal S, Desmodur XP2714), Momentive (SPUR), Risun (STP Polymer Resin), Gelest (Sibrid, SSP).Such silane-functional resins are known, for example, by the term STP, which stands for silane-terminated polymer. They are offered, for example, by Kaneka (MS Polymer, Xmap, Gemlac), Wacker (Genosil STP, Genosil WP, Genosil XT, Genosil XB), Evonik (Vestanat EP-M, Polymer ST, Tegopac), Bayer (Desmoseal S, Desmodur XP2714), Momentive (SPUR), Risun (STP Polymer Resin), Gelest (Sibrid, SSP).

Erfindungsgemäße silanfunktionelle Harze können neben der Silanfunktionalität auch eine oder mehrere weitere funktionale Gruppe(n) tragen. Dies können zum Beispiel zyklische Ether, Hydroxylgruppen, Carboxyl-, Carbonylgruppen, Amine, Vinyl- oder Allylgruppen, Isocyanat, Acrylat- oder Methacrylatgruppen sein. Vorzugsweise übersteigt die Zahl der Silanfunktionalitäten die der anderen Funktionalitäten. Besonders bevorzugt sind die silanfunktionellen Harze jedoch im Wesentlichen frei von anderen Funktionalitäten.Silane-functional resins according to the invention may, in addition to the silane functionality, also carry one or more further functional groups. These may be, for example, cyclic ethers, hydroxyl groups, carboxyl, carbonyl groups, amines, vinyl or allyl groups, isocyanate, acrylate or methacrylate groups. Preferably, the number of silane functionalities exceeds that of the other functionalities. However, the silane-functional resins are particularly preferably substantially free of other functionalities.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass das zumindest eine Harz oberhalb einer Temperatur von 20°C flüssig oder pastös ist. Insbesondere weist es eine dynamische Viskosität von weniger als 10 Pas auf, besonders bevorzugt von weniger als 1 Pas, gemessen nach DIN 53019-1 mit einem Zylinderrotationsviskosimeter mit einer Standardgeometrie bei einer Messtemperatur von 23°C und einer Schergeschwindigkeit von 1 s–1. Furthermore, it is preferred that the at least one resin above a temperature of 20 ° C is liquid or pasty. In particular, it has a dynamic viscosity of less than 10 Pas, more preferably less than 1 Pas, measured according to DIN 53019-1 with a cylinder rotation viscometer with a standard geometry at a measurement temperature of 23 ° C and a shear rate of 1 s -1 .

Vorteilhaft ist eine dynamische Viskosität von mehr als 50 mPas.A dynamic viscosity of more than 50 mPas is advantageous.

Die erfindungsgemäß verwendeten Harze werden in vorteilhafter Weise als vernetzende Komponente für kratzbeständige und flexible Lacke verwendet, aus denen die Silanlackschicht aufgebaut ist. Dabei können sie zur Optimierung der Lackmechanik mit polymeren Bindemitteln, die auch vernetzbare funktionelle Gruppen tragen können, abgemischt werden. Bevorzugt wird das zumindest eine silanfunktionelle Harz mit weiteren Harzen aus dieser Gruppe abgemischt, zum Beispiel werden Harze unterschiedlicher Viskosität, mit verschiedenem Molekulargewicht, unterschiedlicher Anzahl an Funktionalitäten oder mit unterschiedlichen Alkoxysilangruppen gemischt, um eine für den Oberflächenschutz und die Lackapplikation ausgewogenes Eigenschaftsprofil einzustellen. Bevorzugt ist auch die Verwendung von mit weiteren funktionalen Gruppen modifizierten oder nicht modifizierten Alkoxysilanen als Komponente der Lackmischung.The resins used in the invention are advantageously used as a crosslinking component for scratch-resistant and flexible coatings, from which the silane coating layer is constructed. They can be mixed to optimize the paint mechanics with polymeric binders that can also carry crosslinkable functional groups. Preferably, the at least one silane-functional resin is mixed with further resins from this group, for example, resins of different viscosity, with different molecular weight, different numbers of functionalities or with different alkoxysilane groups are mixed to set a balanced for the surface protection and paint application property profile. Also preferred is the use of modified or unmodified alkoxysilanes with further functional groups as a component of the paint mixture.

Der Anteil der erfindungsgemäßen Silanharze als Komponente in einem Lack beträgt bevorzugt 50 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf den Lack.The proportion of silane resins according to the invention as a component in a lacquer is preferably 50 to 100 wt .-%, particularly preferably 70 to 90 wt .-%, based on the paint.

Silanfunktionelle Harze werden typischerweise in einer Zweischrittfolge gehärtet oder vernetzt, die zuerst eine Reaktion von Wasser mit einer Alkoxysilangruppe erfordert, um eine Silanolgruppe zu bilden, gefolgt von einer Reaktion der Silanolgruppe mit entweder einer anderen Silanolgruppe oder einem Alkoxysilan. Bei Einkomponentensilanformulierungen werden typischerweise Katalysatoren zugesetzt, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. In vielen Fällen ist die Absorption von Wasser ein limitierender Schritt beim Härtungs- oder Vernetzungsvorgang. Es ist daher bevorzugt, Wasser dem Lack direkt zuzusetzen.Silane-functional resins are typically cured or crosslinked in a two-step sequence that requires first a reaction of water with an alkoxysilane group to form a silanol group, followed by a reaction of the silanol group with either another silanol group or an alkoxysilane. In one-component silane formulations, catalysts are typically added to increase the rate of reaction. In many cases, the absorption of water is a limiting step in the curing or crosslinking process. It is therefore preferred to add water directly to the paint.

Die Reaktivität der erfindungsgemäßen Harze kann jedoch für eine ausreichende Aushärtungsgeschwindigkeit bei Umgebungstemperatur nicht ausreichend sein. Zur Steigerung der Vernetzungsgeschwindigkeit können daher vorzugsweise Katalysatoren zugesetzt und/oder die Aushärtung bei Temperaturen oberhalb Umgebungstemperatur durchgeführtwerden. Hierzu eignen sich Metall- oder Übergangsmetallchelate, -Salze oder -Partikel, beispielsweise auf Basis von Titan-, Aluminium-, Zinn- oder Zirkoniumkomplexen, Sulfonsäuren, Phosphorsäure oder phosphorigen Säuren und deren Derivaten, Carbonsäuren mit Schmelzpunkten oberhalb von 60°C, quarternäre Ammoniumcarboxylate, Amine, insbesondere Aminosilane, Organozinnverbindungen oder auch Kombinationen der genannten Verbindungen.However, the reactivity of the resins of the present invention may not be sufficient for a sufficient curing rate at ambient temperature. To increase the rate of crosslinking, it is therefore preferable to add catalysts and / or cure at temperatures above ambient. For this purpose, metal or transition metal chelates, salts or particles are suitable, for example based on titanium, aluminum, tin or zirconium complexes, sulfonic acids, phosphoric acid or phosphorous acids and derivatives thereof, carboxylic acids having melting points above 60 ° C., quaternary ammonium carboxylates , Amines, in particular aminosilanes, organotin compounds or combinations of said compounds.

Die als Silanlackschicht ausgebildete Lackschicht umfasst erfindungsgemäß ein zumindest teilweise vernetztes silanfunktionelles Harz. Dabei ist das Harz über seine Silanfunktionalität zumindest teilweise vernetzt. Zumindest teilweise vernetzt heißt, dass zumindest ein Teil der in der Lackformulierung enthaltenen silanfunktionellen Komponenten über die Aushärtung der Silanfunktionalität miteinander verbunden sind. Ein augenscheinlicher Hinweis auf die zumindest teilweise Vernetzung ist der Übergang des Lacks von der flüssigen in die feste Phase.According to the invention, the lacquer layer formed as a silane coating layer comprises an at least partially crosslinked silane-functional resin. The resin is at least partially cross-linked via its silane functionality. At least partially crosslinked means that at least some of the silane-functional components contained in the paint formulation are connected to one another via the curing of the silane functionality. An obvious indication of the at least partial crosslinking is the transition of the paint from the liquid to the solid phase.

Die teilweise Vernetzung kann über die Bestimmung des Gelanteils in der ausgehärteten Lackfomulierung quantitativ ermittelt werden. Erfindungsgemäß liegt der Gelanteil bei mehr als 20 Gew.-% bezogen auf den Anteil der silanfunktionellen Komponenten in der Lackformulierung, bevorzugt bei mehr als 50 Gew.-%. Dabei wird vorliegend als Gelanteil das Verhältnis von bei Raumtemperatur nicht in Toluol löslichem Anteil des vernetzten Lacks zur Gesamtmasse der silanfunktionellen Komponenten in der Lackformulierung definiert.The partial crosslinking can be determined quantitatively by determining the gel content in the cured paint formulation. According to the invention, the gel fraction is more than 20% by weight, based on the proportion of silane-functional components in the coating formulation, preferably more than 50% by weight. In the present case, the ratio of the proportion of the crosslinked lacquer which is not soluble in toluene at room temperature to the total mass of the silane-functional components in the lacquer formulation is defined here as the gel fraction.

Die das zumindest eine Harz enthaltenden Lacke zur Herstellung der ersten Schicht können lösemittelfrei oder lösemittelhaltig sein. Insbesondere bevorzugt sind die einzusetzenden Lacke nicht-wässrig. Nicht wässrig im Sinne der vorliegenden Erfindung meint einen Gehalt an Wasser im Lack von nicht mehr als 1,0 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 Gew.-% bezogen auf den Lack. Insbesondere im Falle zweikomponentiger Formulierungen kann die vorab genannte geringe Menge Wasser zur Beschleunigung der Aushärtung eingesetzt werden. Insbesondere bevorzugt ist das eingesetzte Lacksystem frei von Wasser (maximal 500 ppm Wasser).The lacquers containing the at least one resin for the production of the first layer may be solvent-free or solvent-containing. Most preferably, the paints to be used are non-aqueous. Non-aqueous in the sense of the present invention means a content of water in the paint of not more than 1.0 wt .-%, preferably not more than 0.5 wt .-% based on the paint. In particular, in the case of two-component formulations, the previously mentioned small amount of water can be used to accelerate the curing. In particular, the paint system used is preferably free from water (maximum 500 ppm water).

Die auf Basis der vorstehend genannten silanfunktionellen Harze erhaltenen Silanlackschichten sind gekennzeichnet durch eine hohe Beständigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung, insbesondere weisen sie eine hohe Kratzbeständigkeit auf. Überraschend dabei ist, dass die erhaltenen Beschichtungen gleichzeitig eine besonders Flexibilität aufweisen, so dass sie für die Beschichtung einer flexiblen Polymerfolie besonders geeignet sind.The silane coating layers obtained on the basis of the silane-functional resins mentioned above are characterized by a high resistance to mechanical stress, in particular they have a high scratch resistance. It is surprising that the resulting coatings at the same time have a particularly flexibility, so that they are particularly suitable for the coating of a flexible polymer film.

Die Dicke der das zumindest eine zumindest teilweise vernetzte silanfunktionelle Harz enthaltenden Silanlackschicht liegt im Rahmen der dem Fachmann vertrauten Lackschichtdicken, also etwa von 0,05 bis 100 μm. Für sehr flexible Oberflächenschutzfolien bevorzugt werden dünne Lackschichtdicken im Bereich von 0,05 bis 10 μm, insbesondere von 1 bis 5 μm, da diese eine erhöhte Flexibilität aufweisen. Für steife Oberflächenschutzfolien werden Lackschichtdicken von 20 μm bis 100 μm bevorzugt, da somit die Lackschicht zur Steifigkeit beitragen kann.The thickness of the at least one at least partially crosslinked silane-functional resin-containing silane coating layer is within the familiar to the skilled painter layer thicknesses, ie from about 0.05 to 100 microns. For very flexible surface protection films, preference is given to thin coating layer thicknesses in the range from 0.05 to 10 μm, in particular from 1 to 5 μm, since these have increased flexibility. For rigid surface protection films, paint layer thicknesses of 20 .mu.m to 100 .mu.m are preferred, since thus the paint layer can contribute to rigidity.

Es hat sich erwiesen, dass eine mehrschichtige Verbundfolie gemäß der vorliegenden Erfindung in Hinblick auf mechanische Widerstandsfähigkeit, insbesondere Kratzfestigkeit, mindestens gleich gute Ergebnisse liefert wie ein Film, der über eine im Markt etablierte Polyurethan basierte Schicht verfügt, aber die gesundheitlichen Risiken, die mit der Herstellung aufgrund der erforderlichen Isocyanatvernetzung verbunden sind, vermeidet.It has been found that a multilayer composite film according to the present invention provides at least equally good results in terms of mechanical resistance, in particular scratch resistance, as a film which has a polyurethane-based layer established in the market, but the health risks associated with the Production due to the required isocyanate crosslinking are avoided.

Die Polymerfolie kann ausgewählt werden aus den dem Fachmann bekannten Polymerfolien. Beispielhaft aber nicht einschränkend erwähnt seien Kunststofffolien aus: Polyolefinen wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), cyclischen Olefin-Copolymeren (COC), Polyvinylchlorid (PVC), Polyester – insbesondere Polyethylenterephthalat (PET) und Poylethylennaphtalat (PEN), Polymethylpenten (PMP), Ethylenvinylalkohol (EVOH), Polyvinylidenchlorid (PVDC), Fluorpolymeren wie Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyacrylnitril (PAN), Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyethersulfon (PES), Polyetherimid (PEI), Polyarylat (PAR), Cellulosetriacetat (TAC), Polymethacrylat (PMMA) oder Polyimid (PI).The polymer film can be selected from the polymer films known to the person skilled in the art. By way of example, but not by way of limitation, mention may be made of plastic films of: polyolefins such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP), cyclic olefin copolymers (COC), polyvinyl chloride (PVC), polyesters - in particular polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polymethylpentene (PMP ), Ethylene vinyl alcohol (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), fluoropolymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (PAN), polycarbonate (PC), polyamide (PA), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyarylate (PAR), cellulose triacetate (TAC), polymethacrylate (PMMA) or polyimide (PI).

Bevorzugt ist die Polymerfolie ausgewählt aus der Gruppe PVC, PE und seiner Copolymere wie zum Beispiel EVA (Ethylen-Vinylacetat), EAA (Ethylane-Acrylat), EMA (Ethylen-Methacrylat), Fluorpolymere und Polyurethan, da diese Folien besonders witterungsstabil und elastisch sind.Preferably, the polymer film is selected from the group of PVC, PE and its copolymers such as EVA (ethylene-vinyl acetate), EAA (ethylane acrylate), EMA (ethylene methacrylate), fluoropolymers and polyurethane, since these films are particularly weather-resistant and elastic ,

Bevorzugt wird besonders eine Polyurethanfolie, die ein aliphatisches Polyurethan umfasst. Ganz besonders bevorzugt umfasst die Polymerfolie ein thermoplastisches Polyurethan auf Polycaprolactonbasis.Particularly preferred is a polyurethane film comprising an aliphatic polyurethane. Most preferably, the polymer film comprises a thermoplastic polycaprolactone-based polyurethane.

Die Dicke der Polymerfolie liegt im Bereich der dem Fachmann bekannten Dicken von Schutzfolien, also etwa im Bereich von 10 μm bis 1000 μm.The thickness of the polymer film is in the range of the thicknesses of protective films known to those skilled in the art, that is to say in the range from 10 μm to 1000 μm.

Die Klebstoffschicht ist bevorzugt eine Heißschmelzklebstoffschicht oder eine Haftklebstoffschicht. Sie umfasst besonders bevorzugt zumindest einen Haftklebstoff und weist somit bei einer Temperatur oberhalb von 20°C haftklebrige Eigenschaften auf.The adhesive layer is preferably a hot melt adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer. It particularly preferably comprises at least one pressure-sensitive adhesive and thus has pressure-sensitive adhesive properties at a temperature above 20 ° C.

Als Haftklebstoff werden Klebemassen bezeichnet, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit dem Haftgrund erlauben und nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden können. Haftklebemassen wirken bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weisen also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzen. Die Verklebbarkeit der Klebemassen beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften und die Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften. Als Basis für Haftklebemassen kommen verschiedene Verbindungen in Frage.Adhesive adhesives are adhesives which, even under relatively weak pressure, permit a permanent bond with the primer and, after use, can be removed again from the primer without leaving any residue. Pressure-sensitive adhesives are permanently tacky at room temperature and therefore have a sufficiently low viscosity and high tack, so that they wet the surface of the respective adhesive base even at low pressure. The adhesiveness of the adhesives is based on their adhesive properties and the removability on their cohesive properties. As a basis for PSAs, various compounds come into question.

Als Haftklebemasse können alle dem Fachmann bekannten Haftklebemassen eingesetzt werden, also zum Beispiel solche auf der Basis von Acrylaten und/oder Methacrylaten, Polyurethanen, Naturkautschuken, Synthesekautschuken, Styrolblockcopolymermassen mit einem Elastomerblock aus ungesättigten oder hydrierten Polydienblöcken (Polybutadien, Polyisopren, Copolymeren aus beiden sowie weitere, dem Fachmann geläufige Elastomerblöcke), Polyolefinen, Fluorpolymeren und/oder Silikonen. Darunter fallen auch weitere Massen, die haftklebende Eigenschaften entsprechend dem „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology” von Donatas Satas (Satas & Associates, Warwick 1999) aufweisen.As pressure-sensitive adhesive it is possible to use all PSAs known to the person skilled in the art, for example those based on acrylates and / or methacrylates, polyurethanes, natural rubbers, synthetic rubbers, styrene block copolymer compositions with an elastomeric block of unsaturated or hydrogenated polydiene blocks (polybutadiene, polyisoprene, copolymers of both and others) elastomer blocks familiar to the person skilled in the art), polyolefins, fluoropolymers and / or silicones. This also includes other compositions which have pressure-sensitive adhesive properties according to the "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" by Donatas Satas (Satas & Associates, Warwick 1999).

Wird im Rahmen dieser Schrift von Haftklebemassen auf Acrylatbasis gesprochen, so seien hiervon auch ohne explizite Erwähnung Haftklebemassen auf Basis von Methacrylaten und auf Basis von Acrylaten und Methacrylaten umfasst, sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben. Ebenfalls im Sinne der Erfindung sind Kombinationen und Blends mehrerer Basispolymere sowie mit Klebharzen, Füllstoffen, Alterungsschutzmitteln und Vernetzern additivierte Klebemassen, wobei die Aufzählung der Additive nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen ist.If acrylate-based PSAs are mentioned in this document, PSAs based on methacrylates and based on acrylates and methacrylates are also included herein without explicit mention, unless expressly stated otherwise. Also within the meaning of the invention are combinations and blends of several base polymers and adhesives, fillers, anti-aging agents and crosslinkers additivierte adhesives, the list of additives is to be understood as illustrative and not restrictive.

Die Dicke der Klebstoffschicht liegt im Bereich der dem Fachmann bekannten Dicken von Klebstoffschichten, also etwa im Bereich von 1 μm bis 500 μm. The thickness of the adhesive layer is within the range of the thicknesses of adhesive layers known to those skilled in the art, that is to say in the range from 1 μm to 500 μm.

Die Herstellung erfindungsgemäßer Verbundfolien erfolgt in dem Fachmann bekannten Verfahren, wie zum Beispiel in der DE 20 2006 021 212 U1 ausführlich beschrieben:
So kann die Silanharzschicht auf herkömmliche Art und Weise ausgebildet werden, wie zum Beispiel durch Auftragen der Mischung aus Dispersion oder Lösung in einem Lösungsmittel, bevorzugt aber ohne den Einsatz von Löse- oder Dispergiermittel,
The production of composite films according to the invention takes place in processes known to the person skilled in the art, for example in US Pat DE 20 2006 021 212 U1 described in detail:
Thus, the silane resin layer can be formed in a conventional manner, for example by applying the mixture of dispersion or solution in a solvent, but preferably without the use of solvents or dispersants,

Im Sinne dieser Erfindung kann zur Beschichtung der erfindungsgemäßen Lackmischungen auf Polymerfolien prinzipiell jedes der dem Fachmann bekannten Verfahren ausgewählt werden. Ohne sich einschränken zu wollen, seien beispielhaft Rakelverfahren, Walzenverfahren wie insbesondere Rasterwalzenverfahren, Tauchverfahren, Sprühverfahren, Messerverfahren, Bürstenverfahren, Gießverfahren und Druckverfahren wie insbesondere Offset- oder Flexodruckverfahren genannt. Dabei sind auch Kombinationen verschiedener Verfahren denkbar wie beispielsweise das Mayer-Bar-Verfahren, ein Beschichtungsprozess, der Walzen und Rakel miteinander kombiniert, oder Walz/Gieß-Systeme, bei denen Walzen und Rakel miteinander kombiniert sind und die zusätzlich das Prinzip der Gießbeschichtung einbinden. Einige erfindungsgemäß einsetzbare Verfahren sind beispielsweise bei Scharenberg zu finden [R. T. Scharenberg in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, H. F. Mark, N. M. Bikales, C. G. Overberger, G. Menges (Hrsg.), 3. Band, 2. Aufl., 1985, Wiley, New York].For the purposes of this invention, in principle any of the processes known to the person skilled in the art can be selected for coating the coating mixtures according to the invention on polymer films. Without wishing to be limiting, examples include doctor blade methods, roll methods, in particular anilox roller methods, dipping methods, spraying methods, knife methods, brush methods, casting methods and printing methods, in particular offset or flexographic printing methods. Combinations of various methods are also conceivable, such as the Mayer-Bar process, a coating process which combines rolls and doctor blades with one another, or rolling / casting systems in which rolls and doctor blades are combined with one another and which additionally incorporate the casting coating principle. Some methods which can be used according to the invention can be found, for example, in Scharenberg [R. T. Scharenberg in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, H.F. Mark, N.M. Bikales, C.G. Overberger, G. Menges (ed.), 3rd volume, 2nd ed., 1985, Wiley, New York].

Besonders bevorzugt wird nach der Beschichtung der Lackmischung auf die Polymerfolie eine Schutzfolie nass eingedeckt und anschließend ausgehärtet. Die beschichtete Polymerfolie bildet dann eine erste Verbundfolie und kann dann gemeinsam mit der Schutzfolie weiterverarbeitet werden, also beispielsweise mit der Klebstoffschicht beschichtet werden, zu Ballen aufgerollt oder direkt Schneid- oder Stanzprozessen zugeführt werden. Die Schutzfolie wird zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Eindecken ausgedeckt. beispielsweise erst nach der Applikation der erfindungsgemäßen Verbundfolie bei ihrer Anwendung. In einer weiteren Variante kann auch zunächst die Schutzfolie mit dem Lack beschichtet und dann die Polymerfolie zukaschiert werden. Eventuell in der Lackmischung vorhandenes Löse- oder Dispergiermittel wird im Wesentlichen vor der Herstellung des Verbunds abgetrocknet. Aber auch die Aufnahme des Lösemittels durch eine der Folien ist ein übliches Verfahren.After the coating of the paint mixture has been applied to the polymer film, it is particularly preferred to wet-coat a protective film and then cure it. The coated polymer film then forms a first composite film and can then be further processed together with the protective film, for example, be coated with the adhesive layer, rolled up into bales or directly cutting or punching processes are supplied. The protective film is uncovered at any time after mounting. for example, only after the application of the composite film according to the invention in its application. In a further variant, the protective film can also first be coated with the lacquer and then the polymeric film can be laminated. Any solvent or dispersant present in the paint mixture is essentially dried before the composite is produced. But also the absorption of the solvent by one of the films is a common procedure.

Als Folienmaterialien für erfindungsgemäß einsetzbare Schutzfolien können prinzipiell alle solchen eingesetzt werden, die nach der Vernetzung der flüssigen Silanlackschicht wieder delaminiert werden können, ohne dass die dann zumindest teilweise vernetzte Silanlackschicht beschädigt wird, bevorzugt sind Polymerfolien. Es ist also wichtig, dass die Folienoberfläche nicht chemisch mit der aushärtenden Silanlackschicht reagiert. Zu diesem Zweck kann die Schutzfolie auch mit einer speziellen Schicht versehen sein, wie beispielsweise einer Trennschicht wie beispielsweise einer Silikonisierung oder einer Trennschicht basierend auf Polyolefinen, insbesondere Polyethylen, oder basierend auf teil- oder perfluorierten Kohlenwasserstoffen insbesondere polymerer Art. Im erfinderischen Sinne können beispielsweise Polyolefinfolien oder Polyesterfolien oder weitere, die dieser Anforderung genügen, verwendet werden.As film materials for protective films which can be used according to the invention, it is possible in principle to use all those which can be delaminated again after crosslinking of the liquid silane coating layer without damaging the then at least partially crosslinked silane coating layer, preference being given to polymer films. It is therefore important that the film surface does not chemically react with the thermosetting silane paint layer. For this purpose, the protective film can also be provided with a special layer, such as a release layer such as a siliconization or a release layer based on polyolefins, in particular polyethylene, or based on partially or perfluorinated hydrocarbons in particular of polymeric type. In the inventive sense, for example, polyolefin or polyester films or others which satisfy this requirement.

Die Schutzfolie ist bevorzugt in hohem Maße wasserdampfdurchlässig, so dass der Lack schneller aushärten kann. Bevorzugt weist die Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mehr als 50 g/m2d auf, wie zum Beispiel eine solche aus Polymethylmethacrylat. Die WVTR wird dabei bei 38°C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit nach ASTM F-1249 gemessen. Es wird jeweils eine Doppelbestimmung durchgeführt und der Mittelwert gebildet. Der angegebene Wert ist bezogen auf die jeweilige Dicke des vermessenen Prüflings.The protective film is preferably highly permeable to water vapor, so that the paint can cure faster. The film preferably has a water vapor permeability of more than 50 g / m 2 d, such as, for example, polymethyl methacrylate. The WVTR is measured at 38 ° C and 90% relative humidity according to ASTM F-1249. In each case a double determination is carried out and the mean value is formed. The specified value is related to the respective thickness of the measured test object.

Weiter bevorzugt weist die Polymerfolie und/oder die Schutzfolie einen hohen Wassergehalt auf, so dass die Vernetzung der silanfunktionellen Gruppen zumindest teilweise auch ohne Eindiffusion von Wasserdampf aus der umgebenden Atmosphäre erfolgen kann. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn der Verbund aus Polymerfolie und/oder Schutzfolie und dem beschichteten Lack auf eine Rolle gewickelt wird, so dass der Zutritt von Wasserdampf behindert wird. Bevorzugt ist der Wassergehalt größer als 1 Gew.-%.More preferably, the polymer film and / or the protective film has a high water content, so that the crosslinking of the silane-functional groups can take place at least partially without diffusion of water vapor from the surrounding atmosphere. This is advantageous, for example, when the composite of polymer film and / or protective film and the coated paint is wound onto a roll, so that the access of water vapor is hindered. Preferably, the water content is greater than 1 wt .-%.

Die Wasseraufnahme wird ermittelt nach Lagerung des Prüflings über 24 Stunden bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte nach DIN 53715 (Karl-Fischer-Titration). Die Messung erfolgt an einem Karl-Fischer Coulometer 851 in Verbindung mit einem Ovensampler (Ofentemperatur 140°C). Mit einer Einwaage von ca. 0,3 g wird jeweils eine Dreifachbestimmung durchgeführt. Als Wassergehalt wird der arithmetische Mittelwert der Messungen angegeben.The water absorption is determined after storage of the test specimen for 24 hours at 23 ° C and 50% relative humidity according to DIN 53715 (Karl Fischer titration). The measurement is carried out on a Karl Fischer Coulometer 851 in conjunction with an ovensampler (oven temperature 140 ° C). With a weight of about 0.3 g, a triple determination is carried out in each case. The water content is the arithmetic mean of the measurements.

Da die zur Vernetzung zur Verfügung stehende Wassermenge auch von der Dicke der Folie(n) abhängt, ist es insgesamt vorteilhaft, wenn der Wassergehalt von zumindest einer der Folien mehr als 0,5 g/m2 beträgt. Since the amount of water available for crosslinking also depends on the thickness of the film (s), it is altogether advantageous if the water content of at least one of the films is more than 0.5 g / m 2 .

Nach der Beschichtung der Lackformulierung und dem optionalen aber besonders bevorzugten Aufbau eines Schichtverbunds der Polymerfolie, des beschichteten Lacks und einer Schutzfolie erfolgt der Aushärtungsprozess der flüssigen, bevorzugt lösemittel- und dispergiermittelfreien Silanlackschicht.After coating the paint formulation and the optional but particularly preferred construction of a layer composite of the polymer film, the coated paint and a protective film, the curing process of the liquid, preferably solvent- and dispersant-free silane coating layer takes place.

Offenbart wird demgemäß auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, umfassend zumindest folgende Schichten:

  • – eine Harzschicht
  • – eine Polymerfolienschicht und
  • – eine Schutzfolienschicht,
wobei die Harzschicht mit einer Hauptfläche der Polymerfolienschicht verbunden ist und die Schutzfolienschicht mit der gegenüberliegenden Hauptfläche der Harzschicht derart verbunden ist, dass die Harzschicht zwischen der Polymerfolienschicht und der Schutzfolienschicht eingebettet ist, und die Harzschicht eine Silanharzschicht ist, die zumindest ein silanfunktionelles Harz umfasst,
umfassend die folgenden Schritte:
  • – Bereitstellen des Schichtverbundes
  • – Wickeln des Schichtverbundes auf eine Rolle
  • – Härten der Silanharzschicht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfolienschicht und/oder die Schutzfolienschicht einen Wassergehalt von zumindest 0,5 g/m2 aufweist,
so dass die Silanharzschicht ohne äußere Wasserzufuhr in der gewickelten Rolle zumindest teilweise aushärtet.Accordingly, a process for producing a composite film comprising at least the following layers is also disclosed:
  • - a resin layer
  • A polymer film layer and
  • A protective film layer,
wherein the resin layer is bonded to a major surface of the polymer film layer and the protective film layer is bonded to the opposite major surface of the resin layer such that the resin layer is sandwiched between the polymer film layer and the protective film layer, and the resin layer is a silane resin layer comprising at least a silane functional resin,
comprising the following steps:
  • - Providing the layer composite
  • - Winding the layer composite on a roll
  • Hardening of the silane resin layer,
characterized in that the polymer film layer and / or the protective film layer has a water content of at least 0.5 g / m 2 ,
so that the silane resin layer at least partially cures without external supply of water in the wound roll.

Die Klebeschicht kann vor oder nach dem Härten der Silanharzschicht auf eine Hauptfläche der Polymerfolie aufgebracht werden, beispielsweise auch vor dem Bereitstellen des erfindungsgemäßen Schichtverbunds. Der in der vorliegenden Schrift verwendete Begriff „Silanlackschicht” bezeichnet die ausgehärtete Silanzharzschicht Das Bilden der Polymerfolienschicht kann durch Ausformen des Polymers bei einer erhöhten Temperatur über eine Extrusionsdüse erfolgen. Das Bilden der Polymerfolienschicht kann auch dadurch erfolgen, dass man das Polymer durch Gießen oder ein anderes Formverfahren (wie zum Beispiel dem Walzen) in die gewünschte Form bringt.The adhesive layer may be applied before or after curing of the silane resin layer on a main surface of the polymer film, for example, before providing the layer composite according to the invention. The term "silane coating layer" as used herein refers to the cured silane resin layer. Forming the polymer film layer may be accomplished by forming the polymer at an elevated temperature via an extrusion die. Forming the polymer film layer may also be accomplished by molding the polymer into the desired shape by casting or other molding process (such as rolling).

Silanharz- und Polymerfolienschicht können auch nach dem Aushärten der Silanharzschicht miteinander verbunden werden, so beispielsweise durch Laminieren der Schichten bei erhöhten Temperatur- und Druckwerten. Dabei liegt die Anfangstemperatur bei sowohl Silanlackschicht als auch Polymerfolienschicht bei etwa Raumtemperatur oder zumindest bei einer zu niedrigen Temperatur, um eine ausreichende Verbindung zwischen Silanlackschicht und Polymerfolienschicht zu ermöglichen. Dann erwärmt man mindestens die eine Hauptfläche der Polymerfolienschicht oder die einen Hauptflächen sowohl der Silanlackschicht als auch der Polymerfolienschicht auf eine erhöhte Temperatur, die in ausreichendem Maße über der Raumtemperatur liegt, um eine ausreichende Verbindung zwischen Silanlackschicht und Polymerfolienschicht bei dem Laminierungsdruck zu erleichtern. Beim Heißlaminierungsverfahren werden die Schichten vor oder während der Einwirkung des Laminierungsdrucks erwärmt. Kommt ein Heißlaminierungsverfahren zur Anwendung, so wird eine Hauptfläche der Polymerfolienschicht typischerweise auf einen leicht ablösbaren Träger oder Liner (wie zum Beispiel einem Polyesterträger) unmittelbar nach extrusionsmäßiger Ausformung der Polymerfolienschicht ablösbar laminiert, um die frisch ausgeformte Polymerfolienschicht mit einem Träger zusätzlich strukturell zu stützen. Als für das Verbinden der Schichten nach dem Heißlaminierungsverfahren akzeptable Minimaltemperaturen und -drücke haben sich u. a. eine Temperatur von mindestens etwa 100°C und ein Druck von mindestens etwa 10 N/cm2 erwiesen.Silane resin and polymer film layers may also be bonded together after curing of the silane resin layer, such as by laminating the layers at elevated temperature and pressure levels. In this case, the initial temperature in the case of both the silane coating layer and the polymer film layer is at about room temperature or at least at too low a temperature in order to allow a sufficient connection between the silane coating layer and the polymer film layer. Then, at least one major surface of the polymer film layer or the one major surface of each of the silane varnish layer and the polymer film layer is heated to an elevated temperature sufficiently above room temperature to facilitate sufficient bonding between the silane varnish layer and the polymer film layer at the laminating pressure. In the hot lamination process, the layers are heated before or during exposure to the lamination pressure. When a hot lamination process is used, a major surface of the polymer film layer is typically releasably laminated to an easily removable backing or liner (such as a polyester backing) immediately after extrusion of the polymeric film layer to additionally structurally support the freshly formed polymeric film layer with a backing. Among others, a temperature of at least about 100 ° C and a pressure of at least about 10 N / cm 2 have proven to be acceptable minimum temperatures and pressures for bonding the layers after the hot lamination process.

Um das Verbinden zwischen Polymerfolienschicht und Klebeschicht zu ermöglichen oder zumindest zu verbessern, kann es wünschenswert sein, die mit der Klebeschicht zu verbindenden Hauptfläche der ausgeformten Polymerfolienschicht einer Koronabehandlung (wie zum Beispiel einer Luft oder N2-Koronabehandlung) und/oder einer thermischen Laminierung zu unterziehen. Dazu wird die nicht an der Silanharzschicht anliegende Hauptfläche der Polymerfolienschicht freigelegt und anschließend Koronabehandelt.To facilitate or at least improve bonding between the polymeric film layer and the adhesive layer, it may be desirable to apply the corona treatment (such as air or N 2 corona treatment) and / or thermal lamination to the major surface of the molded polymeric film layer to be bonded to the adhesive layer undergo. For this purpose, the main surface of the polymer film layer, which does not rest against the silane resin layer, is exposed and subsequently corona treated.

Die erfindungsgemäßen Verbundfolien werden bevorzugt verwendet als Oberflächenschutzfolien und Dekorfolien.The composite films according to the invention are preferably used as surface protection films and decorative films.

Die vorliegende erfinderische Verbundfolie wird für Lackschutzanwendungen üblicherweise transparent und möglicherweise sogar durchscheinend ausgeführt. Auch für den Schutz beziehungsweise die Veredelung von anderen Flächen kann man die vorliegende erfinderische Verbundfolie transparent, durchscheinend oder sogar deckend ausführen. Für einige Anwendungen kann es auch wünschenswert sein, die vorliegende Verbundfolie einzufärben. Dazu kann man die vorliegende Folie beispielsweise in einer oder mehrerer ihrer Schichten zusätzlich mit einem Pigment oder einem anderen Farbmittel versehen. The present inventive composite film is typically made transparent and possibly even translucent for paint protection applications. Also for the protection or the refinement of other surfaces, you can perform the present inventive composite film transparent, translucent or even opaque. For some applications, it may also be desirable to color the present composite film. For this purpose, the present film can additionally be provided, for example, in one or more of its layers with a pigment or another colorant.

Soll die vorliegende Verbundfolie beispielsweise als Lackschutzfilm dienen, hat es sich als wünschenswert erwiesen, sie bereits vor Applizierung auf der zu schützenden Fläche größen- und gestaltmäßig entsprechend zu formatieren. So vorformatierte Stücke der vorliegenden Verbundfolie können sich nämlich in Bezug auf den Schutz der lackierten Oberfläche verschiedener Karosserieteile eines Fahrzeugs wie zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs, Luftfahrzeugs, Wasserfahrzeugs usw., insbesondere bezüglich der Teile der Fahrzeugkarosserie (wie zum Beispiel der Anströmkante der Frontpartie und anderer Anströmflächen, Einstiegsblenden usw.) gegen Steinschlag und Verschmutzungen durch Staub und aufprallende Insekten und dergleichen, durchaus als kommerziell wünschenswert erweisen.If the present composite film is to serve, for example, as a paint protection film, it has been found to be desirable to size and shape it accordingly before application to the surface to be protected. Namely, preformatted pieces of the present composite film may be used in relation to the protection of the painted surface of various body parts of a vehicle such as a motor vehicle, aircraft, watercraft, etc., particularly parts of the vehicle body (such as the leading edge leading edge and other leading surfaces , Entrance panels, etc.) against stone chips and dirt from dust and bouncing insects and the like, quite as commercially prove desirable.

Beispiele:Examples:

Verwendete Messmethoden:Used measuring methods:

Rieseltest mit GlanzmessungTrickle test with gloss measurement

Der Test ermittelt die Abriebfestigkeit unter Prall-Beanspruchung, wie sie zum Beispiel für die Steinschlagschutzwirkung eine Oberflächenschutzfolie relevant ist. Die Untersuchung wird bei 23°C und 50% relativer Feuchte durchgeführt.The test determines the abrasion resistance under impact stress, as it is relevant for example for the stone impact protection effect of a surface protection film. The test is carried out at 23 ° C and 50% relative humidity.

Vor dem Rieseltest wird eine Glanzmessung an den auf 10 × 10 cm2 große, schwarze Bleche verklebten Mustern mit dem Reflektometer REFO 3D von HACH LANGE, nach EN ISO 2813 im Winkel von 20° durchgeführt. Dann wird in Anlehnung an die DIN 52348 mit ca. 2 kg kantigen Stahlgussgranulats der Körnung 0,2 bis 0,7 mm und der Härte 64 bis 68 HRC (entsprechend EN ISO 11124, Steelstra GH 50 der Firma Stratec) aus einer mittleren Fallhöhe von 910 mm auf die im Winkel von 45° geneigte Musterplatte gerieselt. Nach dem Rieseltest wird erneut der Glanz mit dem REFO 3D gemessen und der Glanzverlust in Glanzeinheiten errechnet.Before the trickling test, a gloss measurement is made on the 10 × 10 cm 2 black pattern bonded patterns using the Reflektometer REFO 3D from HACH LANGE, according to EN ISO 2813 at an angle of 20 °. Then, in accordance with DIN 52348, with approx. 2 kg of angular granular cast steel with a grain size of 0.2 to 0.7 mm and a hardness of 64 to 68 HRC (according to EN ISO 11124, Steelstra GH 50 from Stratec) from a mean drop height of 910 mm on the sample plate inclined at an angle of 45 °. After the trickle test, the gloss is measured again with the REFO 3D and the gloss loss in gloss units is calculated.

SclerometertestSclerometertest

Hier wird in Anlehnung an die DIN EN ISO 1518-1 definiert über die Lackoberfläche gekratzt. Mit einem Härteprüfstab (Hardness Test Pencil Model 318S von ERICHSEN), wird mit der Gravierspitze Nr. 1 (0,75 mm) und Nr. 2 (1 mm Spitzenradius) mit 5 N Andruckkraft über die Lackoberfläche der auf schwarzem Blech verklebten Muster gekratzt. Die Tiefe des Ritzes und sein Rückstellverhalten werden qualitativ beurteilt.Here, in accordance with DIN EN ISO 1518-1, the surface of the paint is scratched. Using a hardness test rod (Hardness Test Pencil Model 318S from ERICHSEN), the engraving tip No. 1 (0.75 mm) and No. 2 (1 mm tip radius) are scratched with 5 N contact force over the paint surface of the pattern bonded to black sheet metal. The depth of the scratch and its restoring behavior are assessed qualitatively.

Martenshärte (Oberflächenhärte nach DIN-EN-ISO 14577-1)Marten hardness (surface hardness according to DIN-EN-ISO 14577-1)

Die Messung der Oberflächenhärte wird an einem FischerScope HCU der Firma HELMUT FISCHER GmbH & Co. KG bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchte von 50% durchgeführt. Bestimmt wird die Martenshärte (HM) in N/mm2 bei max. Prüfkraft. Die Martenshärte (bis 2003 Universalhärte) wird definiert als das Verhältnis der Maximalkraft zu der dazugehörigen Kontaktfläche. Als Prüfkörper wird eine Vickers-Pyramide aus Diamant verwendet. Die Formkorrektur für den Indentor wird in der Standardeinstellung nicht berücksichtigt.The measurement of the surface hardness is carried out on a FischerScope HCU from HELMUT FISCHER GmbH & Co. KG at a temperature of 23 ° C. and a relative atmospheric humidity of 50%. The Martens hardness (HM) in N / mm 2 at max. Test force. Marten hardness (universal hardness until 2003) is defined as the ratio of the maximum force to the corresponding contact surface. The test piece is a diamond Vickers pyramid. The shape correction for the indentor is not included in the default setting.

Die Messung erfolgt kontinuierlich kraftgesteuert mit einer Steigung von 300 mN/20 s bis zu einer maximalen Prüfkraft von 300 mN. Nach einer Haltezeit von 5 s erfolgt eine Entlastung mit der gleichen Steigung (Bezeichnung der Kenngrößen nach ISO 14577-1: HM 0.300/20.0/5.0).The measurement is continuously force-controlled with a gradient of 300 mN / 20 s up to a maximum test load of 300 mN. After a holding time of 5 s, the load is relieved with the same pitch (designation of the parameters according to ISO 14577-1: HM 0.300 / 20.0 / 5.0).

Während der Messung werden die Kraft und die Eindringtiefe kontinuierlich aufgenommen. Die Eindringtiefe wird über der Kraft grafisch dargestellt.During the measurement, the force and the penetration depth are continuously recorded. The penetration depth is graphically displayed over the force.

Knicktestbend test

Der Knicktest ist ein Biegetest über einen definierten Radius der bei harten Lacken zum Reißen oder Abplatzen der Beschichtung führen kann. Dabei wird ein auf der Masseseite mit einem 50 μm dicken Silikonliner eingedecktes Muster mit den Fingern geknickt/gefalzt (180°), danach die Eindeckung entfernt und das Muster zur optischen Prüfung auf ein schwarzes Blech verklebt. Der Biegeradius entspricht also der Dicke der Polymerfolienschicht zuzüglich der Linerdicke. Die entstandene Knickfalte kann so sehr gut auf Risse, Brüche oder Abplatzungen kontrolliert werden.The kink test is a bending test over a defined radius that can cause cracking or spalling of the coating on hard paints. This is a on the ground side with a 50 microns thick Silicone liner covered pattern with fingers folded / folded (180 °), then removed the cover and glued the pattern for optical inspection on a black sheet. The bending radius thus corresponds to the thickness of the polymer film layer plus the liner thickness. The resulting crease can be checked so well for cracks, breaks or flaking.

Vergilbungyellowing

Hierfür werden Muster der Oberflächenschutzfolie auf einen weißen Untergrund (Kachel) verklebt und bei Raumtemperatur aus einer Entfernung von etwa 50 cm mit einer Sonnenlichtlampe (Osram 300 W ULTRA-VITALUX, 30°-Abstrahlwinkel, 13,6 W UV-A, 3 W UV-B) bestrahlt. Gemessen wird der Grad der Vergilbung b* und dessen Veränderung zum Anfangswert Δb* (entnommen dem L*a*b*-Farbraum entsprechend DIN 5033) nach dem Spektralverfahren mit Normlichtart D65 unter dem Beobachterwinkel von 10° mit dem spectro-guide von BYK-Gardner (Kugel d/8 spin) nach der angegebenen Lagerzeit (eine und nach zwei Wochen).For this purpose, samples of the surface protection film are glued to a white substrate (tile) and at room temperature from a distance of about 50 cm with a sunlight lamp (Osram 300 W ULTRA-VITALUX, 30 ° radiation angle, 13.6 W UV-A, 3 W UV -B) irradiated. The degree of yellowing b * and its change to the initial value Δb * (taken from the L * a * b * color space according to DIN 5033) are measured according to the spectral method with standard illuminant D65 at the observer angle of 10 ° with the BYK spectro-guide Gardner (ball d / 8 spin) after the specified storage time (one and two weeks).

Schichtdickelayer thickness

Die Schichtdicke wird über Rasterelektronenmikroskopie (REM) bestimmt. Dabei werden die Proben unter flüssigem Stickstoff geschnitten. Von den Querschnitten werden Übersichtsaufnahmen und Detailaufnahmen gefertigt. Die Dicke der Schutzlackschicht wird auf der Polymerfolienschicht vermessen.The layer thickness is determined by scanning electron microscopy (SEM). The samples are cut under liquid nitrogen. From the cross-sections overview shots and detail shots are made. The thickness of the protective lacquer layer is measured on the polymer film layer.

Molekulargewichtmolecular weight

Die Molekulargewichtsbestimmungen der zahlenmittleren Molekulargewichte Mn und der gewichtsmittleren Molekulargewichte Mw erfolgten mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). Als Eluent wurde THF (Tetrahydrofuran) mit 0,1 Vol.-% Trifluoressigsäure eingesetzt. Die Messung erfolgte bei 25°C. Als Vorsäule wurde PSS-SDV, 5 μ, 103 Å, ID 8,0 mm × 50 mm verwendet. Zur Auftrennung wurden die Säulen PSS-SDV, 5 μ, 103 sowie 105 und 106 mit jeweils ID 8,0 mm × 300 mm eingesetzt. Die Probenkonzentration betrug 4 g/l, die Durchflussmenge 1,0 ml pro Minute. Es wurde gegen Polystyrol-Standards gemessen.The molecular weight determinations of the number-average molecular weights M n and the weight-average molecular weights M w were carried out by means of gel permeation chromatography (GPC). The eluent used was THF (tetrahydrofuran) containing 0.1% by volume of trifluoroacetic acid. The measurement was carried out at 25 ° C. The precolumn used was PSS-SDV, 5 μ, 10 3 Å, ID 8.0 mm × 50 mm. For separation, the columns PSS-SDV, 5 μ, 10 3 and 10 5 and 10 6 , each with ID 8.0 mm × 300 mm were used. The sample concentration was 4 g / l, the flow rate 1.0 ml per minute. It was measured against polystyrene standards.

Viskosität:Viscosity:

Ein Maß für die Fließfähigkeit des Harzes ist dynamische Viskosität. Die dynamische Viskosität kann nach DIN 53019 bestimmt werden. Als flüssig oder pastös wird eine Viskosität von weniger als 105 Pas bezeichnet. Die Viskosität wird in einem Zylinderrotationsviskosimeter mit einer Standardgeometrie nach DIN 53019-1 bei einer Messtemperatur von 23°C und einer Schergeschwindigkeit von 1 s–1 gemessen.A measure of the flowability of the resin is dynamic viscosity. The dynamic viscosity can be determined according to DIN 53019. As liquid or pasty, a viscosity of less than 10 5 Pas is called. The viscosity is measured in a cylinder rotation viscometer with a standard geometry according to DIN 53019-1 at a measuring temperature of 23 ° C. and a shear rate of 1 s -1 .

Gelanteil:gel content:

Als Gelanteil wird das Verhältnis von bei Raumtemperatur nicht in Toluol löslichem Anteil des vernetzten Lacks zur Gesamtmasse der silanfunktionellen Komponenten in der Lackformulierung definiert.The gel fraction is defined as the ratio of the toluene-insoluble fraction of the crosslinked paint at room temperature to the total mass of the silane-functional components in the paint formulation.

Die sorgfältig getrockneten, lösungsmittelfreien Lackproben werden in ein Vliestütchen aus Polyethylen (Tyvek-Vlies) eingeschweißt. Aus der Differenz der Probengewichte vor der Extraktion und nach einer 72-stündigen Extraktion durch Toluol bei 23°C wird der nicht in Toluol lösliche Gewichtsanteil des Lacks bestimmt. Dabei wird nach 24 h und nach 48 h das Extraktionsmittel erneuert. Die im Tütchen verbliebene Probenmasse ergibt bezogen auf die Masse der silanfunktionellen Komponenten im Lack den Gelanteil, auch Gelwert genannt. Dieser wird als Mittelwert einer Dreifachbestimmung in % angegeben.The carefully dried, solvent-free paint samples are shrink-wrapped in a non-woven polyethylene (Tyvek fleece). From the difference of the sample weights before extraction and after a 72-hour extraction by toluene at 23 ° C, the not soluble in toluene weight fraction of the paint is determined. The extractant is renewed after 24 h and after 48 h. The sample mass remaining in the sachet gives, based on the mass of the silane-functional components in the varnish, the gel fraction, also called gel value. This is given as the mean of a triple determination in%.

Verwendete Einsatzstoffe:Used ingredients:

Für die Herstellung der Silanharzschicht (Top-Coat) für die Oberflächenschutzfolie wurden folgende silanmodifizierte Harze geprüft: Tabelle 1: Verwendete Harze Hersteller Produktbezeichnung Chemischer Aufbau EVONIK VESTANAT EP-MF 201 Polyurethan mit endständigen Trimethoxysilangruppen mit einer Viskosität von 250 mPas VESTANAT EP-M 222 Polyurethan mit endständigen Trimethoxysilangruppen mit einer Viskosität von 4 Pas (85 Gew.-% in Butylacetat) For the preparation of the silane resin layer (top coat) for the surface protection film, the following silane-modified resins were tested: TABLE 1 Resins used Manufacturer Product name Chemical construction EVONIK VESTANAT EP-MF 201 Polyurethane with trimethoxysilane end groups having a viscosity of 250 mPas VESTANAT EP-M 222 Trimethoxysilane-terminated polyurethane having a viscosity of 4 Pas (85% by weight in butyl acetate)

Herstellung der Top-Coats:Production of top coats:

Für die Herstellung der Silanharzmischung wurden die Polymere im gewünschten Verhältnis bei Raumtemperatur zusammen gegeben und gut vermischt.

Beispiel 1 sowie 5–7: VESTANAT EP-MF 201
Beispiel 2: VESTANAT EP-MF 201/VESTANAT EP-M222 in Butylacetat (70:30)
Beispiel 3: VESTANAT EP-MF 201/VESTANAT EP-M222 in Butylacetat (50:50)
Beispiel 4: VESTANAT EP-MF 201/VESTANAT EP-M222 in Butylacetat (30:70)
For the preparation of the silane resin mixture, the polymers were added in the desired ratio at room temperature and mixed well.

Example 1 and 5-7: VESTANAT EP-MF 201
Example 2: VESTANAT EP-MF 201 / VESTANATE EP-M222 in butyl acetate (70:30)
Example 3: VESTANAT EP-MF 201 / VESTANATE EP-M222 in butyl acetate (50:50)
Example 4: VESTANAT EP-MF 201 / VESTANATE EP-M222 in butyl acetate (30:70)

Nachdem sich die Komponenten gut gemischt hatten, wurde der Lack mit einem Drahtrakel #0 am Mayer-Bar Streichtisch auf die nicht mit Haftklebstoff beschichtete Seite einer Steinschlagschutzfolie K82200 von KPMF (Kay Premium Marking Films Ltd., Newport) ausgestrichen und bei Raumtemperatur etwa einen Tag getrocknet. Die Ausstriche vernetzten langsam und wurden deshalb bei erhöhter Temperatur nachgetrocknet. Dabei entstanden vielversprechende Muster, die in der Ausprüfung gute Ergebnisse zeigten.After the components had mixed well, the varnish was spread on the Mayer-Bar spreading table on the non-pressure-sensitive coated side of KPMF's K82200 stone chip (Kay Premium Marking Films Ltd., Newport) at room temperature for about one day dried. The smears crosslinked slowly and were therefore dried at elevated temperature. This resulted in promising patterns that showed good results in the test.

Nach dem Ausstreichen wurde bei einem Teil der Muster die Lackschicht mit einer 50 μm dicken Polyesterfolie der Firma DuPont (Melinex 401) blasenfrei eingedeckt (Wasserdampfdurchlässigkeit etwa 10 g/m2d bei 38°C/90% rel. Feuchte).After painting, some of the samples were coated with a 50 μm thick polyester film from DuPont (Melinex 401) without bubbles (water vapor permeability about 10 g / m 2 d at 38 ° C./90% relative humidity).

Die Steinschlagschutzfolie K82200 umfasst eine Polymerfolie aus Polyurethan auf Polycaprolactonbasis (Dicke 200 μm) sowie eine Schicht eines Acrylat-Haftklebstoffs (Dicke 60 μm).The rockfall protection film K82200 comprises a polymer film of polycaprolactone-based polyurethane (thickness 200 μm) and a layer of an acrylate pressure-sensitive adhesive (thickness 60 μm).

Als Vergleichsbeispiel mit einer polyurethanlackbasierten Schicht statt Silanlackschicht wurde das Produkt K82205 von KPMF verwendet, ebenfalls eine Polymerfolie auf Polycaprolactonbasis (Dicke 200 μm) mit einer Schicht eines Acrylat-Haftklebstoffs (Dicke 60 μm). Dieses Produkt trägt auf der der Haftklebemasse gegenüberliegenden Hauptfläche der Polymerfolie eine Polyurethanlackschicht mit einer Dicke von etwa 20 bis 25 μm.As a comparative example with a polyurethane lacquer-based layer instead of a silane lacquer layer, the product K82205 from KPMF was used, likewise a polycaprolactone-based polymer film (thickness 200 μm) with a layer of an acrylate pressure-sensitive adhesive (thickness 60 μm). This product carries on the main surface opposite to the PSA of the polymer film, a polyurethane lacquer layer with a thickness of about 20 to 25 microns.

Tabelle 2: Messergebnisse

Figure DE102016212100B3_0001
Table 2: Measurement results
Figure DE102016212100B3_0001

Figure DE102016212100B3_0002
Figure DE102016212100B3_0002

Beim Sclerometertest entsprachen die Muster mit mehr MF 201 dem Vergleichsmuster, während diejenigen mit einem höheren Anteil an M 222 etwas schlechter abschnitten.In the sclerometer test, the patterns with more MF 201 matched the control, while those with higher levels of M 222 were slightly worse.

Der Glanz vor dem Rieseltest lag im Bereich des Vergleichsmusters, die Abriebfestigkeit dagegen war trotz der zum Vergleichsmuster verringerten Schichtdicke durchweg auf einem deutlich höheren Niveau, was durch den geringeren Glanzverlust deutlich wurde. Dies bestätigte die höhere Belastungsfähigkeit der Muster mit mehr EF 201 die schon der Sclerometertest andeutete.The gloss before the trickle test was in the range of the comparison sample, the abrasion resistance, however, was consistently on a much higher level, despite the reduced compared to the comparison pattern layer thickness, which was evident by the lower gloss loss. This confirmed the higher load capacity of the patterns with more EF 201 already indicated by the Sclerometer test.

Die Beispiele 5 bis 7 zeigen, dass selbst bei Lackdicken unterhalb von 1 μm (0,1 bis 0,2 μm) hervorragend geeignete Oberflächenschutzfolien hergestellt werden können, die insbesondere eine hohe Rieselfestigkeit aufweisen.Examples 5 to 7 show that even at paint thicknesses below 1 μm (0.1 to 0.2 μm), it is possible to produce outstandingly suitable surface protection films which in particular have a high flow resistance.

Die Vergilbungsfestigkeit unter der SoLiLa ist ebenfalls im Vergleich zum Vergleichsmuster verbessert, was die gute Stabilität der Lackvernetzung durch die silanfunktionellen Harze unterstreicht.The yellowing resistance under the SoLiLa is also improved compared to the comparative sample, which underlines the good stability of the crosslinking by the silane-functional resins.

Die Martenshärte kann durch Rezepturvariation in den im Markt üblichen Bereich gebracht werden. Die Versuche belegen, wie die Lacke mit steigendem E 222 Anteil härter werden.Marten hardness can be brought into the usual range by formulation variation. The tests show how the paints harden with increasing E 222 content.

Die Lacke härten relativ langsam aus, aber auch die üblichen Polyurethan-Lacke erreichen erst nach ca. 7 Tagen ihre Endhärte. Bei Raumtemperatur dauerte es vorliegend mehr als 24 Stunden, deshalb wurde bei einem Teil der Tests versucht, die Härtung durch Temperatur zu beschleunigen.The paints cure relatively slowly, but also the usual polyurethane paints reach their final hardness only after about 7 days. At room temperature, it took more than 24 hours, so part of the tests tried to accelerate the curing by temperature.

Eine Beschleunigung der Vernetzung ohne eine Verschlechterung der Lackeigenschaften scheint gut möglich, wobei eine Trockentemperatur zwischen 60°C und 100°C bei einer Trocknungsdauer zwischen 1 und 3 Minuten sinnvoll erscheint und damit bevorzugt wird. Das 100°C-Muster (Beispiel Nr. 6) zeigt sogar eine besonders hohe Abriebfestigkeit.An acceleration of the crosslinking without a deterioration of the coating properties seems to be well possible, with a drying temperature between 60 ° C and 100 ° C appears meaningful for a drying time between 1 and 3 minutes, and is therefore preferred. The 100 ° C pattern (Example No. 6) even shows a particularly high abrasion resistance.

Bekannt ist es, die Oberflächenglätte einer Lackschicht durch Eindecken mit einer sehr glatten Schutzfolie zu verbessern (siehe oben genannte DE 10 2006 002 595 A1 ). Es konnte gezeigt werden, dass das Eindecken sowohl vor dem Start der Härtungsreaktion wie auch nach dem Beginn der Härtungsreaktion möglich ist. In beiden Fällen läuft trotz der geringen Wasserdampfdurchlässigkeit überraschend die Feuchtehärtung der silanfunktionellen Gruppen weiter und ergibt abriebfeste Oberflächenschutzfolien. Da die Härtung mit einer wenig wasserdampfdurchlässigen Schutzfolie langsamer verläuft, hat die Lackoberfläche mehr Zeit, auf die Oberfläche der Schutzfolie aufzufließen und diese abzuformen. Dies kann auch zur Herstellung strukturierter Oberflächen genutzt werden. Daher ist es vorteilhaft, eine polymere Schutzfolie mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von weniger als 50 g/m2d, insbesondere weniger als 20 g/m2d zu verwenden. Für eine schnelle Härtung vorteilhaft ist jedoch die Verwendung einer stärker wasserdampfdurchlässigen polymeren Schutzfolie, bevorzugt mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von mehr als 50 g/m2d.It is known to improve the surface smoothness of a lacquer layer by covering with a very smooth protective film (see above DE 10 2006 002 595 A1 ). It could be shown that the covering is possible both before the start of the curing reaction and after the start of the curing reaction. In both cases, despite the low water vapor permeability, the moisture curing of the silane-functional groups surprisingly continues and results in abrasion-resistant surface protection films. Since the cure proceeds more slowly with a little water vapor-permeable protective film, the paint surface has more time to flow onto the surface of the protective film and mold it. This can also be used for the production of structured surfaces. Therefore, it is advantageous to use a polymeric protective film with a water vapor permeability of less than 50 g / m 2 d, in particular less than 20 g / m 2 d. However, the use of a more water vapor-permeable polymeric protective film, preferably having a water vapor permeability of more than 50 g / m 2 d, is advantageous for rapid curing.

Claims (15)

Verbundfolie, umfassend zumindest folgende Schichten: – eine Lackschicht – eine Polymerfolienschicht und – eine Klebeschicht, wobei die Lackschicht mit einer Hauptfläche der Polymerfolienschicht verbunden ist und die Klebeschicht mit der gegenüberliegenden Hauptfläche der Polymerfolienschicht derart verbunden ist, dass die Polymerfolienschicht zwischen der Lackschicht und der Klebeschicht eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht eine Silanlackschicht ist, die zumindest ein zumindest teilweise vernetztes silanfunktionelles Harz umfasst, wobei das silanfunktionalisierte Harz ein Polymer ist, das zumindest eine Alkoxysilangruppe umfasst.Composite foil comprising at least the following layers: a lacquer layer a polymer film layer and an adhesive layer, wherein the lacquer layer is bonded to a major surface of the polymer film layer and the adhesive layer is bonded to the opposite major surface of the polymer film layer such that the polymer film layer is sandwiched between the lacquer layer and the adhesive layer, characterized in that the lacquer layer is a silane lacquer layer comprising at least one at least partially crosslinked silane-functional resin, wherein the silane-functionalized resin is a polymer comprising at least one alkoxysilane group. Verbundfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das silanfunktionalisierte Harz ein Polymer ist, das zumindest zwei Alkoxysilangruppen umfasst.Composite film according to claim 2, characterized in that the silane-functionalized resin is a polymer comprising at least two alkoxysilane groups. Verbundfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymere ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von mehr als 500 g/mol aufweisen.Composite film according to claim 1 or 2, characterized in that the polymers have a weight-average molecular weight of more than 500 g / mol. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkoxygruppen der Alkoxysilangruppen mindestens eine Gruppe ausgewählt aus unverzweigten oder verzweigten C1-C10-Alkoxygruppen, insbesondere Methoxy- oder Ethoxygruppen, sind.Composite film according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the alkoxy groups of the alkoxysilane groups are at least one group selected from unbranched or branched C 1 -C 10 alkoxy groups, in particular methoxy or ethoxy groups. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der silanfunktionellen Gruppen im Harz bei endständigen Funktionalitäten zwischen 1 und 6, vorzugsweise zwischen 4 und 6, beträgt.Composite film according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the number of silane-functional groups in the resin at terminal functionalities between 1 and 6, preferably between 4 and 6, is. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz bei einer Temperatur von 20°C eine Viskosität von weniger als 10 Pas, vorzugsweise weniger als 1 Pas, aufweist.Composite film according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the resin at a temperature of 20 ° C has a viscosity of less than 10 Pas, preferably less than 1 Pas. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des silanfunktionellen Harzes an der Silanlackschicht 50 bis 100 Gew.-%, insbesondere 70 bis 90 Gew.-% beträgt.Composite film according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the proportion of the silane-functional resin to the silane coating layer is 50 to 100 wt .-%, in particular 70 to 90 wt .-%. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Silanlackschicht nicht mehr als 1 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 500 ppm, Wasser enthält.Composite film according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the silane coating layer contains not more than 1 wt .-%, preferably not more than 0.5 wt .-%, in particular not more than 500 ppm, water. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Silanlackschicht eine Dicke von 0,05 bis 100 μm, vorzugsweise von 0,05 bis 10 μm, insbesondere von 1 bis 5 μm, aufweist.Composite foil according to at least one of Claims 1 to 8, characterized in that the silane coating layer has a thickness of 0.05 to 100 μm, preferably of 0.05 to 10 μm, in particular of 1 to 5 μm. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfolienschicht eine Folie aus einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylchlorid, Polyethylen, Copolymere von Polyethylen, vorzugsweise Ethylen-Vinylacetat, Ethylane-Acrylat, Ethylen-Methacrylat, Fluorpolymeren und Polyurethanen, ist.Composite film according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the polymer film layer is a film of a compound selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polyethylene, copolymers of polyethylene, preferably ethylene-vinyl acetate, ethylane-acrylate, ethylene-methacrylate, fluoropolymers and polyurethanes, is. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Polymerfolie ein thermoplastisches Polyurethan auf Polycaprolactonbasis ist.Composite film according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the polymer film is a thermoplastic polycaprolactone-based polyurethane. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht eine Haftklebstoffschicht ist, die zumindest einen Haftkleber umfasst.Composite foil according to one of claims 1 to 11, characterized in that the adhesive layer is a pressure-sensitive adhesive layer comprising at least one pressure-sensitive adhesive. Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten ein Farbmittel enthält.Composite film according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that at least one of the layers contains a colorant. Verwendung einer Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 als Oberflächenschutzfolie.Use of a composite film according to at least one of claims 1 to 13 as surface protection film. Verwendung einer Verbundfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 als Dekorfolie.Use of a composite film according to at least one of claims 1 to 13 as a decorative film.
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