DE102019203438A1

DE102019203438A1 - Oberflächenschutzfolie zum Schutz der Kanten von Rotorblättern an Windrädern

Info

Publication number: DE102019203438A1
Application number: DE102019203438.1A
Authority: DE
Inventors: Florian Rettig; Kerstin Klingeberg; Anna SCHUBERT
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2020-09-17
Also published as: WO2020182972A1

Abstract

Die Erfindung betrift eine Oberflächenschutzfolie mit einem folienartigen Träger, auf den einseitig eine Klebemasse, insbesondere Haftklebemasse aufgebracht ist,wobei der folienartige Träger eine Lage aus zumindest einer Folie aufweist, die zu mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu 95 Gew.-% thermoplastisches Polyetherester enthält.

Description

Die Erfindung betrifft eine witterungsstabile selbstklebende Schutzfolie mit hoher Haftung zum Schutz der Kanten von Rotorblättern an Windrädern bei gleichzeitiger niedriger Abrollkraft der Schutzfolie in Rollenform.
Rotorblätter für eine Windkraftanlage werden von einem Luftstrom umströmt und versetzen dabei das Windrad in Rotation. Das Windrad wandelt die Rotationsenergie in Elektrizität um. Um sich effizient drehen zu können, ist es wichtig, die Trägheitskraft der Rotorblätter zu reduzieren, indem das Gewicht der Rotorblätter möglichst gering gehalten wird. Da die Rotorblätter der Windenergieanlagen mittlerweile Längen von mehr als 50 m aufweisen, führt die Gewichtsreduzierung der Rotorblätter außerdem zu einer Verringerung der Größe und zur Gewichtsersparnis der Vorrichtung selbst.
Um die Kraft der umströmenden Luft effizient in die Drehbewegung der Rotorblätter umzuwandeln, ist es ferner erforderlich, die Form der im Wind stehenden Kante der Rotorblätter entsprechend zu gestalten und sicherzustellen, dass die Form und die Glätte beibehalten werden. Aufgrund der sehr hohen Geschwindigkeiten, mit der der Rotorblätter die Luft durchschneidet, unterliegt die Kante einem starken Erosionsangriff durch Niederschlag wie Hagel, Graupel oder Regen. Auch der regelmäßig zu beobachtende Vogelschlag stellt ein großes Problem für die Kanten dar.
Da die Kanten regelmäßig den geschilderten Bedingungen ausgesetzt sind, treten mittelfristig Probleme wie Bruch, Verformung, Oberflächenverunreinigung oder gar Ablösung von Teilen der Oberfläche insbesondere an der Kante auf. Wenn sich eines der geschilderten Probleme zeigt, wird nicht nur der Wirkungsgrad des Rotorblatts verringert, sondern es ergeben sich auch optische Beeinträchtigungen.
Eine Reparatur oder ein Austausch ist allein aufgrund der schieren Größe der Rotorblätter sehr aufwändig.
Daher werden Maßnahmen ergriffen, um die Kanten gegen den Verschleiß zu schützen.
Bekannt ist, leichte Metallmaterialien wie Aluminium und Titan zum Schutz der Kanten einzusetzen. Des Weiteren ist die Verwendung von (selbst)klebenden Schutzfolien verbreitet.
Aus der WO 2013/019524 A1 ist ein mehrschichtiges Schutzband für Rotorblätter von Windenergieanlagen bekannt, wobei das Band eine obere Schutzschicht mit einem Polymerfilm und eine klebende untere Schicht aufweist. Erfindungsgemäß ist die frei liegende Oberfläche der oberen Schicht nach außen gekrümmt oder nach außen trapezförmig.
Des Weiteren sind auch mehrschichtige Oberflächenschutzfolien offenbart 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.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Oberflächenschutzfolie zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik vermeidet und die einen optimierten Schutz der Kanten von Rotorblättern an Windrädern ermöglicht
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Oberflächenschutzfolie, wie sie im Hauptanspruch niedergelegt ist. Gegenstand der Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des Erfindungsgegenstandes.
Demgemäß betrifft die Erfindung eine Oberflächenschutzfolie mit einem folienartigen Träger, auf den einseitig eine Klebemasse, insbesondere Haftklebemasse aufgebracht ist, wobei der Träger zumindest eine Schicht aus einer Folie aufweist, die zu mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu 95 Gew.-% thermoplastisches Polyetherester enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der folienartige Träger der Oberflächenschutzfolie aus einer Lage einer Folie, auf der einseitig eine Klebemasse, insbesondere Haftklebemasse aufgebracht ist.
In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist die Folie lediglich zwei Schichten auf, den folienartigen Träger und eine Klebemassenschicht. Weitere Schichten wie ein Primer zur Verbesserung der Verankerung auf Klebemasse auf der Folie oder eine Releasebeschichtung auf der Rückseite des Folienträgers sind dann nicht vorhanden.
Besonders geeignete thermoplastische Polyetherpolyester (TPE-E)-Zusammensetzungen sind im Handel frei erhältlich, beispielsweise Hytrel® der Firma DuPont, Arnitel® der Firma DSM, Ectel® der Firma Eastman, Pibiflex® der Firma Enichem, Lomod@ der Firma General, Electric, Riteflex® der Firma Celanese, Zeospan® er Firma Nippon Zeon, Elitel® der Firma Elana und Pelprene® der FirmaToyobo.
Beschrieben werden TPE-Es unter anderem in der DE 699 18 91 T2 und der EP 0 846 712 A1 .
Danach zeichnen sich TPE-Es durch eine Copolymerzusammensetzung aus, die

1) ein segmentiertes Polyetherestercopolymer, abgeleitet von Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure oder einem Ester davon, einem Alkylendiol, Polypropylenoxidglykol, welches Ethylenoxidendgruppen an den Polypropylenoxidsegmenten enthält, und gegebenenfalls einem Verzweigungsmittel,
2) eine wirksame Menge einer Stabilisatorkombination, enthaltend mindestens (2a) mindestens einen thermooxidativen Stabilisator ausgewählt aus der Gruppe von phenolischen Antioxidantien und (2b) mindestens einen thermooxidativen Stabilisator, ausgewählt aus der Gruppe von aromatischen Aminen,
3) gegebenenfalls andere Additive,

Das Molgewicht der Segmente kann innerhalb eines breiten Bereiches variieren, aber vorzugsweise wird das Molgewicht M_n der weichen Segmente zwischen 300 und 4000, stärker bevorzugt zwischen 500 und 3000, und am stärksten bevorzugt zwischen 750 und 2500 ausgewählt.
Die Kettenverzweigung kann mit den üblichen Verzweigungsmitteln bewirkt werden. Beispiele werden unter anderem in US 4,205,158 A beschrieben. Trimellithsäure oder Trimellithsäureanhydrid und Trimethylolpropan sind bevorzugt. Der Gehalt an Verzweigungsmittel, wenn vorhanden, wird so ausgewählt, dass eine gewünschte Schmelzviskosität erhalten wird. Im allgemeinen wird der Verzweigungsmittelgehalt nicht höher als 6,0 Äquivalente pro 100 Mol Terephthalsäure (plus jede andere aromatische Dicarbonsäure, die vorliegt), vorzugsweise niedriger als 3,0, und am stärksten bevorzugt niedriger als 1,5 Äquivalente pro 100 Mol Terephthalsäure sein.
Die Menge von (2) kann innerhalb eines breiten Bereiches in Abhängigkeit der Erfordernisse variieren, beispielsweise 0,2 bis 5 Gew.-%, und wird hauptsächlich durch das gewünschte Stabilitätsniveau bestimmt. Für eine hohe Stabilität ist ein Gehalt von (2) von zumindest 0,5 Gew.-% in Bezug auf den Copolyetherester bevorzugt, während die maximale Stabilität bei einem Gehalt von zumindest 1,5 Gew.-% erhalten wird, nachdem eine weitere Erhöhung des Gehalts nur eine geringfügige Wirkung hat. Im Allgemeinen ist die Fraktion von (2a) in (2) kleiner als die Fraktion von (2b). Insbesondere wenn (2a) eine Tendenz zum Ausbluten aus der Zusammensetzung aufweist, sollte eine relativ kleine Fraktion von (2a) verwendet werden.
Beispiele von Komponenten (2a) und (2b) sind insbesondere in der DE 699 18 991 T2 zu finden und werden auch in dem Buch Thermoplastic Elastomers, 2. Auflage, 1996, Carl Hanser Verlag, ISBN 3-446-175983-8 erwähnt.
Erfindungsgemäß geeignete thermoplastische Polyetherester sind auch in der EP 0 846 712 A1 offenbart.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Folie die folgende Zusammensetzung auf:

• 75 Gew.-% bis 100 Gew.-%, insbesondere 88 bis 94, 5 Gew.-% thermoplastisches Polyetherester
• 0 bis 20 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Thermoplaste
• 0 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-% eines oder mehrerer Fluorpolymere

Zu den Thermoplasten gehören alle aus linearen oder thermolabilen vernetzten Polymer-Molekülen bestehenden Kunststoffe, zum Beispiel Polyolefine, Vinylpolymere, Polyamide, Polyester, Polyacetale, Polycarbonate, zum Teil auch Polyurethane und lonomere. Die Thermoplasten umfassen also Polymere, deren Eigenschaftsniveau sich von dem der Massenkunststoffe bis zu dem der Hochleistungskunststoffe (Spezialkunststoffe) erstreckt.
Sehr vorteilhaft lässt sich als Thermoplast ein Polyolefin verwenden wie Polypropylen oder Polyethylen.
Die thermoplastischen Polyolefine umfassen insbesondere mindestens ein Polyolefin aus der Gruppe der Polyethylene (zum Beispiel HDPE, LDPE, MDPE, LLDPE, VLLDPE, Copolymere des Ethylens mit polaren Comonomeren) und aus der Gruppe der Polypropylene (zum Beispiel Polypropylen-Homopolymere, Polypropylen-Random-Copolymere oder Polypropylen-Block-Copolymere).
Bevorzugt werden Mischungen verschiedener geeigneter Polyolefine verwendet.
Als Fluorpolymere oder fluorhaltige Polymere werden im Rahmen dieser Erfindung sowie allgemein sowohl fluorhaltige Polymere mit ausschließlich Kohlenstoffatomen als auch solche mit Heteroatomen in der Hauptkette bezeichnet. Vertreter der ersten Gruppe sind Homo- und Copolymere olefinisch-ungesättigter fluorierter Monomeren.
Die Einteilung der aus diesen Monomeren resultierenden Fluorpolymere erfolgt in die Kategorien Polytetrafluorethylen, Fluorthermoplaste, Fluorkautschuke und die daraus durch Vulkanisation gewonnenen Fluorelastomere. Wichtigste Vertreter der Fluorpolymere mit Heteroatomen in der Hauptkette sind die Polyfluorsiloxane und Polyfluoralkoxyphosphazene.
Als Fluorpolymere sind insbesondere PTFE (Polytetrafluorethylen), ETFE (Poly(ethylenco-tetrafluoroethylen)), FEP (Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluorpropylen)), PVDF (Poly(1,1-difluorethen)) oder PFA (Perfluoralkoxy-Polymere) geeignet oder Gemische aus zwei oder mehreren der genannten Fluorpolymere.
PTFE bezeichnet Fluorpolymere, die aus Tetrafluorethen-Monomeren zusammengesetzt sind.
ETFE ist ein fluoriertes Copolymer bestehend aus den Monomeren Chlortrifluorethylen oder auch Tetrafluorethylen und Ethylen.
FEP, auch fluoriertes Ethylen-Propylen-Copolymer genannt, bezeichnet Copolymere aus Tetrafluorethen und Hexafluorpropen.
PVDF bezeichnet aus 1,1-Difluorethen (Vinylidenfluorid) herstellbare Fluorpolymere. PFA bezeichnet Copolymere mit Gruppierungen wie
als Grundeinheiten [Poly(tetrafluorethylen-co-perfluoralkylvinylether)]. PFA resultieren aus der Copolymerisation von Tetrafluorethen und Perfluoralkoxyvinylethern (zum Beispiel Perfluorvinylpropylether, n = 3).
Die Fluorpolymere sind mit dem Thermoplasten beziehungsweise den thermoplastisches Polyetherestern vermischt.
Die Polymere zur Bildung der Trägerfolie können in Reinform oder in Blends mit Additiven wie Antioxidantien, Lichtschutzmitteln, Antiblockmitteln, Gleit- und Verarbeitungshilfsmitteln, Füllstoffen, Farbstoffen, Pigmenten Treib- oder Nucleierungsmitteln vorliegen.
Vorzugsweise sind der Folie Additive mit einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 2 bis 5 Gew.-% zugesetzt.
Möglich ist erfindungsgemäß auch, die Folie keines der genannten Additive aufweist.
Bevorzugt wird als Additiv ein gegebenenfalls gecoatetes Titandioxid eingesetzt, vorzugsweise in Rutil-Struktur, letztere eine der vier Kristallmodifikationen von Titandioxid. Rutil-Pigmente haben eine Brechzahl von n = 2,75 und absorbieren Anteile des sichtbaren Lichtes bereits bei Wellenlängen um 430 nm. Sie weisen eine Härte von 6 bis 7 auf. Alternativ können Nickelpigmente Verwendung finden.
Des Weiteren wird als Additiv freier Kohlenstoff eingesetzt, vorzugsweise Ruß oder Graphit. Vorzugsweise wird neutraler Ruß mit einem pH-Wert von 6 bis 8 verwendet. Bevorzugt kommen vorwiegend Thermalruß, Acetylenruß und Flammruß in Frage. Besonders bevorzugt wird Flammruß. Die pH-Werte von Flammruß liegen üblicherweise bei 7 bis 8, von Thermalruß 7 bis 9 und von Acetylenruß bei 5 bis 8. Furnaceruße liegen üblicherweise bei 9 bis 11 und sind daher sehr basisch. Oxidierte Gasruße liegen üblicherweise bei 2,5 bis 6 und sind daher sehr sauer. Ausgeschlossen ist deren erfindungsgemäße Verwendung aber nicht.
Die genannten Pigmentruße sind außerordentlich beständig gegen Chemikalien und zeichnen sich durch hohe Lichtechtheit und Witterungsbeständigkeit aus. Aufgrund der sehr hohen Farbtiefe und Farbstärke sowie anderer spezifischer Eigenschaften sind Pigmentruße die am häufigsten eingesetzten Schwarzpigmente.
Die technische Herstellung von Pigmentrußen erfolgt durch thermisch-oxidative beziehungsweise thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen. Pigmentruße werden fast ausschließlich nach dem Furnaceruß-, Degussa-Gasruß- und Flammruß-Verfahren hergestellt.
Um den Träger witterungsstabil einzustellen, ist der Zusatz von Lichtschutz¬mitteln zu empfehlen. Die Funktion bei der Anwendung auf der Schutzfolie besteht vorrangig in der Vermeidung der Ver¬sprödung des Trägers zur Vermeidung von Problemen beim Wiederabziehen der Oberflächenschutzfolie. Im Fall des zwei- oder mehrlagigen Trägers bezieht sich der Schutz insbesondere auf die erste Schicht.
Derartige Lichtschutz¬mittel sind bei Gaechter und Müller, Taschenbuch der Kunststoff-Additive, München 1979, bei Kirk-Othmer (3.) 23, 615 bis 627, bei Encycl. Polym. Sci. Technol. 14, 125 bis 148 und bei Ullmann (4.) 8, 21; 15, 529, 676 beschrieben. Insbesondere HALS-Lichtschutz¬mittel wie zum Beispiel Dimethylsuccinat-Polymer mit 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinethanol (CAS-Nr. 65447-77-0), Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)sebacat (CAS-Nr. 52829-07-9) oder Poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethyl butyl) amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl][[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino] hexamethylene [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino]] (CAS-Nr. 70624 18 9) sind für die erfindungsgemäße Folie geeignet.
Vorzugsweise liegt die UV-Durchlässigkeit der Folie im Bereich von 290 bis 360 nm unter 1 %, vorzugsweise unter 0,1 %.
Eine Verwendung von Antioxidantien für die Folien (zum Beispiel Irganox 1010 oder Tris-Nonylphenyl-phosphit) ist vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig.
Weitere geeignete UV-Absorber, Lichtschutz- und Alterungsschutzmittel sind in der EP 0 763 584 A1 aufgeführt.
Des Weiteren können der Folie Hydrolysestabilisatoren, zum Beispiel aromatische Carbodiimide wie Stabaxol® von Lanxess.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Folie die folgende Zusammensetzung auf:

● 75 Gew.-% bis 94 Gew.-%, insbesondere 85 bis 92,5 Gew.-% thermoplastisches Polyetherester
● 5 bis 10 Gew.-%, insbesondere 5 bis 8 Gew.-% eines oder mehrerer Thermoplaste
● 0,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-% eines oder mehrerer Fluorpolymere
● 0,5 bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Additive

Erfindungsgemäß bevorzugt sind Folien, die eine Shore D-Härte von höchstens 80, vorzugsweise von höchstens 50, weiter vorzugsweise von höchstens 30 aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der folienartige Träger aus einer Lage aus einem zumindest zweischichtigen Aufbau aus zwei oder mehr Folien. Die äußerste Folienlage, also die, die von der die Klebemasse tragenden Folie abgewandt ist, ist die das thermoplastisches Polyetherester enthaltende Trägerfolie.
Dieser Aufbau kann durch Lamination der Folien oder durch Coextrusion hergestellt werden.
Gerade die thermoplastische Formung durch Coextrusion ist gegenüber den kommerziell bekannten Produkten aus Gießfolien vorteilhaft.
Zwischen dieser äußersten Folienlage und der Klebemasse können weitere Folienlagen aus beliebigem Material vorhanden sein, (zum Beispiel aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester, PA, PVC und andere Folien). Diese Folienlagen können auch aus dem gleichen Material wie die äußerste Folienlage bestehen.
Weiter vorzugsweise weist die zumindest eine Folie des Trägers auf der offenen (oberen) oder auf der mit Klebemasse ausgerüsteten (unteren) Seite oder auf beiden (obere und untere) Seiten eine Prägung auf.
Für den Fall, dass der folienartige Träger aus einer Lage aus einem zumindest zweischichtigen Laminat aus zwei oder mehr Folien besteht, kann zumindest eine der außenliegenden Seiten der Folien oder beide außenliegende Seiten eine Prägung aufweisen.
Hierzu kann die Folie (im Folgenden wird nur die erfindungsgemäße Variante beschrieben, bei der der Träger aus einer einzigen Folienlage besteht; dem Fachmann ist klar, dass alternativ der Aufbau aus mehreren Folien gemeint sein kann) in einen Spalt geführt werden, der von einer Walze und einer Vorrichtung gebildet wird, die einen Gegendruck aufbaut.
Die Walze ist vorzugsweise mit einem Formwerkzeug umschlungen, das mit einem Relief versehen ist, das das Negativ der herzustellenden Oberflächenstruktur auf der Polymerfolie darstellt, so dass die walzennahe Oberfläche der Folie entsprechend dem Relief ausgeformt ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist die Vorrichtung ein Rakel oder eine Gegendruckwalze.
Gemäß einer Variante kann das Relief auch direkt in der Oberfläche der Walze vorgesehen sein (strukturierte Walze).
Sehr günstig im Sinne der Erfindung ist es, wenn die derartig strukturierte Walze temperiert oder gekühlt wird und/oder wenn die Vorrichtung, insbesondere die Gegendruckwalze, oberhalb des Schmelzpunktes des verwendeten Polymeres temperiert wird.
Weiter vorzugsweise wird das Formwerkzeug durch Sandstrahlen, Ätzen, Laserabtrag, lithographische Verfahren, Offsetdruck, galvanische Verfahren, LIGA und/oder Erosion mit dem Relief versehen.
Bei den abzuformenden Strukturen kann es sich um Strukturen im unteren bis zum oberen Mikrometerbereich von 0,5 bis 100 µm, bevorzugt 5 bis 60 µm, handeln und auch um erhabene, tastbare Strukturen wie Schriftzüge.
Ein besonderer Vorteil dieses Verfahren ist, dass Strukturen unterschiedlichster Dimensionen auf einem Formwerkzeug unmittelbar nebeneinander liegen können und dennoch in guter Qualität abgeformt werden.
Die Struktur kann von polygeometrischen Kalotten gebildet werden. Die Kalotten können unterschiedliche Formen aufweisen. Bevorzugt sind abgeflachte Halbkugeln. Weiterhin sind auch andere Formen und Muster möglich, so beispielsweise ein Bild in Form alphanumerischer Zeichenkombinationen oder Muster wie Gitter, Streifen, des weiteren Kumulate der Kalotten und Zickzacklinien. Die Struktur kann sowohl in die Folienoberfläche eingeprägt sein (Negativ), als auch aus der Folienoberfläche hinausragen (Positiv).
Das Formwerkzeug besteht weiter vorteilhafterweise aus einem Polymer wie vernetztes Silikon, PET [Polyethylenterephthalat] oder Polyester und/oder einem Metall, beispielsweise Nickel.
Zur einfachen Applikation des Formwerkzeuges hat dieses eine Dicke von mindestens 10 µm plus der Strukturhöhe.
Für den Fall, dass beide Oberflächen der Folie geprägt werden sollen, wird vorzugsweise ein Walzenstuhl verwendet, bei dem zwei Walzen den Spalt bilden, die beide jeweils ein geprägte Oberfläche aufweisen.
Durch die Strukturierung der Oberfläche der Folie verankert die Klebemasse viel besser auf der Folienoberfläche. Insbesondere bei Acrylatmassen kann die geringe Kohäsionskraft zwischen Folie und Masse kritisch sein.
In einem besonders vorteilhaften Verfahren zur Herstellung der Oberflächenschutzfolie wird der folienartige Träger auf eine Stützfolie oder ein Stützpapier extrudiert beziehungsweise coextrudiert bei mehreren Folien.
Insbesondere bei Verwendung bei Stützpapier bildet sich die raue Oberfläche des Papiers auf der Oberfläche der Folie ab. Bevorzugt ist daher das Stützpapier ein hochverdichtetes Glassine-Papier.
Im Anschluss an das (Co)Extrudieren kann die freie Oberfläche des folienartigen Trägers mit einem Primer beschichtet oder corona- beziehungsweise plasmavorbehandelt werden, bevor die Klebemasse aufgetragen wird, beispielsweise durch einen Kaschiervorgang.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Dicke der Folie zwischen 100 und 500 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 300 µm, weiter vorzugsweise zwischen 250 und 300 µm. Bei einem Laminat aus mehreren Folien liegt vorzugsweise die Summe der Dicken der einzelnen Folien in den angegebenen Grenzen.
Vorzugsweise ist die auf der Trägerfolie aufgebrachte Klebemasse eine Haftklebemasse, also eine Klebemasse, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit dem Haftgrund erlaubt und nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden kann. 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.
Um ein klebende Oberflächenschutzfolie herzustellen, können als Haftklebemasse 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.
Die Klebemasse kann aus der Gruppe der Naturkautschuke oder der Synthesekautschuke oder aus einem beliebigen Blend aus Naturkautschuken und/oder Synthesekautschuken gewählt werden, wobei der Naturkautschuk oder die Naturkautschuke grundsätzlich aus allen erhältlichen Qualitäten wie zum Beispiel Crepe-, RSS-, ADS-, TSR- oder CV-Typen, je nach benötigtem Reinheits- und Viskositätsniveau, und der Syn¬thesekau¬tschuk oder die Synthesekau¬tschuke aus der Gruppe der statistisch copolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuke (SBR), der Butadien-Kautschuke (BR), der synthetischen Polyisoprene (IR), der Butyl-Kautschuke (IIR), der halogenierten Butyl-Kautschuke (XIIR), der Acrylatkautschuke (ACM), der Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und der Polyurethane und/oder deren Blends gewählt werden können.
Weiterhin vorzugsweise können den Kautschuken zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit thermoplastische Elastomere mit einem Gewichtsanteil von 10 bis 50 Gew.-% zugesetzt werden, und zwar bezogen auf den Gesamtelastomeranteil.
Stellvertretend genannt seien an dieser Stelle vor allem die besonders verträglichen Styrol-Isopren-Styrol (SIS)- und Styrol-Butadien-Styrol (SBS)-Typen. Geeignete Elastomere zum Abmischen sind auch zum Beispiel EPDM- oder EPM-Kautschuk, Polyisobutylen, Butyl¬kautschuk, Ethylen-Vinylacetat, hydrierte Block¬copoly¬mere aus Dienen (zum Beispiel durch Hydrierung von SBR, cSBR, BAN, NBR, SBS, SIS oder IR, solche Polymere sind zum Beispiel als SEPS und SEBS bekannt) oder Acrylatcopolymere wie ACM.
Daneben hat sich ein 100%-System auf Styrol-Isopren-Styrol (SIS) als geeignet erwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basiert die Haftklebemasse auf einer Acrylathaftklebemasse.
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.
Acrylathaftklebemassen sind typischerweise radikalisch polymerisierte Copolymere aus Acrylsäurealkylestern oder Methacrylsäurealkylestern von C₁- bis C₂₀-Alkoholen wie zum Beispiel Methylacrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, n-Octyl(meth)acrylat, isoOctyl(meth)acrylat, n-Decyl(meth)acrylat, n-Dodecyl(meth)acrylat, Tetradecyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Oleyl(meth)acrylat, Palmityl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat neben weiteren (Meth)acrylsäureestern wie Isobornyl(meth)acrylat, Benzyl(meth)acrylat, Phenyl(meth)acrylat und 2-Bromoethyl(meth)acrylat, Alkoxyalkyl(meth)acrylate wie Ethoxyethyl(meth)acrylat. Weiterhin fallen darunter Ester von ethylenisch ungesättigten Di- und Tricarbonsäuren und Anhydriden wie Ethylmaleat, Dimethylfumarat und Ethylmethylitaconat. Ebenfalls fallen vinylaromatische Monomere wie zum Beispiel Styrol, Vinyltoluol, Methylstyrol, n-Butylstyrol, Decylstyrol darunter.
Weitere mögliche Monomere zur Erzielung der vorteilhaften Eigenschaften sind Vinylester aus bis zu 20 Kohlenstoffatomen enthaltenden Carbonsäuren wie Vinylacetat oder Vinyllaurat, Vinylether aus bis zu 10 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkoholen wie Vinylmethylether oder Vinylisobutylether, Vinylhalogenide wie Vinylchlorid oder Vinylidendichlorid, Nitrile wie Acrylnitril oder Methacrylnitril, Säureamide wie Acrylamid oder Methacrylamid und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Ethylen, Propen, Butadien, Isopren, 1-Hexen oder 1-Octen.
Zur Beeinflussung der physikalischen und optischen Eigenschaften der Haftklebemasse kommen mehrfunktionale ethylenisch ungesättigte Monomere als Vernetzermonomere in Frage. Beispiele hierzu sind Divinylbenzol, Alkyldiacrylate wie 1,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6 Hexandioldiacrylat, 1,8-Octandioldiacrylat oder 1,12-Dodecandioldiacrylat, Triacrylate wie Trimethylolpropantriacrylat und Tetraacrylate wie Pentaerythritoltetraacrylat. Unter die Gruppe der mehrfunktionellen Monomere fallen auch UV-vernetzbare Monomere, wie zum Beispiel mit (Meth)acrylat-funktionalisierte Derivate des Benzophenons oder des Benzoins.
Eine weitere Gruppe von Monomeren sind solche, die ein latentes Vernetzungspotential im Polymer erzeugen und nach dem Eintrocknen der Klebemasse spontan (häufig katalysiert) zu einem Netzwerkaufbau führen. Ein solches Monomer ist zum Beispiel Glycidymethyacrylat, dessen Oxiranring mit Hydroxyl- oder insbesondere Carboxylatfunktionen unter Ringöffnung zu einer kovalenten Bindung führt. Diese Reaktion findet beschleunigt in Gegenwart von Zinkionen oder, besonders in Anwesenheit von Carboxylfunktionen, Aminen statt.
Zur Erzielung haftklebriger Eigenschaften muss die Verarbeitungstemperatur der Klebmasse oberhalb ihrer Glasübergangstemperatur sein, um viskoelastische Eigenschaften zu haben.
Eine Klebemasse, die sich ebenfalls als geeignet zeigt, ist eine niedermolekulare Acrylatschmelzhaftklebemasse, wie sie unter der Bezeichnung acResin UV oder Acronal®, insbeson¬dere Acronal® DS 3458 oder AC Resin A 260UV, von der BASF geführt wird. Diese Klebemasse mit niedrigem K-Wert erhält ihre anwendungsgerechten Eigenschaften durch eine abschließende strahlenchemisch ausgelöste Vernetzung.
Besonders geeignet ist eine acrylatbasierende Klebemasse in Form einer Polymermischung, wobei die Polymere aufgebaut sind aus:

(a) 60 bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise 75 bis 94 Gew.-%, weiter vorzugsweise 87 bis 94 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat
(b) 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, weiter vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion
(c) 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, weiter vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-% eines oder von mehreren von (a) verschiedenen olefinischen Monomeren

In der Zusammensetzung der acrylatbasierenden Klebemasse hat die oben angegebene Polymermischung immer den höchsten Gewichtsanteil; der Gewichtsanteil eines jeden anderen Bestandteils wie beispielsweise Klebharz usw. ist stets kleiner als der Gewichtsanteil der Polymermischung. Der Gewichtsanteil des Polymers ist darüber hinaus vorteilhafterweise stets größer als die Summe der Gewichtsanteile der anderen Bestandteile (wenn ein oder mehrere Zuschlagstoffe zugesetzt werden).
Bevorzugt bildet eine Mischung aus 2-Ethylhexylacrylat und aus n-Butylacrylat das Monomer (a).
Als Monomer (b) kommen vorteilhaft in Betracht zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Maleinsäureanhydrid.
Bevorzugt sind Acrylsäure oder Methacrylsäure, gegebenenfalls die Mischung aus beiden, besonders bevorzugt Acrylsäure.
Unter Monomere (c) fallen Alkyl(meth)acrylate, bevorzugt C₁- bis C₂₀-Alkyl(meth)acrylate mit Ausnahme der (a) bildenden Monomere, C₁- bis C₁₀-Hydroxyalkyl(meth)acrylate wie insbesondere Hydroxyethyl- oder Hydroxypropyl(meth)acrylat, und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Ethylen, Propen, Butadien, Isopren, 1-Hexen oder 1 Octen.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, Stearylacrylat und Methylacrylat.
Die Polymerdispersion kann hergestellt werden durch das Verfahren der Emulsionspolymerisation der genannten Komponenten. Beschreibungen dieses Verfahrens werden zum Beispiel gegeben in „Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers" von Peter A. Lovell and Mohamed S. EI-Aasser - Wiley-VCH 1997 - ISBN 0-471-96746-7 oder in EP 1 378 527 B1 .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung setzen sich die Polymere zusammen aus:

(a) 75 bis 94 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat
(b) vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion
(c) 5 bis 20 Gew.-% eines oder von mehreren von (a) verschiedenen olefinischen Monomeren

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung setzen sich die Polymere zusammen aus:

(a) 87 bis 94 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat
(b) 1 bis 3 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion
(c) 5 bis 10 Gew.-% eines oder von mehreren von (a) verschiedenen olefinischen Monomeren

Die Herstellung und Verarbeitung der der beschriebenen Haftklebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze er¬folgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung oder Dispersion.
Zur Erzielung haftklebriger Eigenschaften muss sich die Haftklebmasse bei der Verarbeitungstemperatur oberhalb ihrer Glastemperatur befinden, um viskoelastische Eigenschaften zu haben. Da das Einbringen in die Form bei normaler Umgebungstemperatur (ungefähr zwischen 15 °C bis 25 °C) erfolgt, liegt die Glasübergangstemperatur der Haftklebemasseformulierung (Polymer-Klebrigmachermischung) bevorzugt unterhalb von +15 °C (ermittelt mit DSC (Differential Scanning Calorimetry) gemäß DIN 53 765 bei einer Aufheizrate von 10 K/min).
Die Glasübergangstemperatur der Acrylatpolymere lässt sich gemäß der Gleichung von Fox aus den Glasübergangstemperaturen der Homopolymere und ihren relativen Mengenverhältnissen abschätzen (vergleiche T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123). Durch die Klebrigmacher erhöht sich die Glasübergangstemperatur zwangsläufig, je nach Zugabemenge, Verträglichkeit und Erweichungstemperatur um ca. 5 bis 40 K. Es sind demnach nur Acrylatpolymere mit einer Glasübergangstemperatur von höchstens 0 °C geeignet.
Der Einsatz von Klebrigmachern zur Steigerung der Klebkräfte von Haftklebemassen ist grundsätzlich bekannt. Es ist also für den Fachmann naheliegend, die Klebkraft durch Verwendung von Klebrigmachern zu verbessern. Genau dieser Effekt wird beobachtet, wenn der Klebmasse üblicherweise mehr als 0 bis 60 Gewichtsteile Klebrigmacher (bezogen auf die Polymermischung) hinzugefügt werden, zumeist 15 bis 50 Gewichtsteile, weiter bevorzugt 10 bis 40 Gewichtsteile.
Als Klebrigmacher, auch als Klebharze bezeichnet, sind ausnahmslos alle vorbekannten und in der Literatur beschriebenen Klebharze einsetzbar. Bevorzugt geeignet sind unter anderem nicht hydrierte, partiell- oder vollständig hydrierte Harze auf Basis von Inden, Kolophonium und Kolophoniumderivaten, hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens, nicht hydrierte, partiell, selektiv oder vollständig hydrierte Kohlenwasserstoffharze auf Basis von C₅-, C₅/C₉- oder Cg-Monomerströmen, Terpenphenolharze, Terpenharze auf Basis von α-Pinen und/oder ß-Pinen und/oder δ-Limonen oder hydrierte Polymerisate von bevorzugt reinen C₈- und Cg-Aromaten, aromatische Harze wie Cumaron-Inden-Harze oder Harze aus Styrol oder α-Methylstyrol wie Kolophonium und seine Folgeprodukte wie disproportionierte, dimerisierte oder veresterte Harze, wobei Glycole, Glycerin oder Pentaerythrit.
Bevorzugt sind Harze auf Basis von Terpenphenolen und Kolophoniumestern. Ebenfalls bevorzugt sind Klebharze mit einem Erweichungspunkt oberhalb von 80 °C gemäß ASTM E28-99 (2009). Besonders bevorzugt sind Harze auf Basis von Terpenphenolen und/oder Kolophoniumestern mit einem Erweichungspunkt oberhalb von 90 °C gemäß ASTM E28-99 (2009).
Beliebige Kombinationen dieser und weiterer Harze können eingesetzt werden, um die Eigenschaften der resultierenden Klebmasse wunschgemäß einzustellen. Im Allgemeinen lassen sich alle mit dem entsprechenden Polymer kompatiblen (löslichen) Harze einsetzen. Auf die Darstellung des Wissensstandes im „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology“ von Donatas Satas (van Nostrand, 1989) sei ausdrücklich hingewiesen.
Zur Optimierung der Eigenschaften kann die zum Einsatz kommende Haftklebemasse mit einem oder mehreren Additiven wie Weichmachern, Füllstoffen, Pigmenten, UV-Absorbern, Lichtschutz-, Alterungsschutz-, Vernetzungsmitteln, Vernetzungspromotoren oder Elastomeren abgemischt sein.
Die Additive umfassen erfindungsgemäß alles außer die erfindungsgemäßen Polymere, Klebharze und Vernetzer.
Geeignete Weichmacher sind beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Mineralöle, Di- oder Poly-Ester der Phthalsäure, Trimellitsäure oder Adipinsäure, flüssige Kautschuke (zum Beispiel Nitril- oder Polyisoprenkautschuke), flüssige Polymerisate aus Buten und/oder Isobuten, Acrylsäureester, Polyvinylether, Flüssig- und Weichharze auf Basis der Rohstoffe zu Klebharze, Wollwachs und andere Wachse oder flüssige Silikone.
Geeignete Füllstoffe und Pigmente sind beispielsweise Ruß, Titandioxid, Calciumcarbonat, Zinkcarbonat, Zinkoxid, Silicate oder Kieselsäure.
Zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften kann die Klebmasseformulierung optional mit Lichtschutz- und/oder primären und/oder sekundären Alterungsschutzmitteln abgemischt sein.
Als Alterungsschutzmittel können Produkte auf Basis sterisch gehinderter Phenole, Phosphite, Thiosynergisten, sterisch gehinderter Amine oder UV-Absorber eingesetzt werden.
Bevorzugt eingesetzt werden primäre Antioxidantien wie zum Beispiel Irganox 1010 oder Irganox 254, allein oder in Kombination mit sekundären Antioxidantien wie zum Beispiel Irgafos TNPP oder Irgafos 168.
Die Alterungsschutzmittel können dabei in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden, wobei Mischungen aus primären und sekundären Antioxidantien in Kombination mit Lichtschutzmitteln wie zum Beispiel Tinuvin 213 besonders gute Alterungsschutzwirkung zeigen.
Ganz besonders vorteilhaft haben sich Alterungsschutzmittel erwiesen, in denen ein primäres Antioxidans mit einem sekundären Antioxidans in einem Molekül vereint ist. Bei diesen Alterungsschutzmitteln handelt es sich um Kresolderivate, deren aromatischer Ring an zwei beliebigen unterschiedlichen Stellen, bevorzugt in ortho- und meta-Stellung zur OH-Gruppe mit Thioalkylketten substituiert ist, wobei das Schwefelatom auch über eine oder mehrere Alkylketten an dem aromatischen Ring des Kresolbausteins verbunden sein kann. Die Anzahl der Kohlenstoffatome zwischen dem Aromaten und dem Schwefelatom kann zwischen 1 und 10, bevorzugt zwischen 1 und 4 liegen. Die Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylseitenkette kann zwischen 1 und 25, bevorzugt zwischen 6 und 16 liegen. Besonders bevorzugt sind hierbei Verbindungen des Typs 4,6 Bis(dodecylthiomethyl)-o-cresol, 4,6-Bis(undecylthiomethyl)-o-cresol, 4,6 Bis(decylthiomethyl)-o-cresol 4,6-Bis(nonylthiomethyl)-o-cresol oder 4,6 Bis(octylthiomethyl)-o-cresol. Derartige Alterungsschutzmittel werden zum Beispiel von der Firm Ciba Geigy unter dem Namen Irganox 1726 oder Irganox 1520 angeboten.
Zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften kann die Klebmasseformulierung weiterhin mit üblichen Prozesshilfsmitteln wie Rheologieadditiven (Verdicker), Entschäumern, Entlüftern, Netzmitteln oder Verlaufsmitteln abgemischt sein.
Die gesamte Menge der zugesetzten Additive liegt vorzugsweise zwischen 0 bis 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 1 bis 5 Gewichtsteilen, weiter vorzugsweise zwischen 1 bis 3 Gewichtsteilen (bezogen auf die Masse der Polymermischung).
Eine Vernetzung ist vorteilhaft für die Verbesserung der Wiederabziehbarkeit des Klebebandes nach der Anwendung und kann thermisch oder durch Bestrahlung mit UV-Licht oder Elektronenstrahlen erfolgen.
Zum Zwecke der thermisch induzierten chemischen Vernetzung sind alle vorbekannten thermisch aktivierbaren chemischen Vernetzer wie beschleunigte Schwefel- oder Schwefelspendersysteme, Isocyanatsysteme, reaktive Melamin-, Formaldehyd- und (optional halogenierter) Phenol-Formaldehydharze beziehungsweise reaktive Phenol¬harz- oder Diisocyanatvernetzungssysteme mit den entsprechenden Aktivatoren, epoxidierte Polyester- und Acrylat-Harze sowie deren Kombinationen einsetzbar.
Die Vernetzer werden vorzugsweise aktiviert bei Temperaturen über 50 °C, insbesondere bei Temperaturen von 100 °C bis 160 °C, ganz besonders bevorzugt bei Temperaturen von 110 °C bis 140 °C.
Die thermische Anregung der Vernetzer kann auch durch IR-Strahlen oder hochenergetische Wechselfelder erfolgen.
Die Haftklebemassen können vorteilhaft mit Metallchelaten vernetzt sein. Als Metallchelate können bevorzugt solche verwendet werden, die durch die Formel (R1O)n M (XR2Y)m wiedergegeben werden können, wobei M ein Metall der 2. 3. 4. und 5. Hauptgruppe oder ein Übergangsmetall ist; R1 eine Alkyl- oder Arylgruppe wie Methyl, Ethyl, Butyl, Isopropyl oder Benzyl ist; n null oder eine größere ganze Zahl ist, X und Y Sauerstoff oder Stickstoff sind, die jeweils auch durch eine Doppelbindung an R2 gebunden sein können; R2 eine X und Y verbindende Alkylengruppe ist, die verzweigt sein kann, oder auch Sauerstoff oder weitere Heteroatome in der Kette enthalten kann; m eine ganze Zahl, mindestens jedoch 1 ist. Vorteilhaft kann es sich bei dem Chelat um ein Acetylacetonat handelt, insbesondere um Aluminiumacetylacetonat.
Als Metalle der Metallchelate sind besonders geeignet zum Beispiel Aluminium, Zinn, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, und Cer. Besonders bevorzugt sind Aluminium und Titan.
Die gesamte Menge der zugesetzten Vernetzer liegt vorzugsweise zwischen 0 bis 1 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 0,05 bis 0,75 Gewichtsteilen, weiter vorzugsweise zwischen 0,1 bis 0,35 Gewichtsteilen (bezogen auf die Masse der Polymermischung).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Haftklebemasse aus

• 100 Gewichtsteilen Polymermischung
• 0 bis 60 Gewichtsteilen, vorzugsweise 15 bis 50 Gewichtsteilen, weiter vorzugsweise 10 bis 40 Gewichtsteilen eines oder mehrerer Klebrigmacher (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0 bis 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 1 bis 5 Gewichtsteilen, weiter vorzugsweise zwischen 1 bis 3 Gewichtsteilen Additiven (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0 bis 1 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 0,05 bis 0,75 Gewichtsteilen, weiter vorzugsweise zwischen 0,1bis 0,35 Gewichtsteilen Vernetzer (bezogen auf die Masse der Polymermischung)

Bevorzugt sind weiterhin folgende Varianten der Selbstklebemasse:

• 100 Gewichtsteilen Polymermischung
• 10 bis 40 Gewichtsteile Klebrigmacher (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0 Gewichtsteile Additive (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0,05 bis 0,75 Gewichtsteile Vernetzer (bezogen auf die Masse der Polymermischung)

• 100 Gewichtsteilen Polymermischung
• 0 Gewichtsteile Klebrigmacher (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0 Gewichtsteile Additive (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0,05 bis 0,75 Gewichtsteile Vernetzer (bezogen auf die Masse der Polymermischung)

• 100 Gewichtsteilen Polymermischung
• 0 Gewichtsteile Klebrigmacher (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0 Gewichtsteile Additive (bezogen auf die Masse der Polymermischung)
• 0 Gewichtsteile Vernetzer (bezogen auf die Masse der Polymermischung

Die erfindungsgemäß bevorzugte Reinacrylatmasse zeichnet sich durch einen niedrigen Glasübergangspunkt aus.
Diese ist vorteilhaft, weil eine bessere Benetzung der teilweise sehr rauen Oberfläche der Windradflügel möglich ist.
Dadurch ergeben sich folgende Verbesserungen:

● Geringere Delaminierungsneigung durch Erosion
● Bessere Dämpfungsverhalten bei Regen-/Partikelerosion

Eine unzureichende Benetzung führt zu ungewollter Blasenbildung bei typischer Nassapplikation und dementsprechend zu Sollbruchstellen bei Erosionsbelastung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Masseauftrag der Klebemasse auf dem folienartigen Träger zwischen 10 und 200 g/m²; vorzugsweise zwischen 20 und 100 g/m², besonders vorzugsweise zwischen 30 und 75 g/m².
Zur Erhöhung der Adhäsion zwischen der Klebemasse und des folienartigen Trägers kann das Trägermaterial zur Erhöhung der Oberflächenenergie einer Corona- oder Plasmabehandlung unterzogen werden.
Vorteilhaft ist die Verwendung einer Primerschicht zwischen Trägerfolie und Klebemasse zur Verbesserung der Haftung der Klebmasse auf der Folie und somit der rückstands-freien Wiederabziehbarkeit nach der Anwendung.
Des Weiteren ist ein Ätzen der Folie vorteilhaft, um die Klebemasse verankern zu können.
Beschreibungen der üblicherweise für Klebebänder verwendeten Primer finden sich zum Beispiel im „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology“ von Donatas Satas (van Nostrand, 1989).
Der allgemeine Ausdruck „Oberflächenschutzfolie“ umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Abschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten.
Die Oberflächenschutzfolie kann sowohl in Form einer Rolle, also in Form einer archimedischen Spirale auf sich selbst aufgerollt, als auch klebmasseseitig eingedeckt mit Trennmaterialien wie silikonisiertem Papier oder silikonisierter Folie hergestellt werden. Als Trennmaterial eignet sich bevorzugt ein nicht-fusselndes Material wie eine Kunststofffolie oder ein gut verleimtes, langfaseriges Papier.
Die Oberflächenschutzfolien weisen insbesondere Lauflängen von 1000 bis 30.000 m auf. Als Breite der Rollen werden üblicherweise 150 oder 250 mm gewählt.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Oberflächenschutzfolie zum Schutz der Kanten von Rotorblättern zu verwenden.
Zum Aufbringen der Oberflächenschutzfolie wird die Oberfläche der Rotorblatter gereinigt, beispielsweise unter Verwendung von Reinigungsmittel wie tesa® 60040 Industrie Cleaner Spray oder einer Applikationslösung aus 75 Gew.-% Wasser und 25 Gew.-% Isopropylalkohol. Hierzu wird ein sauberes, nicht-fusselndes Tuch aus Mikrofasern verwendet.
Die Oberfläche des Rotorblatts wird weiterhin geglättet, beispielsweise mit einem Mirlon Total VF 360-Abriebpad oder einem ähnlichen Produkt. Danach werden die Schleifreste (mit tesa® 60040 Industry Cleaner oder der Applikationslösung) entfernt.
Mittels eines Klebebands wird der Bereich gekennzeichnet, in dem die Oberflächenschutzfolie aufgebracht werden soll.
Die zu schützende Oberfläche wird mit der Applikationslösung benetzt. Die Oberfläche muss mit kleinen, gleichmäßig verteilten Wassertropfen bedeckt sein. Hierfür wird die Verwendung eines sogenannten Drucksprühers empfohlen.
Bevor die Oberflächenschutzfolie aufgebracht wird, werden auch die Finger des Arbeiters, der die Folie verspendet, mit Wasser benetzt. Um sichtbare Fingerabdrücke auf der Klebstoffmasse zu vermeiden, darf die Folie Band nur mit nassen Fingern berührt werden.
Die Klebeseite und die Oberseite der Oberflächenschutzfolie Klebebandes wird mit der der Applikationslösung eingesprüht.
Die Oberflächenschutzfolie wird unter leichtem Druck aufgedrückt, und Reste der Applikationslösung mit einem flexiblen Rakel und Druck entfernt.
Unter der Folie sollten sich keine Luftblasen befinden, da diese dauerhaft als helle Flecken sichtbar sind. Das restliche Wasser verdunstet innerhalb weniger Tage durch die Folien.
Verwendete Messmethoden
Die Messungen werden - soweit nicht ausdrücklich anders erwähnt - bei einem Prüfklima von 23 ± 1 °C und 50 ± 5 % rel. Luftfeuchte durchgeführt.
Molekulargewicht
Die Molekulargewichtsbestimmungen der zahlenmittleren Molekulargewichte M_n und der gewichtsmittleren Molekulargewichte M_w erfolgen mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). Als Eluent wird THF (Tetrahydrofuran) mit 0,1 Vol.-% Trifluoressigsäure eingesetzt. Die Messung erfolgt bei 25 °C. Als Vorsäule wird PSS-SDV, 5 µ, 10³ Å, ID 8,0 mm × 50 mm verwendet. Zur Auftrennung werden die Säulen PSS-SDV, 5 µ, 10³ sowie 10⁵ und 10⁶ mit jeweils ID 8,0 mm × 300 mm eingesetzt. Die Probenkonzentration beträgt 4 g/l, die Durchflussmenge 1,0 ml pro Minute. Es wird gegen PMMA-Standards gemessen.
Shore-Härte A (Shore-Härte D)
Nach DIN 53505 (1987-06) entspricht die Shore-Härte bei der Prüfung von Elastomeren, Gummi und Kautschuk dem Widerstand gegen das Eindringen eines Kegelstumpfes (A oder C) beziehungsweise eines abgerundeten Kegels (D), der durch das Zusammendrücken einer Feder mit einer festgelegten Federcharakteristik gemessen und in dimensionslosen Shore-A(C, D)-Härteeinheiten ausgedrückt wird. Bei der Prüfung von Stahl wird die Shore-Rückprallhärte in dem sogenannten Skleroskop gemessen, bei dem die Rückprallhöhe eines Fallhammers, der in einem senkrechten Rohr auf die Prüffläche fällt, bestimmt wird.
Zugdehnungsverhalten
Die Reißdehnung ε_max, die 10 %-Dehnung und die 50 %-Dehnung werden nach ISO 527-3 in Maschinenrichtung (MD, Laufrichtung) bestimmt (Prüfkörper Typ 2).
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Beispiele näher erläutert, ohne auch hiermit dieselbe in irgendeiner Art und Weise einschränken zu wollen.
Beispiele
Beispiel 1

Träger
Material	Arnitel EL250
Pigmentierung	keine
Aufbau	einschichtig
Dicke [µm]	300
Flächengewicht [g/m²]	302,4
Farbe	Transparent
Oberflächenbehandlung	keine
Beschichtete Oberfläche	glatt
Offene Oberfläche	rau
T_M [°C]	180
T_G [°C]	-80
Shore A (Shore D)	75 (25)

PSA (Reinacrylat)
Dicke [µm]	60
Flächengewicht [g/m²]	60
Oberflächenbehandlung	keine

Beispiel 2

Träger
Material	Arnitel EL250
Pigmentierung	TiO₂ (1 %; rutil, gecoated, mittlere Partikelgöße: 0,6 µm)
Aufbau	einschichtig
Dicke [µm]	300
Flächengewicht [g/m²]	306
Farbe	Milchig, transluzent
Oberflächenbehandlung	keine
Beschichtete Oberfläche	glatt
Offene Oberfläche	rau
T_M [°C]	180
T_G [°C]	-80
Shore A (Shore D)	75 (25)

Beispiel 3

Träger
Material	Arnitel L400 (270 µm, masseseitig) Arnitel EL550 (30 µm)
Pigmentierung	TiO₂ (1%; rutil, gecoated, mittlere Partikelgöße: 0,6µm)
Aufbau	zweischichtig
Dicke [µm]	300 (270 µm + 30 µm)
Flächengewicht [g/m²]	325
Farbe	Milchig, transluzent
Oberflächenbehandlung	keine
Beschichtete Oberfläche	glatt
Offene Oberfläche	glatt
T_M [°C]	158/196
T_G [°C]	-35/-17
Shore A (Shore D)	85(34)/99(55)

EL250 ist ein Copolyetherester auf der Basis von Polytetrahydrofuran und PBT mit einer Shore-D-Härte = 25, erhältlich unter dem Markennamen Arnitel® EL250 von DSM, Niederlande.
L400 ist wie EL250, aber mit einer Shore-D-Härte = 34, erhältlich unter dem Markenname Arnitel® L400 von DSM.
EL550 ist wie EL250, aber mit einer Shore-D-Härte = 55, erhältlich unter dem Markenname Arnitel® EL550 von DSM.
Durch die Erhöhung des Hartblockanteils steigt die Shore D-Härte des thermoplastischen Polyetheresters.
Gegenbeispiel 4

Träger
Material	PU (Gießfolie, kommerzielles LEP-Produkt)
Pigmentierung	keine
Aufbau	einschichtig
Dicke [µm]	300
Flächengewicht [g/m²]	350
Farbe	transparent
Oberflächenbehandlung	k.A.
Beschichtete Oberfläche	glatt
Offene Oberfläche	glatt
T_M [°C]	74
T_G [°C]	-5
Shore A (Shore D)	75 (25)

Ergebnisse der Beispiele

Messgröße	Norm	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	G-Bsp. 4
Stationary particle erosion rate [mg/min]	ASTM G76 (mod.)	0,0075	0,0796	0,19	0,324
Rain erosion resistance until breaktrough [h]	DNVGL-RP-0171	>8 h*	>8 h	k.A.	4 h
F_10% [N/mm²]		1,74	1,74	4,4	2,45
F_50% [N/mm²]		3,76	3,76	6,62	6,07
ε_max [%] (max. elongation)		1400-1700	1200-1400	800-1000	700-900
ΔYI nach 1000h UV	ISO 4892-2	1,58	2,1	4,13	0,46
*: >8 h bedeutet ein Abbruch der Messung ohne Versagen der Folie

Bei der Meßmethode nach der ASTM G76 (mod.) wurde ein Druck von 0,9 bar (entspricht einem Partikelmassenstrom von 0,6 g/s) gewählt. Der Einschlagswinkel betrug 40°.

Wie das Vergleichsbeispiel zeigt, ist der Abrieb (Stationary particle erosion rate) der Vergleichsfolie sehr viel höher als bei den erfindungsgemäßen Folien. Auch die Stabilität in der „Rain erosion resistance until breaktrough“ ist signifikant höher.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2013/019524 A1 [0006]
EP 1874541 B1 [0007]
DE 6991891 T2 [0012]
EP 0846712 A1 [0012, 0018]
US 4205158 A [0015]
DE 69918991 T2 [0017]
EP 0763584 A1 [0033]
EP 1378527 B1 [0064]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers“ von Peter A. Lovell and Mohamed S. EI-Aasser - Wiley-VCH 1997 - ISBN 0-471-96746-7 [0064]
T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123 [0069]
DIN 53505 (1987-06) [0102]
ISO 527-3 [0103]
ISO 4892-2 [0106]

Claims

Oberflächenschutzfolie mit einem folienartigen Träger, auf den einseitig eine Klebemasse, insbesondere Haftklebemasse aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der folienartige Träger eine Lage aus zumindest einer Folie aufweist, die zu mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu 95 Gew.-% thermoplastisches Polyetherester enthält.
Oberflächenschutzfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der folienartigen Träger aus einer Lage aus einer Folie besteht, auf der einseitig eine Klebemasse, insbesondere Haftklebemasse aufgebracht ist.
Oberflächenschutzfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie die folgende Zusammensetzung aufweist: 75 Gew.-% bis 100 Gew.-% thermoplastisches Polyetherester, 0 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer Thermoplaste, 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Fluorpolymere
Oberflächenschutzfolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Folie Additive mit einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-% zugesetzt sind.
Oberflächenschutzfolie nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der folienartige Träger aus einer Lage aus einem zumindest zweischichtigen Aufbau aus zwei oder mehr Folien besteht.
Oberflächenschutzfolie nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Shore D-Härte von höchstens 80, vorzugsweise von höchstens 50, weiter vorzugsweise von höchstens 30 aufweist.
Oberflächenschutzfolie nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Haftklebemasse eine Reinacrylatmasse verwendet wird.
Oberflächenschutzfolie nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Masseauftrag der Klebemasse auf dem folienartigen Träger zwischen 10 und 200 g/m²; vorzugsweise zwischen 20 und 100 g/m², besonders vorzugsweise zwischen 30 und 75 g/m² beträgt.
Oberflächenschutzfolie nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem folienartigen Träger und der Klebemasse ein Haftvermittler befindet.
Oberflächenschutzfolie nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der folienartige Träger durch Coextrusion von mindestens zwei Folien hergestellt wird.
Verwendung einer Oberflächenschutzfolie gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche zum Schutz der Kanten von Rotorblättern.