DE9403710U1

DE9403710U1 - Transparente selbstklebende Oberflächenschutzfolie

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Publication number: DE9403710U1
Application number: DE9403710U
Authority: DE
Original assignee: Bischof and Klein SE and Co KG
Current assignee: Bischof and Klein SE and Co KG
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2004-03-05

Description

L/Br

Transparente selbstklebende Oberflächenschutzfolie

Die Erfindung betrifft eine transparente selbstklebende Oberflächenschutzfolie aus einem thermoplastischen Polymeren mit einer auf einer ihrer beiden Seiten aufgetragenen, ihrerseits transparenten Haftkleberschicht.

Bei der Verarbeitung selbstklebender Folien aus thermoplastischen Polymeren als Oberflächenschutzfolien, z.B. in der Automobil- oder Kunststoffindustrie, kann es beim Abwickeln der Folien von ihrer Vorratsrolle und auch beim späteren Entfernen der Folie von den geschützten Oberflächen je nach den Klimabedingungen zu einer elektrostatischen Aufladung der Folien kommen. Da die Verwendung findenden thermoplastischen Kunststoffolien bzw. Polymeren, vorzugsweise Polyolefinfolien, Nichtleiter sind, kann die aufgenommene elektrische Ladung nicht abfließen und daher bei Berührung der Folie zu einem elektrischen Schlag führen. In Extremfällen kann dieses Verhalten dazu führen, daß ein Handling der Folie unmöglich wird. Hinzukommt, daß solche Folien nur in nicht explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können,

wodurch ihre Verwendbarkeit eingeschränkt ist.

Um hier Abhilfe zu schaffen, werden in der Praxis Hilfsvorrichtungen, wie gut leitende geerdete Kupferdrähte, verwendet, die die Kunststoffolie beim Abwickeln von ihrer Vorratsrolle berühren. Ein anderes, in der Praxis verwendetes Mittel sind sog. Entionisierungsstäbe, die wenige Zentimeter über der Kunststoffolie installiert werden und die aufgenommene elektrische Ladung kompensieren.

Alle insoweit bekannt gewordenen Systeme haben den Nachteil, daß beim späteren Verarbeiten der Schutzfolie, wie insbesondere bei deren Abziehen von der geschützten Oberfläche, erneut elektrische Ladung aufgenommen werden kann, und es auch dann zu unkontrollierten, u.U. gefährlichen, elektrischen Entladungen kommen kann.

Ein weiterer Ansatz zur Beseitigung des Problems ist die Entwicklung leitfähiger bzw. antistatischer Kunststoffolien. Die hierbei üblichen bekannten Methoden, wie die Einarbeitung von Graphit oder Metallpulver sind dann nicht anwendbar, wenn die inhärent transparente Oberflächenschutzfolie transparent bleiben muß, wie es aus bearbeitungstechnischen Gründen der mit einer Oberflächenschutzfolie versehenen Gegenstände bzw. Substrate häufig der Fall ist. Denn solche Zusätze wie Ruß, Graphit und Metallpulver haben eine Einfärbung der Folie zur Folge und wirken außerdem leitfähig und nicht antistatisch. Weitere bekannte Systeme zur antistatischen Ausrüstung von Folien arbeiten mit hygroskopischen Aminverbindungen, die zuvor konditioniert werden müssen.

Die insoweit bekannt gewordenen Systeme sind für einen Einsatz als selbstklebende Oberflächenschutzfolie nicht anwendbar, da sie mit der Zeit ihre Wirksamkeit infolge eines Herausmigrierens der antistatischen Wirkstoffe aus der Folie verlieren und auch die Haftklebereigenschaften der Folie auf diese Weise unerwünschte Veränderungen erfahren. Hierzu zählt insbesondere eine Kohäsionsverminderung der zwischen der Oberflächenschutzfolie und dem zu schützenden Substrat mittels der Haftkleberschicht gebildeten Klebefuge, was beim Entfernen der Schutzfolie vom Substrat zu nicht akzeptablen Kleberrückständen führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine transparente selbstklebende Oberflächenschutzfolie aus einem thermoplastischen Polymeren zu schaffen, die, unter Erhalt der Transparenz des Folienaufhaus, eine ihre Verarbeitung ungefährlich und problemlos gestaltende antistatische Wirkung entfaltet, die, zumindest über einen angemessenen Verarbeitungszeitraum, keine den Rahmen der vorgegebenen Toleranzen verlassende Verschlechterung erfährt und wobei auch eine ungünstige Veränderung der Haftungscharakteristik der Folie über diesen Verarbeitungszeitraum hinweg vermieden ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung, ausgehend von einer transparenten selbstklebenden Oberflächenschutzfolie der eingangs angegebenen Art, dadurch gelöst, daß die Haftkleberschicht von einem Polyacrylsäureester als Haftklebstoff mit einem Zusatz eines Salzes eines Phosphorsäurepartialesters eines Alkylpolyglykolethers als antistatischem Wirkstoff gebildet ist. Bei der

••«•&bgr;.« *

erfindungsgemäßen Ausbildung der Oberflächenschutzfolie wird somit das die Folie bildende thermoplastische Polymere selbst von Zusatzstoffen zur Herbeiführung eines antistatischen Verhaltens freigehalten, vielmehr wird die antistatische Wirkung nach der Erfindung allein durch die antistatische Ausrüstung der Haftkleberschicht erreicht, die außerdem, wie das thermoplastische Polymere, transparent ist, so daß der erfindungsgemäße Folienaufbau aus dem thermoplastischen Polymeren und dem Haftklebstoff die gewünschte durchgehende Transparenz zusätzlich zu der antistatischen Wirkung besitzt, die durch einen Ober-

8 11 flächenwiderstand zwischen 10 und 10 Ohm

charakterisiert ist. Die erfindungsgemäß antistatisch ausgerüstete Oberflächenschutzfolie kann daher ungefährlich und problemlos, ohne Verwendung von Hilfsmitteln in der Praxis und unabhängig von Klimabedingungen verarbeitet werden. Dabei ist zugleich gewährleistet, daß auch über einen längeren Zeitraum von mindestens etwa 6 Monaten keine unerwünschte Wechselwirkung zwischen den beteiligten Stoffen des Folienaufbaus eintritt, die die Haftungscharakteristik, die Stabilität des Haftklebstoffes und das antistatische Verhalten der Folie innerhalb der vorgegebenen Toleranzen nachteilig verändern könnte.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Polyacrylsäureester der Haftkleberschicht ein vorzugsweise selbst vernetzendes Acrylsäureestercoplymeres.

Das Salz des Phosphorsäurepartialesters wird vorzugsweise mit einem Metall aus der Gruppe der Alkalimetalle gebildet; vorteilhaft wird ein Kaliumsalz verwendet. Insbesondere bevorzugt die

Erfindung Kaliumalkylpolyglykoletherphosphat als antistatischen Wirkstoff.

Zur Ausbildung der Haftkleberschicht umfaßt diese vorteilhaft 0,5 bis 3, vorzugsweise 1/5, Gewichtsteile des antistatischen Wirkstoffes und entsprechend 97 bis 99,5, vorzugsweise 98,5, Gewichtsteile des Haftklebstoffs auf der Basis einer wäßrigen Dispersion des Polyacrylsäureester mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 70 Gew.-%. Der antistatische Wirkstoff ist dabei in vorzugsweise Wasser, oder statt dessen etwa Isopropanol oder Mineralöl, als Lösungsmittel mit einem Gehalt von etwa 90 Gew.-% gelöst in die wäßrige Dispersion des Haftklebstoffes eingemischt. Es versteht sich, daß ein solches Gemisch als Beschichtungsansatz noch weitere zweckmäßige Additive wie Entschäumer, Verdickungsmittel, pH-Wert-Regulatoren, UV-Stabilisatoren, Beschleuniger, Komplexbildner, Vernetzer und dergleichen enthalten kann.

Die Schichtstärke des Haftklebstoffes im trockenen

Zustand liegt zwischen 0,8 bis 30 g/m , vorzugsweise 0,8 bis 5 g/m . Die Foliendicke beträgt dabei etwa 0,04 bis 0,2 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,07 mm. Als Basisfolien für die erfindungsgemäße Oberflachenschutzfolie eignen sich dabei die thermoplastischen Polymere wie Polyester, Polyolefine, insbesondere Polyethylen und Polypropylen, Polyamid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Polycarbonat. Vorzugsweise wird als Basisfolie ein Polyethylen niedriger Dichte im Bereich von 0,918 bis 0,930 g/cm verwendet.

In einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Oberflachenschutzfolie kann vorgesehen sein, daß die von der Haftkleberschicht abgewandte Folien-

seite, insbesondere wenn diese bedruckt ist, mit einem transparenten, vorzugsweise seinerseits
antistatisch ausgerüsteten Trennlack beschichtet ist, um so die Bedruckung der Folie zu schützen, die Trenneigenschaften und das Abrollverhalten
der Folie zu verbessern und ggf. die. antistatische Wirkung der Oberflächenschutzfolie weiter zu verbessern. Geeignete Trennlacke sind im Handel erhältlich.

Eine nach der Erfindung ausgerüstete, auf der
einen Seiten haftkleberbeschichtete und auf der
anderen Seite ggf. trennlackversehene Kunststoffolie kann auf allen üblichen Beschichtungsmaschinen gefertigt werden, wobei vorteilhaft
für einen ggf. vorgesehenen Lackiervorgang zum
Auftrag des Trennlackes ein Flexodruckwerk mit
Rasterwalze eingesetzt wird, um die Folie in-line zu fertigen. Der Haftklebstoffauftrag kann nach
allen gängigen Verfahren, wie Meyer-bar, Akkugravur usw., erfolgen. Wesentlich ist eine vollständige Trocknung der beschichteten Folienbahn, da sonst die gewünschten physikalischen Daten wie Klebkraft, Tack, Kohäsion, Abrollwiderstand und Oberflächenwiderstand nicht ihren Endwert erreichen.

Vor dem Auftrag des Haftklebstoffes und ggf. des Trennlackes ist es erforderlich, die Folie einer Corona-Vorbehandlung zu unterziehen, da sonst
die Haftung der Klebstoff- und ggf. Lackbeschichtung auf der Kunststoffbahn nicht ausreichend ist und es dadurch beispielsweise zu Kleberrückständen auf dem zu schützenden Substrat nach dem Entfernen der Oberflächenschutzfolie kommen könnte.

Die so hergestellten transparenten Oberflächenschutzfolien haben bereits eine Stunde nach

-74

Fertigung den gewünschten antistatischen Effekt, ohne dabei hinsichtlich Feuchtigkeit oder Temperatur konditioniert werden zu müssen.

Nachstehend werden Herstellungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Oberflächenschutzfolie beschrieben.

Es wurden transparente LDPE-Folien mit einer Dicke von 50 und 70 um nach dem Blasverfahren extrudiert und anschließend auf einer herkömmlichen Beschichtungsmaschine in line beidseitig corona-vorbehandelt und sodann auf der einen Seite mittels Rasterwalze mit einem antistatischen Trennlack lackiert und auf der anderen Seite mit der antistatischen Haftklebermasse beschichtet. Anschließend durchlief die Folie einen Trockenkanal. Der Trennlack bestand aus einem in Ethanol/Isopropanol gelösten Polyamidwachs mit 2 bzw. 4 Gew.-% Zugabe einer geeigneten organischen Ammoniumverbindung als Antistatikum. Das Trockenauftragsgewicht betrug jeweils 1 g/m .

Die Klebeseite der Folie wurde in-line mit einer Mischung eines wäßrigen, selbst vernetzenden Acrylsaureestercopolymers mit 1 bzw. 2 Gew.-% eines Phosphorsäurepartialesters eines Alkylpolyglykolethers, Kaliumsalz, mittels Rollrakel beschichtet.

2 Das Trockenauftragsgewicht betrug jeweils 1 g/m .Nach 1 Stunde, 24 Stunden, 1 Woche, 2 Wochen und 4 Wochen wurden nach DIN 53482 mit einem hochohmigen Meßgerät auf beiden Folienseiten die Oberflächenwiderstände gemessen.

Die Tabelle 1 zeigt die Meßwerte der Oberflächenwiderstände nach 24 Stunden bei nicht-konditionierten Proben und konditionierten Proben mit 50% relative

Feuchte bei 23 ⁰C. Zum Vergleich wurde jeweils eine Probe ohne antistatische Ausrüstung mitgeprüft. Wie die Tabelle 1 zeigt, ergeben sich keine signifikanten Unterschiede in den Meßwerten der Oberflächenwiderstände zwischen den nicht-konditionierten Proben einerseits und den konditionierten Proben andererseits.

Zur Überprüfung evtl. auftretender Wechselwirkungen zwischen den am Folienaufbau beteiligten Stoffen wurden außerdem die Schälwerte auf Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC) und glänzenden Edelstahlplatten nach Afera Norm 4001 ermittelt. Die Tabelle 2 zeigt die nach 4 Wochen gemessenen Schälwerte bei nicht-konditionierten Proben mit einem beidseitigen Auftrag von Haftklebstoff bzw. Trennlack von jeweils 1 g/m .. Ersichtlich zeigen die Schälwerte der antistatisch ausgerüsteten Proben keine signifikanten Unterschiede gegenüber den nicht antistatisch ausgerüsteten Proben, so daß sichergestellt ist, daß keine Veränderung der Klebstoffeigenschaften durch das jeweils eingesetzte Antistatikum und auch keine Wechselwirkung zwischen der Haftkleberschicht und dem antistatischen Trennlack erfolgt ist. Die Messungen wurden an gleichen Proben nach 3 und 6 Monaten wiederholt ohne daß nennenswerte Veränderungen der zuvor ermittelten Werte festgestellt wurden.

Tabelle Prüfung Oberflächenwiderstand

Beispiel

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Folie jum

50 50 50 50 70 70 70 70 50 70

Haftklebstoff Zusatz Antist. in Gew.-%

1 1 2 2 1

2 2

Trennlack Zusatz Antist. in Gew.-%

2 4 2 4 2 4 2 4

Klebstoff nicht konditioniert, Ohm

9 &khgr; 10' 8x10 1 &khgr; 10; 1 &khgr; 10" 1 &khgr;

1 &khgr; 10¹¹

2 &khgr;

1 &khgr;

.14

> 10' Klebstoff konditioniert, Ohm

,11

&khgr; 10' x 10

x 10^?

&khgr; 10^! x 10

11

11 11 &khgr; 10

&khgr; 10" &khgr; 10⁸ ,14

J4 14

Lack nicht konditioniert, Ohm

11

&khgr;

1,8 &khgr; x 1,8 &khgr;

10

&khgr;

,3 &khgr;

1 2

&khgr; &khgr;

)¹⁴ ,14

10 11 10 11 10

Lack konditioniert, Ohm

1 1 1 1 1

&khgr; &khgr; &khgr; &khgr; &khgr;

1,5x10 1,0x10 3 &khgr;

>10¹⁴ ^ ,_&Lgr;14

11 10 11 10 11 10 11 10

Tabelle Prüfung Schälwerte

Beispiel

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Folie &mgr; m	Haftklebstoff Zusatz Antist. in Gew.-%	Trennlack Zusatz Antist. in Gew.-%	PMMA in N/cm	Oberflachen PC in N/cm	Edelstahl in N/cm	I	.·
50	1	2	0,78-0,90	0,82-0,92	0,78-0,85	cj····
50	1	4	0,78-0,90	0,80-0,90	0,78-0,79	I SSSS
50	2	2	0,78-0,85	0,80-0,84	0,75-0,82	0
50	2	4	0,78-0,85	0,80-0,84	0,77-0,83
70	1	2	0,76-0,78	0,90-1,00	0,82-0,86
70	1	4	0,77-0,79	0,78-0,86	0,80-0,85
70	2	2	0,75-0,85	0,83-0,90_;	0,76-0,79
70	2	4	0,75-0,80	0,82-0,90.	0,75-0,79
50	-	-	0,75-0,85	0,80-0,92	0,75-0,85
70	_{T \|}		0,74-0,86	0,80-0,91	0,75-0,85

Claims

1. Transparente selbstklebend^ Oberflächenschutzfolie aus einem thermoplastischen Polymeren mit einer auf einer ihrer beiden Seiten aufgetragenen, ihrerseits transparenten Haftkleberschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftkleberschicht von einem Polyacrylsäureester als Haftklebstoff mit einem Zusatz eines Salzes eines Phosphorsäurepartialesters eines Alkylpolyglykolethers als antistatischem Wirkstoff gebildet ist.

2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyacrylsäureester der Haftkleberschicht ein Acrylsäureestercopolymeres ist.

3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz des Phosphorsäurepartialesters mit einem Metall aus der Gruppe der Alkalimetalle gebildet ist.

4. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz des Phosphorsäurepartialesters Kaliumsalz ist.

5. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der antistatische Wirkstoff

aus Kaliumalkylpolyglykoletherphosphat besteht.

6. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftkleberschicht 0,5

bis 3, vorzugsweise 1,5, Gewichtsteile des antistatischen Wirkstoffes und entsprechend 97 bis 99,5, vorzugsweise 98,5, Gewichtsteile des Haftklebstoffes umfaßt.

7. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftklebstoff für seinen Auftrag auf die Folie als wäßrige Dispersion des Polyacrylsäureester mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 70 Gewichtsprozent vorgesehen ist.

8. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der antistatische Wirkstoff in vorzugsweise Wasser als Lösungsmittel mit einem Gehalt von etwa 90 Gewichtsprozent gelöst mit dem Haftklebstoff mischbar ist.

9. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstärke des Haftklebstoffes auf der Folie im Bereich von 0,8 bis 30 g/m liegt und vorzugsweise etwa 0,8 bis 5

g/m beträgt.

10. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ihre von der Haftkleberschicht abgewandte Seite, insbesondere wenn diese bedruckt ist, mit einem transparenten, vorzugsweise seinerseits antistatisch ausgerüsteten Trennlack beschichtet ist.