DE19923780A1 - Unverstreckte Oberflächenschutzfolie aus Polypropylenblockcopolymer - Google Patents
Unverstreckte Oberflächenschutzfolie aus PolypropylenblockcopolymerInfo
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Abstract
Selbstklebende Schutzfolie mit einer Trägerschicht und einer Kleberschicht, dadurch gekennzeichnet, daß DOLLAR A - die Trägerschicht eine ungereckte Folie ist, DOLLAR A - die Trägerschicht mindestens ein Polypropylen-Blockcopolymer enthält und DOLLAR A - der Gehalt an Polypropylen-Blockcopolymer 10 bis 95% (w/w) der Schutzfolie ausmacht.
Description
Die Erfindung betrifft eine witterungsstabile selbstklebende Schutzfolie mit hoher Haftung
zum Schutz von Oberflächen wie Glas, Keramik, VA-Stahl, Polycarbonat- oder Acrylglas,
insbesondere von lackierten Oberflächen. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen
Schutzfolien zum Schutz des frischen Abschlußlacks von Fahrzeugen wie Automobilen
und zum Schutz von frisch lackierten Fahrzeugteilen gegen Verschmutzungen und
Beschädigungen während der Montage, des Transports und der Lagerung geeignet.
Für Oberflächenschutz auf unlackierten Flächen gibt es viele Produkte. Lackierte Flächen
werden bisher wenig mit selbstklebenden Schutzfolien abgedeckt, in frischem, unausge
härtetem Zustand fast gar nicht. Bei der Verwendung üblicher Schutzfolien auf frischem
Lack treten zahlreiche Mängel auf wie Klebstoffrückstände, Verfärbungen, starkes Auf
ziehen (Anstieg der Verklebungsfestigkeit nach Lagerung im verklebten Zustand), Reißen
beim Entfernen, Schrumpf bei Lagerung, schwache Anfangshaftung oder geringe Dehn
barkeit (insbesondere bei unebenen Verklebungsuntergründen) auf.
Nach längerer Zeit, insbesondere nach Bewitterung, werden solche Effekte verstärkt. Die
Anwendung auf Fahrzeugen (Automobilen) und Fahrzeugteilen (zum Beispiel Stoßfän
ger), bei denen die Oberfläche während Montage oder Transport geschützt werden soll,
ist daher ein anspruchsvolles Problem. Die Konservierung und der Schutz von Kraftfahr
zeugen während des Transports vom Hersteller zum Händler wird schon seit geraumer
Zeit praktiziert.
Bekannt ist, daß zum Konservieren von Automobilen Paraffinwachse in der Stärke von 5
bis 20 µm aufgetragen werden. Es hat sich aber gezeigt, daß insbesondere bei waage
recht liegenden Flächen der Fahrzeuge eine derart dünne und zumeist ungleichmäßige
Schicht gegen äußere Einflüsse, wie beispielsweise die ätzende Wirkung von Vogelkot,
nicht genügend Schutz bietet.
Ein erheblicher Nachteil der Paraffinwachsversiegelung ist die notwendige Entkonservie
rung mittels Dampfstrahl, Tensiden oder Lösungsmitteln. Die umweltgerechte Rückge
winnung und Entsorgung der Rückstände verursachen einen großen apparativen Auf
wand sowie sehr hohe Kosten.
Reversibel klebende Selbstklebefolien zum Schutz des Automobils während des Trans
ports sind ebenfalls seit einiger Zeit bekannt, haben bisher aber nur in geringem Umfang
Verwendung gefunden. In den vielen Fällen handelt es sich dabei um permanent kle
bende Schutz- und Dekorfolien, wie zum Beispiel eine Steinschlagschutzfolie. Diese
Selbstklebefolien verbleiben nach ihrer Montage permanent am Fahrzeug.
Klebebänder beziehungsweise Schutzfolien mit Selbstklebemassen auf Naturkautschuk
basis haben eine relativ gute Anfangshaftung und lassen sich rückstandsfrei wiederab
ziehen. Diese Massen sind allerdings selbst bei kurzzeitiger Einwirkung von UV-Strah
lung nicht alterungsstabil. Dies führt zu starken schmierigen oder lackartig verhärteten
Rückständen auf dem lackierten Blech nach extremen Witterungsbeanspruchungen über
einen längeren Zeitraum (drei bis sechs Monate).
Polyacrylatmassen sind dagegen sehr UV-stabil. Unterwirft man unvernetzte Polyacrylat
massen einer Wechselklimalagerung, so zeigen sie nur teilweise eine gute Verträglichkeit
mit Lackoberflächen. Mit Verträglichkeit ist gemeint, daß nach Entfernen des Klebeban
des keine Störungen auf der Oberfläche sichtbar sind. Auf der anderen Seite zeigen
diese aber ein starkes Aufziehverhalten, daß sie beim schweren Abziehen der Folie
starke Rückstände der Klebemasse auf dem Haftgrund hinterlassen. Wenn diese Massen
chemisch oder durch Strahlen stark vernetzt werden, lassen sie sich teilweise rück
standsfrei abziehen, verursachen aber auf der anderen Seite bleibende Deformationen
an der Lackoberfläche und zeigen zum Teil darüber hinaus auch noch eine ungenügende
Haftung bei Verklebung auf gewölbten lackierten Flächen.
Aus der JP 02 199 184 ist ein strahlenvernetzbarer Haftklebstoff bekannt, bei dem für die
Schutzanwendung auf Lackschichten eine niedrige Glasübergangstemperatur eingestellt
werden muß, um bleibende Verformungen der Lackschicht zu verhindern. Hier treten
Probleme wegen mangelnder Haftfestigkeit der Selbstklebefolie auf den Kraftfahrzeugen
während der Applikation und des Transports auf.
Dies gilt auch für Acrylate, wie sie in der US 5,612,136 beschrieben sind. Das dort offen
barte Verfahren der Bestrahlung schädigt zudem die Folie, so daß deren Bewitterungs
stabilität herabgesetzt ist, wenn man dabei solange bestrahlt, bis die Restmonomere
durch Polymerisation vollständig abgebaut sind. Bei geringeren Bestrahlungsdosen ist
der Gehalt an Restmonomeren so hoch, daß diese in den Fahrzeuglack einwandern und
ihn dadurch anquellen. Ein weiterer Nachteil ist die Migration von Photoinitiatoren in den
Lack, wo sie dessen UV-Stabilität herabsetzen.
Selbstklebemassen auf Polyisobutylenbasis (Polyisobutylenhomopolymer oder Butylkaut
schuk) zeigen im Verklebungstest, bei dem sie auf lackierte Bleche aufgebracht werden
und danach einer Wechselklimalagerung unterliegen, ein leichtes Abziehen. Die
Anfangshaftung ist jedoch gering, daß kritische Kanten mit einem stärker klebenden Kle
beband (einem sogenannten Kantensicherungsband) fixiert werden müssen. Insbeson
dere bei Feuchteeinfluß auf die Folie ist die Haftfestigkeit häufig derart reduziert, daß sich
die Folie während des Transports der mit ihr geschützten Fahrzeuge von diesen ablöst,
so daß keine Schutzwirkung mehr vorhanden ist. Diese Kleber sind darüber hinaus weich
(wenig kohäsiv) und zeigen daher Masserückstände beim Abziehen der Folie, insbeson
dere im Kantenbereich nach UV-Alterung. Darüber hinaus weist diese Selbstklebemasse
keine Verträglichkeit mit den im Automobilbau üblichen Dichtungsgummis (Dichtungspro
filen) beziehungsweise den darin enthaltenen Weichmachern auf; beim Abziehen der
Schutzfolie von Fensterprofilen verbleiben auf dem Gummi Masserückstände der Klebe
beschichtung. Derartige Klebebänder beziehungsweise Klebefolien sind in EP 0 519 278,
JP 95-325285 und US 5,601,917 beschrieben.
In der EP 0 592 913 ist eine Oberflächenschutzfolie für den Transport von Automobilen
beschrieben, die aus Copolymerisat aus EVAc mit einem Gehalt von 33% Vinylacetat
besteht. Das Aufbringen einer Klebeschicht erfolgt bei dieser Schutzfolie nicht. Eine der
artige Folie weist einen zugegebenermaßen einfachen Aufbau auf, zeigt aber in ihrer
Verwendung deutliche Nachteile. Die Klebkraft ist wegen des hohen kristallinen Anteils
sehr gering, dieser Mangel soll durch Erwärmen bei der Applikation beseitigt werden.
Auch führen diese Folien, wenn sie nicht mit einer trennenden Eindeckung (zum Beispiel
Silikonpapier) versehen sind, zum Verblocken bei Lagerung, wie die EP 0 768 356 lehrt.
Die beschriebenen Folien weisen starke Lackdeformation und sehr schweres Abziehen
nach Gebrauch auf. Letzteres ist darauf zurückzuführen, daß das in den Beispielen
beschriebene EVAc mit 33% (w/w) Vinylacetat Siegeleigenschaften aufweist (es wird
üblicherweise für Siegelanwendungen eingesetzt). Ab 40% (w/w) Vinylacetat ist der kri
stalline Anteil so gering, daß dieser Mangel nicht auftritt, daher enthält die erfindungs
gemäße Schutzfolie auch bevorzugt einen Kleber mit hohem Vinylacetatgehalt.
Die in der DE 195 32 220 dargelegte Klebefolie mit EVAc-Kleber ist den beschriebenen
Produkten in der Haftung deutlich überlegen. Eine Beeinflussung der zu schützenden
Lacke tritt mit Ausnahme von Einkomponenten-PU-Systemen nicht auf. Diese Klebefolie
weist aber beim Abziehen nach Gebrauch eine hohe Verklebungsfestigkeit auf, wodurch
die Klebefolie nicht ohne Abrisse abgezogen werden kann. Diese Erhöhung der Verkle
bungsfestigkeit bei Lagerung des Klebeverbundes, vom Fachmann Aufziehen genannt,
ist durch Wechselwirkungen des Klebers, insbesondere polare Kräfte, mit dem Lack
bedingt. Auf der anderen Seite ergeben polare Comonomere wie Acrylat oder Vinylacetat
die gewünschte hohe Anfangshaftung.
Wesentlich UV-stabiler als Polyisobutylene sind Kleber aus hydrierten Styrol-Dien-Block
copolymeren, deren Anwendung im Gebrauchsmuster DE 29 60 4473 beschrieben ist.
Ein wesentlicher Nachteil solcher Blockcopolymere ist deren thermisch reversible Vernet
zung über die Styroldomänen. Zieht man eine daraus hergestellte Klebefolie im Sommer
von einem in der Sonne erwärmten Fahrzeug ab, bleibt der Kleber zum großen Teil auf
dem Lack haften, weil die Kohäsion der Klebemassen geringer als die der Haftung auf
dem Lack ist. Eine Erwärmung führt stets zum Schrumpf der Schutzfolie, der in der
Wärme weiche Kleber schmiert daher an den sich zurückziehenden Kanten der Klebe
folie auf das Blech ab.
EP 0 661 364 beschreibt einen Oberflächenschutzfilm mit einer Klebemasse, die gute
Anfangshaftung aufweisen soll. Es werden Verklebungsfestigkeiten auf Stahl bis zu 1
kg/25 mm beschrieben, was in etwa Klebkräften auf Stahl nach AFERA bis 4,0 N/cm ent
spricht und wodurch sich eine besonders hohe Haftung nach Lagerung des Verbundes
ergibt. Die beschriebenen Folien sind nicht lichtstabil, da keine Maßnahmen wie der
Zusatz von HALS-Lichtschutzmitteln oder lichtreflektierender Pigmente zur Erreichung
einer für diese Anwendung notwendigen Lichtstabilisierung ergriffen werden. Die Ver
wendung von Schutzfolie auf der Außenseite von Fahrzeugen stellt besonders extreme
Anforderungen in Bezug auf Lichtstabilität, insbesondere im UV-Bereich, so daß derartige
Schutzfolien trotz guter Anfangshaftung für diese Anwendung völlig ungeeignet sind. Bei
der Applikation auf Fahrzeugen spielt die Dehnbarkeit der Folie wegen gewölbter Flächen
eine wichtige Rolle, die zitierte Erfindung hebt jedoch gerade auf die Eignung für ebene
Flächen ("plates" und "boards") ab und versucht daher auch nicht die Kraft bei 10%
Dehnung zu limitieren, um eine hinreichende Dehnbarkeit zu erzielen.
Die WO 96/37568 beschreibt die Verwendung von Polyhexen beziehungsweise Poly
octen für einen unpolaren Haftkleber. Die in den Beispielen beschriebenen Polymere
weisen zwar ein geringes Aufziehen auf wegen der geringen Kohäsion, bedingt durch
das niedrige Molekulargewicht derartiger handelsüblicher Polymere führen diese Poly
mere aber ebenfalls zu Rückständen, die man durch Zugabe anderer Polymere, dort
"cold flow restricting agent" genannt, zu vermeiden versucht. Für die Praxis sind die
genannten Kleber trotzdem noch zu wenig kohäsiv (weich), was nach Bewitterung zu
Rückständen führt, insbesondere wenn das Klebeband durch Wärmeeinwirkung
schrumpft.
Die Aufgabe der Erfindung ist demgemäß, eine Klebefolie zur Verfügung zu stellen, die
eine hinreichend hohe Anfangsverklebungsfestigkeit besitzt, damit beim Verkleben unter
Spannung (Applizieren der Klebefolie an gewölbte Flächen) keine Ablösung auftritt, und
die nach längerer Lagerung (bis zu einem Jahr unter Bewitterung) trotzdem wieder leicht
abziehbar ist. Gleichzeitig soll kein Schrumpf auftreten und die Schutzfolie ohne Abrisse
und ohne Siegeln ablösbar sein. Auch soll keine trennende Eindeckung zur Lagerung
notwendig sein.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schutzfolie, wie sie im Hauptanspruch niedergelegt
ist. Gegenstand der Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungs
gegenstands. Des weiteren umfaßt die Erfindung auch besondere Einsatzfelder der
erfindungsgemäßen Schutzfolie sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Demgemäß betrifft der erfindungsgemäße Gegenstand eine selbstklebende Schutzfolie
(auch Oberflächenschutzklebeband genannt), die aus einer Schicht einer ungereckten
Trägerschicht (auch Träger oder Trägerfolie genannt) und einer Kleberschicht besteht.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung können weitere Schichten wie Haft
vermittler oder Release zusätzlich vorhanden oder Bestandteil der genannten Schichten
sein.
Als Trägerschicht des Klebers dient eine thermoplastische Polyolefinfolie, welche unver
streckt ist und mindestens ein Polypropylenblockcopolymer enthält. Der Gehalt an Poly
propylenblockcopolymer macht 10 bis 95% (w/w) der Schutzfolie aus.
Vorzugsweise liegt die UV-Durchlässigkeit der Schutzfolie im Bereich von 290 bis 360 nm
unter 1%, vorzugsweise unter 0,1%. Weiterhin beträgt die Klebkraft auf Stahl bevorzugt
zwischen 0,2 und 3,8 N/cm, insbesondere zwischen 0,7 und 1,7 N/cm.
Derartige Folien können auf Blasanlagen oder vorzugsweise Cast-Anlagen (T-die tech
nology) gefertigt werden, wobei die Folie nicht durch Recken (Verstrecken) mit Reckwal
zen oder Reckrahmen mono- oder biaxial verstreckt wird. Beim Blasen einer solchen
Folie ist die Orientierung über Abzugsgeschwindigkeit, Aufblasverhältnis und Tempera
turprofil so gering wie möglich zu halten.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polypropylenblockcopolymere (auch Impact Resistant
Polypropylen genannt) sind in der Literatur in Encycl. Polym. Sci. Technol. 13, 479ff
(1988) und in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry A21, 529ff (1992) beschrie
ben. Beispiele für Handelsnamen sind Propathene GSF 113 (ICI), 411 GA 05 (Amoco),
PMA 6100 (Montell), Stamylan P (DSM), BD 801 F (Borealis), Daplen FFC1012 (PC),
Novolen 2309 L.
Derartige Blockcopolymere unterscheiden sich untereinander im wesentlichen im
Schmelzindex (= MFI = MFR) und im Gehalt an Comonomer. Der Schmelzindex beein
flußt die Festigkeit der Folie und die Fließfähigkeit der Schmelze in gegenläufiger Weise.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Schutzfolie ist ein Schmelzindex von 0,8 bis
15 g/10 min (ISO 1133 (A/4) bei 230°C und 2,16 kg) günstig, um die Erfordernisse nach
Zähigkeit und Reißfestigkeit einerseits und Verarbeitbarkeit (Produktionsgeschwindigkeit
und Gleichmäßigkeit der Dicke bei coextrudierten Folien) andererseits zu erreichen. Der
bevorzugte Bereich liegt zwischen 4 und 10 g/10 min. Die Coextrusion ist bei diesem
Produkt ein geeignetes Mittel, um die Haftvermittlungsschicht bei der Herstellung der
Folie einzubringen.
In dem Fall, daß Trägerfolie und Kleber durch Coextrusion miteinander verbunden wer
den, ist die Auswahl des Schmelzindex des Polypropylenblockcopolymers wie auch der
weiteren thermoplastischen Bestandteile der Folienrezeptur wichtig. Der Gehalt an
Comonomer in Polypropylenblockcopolymeren bestimmt die Weichheit, Schlagzugzähig
keit und die Wärmebeständigkeit der daraus hergestellten Schutzfolie. Vorzugsweise
enthält die erfindungsgemäße Schutzfolie ein Polypropylenblockcopolymer mit 3 bis
15% (w/w) Ethylen als Comonomer. Die Schlagzugzähigkeit nach DIN 53448 sollte längs
und quer mindestens 1000 mJ/mm2 betragen.
Als weitere Bestandteile können zum Beispiel Polyethylen (wie zum Beispiel HDPE,
LDPE, MDPE, LLDPE, VLLDPE), Copolymere des Ethylens oder Propylens mit polaren
Comonomeren, Polypropylen-Homopolymere oder Polypropylen-Random-Copolymere
zur Feinabstimmung der Eigenschaften (mechanische, thermische oder andere Eigen
schaften wie Glanz, Haftung des Klebers, Extrusionsverhalten usw.) mitverwendet wer
den. Besonders vorteilhaft ist die Kombination von mehreren Polypropylenen, insbeson
dere unterschiedlicher Weichheit und unterschiedlicher Schmelzindices, wie zum Beispiel
weichem Blockcopolymer mit PP-Homopolymer oder einer harten Blockcopolymertype,
da Zähigkeit, Wärmebeständigkeit und Fließverhalten besser an die Notwendigkeiten
angepaßt werden können als bei alleiniger Verwendung eines Blockcopolymers. Für eine
hinreichende Wärmebeständigkeit sollte der Anteil an Propylen in einer Folienschicht
mindestens 65% (w/w) betragen. Bei mehrlagigem Aufbau der Folienschicht ist dies
diejenige Schicht, die für die Festigkeit verantwortlich ist und daher den höchsten Poly
propylenanteil enthält (in der Regel auch die höchste Dicke aufweist) und nicht eine
eventuelle Haftvermittlerschicht.
Für die Trägerfolien sind Dicken von 20 bis 80 µm (gegebenenfalls einschließlich der
Haftvermittlerschicht) bevorzugt. Die Weichheit der Trägerfolie spielt bei der Verformbar
keit während der Applikation der Schutzfolie eine Rolle, die Kraft bei 10% Dehnung sollte
25 N/15 mm, vorzugsweise 16 N/15 mm, sowohl in Längs- als auch in Querrichtung nicht
überschreiten (Zugversuch nach DIN 53455-7-5). Dies ist auch einer der Gründe, warum
die Trägerfolien unverstreckt sein sollen. Durch Strecken (auch Recken genannt) steigt
die Kraft bei 10% Dehnung so stark an, daß die Anschmiegsamkeit nicht mehr gegeben
ist (zum Vergleich typische Werte für monoaxial verstrecktes PP-Blockcopolymer
100 N/15 mm und für biaxial verstrecktes Homopolymer 180 N/15 mm).
Weiterhin wird die Festigkeit in Querrichtung zum Verstrecken oder in der dritten Dimen
sion (senkrecht zur Folienoberfläche) so stark reduziert, daß beim Abziehen der erfin
dungsgemäßen Schutzfolie die Gefahr von Abrissen oder Delamination in der dritten
Dimension (auch Spleißen genannt) auftritt. Dies gilt insbesondere bei Klebern mit
besonders guter Haftung wie zum Beispiel die bevorzugten Kleber aus Ethylen-Vinyl
acetat-Copolymer. Die Verwendung von Polypropylen-Blockcopolymer stellte sich auch in
dieser Hinsicht als besonders geeignet heraus, so daß bei Verwendung eines gut haften
den Klebers die Schutzfolie beim Wiederabziehen nicht reißt. Bei einem Test von Ober
flächenschutzbändern nach UV-Bewitterung stellte sich heraus, daß bei Trägerfolie aus
normalem Polypropylen (Polypropylenhomopolymer), normalem Polyethylen (HDPE)
oder einer Mischung hiervon im Verhältnis 1 : 1 sehr schnell eine Versprödung auftritt, bei
LDPE oder Polypropylen-Random-Copolymer (mit 5% Ethylen) sind die Verhältnisse
günstiger, bei Polypropylen-Blockcopolymer mit 3 bis 15% (w/w) Ethylen werden die
besten Ergebnisse erzielt. Die Vorteile der Verwendung Polypropylen-Blockcopolymer für
die Trägerfolie sind daher insbesondere im sehr praxisrelevanten Fall beim Abziehen
nach Bewitterung herausragend. Bei der in dieser Erfindung bevorzugten Kombination
von Polypropylen-Blockcopolymer für die Trägerfolie und stark haftendendem Ethylen-
Vinylacetet-Copolymer für den Kleber können die wichtigen Eigenschaften hoher Haftung
aber auch guter Wiederablösbarkeit der Schutzfolie in eindrucksvoller Weise wider
spruchslos erzielt werden.
Als weiterer Vorteil stellte sich die Beständigkeit der erfindungsgemäßen Schutzfolie
gegen Schrumpf in der Wärme heraus. Dies ist wichtig, damit sich an den Kanten der mit
der Schutzfolie abgedeckten Oberfläche keine Schmierspuren des Klebers bilden. Wei
terhin ist dies günstig für den Durchgang der Folienbahn durch einen Ofen zwecks
Trocknung des Klebers. Schutzfolien aus Polyethylen als wesentlichem Bestandteil
haben unzureichende Wärmebeständigkeit, auch wenn die Anschmiegsamkeit (Dehnbar
keit) für die Automobilanwendung besonders günstig ist.
Die Verwendung von Polyethylen oder Polypropylen-Random-Copolymeren als Haupt
bestandteil der Folie von Oberflächenschutzbändern ist üblich, weil die Anschmiegsam
keit (siehe oben unter Weichheit/Verformbarkeit) günstig ist. Auch die Zähigkeit ist besser
als beim wärmebeständigen aber dafür wenig spröden Polypropylen(homopolymer). Dies
gilt auch für Schutzfolien zur Abdeckung von Automobilen. Derartige Schutzfolien haben
allerdings den Nachteil, daß die Wärmebeständigkeit nur mäßig ist. Die Verwendung von
Polypropylen-Block-Copolymeren als Hauptbestandteil der Folie der erfindungsgemäßen
Oberflächenschutzbänder löst in einmaliger Weise den Konflikt zwischen ausreichender
Weichheit einerseits und Wärmebeständigkeit andererseits. Dies gilt ebenso für die
widersprüchliche Forderung nach hoher Zähigkeit bei gleichzeitiger Wärmebeständigkeit.
Die erfindungsgemäßen Schutzfolien weisen vorzugsweise einen Schrumpf in Längs-
und Querrichtung von weniger als 3%, besonders bevorzugt von weniger als 1% auf.
Die Messung des Schrumpfes erfolgt in einem Umluftofen bei 120°C. Die Probe wird
hierzu für 10 Minuten auf eine stark talkumierte Pappe gelegt.
Überraschend ist auch die Tatsache, daß Polypropylen-Blockcopolymer als wesentlicher
Folienbestandteil das Abrollverhalten günstig beeinflußt. Derartige Schutzfolien werden in
der Regel mit über 1 m Breite verwendet. Die Abrollkraft wird dann relativ hoch, insbe
sondere in Gegenwart von stark haftenden Klebern. Daher kann bei der erfindungs
gemäßen Schutzfolie in der Regel auf eine Releasebeschichtung zum leichteren Abrollen
verzichtet werden. Stark klebendes Ethylen-Vinylacet-Copolymer als Kleber führt nach
Lagerung der Rollen des Oberflächenschutzbandes (Schutzfolie) zu relativ schwerem
Abrollen, wenn weder ein Release noch ein Polypropylen-Blockcopolymer als wesent
licher Folienbestandteil verwendet werden. Daher ist diese Kombination besonders gün
stig. Ein schweres Abrollen führt nicht nur zur Überanstrengung der verwendenden Per
sonen, sondern auch zur irreversiblen Verdehnung der Schutzfolie an den Stellen, an
denen die Person (oder eine Greifeinrichtung) anfaßt, um die Rolle abzuwickeln.
Als Klebemassen können Elastomere wie zum Beispiel EPDM- oder EPM-Kautschuk,
Polyisobutylen, Butylkautschuk, EVM (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer), hydrierte Block
copolymere 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 verwendet werden. Da die erfindungsgemäßen Schutzfolien
alterungs- und witterungsstabil sein sollen, sind instabile ungesättigte Elastomere wie
Naturkautschuk, SIS, SBS, SBR oder NBR weniger geeignet. Die für die Folie genannten
Lichtschutzmittel können auch bei der Klebemasse angewendet werden. Dieser Zusatz
erhöht die Alterungsstabilität der Klebemasse insbesondere bei UV-Belastung über 100
kLy (Kilolangfey), ist aber für Anwendungen bis zu 6 Monaten Außenbewitterung bei Kle
bern aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymer entbehrlich. Bei Klebern aus Polyisobutylen-
Homopolymeren oder Butylkautschuken ist ein solcher Zusatz zwingend, wenn bei sehr
starker UV-Belastung Klebstoffrückstände verhindert werden sollen.
Es kann vorteilhaft sein, die Klebemasse zu vernetzen. Dadurch steigt die Wärme
beständigkeit (zum Beispiel bei Wechselklima); das Aufziehen auf rauhe oder unpolare
Untergründe wie Fensterdichtungen aus Synthesekautschuk wird dadurch reduziert. Die
Vernetzung verbessert vor allem auch die Scherfestigkeit. Diese ist bei der Anwendung
als Schutzfolie von besonderer Bedeutung, da sie dem Schrumpf der Schutzfolie in der
Anwendung Widerstand leistet. Für die Vernetzung sind die üblichen Vernetzungsmittel
geeignet. Bevorzugt wird das Verfahren der Strahlenvernetzung, insbesondere mit UV-
und Elektronenstrahlen. Im Fall von UV-Strahlen wird die Klebemasse von der Klebe
massenseite bestrahlt. Durch die Anwendung von Photoinitiatoren oder durch Zugabe
von Vernetzungspromotoren wie Estern des Allylalkohols, der Methacrylsäure oder der
Acrylsäure zur Klebemasse kann die Strahlungsdosis verringert werden.
Als besonders geeignet stellten sich Copolymere des Ethylens oder Vinylacetats, insbe
sondere Ethylen-Vinylacetat-Copolymere mit einem VAc-Anteil von mindestens
40% (w/w) heraus. Diese garantieren eine auch in kritischen Fällen (klebstoffabweisende
Lacke oder stark gekrümmte Verklebungsflächen) hohe Verklebungsfestigkeit und wei
sen selbst ohne Zusatz von Lichtschutzmitteln im Kleber eine hohe Witterungsstabilität
auf. Bevorzugt wird ein VAc-Anteil von 55 bis 70% (w/w). Die Kombination von unver
strecktem Polypropylen-Blockcopolymer als Trägerfolie und Ethylen-Vinylacetat-Copoly
mer als Kleber ist auch deshalb günstig, da das eine Material einen geringen Schrumpf
aufweist und das andere einen sehr hohen Widerstand (Scherfestigkeit) gegen den
Schrumpf im verklebten Zustand leistet. Die Scherfestigkeit ist so gut, daß in der Regel
auf eine Vernetzung verzichtet werden kann.
Zur Optimierung der Eigenschaften, insbesondere des Klebeverhaltens auf speziellen
Lacken, kann die zum Einsatz kommende Selbstklebemasse (Kleber) mit einem oder
mehreren Additiven wie Klebrigmachern (Harzen), Weichmachern, Füllstoffen, Pigmen
ten, UV-Absorbern, Lichtschutz-, Alterungsschutzmitteln, Vernetzungsmitteln oder Ver
netzungspromotoren abgemischt sein.
Klebrigmacher sind beispielsweise Kohlenwasserstoffharze (zum Beispiel aus ungesät
tigten C5- oder C7-Monomeren), Terpenphenolharze, Terpenharze aus Rohstoffen wie α-
oder β-Pinen, aromatische Harze wie Cumaron-Inden-Harze oder Harze aus Styrol oder
α-Methylstyrol, wie Kolophonium und seine Folgeprodukte wie disproportionierte, dimeri
sierte oder veresterte Harze, wobei Glycole, Glycerin oder Pentaerythrit eingesetzt wer
den können sowie weitere wie aufgeführt in Ullmann's Enzyklopädie der technischen
Chemie, Band 12, Seiten 525 bis 555 (4. Aufl.), Weinheim. Besonders geeignet sind alte
rungsstabile Harze ohne olefinische Doppelbindung wie zum Beispiel hydrierte Harze.
Geeignete Füllstoffe und Pigmente sind beispielsweise Ruß, Titandioxid, Calciumcarbo
nat, Zinkcarbonat, Zinkoxid, Silicate oder Kieselsäure.
Geeignete UV-Absorber, Lichtschutz- und Alterungsschutzmittel für die Klebemassen
sind die selben, die weiter unten für die Stabilisierung der Folie aufgeführt sind.
Geeignete mitzuverwendbare Weichmacher sind beispielsweise aliphatische, cycloali
phatische und aromatische Mineralöle, Di- oder Poly-Ester der Phthalsäure, Trimellit
säure oder Adipinsäure, flüssige Kautschuke (zum Beispiel Nitril- oder Polyisopren
kautschuke), flüssige Polymerisate aus Buten und/oder Isobuten, Acrylsäureester, Poly
vinylether, Flüssig- und Weichharze auf Basis der Rohstoffe zu Klebharze, Wollwachs
und andere Wachse oder flüssige Silikone.
Vernetzungsmittel sind beispielsweise Phenolharze oder halogenierte Phenolharze,
Melamin- und Formaldehydharze. Geeignete Vernetzungspromotoren sind zum Beispiel
Maleinimide, Allylester wie Triallylcyanurat, mehrfunktionelle Ester der Acryl- und
Methacryläure.
Für einige Lacksysteme ist es vorteilhaft, Bestandteile der Lacke dem Kleber hinzuzufü
gen, um die Migration von Lackbestandteilen (zum Beispiel Fettsäureester des Glycerins,
Silicone oder sonstige Weichmacher) aus dem Lack in die Klebemasse zu verringern.
Derartige Lackbestandteile sind in EP 0 763 584 und US 5,612,135 näher beschrieben.
Darüber hinaus ist es für die stoffliche und thermische Verwertung vorteilhaft, wenn der
Kleber, insbesondere die gesamte Schutzfolie, halogenfrei ist.
Zur Verbesserung der Haftung zwischen Folie und Kleber ist das Aufbringen einer Haft
vermittlerschicht vorteilhaft. Die besonders bevorzugte Lösung ist eine Trägerfolie beste
hend aus einer Basisschicht mit Polypropylen-Blockcopolymer und einer Haftvermittler
schicht. Letztere besteht vorzugsweise aus Polymeren und/oder Komponenten von
Basisschicht und/oder Kleber. Der Haftvermittler enthält besonders bevorzugt mindestens
ein Polymer, welches mindestens ein α-Olefin und ein polares Comonomer enthält. Bei
spiele hierfür sind Ionomer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen(meth)acrylsäure
copolymer oder Maleinsäureanhydrid-modifizierte Polyolefine.
Der Haftvermittler kann durch Coextrusion mit der Basisfolie oder durch Coextrusion mit
Basisfolie und Kleber oder durch Beschichtung auf der Basisfolie aufgebracht werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Haftvermittler bei der Extrusion
der Folie simultan aufgebracht wird, so daß die erhaltene Coextrusionsfolie nur noch mit
dem Kleber beschichtet zu werden braucht. Die technisch beste Lösung für die erfin
dungsgemäße Schutzfolie ist die simultane Coextrusion von Folie und Kleber (ggf. ein
schließlich einer Haftvermittlerschicht).
Um die Trägerfolie witterungsstabil einzustellen, ist der Zusatz von Lichtschutzmitteln zu
empfehlen. Die Funktion bei der Anwendung auf der Schutzfolie besteht vorrangig in der
Vermeidung der Versprödung der Trägerfolie zur Vermeidung von Problemen beim Wie
derabziehen des Oberflächenschutzklebebandes. Im Fall einer mehrlagigen Trägerfolie
bezieht sich der Schutz insbesondere auf die dickere Basisschicht. Derartige Lichtschutz
mittel sind bei Gaechter und Müller, Taschenbuch der Kunststoff-Additive, München
1979, bei Kirk-Othmer (3.) 23, 615-627, bei Encycl. Polym. Sci. Technol. 14, 125-148
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 Schutzfolie geeig
net. Die Menge des Lichtschutzmittels sollte mindestens 0,15, vorzugsweise mindestens
0,30% (w/w) bezogen auf die Trägerfolie betragen.
Eine Verwendung von Antioxidantien für die Folie (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 aufge
führt.
Eine Verbesserung der Lichtstabilität von Trägerfolie und Kleber ist auch noch durch
andere Zusätze in der Schutzfolie, insbesondere der Basisschicht der Trägerfolie, mög
lich. Dies kann durch UV-Absorber (zum Beispiel Tinuvin P, Ciba) oder vorrangig durch
reflektierende Pigmente (zum Beispiel Titandioxid) erfolgen.
Es kann zweckmäßig sein, Folienadditive wie Titandioxid, Lichtschutzmittel, Alterungs
schutzmittel oder Verarbeitungshilfsmittel einzeln oder zusammen vorzubatchen, vor
zugsweise in Polyethylen, Polypropylen oder Polypropylenblockcopolymer.
Der Erfindungsgegenstand ist insbesondere zur Anwendung auf lackierten Fahrzeugen
wie Automobilen geeignet. Dabei ist eine Verklebungsfestigkeit von mindestens 0,7 N/cm
schon im frisch verklebten Zustand wünschenswert (Methode AFERA 4001 entsprechend
DIN EN 1939), damit sich die Folie kurz nach Applikation durch die Spannungen (insbe
sondere bei unebener Verklebung) nicht an Verklebungskanten ablösen oder gar beim
Transportieren oder Fahren des Automobils durch den Fahrtwind ganz ablösen kann. Da
die Klebkraft auf Lacken von der jeweiligen Lackformulierung abhängt, kann die Klebkraft
der Schutzfolie besser durch die Klebkraft auf Stahl (AFERA) charakterisiert werden. Sie
soll frisch verklebt möglichst zwischen 0,5 und 3,8 N/cm, vorzugsweise zwischen 0,7 und
1,7 N/cm, liegen.
Die Vorteile des unverstreckten Polypropylen-Blockcopolymers für eine Automobil
schutzfolie sind bereits dargestellt worden. Fast alle Versuche, Kleber, Haftvermittler und
Folie (aus dem Blockcopolymer) durch Coextrusion in einem Arbeitsschritt herzustellen
sind bisher gescheitert, da bei einer Breite von über 1 m keine gleichmäßige Schicht
dickenverteilung erzielt werden konnte. Die Nacharbeitung von aus der Literatur
bekannten Beispielen zur Herstellung von Schutzfolien allgemeiner Art durch Coextrusion
zeigt, daß keine anwendungsgerechte Schichtdickenverteilung erzielt werden konnte,
wenn die Breite der Anlage über 1 m beträgt. Dies gilt insbesondere bei Verwendung von
Rohstoffen für stark haftende Kleber, also nicht nur leicht klebriger teilkristalliner Copoly
merer wie sie üblicherweise für Siegelschichten verwendet werden. Es war daher sehr
überraschend, daß sich Ethylen-Vinylacetat-Copolymere mit mindestens 40% (w/w)
Vinylacetat mit Blockcopolymeren wie im Beispiel beschrieben coextrudieren ließen. Die
Schichtdickenverteilung ist so gut, daß bei 1000 m Lauflänge und 1,5 m Breite gleich
mäßig gewickelte Rollen entstanden und die Klebkraft auf Stahl (AFERA 4001) über die
Breite in einem Toleranzbereich von ± 20% liegt. Um dieses Ergebnis zu erreichen,
müssen die Schmelzindices der Rohstoffe der Schichten und die Temperaturen der
Schmelzeströme aufeinander abgestimmt werden.
Am günstigsten sind folgende Bereiche:
Die Schmelzinidices der Folie (auch Teilschichten wie Primer) sind von 1 bis 10 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg und für den Kleber 0,5 bis 10 g/10 min bei 190°C und 2,16 kg. Die Temperatur der Kleberschmelze liegt unter der Folie (gemessen an der Stelle der Vereinigung der Schmelzeströme).
Die Schmelzinidices der Folie (auch Teilschichten wie Primer) sind von 1 bis 10 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg und für den Kleber 0,5 bis 10 g/10 min bei 190°C und 2,16 kg. Die Temperatur der Kleberschmelze liegt unter der Folie (gemessen an der Stelle der Vereinigung der Schmelzeströme).
Für den Fachmann überraschend und nicht vorhersehbar zeigt eine Schutzfolie mit einer
Trägerschicht aus ungereckter Folie basierend auf mindestens einem Polypropylenblock
copolymer und gegebenenfalls Lichtschutzmittel in einer Menge von mindestens
0,15% (w/w), bei einem Gehalt an Polypropylenblockcopolymer von 10 bis 95% (w/w) in
der Schutzfolie bei einer bevorzugten UV-Durchlässigkeit im Bereich von 290 bis 360 nm
unter 1% und einer die Klebkraft auf Stahl zwischen 0,2 und 3,8 N/cm, insbesondere bei
Verwendung von Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit mindestens 40% (w/w) Vinylacetat,
die angestrebte Eigenschaftskombination:
- - geringer Schrumpf (hohe Wärmebeständigkeit)
- - gute UV-Beständigkeit
- - hohe Zähigkeit (Schutz vor mechanischem Angriff)
- - gute Dehnbarkeit
- - hinreichende Verklebungsfestigkeit bei Applikation auf gewölbten Flächen
- - keine Rückstände beim Abziehen der Schutzfolie
Die verwendeten EVAc-Selbstklebemassen weisen auf der einen Seite eine gute Haft
festigkeit auf verschiedenen in der Automobilindustrie gebräuchlichen Lacken auf, auch
unter Feuchte- oder Feuchtklimaeinfluß, so daß sich die Schutzfolie auch unter Windein
wirkung oder unter Spannung durch Verklebung auf gewölbten Flächen nicht vom Fahr
zeug ablöst. Darüber hinaus zeigt die Selbstklebemasse eine hinreichende Verkle
bungsfestigkeit innerhalb der ersten Minuten nach Applikation, so daß die Schutzfolie
bereits nach einer halben Stunde zum Beispiel einer starken Fahrtwindbelastung (bis zu
160 km/h) ausgesetzt werden kann, andererseits nach längerem Gebrauch ohne Abrisse
entfernbar ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Schutzfolie auch ohne Auftragen
einer Releaseschicht trotz stark haftenden Klebers eine für den Anwender hinreichend
geringe Abrollkraft auf.
Die Abzugskraft (Klebkraft) der erfindungsgemäßen Schutzfolie von 2 K-PU-Lacken liegt
in der Regel frisch über 0,7 und nach Wechselklimalagerung unter 4 N/cm (analog
Methode AFERA 4001). Auch die Bestrahlung der Schutzfolie mit UV-Licht, beispiels
weise mit Xenotest 1200 bei 55°C über 3000 Stunden, führt zu keinen Mängeln in den
Eigenschaften der Schutzfolie: Es treten keine Versprödung der Folie und keine Masse
rückstände beim Abziehen auf.
Die erfindungsgemäße Schutzfolie ist somit besonders zum Montage- oder Transport
schutz des frischen Abschlußlacks von Automobilen oder als Bearbeitungs- und Trans
portschutz von frisch lackierten Stahlblechen geeignet. Die Verklebung der Schutzfolie
kann dabei ohne das Auftreten jedweder Nachteile bereits eine halbe Stunde nach Ofen
durchgang der lackierten Oberflächen erfolgen, obwohl zu diesem Zeitpunkt der Lack
noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Weiterhin zeigt die Schutzfolie auch bei der Ver
wendung als Kantensicherungsband zur zusätzlichen Befestigung andersartiger großflä
chiger selbstklebender Abdeckfolien mit geringer Klebkraft hervorragende Eigenschaften.
Weiterhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Schutzfolie dadurch aus, daß sie bei
Automobilen in großer Breite über Motorhaube, Dach und Kofferraum applizierbar ist und
sich aufgrund ihrer Verformbarkeit planen und sogar leicht gewölbten geformten Flächen
sehr gut anpaßt. Damit ist der Schutz der am stärksten durch Verschmutzung gefährde
ten horizontalen Flächen möglich. Aber auch schmale Bereiche wie zum Beispiel der
Türvorsprung unter den Fenstern oder Stoßfänger können leicht abgedeckt werden. Der
Schutz der vertikalen Flächen am Fahrzeug bietet sich besonders während der Montage
derselben an. Trotz der guten Dehnbarkeit zeigt sich nicht der Mangel des Schrumpfes
von konventionellen gut verformbaren Polyethylen-Schutzfolien.
Die Schutzfolie ist beständig gegen Sonnenlicht, Feuchtigkeit, Hitze und Kälte, wobei die
Witterungsstabilität von wenigstens einem Jahr gegeben ist. Insbesondere der Zusatz
von Pigmenten wie Titandioxid sowie von Lichtschutzstabilisatoren führt zu einer Verbes
serung der UV-Beständigkeit der Schutzfolie. Auch höchste Sonneneinstrahlungsquoten,
wie sie beispielsweise in Florida auftreten, führen nicht zu einem Versagen oder Ablösen
der Schutzfolie. Die extrem geringe UV-Durchlässigkeit der Schutzfolie vermeidet die
Zersetzung des Klebers durch Sonneneinwirkung.
Darüber hinaus gewährleistet die Festigkeit der Schutzfolie im Vergleich zur Konservie
rung mit Wachs einen einwandfreien Schutz gegen Verschmutzungen wie Vogelkot und
Beschädigungen des gesamten Fahrzeugs durch leichte mechanische Einwirkungen.
Nach Gebrauch ist die Schutzfolie trotz der geforderten guten Haftfestigkeit rückstands
frei und ohne Reißen der Trägerfolie abziehbar. Die stoffliche oder energetische Verwer
tung der Schutzfolie ist möglich, insbesondere weil selbige halogenfrei ist.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen erläutert werden, ohne diese
damit allerdings einschränken zu wollen.
Eine Folie wurde durch Flachfolienextrusion in 1450 mm Breite gefertigt. Sie bestand aus
einer 50 µm dicken Basisschicht und einer 10 µm dicken Haftvermittlerschicht. Die Basis
schicht bestand aus 91,3% (w/w) aus Blockcopolymer Novolen 2309 L (BASF,
Schmelzindex 6 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg, Ethylengehalt ca. 6,5% (w/w)),
8,4% (w/w) Titandioxid und 0,3% (w/w) des HALS-Stabilisators Tinuvin 770. Die Haft
vermittlerschicht bestand aus 50% (w/w) aus Novolen 2309 L und 50% (w/w) eines
EVAc-Copolymers Escorene Ultra UL 00728 (Exxon). Vor der Extrusion wurden die Roh
stoffe mit einem Betonmischer vorgemischt.
Die Folie wies folgende physikalische Eigenschaften auf:
Als Kleber wurde eine 10%ige Lösung folgender Rohstoffe in Toluol hergestellt:
- - 65% (w/w) eines Copolymers aus 70% (w/w) Vinylacetat und 30% (w/w) Ethylen mit einer Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 100°C (DIN 53523) ohne Vorbehandlung von 28.
- - 30% (w/w) eines Copolymers aus 45% (w/w) Vinylacetat und 55% (w/w) Ethylen mit einer Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 100°C (DIN 53523) ohne Vorbehandlung von 18.
- - 4,8% (w/w) eines hydrierten Kolophoniumglycerinesters.
- - 0,2% (w/w) Irganox 1010 (Antioxidans).
Die Klebstofflösung wurde mit einem Streichbalken auf die Folie aufgetragen und bei
80°C in einem Kanal vier Minuten lang getrocknet. Die erhaltene Schutzfolie wurde am
Rand besäumt und zu 200 m langen und 1400 mm breiten Rollen gewickelt. Der Kleber
auftrag betrug 20 µm.
Die so hergestellte Selbstklebefolie ließ sich leicht und faltenfrei abwickeln und beim
Gebrauch zum Schutz von Automobilen einwandfrei applizieren. Die Schutzfolie war
durch die in der folgenden Tabelle wiedergegebenen physikalischen Eigenschaften
gekennzeichnet.
Die Schutzfolie wurde auf frisch lackierten Blechen (2K-PU-Lack) verklebt und nach
Temperaturlagerung (3 Tage 90°C) abgezogen. Im Kantenbereich waren nur geringe
Lackdeformationen zu erkennen, in der Fläche war in schrägem Licht ein geringer Brilli
anzverlust zu beobachten. An den Verklebungskanten war kein Schrumpf erkennbar. Auf
Lackblech verklebte Muster wurden einer UV-Alterung unterzogen (1750 h Xenotest 150
entsprechend 97 kLy), nach dem Abziehen traten weder Klebemasserückstände auf noch
Abrisse, an den Verklebungskanten war kein Schrumpf erkennbar. Eine gewölbte PKW-
Motorhaube mit stark ausgeprägten Sicken wurde mit der Schutzfolie unter Zuhilfenahme
eines Filzrakels beklebt. Es traten keine Falten oder Löcher durch unzureichende Dehn
barkeit oder Ablösen an Verklebungskanten auf.
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel 1, als Kleber wurde abweichend eine Mischung
aus Polyisobutylenen eingesetzt, 35% (w/w) hatten ein Molekulargewicht Mw von
1,2.106 g/mol, 65% (w/w) von 35.000 g/mol. Die Klebkraft auf Lack betrug 0,4 N/cm
(frisch) beziehungsweise 1,7 N/cm (nach 3 Tagen Lagerung bei 90°C) und auf Stahl
0,5 N/cm. Die Schutzfolie wurde auf frisch lackierten Blechen (2K-PU-Lack) verklebt und
nach Temperaturlagerung (3 Tage 90°C) abgezogen. Im Kantenbereich waren nur
geringe Lackdeformationen zu erkennen, in der Fläche war in schrägem Licht ein gerin
ger Brillianzverlust zu beobachten. An den Verklebungskanten war kein Schrumpf
erkennbar. Auf Lackblech verklebte Muster wurden einer UV-Alterung unterzogen (1750
h Xenotest 150 entsprechend 97 kLy), nach dem Abziehen traten weder Klebemasse
rückstände (mit Ausnahme eines 0,1 mm schmalen Streifens an den Verklebungskanten)
noch Abrisse auf, an den Verklebungskanten war kein Schrumpf erkennbar. Eine
gewölbte PKW-Motorhaube mit stark ausgeprägten Sicken wurde mit der Schutzfolie
unter Zuhilfenahme eines Filzrakels beklebt. Es traten keine Falten oder Löcher durch
unzureichende Dehnbarkeit auf. Die gleiche Schutzfolie wurde auf einem 1K-PU-Lack auf
Musterblechen und Fahrzeug verklebt. Die Klebkraft auf Lack betrug 0,2 N/cm (frisch)
beziehungsweise 1,4 N/cm (nach 3 Tagen Lagerung bei 90°C). Bei den Kanten von Flä
chen, an denen die Folie stärker gedehnt wurde, hob die Schutzfolie so stark ab, daß mit
einem Kantensicherungsband verstärkt werden mußte.
Die Schutzfolie wurde durch Coextrusion von drei Schichten einschließlich Kleber herge
stellt. Rohstoffe:
- - Hauptschicht 50 µm: 60% (w/w) aus Blockcopolymer Daplen FFC 2012 (PCD, Schmelzindex 5 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg, Ethylengehalt ca. 12% (w/w)), 25% (w/w) aus Homopolymer Daplen KF 201 (PCD, Schmelzindex 8 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg), 6,3% (w/w) Lupolen 1840 H (LDPE, Elenac GmbH, Schmelz index 1,5 g/10 min bei 190°C und 2,16 kg, Dichte 0,919 g/cm3), 8,4% (w/w) Titan dioxid und 0,3%(w/w) Tinuvin 770.
- - Haftvermittlerschicht 10 µm: wie Beispiel 1
- - Kleberschicht 25 µm: Copolymer aus 60% (w/w) Vinylacetat und 40% (w/w) Ethylen mit einem Schmelzindex von 3 g/10 min bei 190°C und 2,16 kg. Vor der Extrusion wurde der Kleberrohstoff zu ca. 5 mm großen Granulatteilchen unter Zusatz von ca. 1% (w/w) Kieselsäure als Puderungsmittel verarbeitet.
Die Folie wies folgende physikalische Eigenschaften auf:
Die so hergestellte Rolle Schutzfolie lag in 1,5 m Breite und 1000 m Länge vor, die
Wickelqualität war einwandfrei. Die Rolle ließ sich leicht und faltenfrei abwickeln und
beim Gebrauch zum Schutz von Automobilen einwandfrei applizieren. Nach Gebrauch
konnte diese Selbstklebefolie bis zu einem Jahr Verklebungsdauer unter Außenwitterung
ohne Mängel wieder abgezogen werden. Die Schutzfolie war durch die in der folgenden
Tabelle wiedergegebenen physikalischen Eigenschaften gekennzeichnet.
Die Schutzfolie wurde auf frisch lackierten Blechen (2K-PU-Lack) verklebt und nach
Temperaturlagerung (3 Tage bei 90°C) abgezogen. Im Kantenbereich waren keine Lack
deformationen zu erkennen. An den Verklebungskanten war kein Schrumpf erkennbar.
Auf Lackblech verklebte Muster wurden einer UV-Alterung unterzogen (1750 h Xenotest
150 entsprechend 97 kLy). Nach dem Abziehen traten weder Klebemasserückstände
noch Abrisse auf, an den Verklebungskanten war kein Schrumpf erkennbar. Eine
gewölbte PKW-Motorhaube mit stark ausgeprägten Sicken wurde mit der Schutzfolie
unter Zuhilfenahme eines Filzrakels beklebt. Es traten keine Falten oder Löcher durch
unzureichende Dehnbarkeit oder Ablösen an Verklebungskanten auf.
Die Herstellung erfolgte wie in Beispiel 1. Als Folie wurde jedoch eine monoaxial ver
streckte Folie aus Borealis P410F (Schmelzindex 0,9 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg,
Ethylengehalt ca. 9%) eingesetzt. Die Herstellung der Folie erfolgte wie in Vergleichsbei
spiel A der DE 36 40 861 A1 beschrieben.
Die Folie wies folgende physikalische Eigenschaften auf:
Die Rolle ließ sich nicht abwickeln, da die Folie spleißte (in der 3. Dimension riß). Für
Verklebungsversuche wurden daher Muster verwendet, die nach dem Beschichten mit
Silikonpapier abgedeckt worden waren. Die Schutzfolie war durch die in der folgenden
Tabelle wiedergegebenen physikalischen Eigenschaften gekennzeichnet.
Die Schutzfolie wurde auf frisch lackierten Blechen (2K-PU-Lack) verklebt. Sie ließ sich
nach 3 Tagen bei 90°C nur mit Spleißern und Reißern (in Längsrichtung) abziehen. An
den Verklebungskanten längs war kein Schrumpf erkennbar, in Querrichtung ein
Schrumpf von 5%. Auf Lackblech verklebte Muster wurden einer UV-Alterung unterzo
gen (1750 h Xenotest 150 entsprechend 97 kLy), die Schutzfolie war zu Krümeln zerfal
len. An den ursprünglichen Verklebungskanten quer war noch ein starker Schrumpf
erkennbar. Eine gewölbte PKW-Motorhaube mit stark ausgeprägten Sicken wurde mit der
Schutzfolie unter Zuhilfenahme eines Filzrakels beklebt. Es traten starke Falten und
Abrisse in Längsrichtung durch unzureichende Dehnbarkeit auf.
Herstellung wie in Beispiel 1, für die Folie wurde jedoch ein PP-Randomcopolymer
Novolen 3300 MC (Targor GmbH) eingesetzt: Schmelzindex 8,0 g/10 min bei 230°C und
2,16 kg, Ethylengehalt ca. 3,5% (w/w).
Die Folie wies folgende physikalische Eigenschaften auf:
Die so hergestellte Selbstklebefolie wurde beim Abwickeln an den Stellen, an denen man
die Folie festhielt, stark verdehnt. Sie ließ sich aber auf ein Fahrzeug wegen der Flexibi
lität gut applizieren.
Die Schutzfolie wurde auf frisch lackierten Blechen (2K-PU-Lack) verklebt und nach 3
Tagen bei 90°C abgezogen. An allen Verklebungskanten war ein deutlicher Schrumpf
erkennbar (Kleberrückstände in mehreren mm Breite). Auf Lackblech verklebte Muster
wurden einer UV-Alterung unterzogen (1750 h Xenotest 150 entsprechend 97 kLy). Nach
dem Abziehen traten keine Klebemasserückstände auf, jedoch mehrere Abrisse, an zwei
Verklebungskanten war starker Schrumpf aufgetreten. Eine gewölbte PKW-Motorhaube
mit stark ausgeprägten Sicken wurde mit der Schutzfolie unter Zuhilfenahme eines Filz
rakels beklebt. Es traten keine Falten oder Löcher durch unzureichende Dehnbarkeit oder
Ablösen an Verklebungskanten auf.
Herstellung wie Beispiel 1, für die Folie wurde jedoch ein PP-Homopolymer Novolen
1102 M (Targor GmbH) eingesetzt: Schmelzindex 8,0 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg,
Ethylengehalt null. Weiterhin wurden Lichtschutzmittel und Titandioxid weggelassen.
Die Folie wies folgende physikalische Eigenschaften auf:
Die Schutzfolie wurde auf frisch lackierten Blechen (2K-PU-Lack) verklebt und nach 3
Tagen 90°C abgezogen. Schrumpf oder Abrisse wurden nicht beobachtet. Auf Lackblech
verklebte Muster wurden einer UV-Alterung unterzogen (1750 h Xenotest 150 entspre
chend 97 kLy). Die Folie war völlig zerfallen, es war jedoch noch erkennbar, daß kein
Schrumpf statt gefunden hat. Eine gewölbte PKW-Motorhaube mit stark ausgeprägten
Sicken wurde mit der Schutzfolie unter Zuhilfenahme eines Filzrakels beklebt. Es traten
einige Falten aber kein Ablösen an den Verklebungskanten auf.
Herstellung wie in Beispiel 1, für die Folie wurde jedoch eine Mischung aus 37% (w/w)
PP-Homopolymer Novolen 1102 M (Targor GmbH, Schmelzindex 8,0 g/10 min bei 230
°C und 2,16 kg), 54,3% (w/w) LDPE Lupolen 1840 H (Elenac GmbH, Schmelzindex
1,5 g/10 min bei 190°C und 2,16 kg) und 17,3% (w/w), 8,4% (w/w) Titandioxid und
0,3% (w/w) des HALS-Stabilisators Tinuvin 770 eingesetzt.
Die Folie wies folgende physikalische Eigenschaften auf:
Die Schutzfolie war durch die in der folgenden Tabelle wiedergegebenen physikalischen
Eigenschaften gekennzeichnet.
Die Schutzfolie wurde auf frisch lackierten Blechen (2K-PU-Lack) verklebt und nach 3
Tagen bei 90°C abgezogen. An den Verklebungskanten waren ein geringer Schrumpf
sowie Kleberrückstände erkennbar. An den Rändern und unter Falten traten geringe
Lackdeformationen auf. Auf Lackblech verklebte Muster wurden einer UV-Alterung unter
zogen (1750 h Xenotest 150 entsprechend 97 kLy). Nach dem Abziehen blieben keine
Klebemasserückstände zurück. Eine gewölbte PKW-Motorhaube mit stark ausgeprägten
Sicken wurde mit der Schutzfolie unter Zuhilfenahme eines Filzrakels beklebt. Es trat
verstärkt Faltenbildung auf. Beim Demaskieren nach 48 Stunden riß die Folie in einigen
Fällen parallel zur Längsrichtung streifenweise ab.
Claims (16)
1. Selbstklebende Schutzfolie mit einer Trägerschicht und einer Kleberschicht, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - die Trägerschicht eine ungereckte Folie ist,
- - die Trägerschicht mindestens ein Polypropylen-Blockcopolymer enthält und
- - der Gehalt an Polypropylen-Blockcopolymer 10 bis 95% (w/w) der Schutzfolie ausmacht.
2. Selbstklebende Schutzfolie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klebkraft auf Stahl zwischen 0,2 und 3,8 N/cm liegt, insbesondere zwischen 0,7 und
1,7 N/cm.
3. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Schlagzugzähigkeit sowohl in Längs- als auch in Querrichtung minde
stens 1000 mJ/mm2 beträgt.
4. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Schrumpf sowohl in Längs- als auch in Querrichtung weniger als 3%
beträgt, bevorzugt weniger als 1%.
5. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die UV-Durchlässigkeit im Bereich von 290 bis 360 nm unter 1% liegt.
6. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Kraft bei 10% Dehnung 25 N/15 mm, bevorzugt 16 N/15 mm, sowohl in
Längs- als auch in Querrichtung nicht überschreitet.
7. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Dicke der Trägerschicht zwischen 20 und 80 µm beträgt, bevorzugt ein
schließlich der Haftvermittlerschicht.
8. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Anteil an Propylen in einer Folienschicht mindestens 65% (w/w)
beträgt.
9. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß der Ethylengehalt des Polypropylen-Blockcopolymeren zwischen 3 und
15% (w/w) liegt.
10. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Schmelzindex des Polypropylen-Blockcopolymeren zwischen 0,8 und
15 g/10 min bei 230°C und 2,16 kg beträgt.
11. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Trägerschicht mindestens ein Lichtschutzmittel in einer Menge von min
destens 0,15% (w/w) enthält.
12. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeich
net, daß die Kleberschicht aus mindestens einem Copolymeren aus Ethylen und
Vinylacetat besteht, wobei der Gehalt an Vinylacetat in der Kleberschicht vorzugs
weise mindestens 40% (w/w) beträgt, besonders bevorzugt 55 bis 70% (w/w).
13. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeich
net, daß sich zwischen der Trägerschicht und der Klebemasse ein Haftvermittler
befindet.
14. Selbstklebende Schutzfolie gemäß den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Trägerschicht zusammen mit der Haftvermittlerschicht coextrudiert wird.
15. Selbstklebende Schutzfolie gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprü
che, erhältlich durch simultane Coextrusion der Klebemasse und der Trägerfolie.
16. Verwendung einer Schutzfolie gemäß zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche auf lackierten Flächen von Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen, wobei die
Applikation der Schutzfolie bevorzugt vor der Fahrzeugmontage erfolgt.
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