DE69018794T2

DE69018794T2 - Filmbeschichtung für starre und glatte Oberflächen.

Info

Publication number: DE69018794T2
Application number: DE69018794T
Authority: DE
Inventors: Dennis D Barger; Carl D Ray
Original assignee: Tredegar Industries Inc
Current assignee: Tredegar Corp
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2010-07-11
Also published as: DE69018794D1; ATE121437T1; CA2026705A1; US5100709A; JP2804609B2; EP0434180A3; EP0434180A2; DK0434180T3; ES2074128T3; EP0434180B1; JPH03189134A

Description

Diese Erfindung betrifft das Beschichten starrer, aber geschmeidiger glatter Oberflächen mit einem Schutzfilm, insbesondere mit einem mehrschichtigen Schutzfilm mit einer glatten Seite, die mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen klebemittelfreien Film aufweist, und einer geprägten Seite, die mindestens eine Schicht aus einem Film mit Mattprägung aufweist.
Die Funktion des Schutzfilms besteht darin, eine Schutzhülle oder Beschichtung zu bilden, die verhindert, daß die glatte Oberfläche, auf die sie aufgebracht wird, verkratzt, abgestoßen oder verzerrt wird. Diese Schutzhülle oder -beschichtung ist für den Versand und während des Gebrauchs des Produkts mit der glatten Oberfläche erforderlich.
In der Vergangenheit wurde herkömmlicher, coronabehandelter Film und/oder klebemittelbeschichtetes Schutzpapier für Schutzüberzüge auf starren oder harten, aber dennoch geschmeidigen glatten Oberflächen von Plastikgegenständen, insbesondere Polycarbonaten, verwendet. Polycarbonatfolien, die typischerweise starr und mehr als 10 mils (0,254 mm) dick sind, werden üblicherweise durch Papier mit Klebemittel auf der Rückseite geschützt. Im Gegensatz dazu wird ein Polycarbonatfilm, der typischerweise biegsam und 10 mils (0,254 mm) oder weniger dick ist, üblicherweise mit einem Polyethylenfilm geschützt.
Wenn man einen Polycarbonatfilm schützt, verwendet man zwei Arten von Polyethylenfilm, um dessen Seiten zu schützen. Eine Seite kann mit einem 1 mil (0,0254 mm) dicken, coronabehandelten, ungeprägten Polyethylenfilm mit geringem Schlupf und geringer Dichte bedeckt werden. Die andere Seite kann mit einem 3 mils (0,076 mm) dicken Polyethylenfilm von geringer Dichte bedeckt werden, der mit einem wärmeaktivierten Klebemittel beschichtet wurde. Häufig wird Polycarbonatfilm vom Hersteller an Zwischenverarbeiter verkauft, die diesen vor der Auslieferung an einen Endverbraucher bedrucken. Der Polyethylenfilm wird sowohl vor als auch nach dem Bedrucken der Polycarbonatfolie als Schutzschicht verwendet. Die 1 mil (0,025 mm)-Schicht wird normalerweise unmittelbar vor dem Bedrucken entfernt, während die klebemittelbeschichtete, 3 mil (0,076 mm)-Schicht von geringer Dichte während des gesamten Druckverfahrens auf dem Polycarbonat verbleibt und erst vom Endverbraucher entfernt wird. Normalerweise werden beim Herstellungsverfahren beide Polyethylenfilme gleichzeitig kurz nach dem Strangpressen aufgebracht. Das Polyethylen wird mit einer Andruckwalze aufgebracht, wenn die Polycarbonatfolie eine Temperatur von 100 und 200ºF (ca. 38 - 93ºC) hat. Die Temperatur schwankt mit der Dicke der Folie.
Im Gegensatz dazu wird für Polycarbonatfolien normalerweise eine Schutzbeschichtung auf Papierbasis auf beiden Seiten der Folie verwendet. Damit dieses Papier auf dem Polycarbonat haftet, wird ein hitzeaktiviertes Acrylklebemittel verwendet. Häufig durchdringt Feuchtigkeit aus der Luft das Papier und verursacht eine Schichtentrennung zwischen dem Papier und dem Klebemittel. Dadurch kann das Klebemittel auf der Polycarbonatfolie verbleiben, nachdem die Papierschutzhülle entfernt wurde, und muß anschließend mit einem Lösungsmittel vom Polycarbonat entfernt werden.
Bei Polyethylenfilmen, wie man sie derzeit zur Schutzbeschichtung von Polycarbonatfilmen oder -folien verwendet, treten verschiedene Probleme auf. Eines besteht darin, daß oft für jede Oberfläche oder Seite des Polycarbonatfilms ein anderer Polyethylenfilm verwendet wird, was zu einer Zunahme der Filmbestände führt und Komplikationen bei der Lagerhaltung und im Produktionsverfahren verursacht. Diese Zunahme bzw. diese Komplikationen sind darauf zurückzuführen, daß zwei Filmtypen anstatt einem verwendet werden. Ein anderes Problem besteht darin, daß es bei dem derzeit verwendeten 1 mil (0,025 mm)-Polyethylenfilm mit niedrigem Schlupf und geringer Dichte schon vorgekommen ist, daß sich dieser vollständig auf den Polycarbonatfilm, auf den man ihn aufbringt, laminiert. Diese Laminierung macht den Polycarbonatfilm im wesentlichen nutzlos.
Ein weiteres Problem liegt darin, daß der Polyethylenfilm in einer Rolle vom Hersteller geliefert und auf den Polycarbonatfilm aufgebracht wird. Der Polyethylenfilm blockiert auf der Walze und entwickelt scharfe Knicke. Diese scharfen Knicke stellen ein Problem dar, weil sie vor dem Aufbringen auf den Polycarbonatfilm nicht aus dem Polyethylenfilm entfernt werden. Sie verzerren die geschmeidige Oberfläche des Polycarbonatfilms auf Dauer und machen ihn für die erwünschte Endanwendung nutzlos.
Ein weiteres Problem entsteht durch die Anwendung des klebemittelbeschichteten 3 mils (0,076 mm)-Polyethylenfilms mit niedriger Dichte selbst, der durch die Verwendung des hitzeaktivierten Klebemittels am Polycarbonatfilm anhaftet. Dieses Klebemittel kann einen Rückstand auf dem Polycarbonatfilm hinterlassen, der ebenfalls unerwünscht ist.
Probleme existieren ferner in bezug auf die haftende Papierschutzbeschichtung, die dazu verwendet wird, um die Polycarbonatfolien während dem Versand und der Bearbeitung vor Kratzern und Dellen zu schützen. Das Papier mit dem Klebemittel wird bei Temperaturen im Bereich von 100 und 320ºF (ca. 38 bis 160ºC) auf die Polycarbonatfolie aufgebracht. Häufig durchdringt Feuchtigkeit aus der Luft das Papier und verursacht eine Schichtentrennung. Ähnliche Probleme treten bei Acryl, Glas, polierten oder lackierten Metallen und anderen Gegenständen mit einer starren, glatten Oberfläche auf.
Diese derzeit verwendeten Filme des verwandten Standes der Technik werden nachstehend im einzelnen erläutert.
Bei dem 1 mil (0,025 mm)-Polyethylenfilm mit niedrigem Schlupf und geringer Dichte handelt es sich um den Typ eines coronabehandelten Schutzfilms. Eine Coronabehandlung ist die Ausnutzung einer elektrostatischen Entladung, um den Haftungsgrad des Films zu erhöhen. Die elektrostatische Entladung verursacht die Oxidation der Filmoberfläche, wodurch die nichtpolare gesättigte Kohlenwasserstoffoberfläche gegenüber polaren Oberflächen chemisch reaktionsfähiger wird. Tatsächlich steigt dadurch der Haftungsgrad der nichtpolaren Oberfläche. Der derzeit verwendete Schutzfilm ist ungeprägt und auf ein sehr enges Fenster der Coronabehandlung angewiesen, wenn die Haftung des Films auf einer glatten Oberfläche erleichtert werden soll. Das Coronabehandlungsverfahren kann nicht präzise genug gesteuert werden, um sicherzustellen, daß die Produktion innerhalb des erwünschten Fensters gehalten wird. Wenn die Coronabehandlung nicht ausreichend ist, haftet der Schutzfilm nicht an einer glatten Oberfläche. Wenn die Coronabehandlung zu stark ist, klebt der Schutzfilm entweder zusammen und blockiert in der Rolle, oder er laminiert sich auf die glatte Oberfläche, auf die er aufgebracht wird, und kann nicht wieder entfernt werden.
Coronabehandelte Schutzfilme haben einen relativ hohen Oberflächenreibungskoeffizienten (größer als 0,5). Diese Filme lassen sich extrem schwierig aufrollen, ohne scharfe Knicke zu bilden, die die geschmeidige, glatte Oberfläche verzerren, wenn man sie darauf aufbringt. Coronabehandelte Schutzfilme haben normalerweise große Stippen- und Kohlenstoffflecken, die Kräuselungen oder Verzerrungen auf der glatten Oberfläche der zu schützenden Grundlage verursachen. Stippen werden als ungeschmolzene Polyethylenteilchen definiert, die in der Größe von kaum sichtbar bis zu größer als ein Bleistiftpunkt reichen.
Folglich sind diese Schutzfilme auf einen chemischen Differentialschlupf angewiesen, wo der chemische Zusatzstoff ausblüht oder an die äußere Oberfläche des Schutzfilms wandert. Dies verhindert zwar ein Blockieren oder Zusammenkleben des Schutzfilms, wenn er von der Rolle abgewickelt wird, doch normalerweise beeinträchtigt der Schlupf die Haftung des Films auf einer glatten Oberfläche und macht ihn daher als Schutzfilm weniger erwünscht.
Der vorstehend beschriebene, klebemittelbeschichtete 3 mils (0,076 mm)-Polyethylenfilm mit geringer Dichte ist ein Beispiel für einen haftenden Schutzfilm. Diese Filme sind nicht geprägt; die Haftung wird durch ein auf die Oberfläche aufgebrachtes Klebemittel bewirkt. Der Nachteil dieses Filmtyps besteht darin, daß der Klebemittelrückstand nach Entfernung der Schutzhülle häufig auf der glatten Oberfläche verbleibt. Um diesen Rückstand zu entfernen, müssen Lösungsmittel verwendet werden. Manchmal ist das Klebemittel zu aggressiv (haftet sehr stark), was es praktisch unmöglich macht, den Schutzfilm zu entfernen. Ähnlich wie bei coronabehandelten Schutzfilmen treten auch bei den haftenden Schutzfilmen scharfe Knicke und Stippen auf.
Es gibt zwar Polyethylenfilme mit einseitiger Mattprägung (EP-A-0 311 425); diese werden jedoch als Photopolymerschutzfolien verwendet. Die meisten Photopolymere haben die Konsistenz von Gelee. Die Photopolymere werden auf eine Polyestergrundlage aufgebracht, die als schützende Tragefolie dient. Der Polyethylenfilm mit einseitiger Mattprägung wird dann so aufgebracht, daß die glatte ungeprägte Seite in Kontakt mit der freiliegenden Photopolymeroberfläche kommt und als Abdeckfolie dient. Das Endergebnis ist eine dreischichtige Sandwichkonstruktion, die aus Polyesterfilm / Photopolymer / mattem Polyethylen besteht und anschließend zu Rollen verschiedener Breite von bis zu 60 inches (152,4 cm) und einem Durchmesser von 10 bis 12 inches (25,5 bis 30,5 cm) aufgewickelt wird.
Derzeit werden Photopolymere unter Verwendung zweier verschiedener Schutzfolien aus Polyethylenfilm hergestellt. Wenn eine Photopolymerbeschichtung dünn sein soll, verwendet man einen einseitigen matten Polyethylenfilm, dessen glatte Seite auf die Photopolymere aufgebracht wird. Wenn die Photopolymerschicht dicker sein soll, würde man einen zweiseitigen matten Polyethylenfilm verwenden. Der Unterschied zwischen einseitigen und zweiseitigen Filmen mit Mattprägung besteht darin, daß bei den einseitigen matt geprägten Filmen eine Seite glatt und die gegenüberliegende Seite matt geprägt ist. Bei zweiseitigen matt geprägten Filmen sind dagegen beide Seiten matt geprägt. Eine zweiseitige Prägung erfolgt über eine matt gravierte Walze, die das geschmolzene Polyethylen zwischen der Prägewalze und der mit Gummi überzogenen Vertiefung kompressionsprägt. Eine einseitige matte Prägung erfolgt durch die Kompression von geschmolzenem Polyethylen zwischen einer polierten Chromwalze und einer Gummiwalze.
Photopolymere werden dazu verwendet, Schaltplatten herzustellen. Ehe ein Photopolymer auf eine dielektrische Platte aufgebracht wird, wird das Polyethylen mit Mattprägung von der vorstehend beschriebenen dreischichtigen Sandwichkonstruktion entfernt. Die freiliegende Oberfläche des Photopolymeren wird dann auf die dielektrische Platte gelegt. Die andere Seite des Photopolymeren behält die Tragefolie aus Polyesterfilm. Ein Photowerkzeug wird dann auf den Polyesterfilm gelegt und die gesamte mehrschichtige Grundlage einer Lichtquelle ausgesetzt.
Die dem Licht ausgesetzten Bereiche des Photopolymeren werden hart und bilden einen Schutzüberzug auf der dielektrischen Platte. Die dielektrische Platte mit dem freiliegenden Photopolymeren wird dann zahlreichen chemischen Bädern und Spülungen unterzogen, wobei im Endergebnis eine bedruckte Schaltplatte hergestellt wird.
Diese Erfindung betrifft die Anwendung eines mehrschichtigen Schutzfilms mit einer glatten Seite und einer geprägten Seite, wobei die glatte Seite ohne Einsatz einer Coronabehandlung oder eines Klebemittels auf eine glatte Oberfläche aufgebracht wird. Die derzeit bestehenden Probleme beim Stand der Technik werden dadurch gelöst, daß man einen konstanten, kontrollierten Haftungsgrad erreicht, ohne daß der Schutzfilm unentfernbar wird oder sich ein Klebemittelrückstand ablagert. Andere Probleme, die gelöst werden, sind auch das Blockieren des Films auf der Walze und Knicke, die beim Aufwickeln entstehen. Diese Probleme werden gelöst, weil der mehrschichtige Film eine geprägte Seite aufweist, die beim Aufwickeln auf die Walze eine gewisse Menge Luft einschließt. Diese Lufteinschlüsse erleichtern das faltenfreie Abwickeln des Films von der Rolle.
Dementsprechend betrifft die Erfindung die Anwendung einer Schutzvorrichtung aus einem mehrschichtigen, einseitig matt geprägtem Schutzfilm auf starre oder harte, aber immer noch geschmeidige glatte Oberflächen wie die Oberflächen von Plastikfilm oder Folie, einschließlich Oberflächen wie einem starren Polycarbonatfilm, wie einem Lexan Film, oder Acryle wie Plexiglass Acrylplatten. Zusätzlich kann der mehrschichtige, einseitig matt geprägte Film auch auf andere Kunststoffe, Glas, glasierte Keramik sowie polierte oder lackierte Metalle oder jede andere glatte Oberfläche aufgebracht werden. Der mehrschichtige Schutzfilm hat eine glatte Seite mit mindestens einer Schicht aus thermoplastischem klebemittelfreiem Film und eine geprägte Seite mit mindestens einer Schicht eines Films mit Mattprägung. Außerdem können eine oder mehre Filmkernschichten zwischen die thermoplastische klebemittelfreie Filmschicht und die geprägte Filmschicht eingebracht werden.
Diese und weitere Ausführungsformen dieser Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen hervor.
Bevorzugt wird der mehrschichtige, einseitig matt geprägte Schutzfilm auf eine Grundlage mit einer starren, aber geschmeidigen, harten, glatten Oberfläche aufgebracht, deren Oberflächenglätte im Bereich von 0 bis 150 Ra liegt. In diesem Zusammenhang wird Ra als die durch ein Profilmeßgerät ermittelte durchschnittliche arithmetische Höhe der Mikropeaks zur Mittellinie einer bestimmten polierten Oberfläche definiert. Diese Messung wird üblicherweise in 10&supmin;&sup6; Mikroinches ausgedrückt. Zu den bevorzugten Grundlagen gehören Polycarbonatsubstrate, besonders Polycarbonatfolie mit einer Dicke von mehr als 10 mils (0,254 mm) und Polycarbonatfilm mit einer Dicke von 10 mils (0,254 mm) oder weniger.
Darüber hinaus ist der mehrschichtige Schutzfilm stabil, wenn er der Einwirkung von Feuchtigkeit oder UV- Licht ausgesetzt wird, und bleibt auch über einen längeren Zeitraum stabil.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Schutzfilm hat eine glatte Seite mit mindestens einer Schicht aus einem thermoplastischen klebemittelfreien Film und eine geprägte Seite mit mindestens einer Schicht aus einem matt geprägten Film. Der mehrschichtige Schutzfilm kann auch eine Kernschicht aus einem thermoplastischen Material aufweisen, die zwischen die thermoplastische klebemittelfreie Filmschicht und die matt geprägte Filmschicht eingebracht wird.
Die erfindungsgemäß verwendete thermoplastische klebemittelfreie Filmschicht ist auf mindestens einer Seite glatt. Dies macht es möglich, daß der mehrschichtige Schutzfilm leicht von einer Rolle abgewickelt und auf die Grundlage aufgebracht werden kann. Die glatte Seite des mehrschichtigen Schutzfilms wird auf die zu schützende Grundlage aufgebracht und bildet eine Vakuumhaftung. Somit haftet der mehrschichtige Schutzfilm fest an der Grundlage, kann jedoch auf Wunsch abgezogen werden.
Der mehrschichtige Schutzfilm haftet vor allem durch den innigen Kontakt zwischen seiner glatten Oberfläche und der glatten Oberfläche der Grundlage auf der Grundlagenoberfläche. Die Haftung des mehrschichtigen Schutzfilms kann durch Verwendung einer thermoplastischen klebemittelfreien Filmschicht mit der erwünschten Oberflächenspannung, Polarität und Beweglichkeit zusätzlich kontrolliert bzw. gesteuert werden.
Um noch bessere Ergebnisse zu erzielen, sollte die glatte Seite der thermoplastischen klebemittelfreien Filmschicht des mehrschichtigen Schutzfilms eine Glätte im Bereich von etwa 0,25 bis etwa 10 Ra aufweisen. Außerdem weist die thermoplastische klebemittelfreie Filmschicht bevorzugt weniger als etwa 10 Stippen (Fehler) auf 25 Quadratfuß (2,3 m²) auf.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die thermoplastische klebemittelfreie Filmschicht Filme aus Polyethylen (sowohl Homo- als auch Copolymere) umfaßt; auch Filme aus Polypropylen, Polyvinylchlorid, Nylon oder Polyester können verwendet werden. Beispielsweise ist ein thermoplastischer klebemittelfreier Film aus einem Polyethylenhomopolymer mit geringer Dichte deshalb wünschenswert, weil ein Film mit einem niedrigen Elastizitätsmodul sich besser an die Oberfläche anpaßt, auf die er aufgebracht wird. Eine bevorzugte Dichte ist weniger oder gleich 0,945 g/cc (g/cm²) (z.B. 0,910 bis 0,960); ein bevorzugtes Elastiziätsmodul (ein Maß der Biegesteifheit) ist weniger als 100.000 psi. Dieses Dichteverhältnis entspricht der Spezifikation B-11, Testverfahren D1505, der National Flexible Packaging Association. Das Elastizitätsmodul entspricht dem Testverfahren D882 des gleichen Verbandes.
Beispielhaft ist auch, daß dann, wenn der Polyethylenfilm ein Copolymer mit geringer Dichte aus Ethylen und Vinylacetat umfaßt, der Film mit Erhöhung des Vinylacetatgehaltes weicher wird und die Siegelungstemperaturen zurückgehen. Der Film läßt sich auf einer glatten Oberfläche leichter naß ausstreichen, weil er weicher ist. Außerdem werden dadurch, daß man die Zahl von Stippen und/oder Kohlenstoffflecken auf der Filmoberfläche so gering wie möglich hält, Schäden durch Eindellen und/oder Kräuselung gering gehalten, wenn man den Film auf geschmeidige Oberflächen aufbringt. Dementsprechend wird die Verwendung solcher Copolymere ebenfalls bevorzugt. Ein weiteres Beispiel für geeignete thermoplastische klebemittelfreie Filme umfaßt auch Filme mit säuremodifizierten Copolymeren, säureanhydridmodifizierten Copolymeren und säure-/acrylatmodifizierten Copolymeren.
Die erfindungsgemäß verwendete matt geprägte Filmschicht ist auf mindestens einer Seite geprägt, wodurch dem mehrschichtigen Schutzfilm eine dämpfende Wirkung verliehen wird. Dies macht es möglich, den mehrschichtigen Schutzfilm einfach von der Rolle abzuwickeln. Die geprägte Filmschicht bildet beim Aufwickeln auf eine zylindrische Walze einen Lufteinschluß zwischen aufeinanderfolgenden Lagen des mehrschichtigen Schutzfilms. Diese Lufteinschlüsse verhindern, daß die aufeinanderfolgenden Lagen aneinander festkleben und eine feste, nicht verwendbare Einheit bilden. Filme mit statistischer Mattprägung sind besonders wünschenswert zur Verwendung in dieser Erfindung.
Die mehrschichtige matt geprägte Filmschicht weist im Gegensatz zu einem chemisch induzierten Differentialschlupf einen mechanischem Differentialschlupf auf. Mikroskopisch hat der geprägte Film in einer Ausführungsform eine statistische und keine einem Muster folgende Mattierung. Das bedeutet, daß die matt geprägte Oberfläche Höhepunkte oder Peaks mit einem unregelmäßigen Muster aufweist, die verhindern, daß der Film auf der Walze blockiert, weil der Kontakt zwischen den Filmschichten weniger eng ist. Somit verleiht eine geprägte Filmschicht, die einmal auf die Grundlage aufgebracht ist, dem fertigen Laminat Antihafteigenschaften.
In der bevorzugten Ausführungsform werden zwar geprägte Filme aus Polyethylen verwendet, es können jedoch auch zahlreiche andere geeignete thermoplastische Substanzen, die sich leicht prägen lassen, wie Filme aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Nylon, Polyester u.ä. verwendet werden.
Die matt geprägte Filmschicht kann verschiedene Füllstoffe oder Additive enthalten, die ihr Eigenschaften wie Abriebfestigkeit, Eignung zum Beschriften oder verbesserte Verwendbarkeit zum Formstanzen verleihen. Die geprägte Filmschicht stellt somit auch die Abriebfestigkeit zur Verfügung, die in einem Schutzfilm erforderlich ist. Darüber hinaus stellt die geprägte Oberfläche der geprägten Filmschicht eine relativ rauhe Oberfläche zur Verfügung, wodurch es möglich wird, lesbar darauf zu schreiben. Auch erhält die geprägte Schicht durch Zusatz bestimmter Additive die gewünschte Lichtundurchlässigkeit und/oder Farbe und Oberflächeneigenschaften, daß sie lesbar beschriftet werden kann. Bei bestimmten Anwendungen wie die Schutzbeschichtung von Polycarbonatfolien ist es wünschenswert, daß der Schutzfilm beispielsweise mit einem Bleistift Nr. 2 beschriftet werden kann. Der Schutzfilm dient auch als Medium, auf denen Verarbeiter der Polycarbonatfolien Anweisungen oder Zeichnungen bzw. Linien anbringen können, denen man mit einem Schneidapparat folgen soll. Wenn die Polycarbonatfolie beispielsweise zum Glasieren von Fenstern verwendet werden soll, kann der Unternehmer die Umrisse der erwünschten Höhe und Breite auf die geprägte Seite des mehrschichtigen Schutzfilms zeichnen.
Die Additive, die in die geprägte Filmschicht inkorporiert werden können, sind bekannt. Dazu gehören beispielsweise Calciumcarbonat, Glimmer und Titandioxid. Es gehört zum Rahmen der Erfindung, daß die geprägte Filmschicht jedes Additiv enthalten kann, das sie weiß oder heller macht und eine dadurch eine Beschriftung des Films ermöglicht.
Das Verhältnis der thermoplastischen klebemittelfreien Schicht zur geprägten Schicht im erfindungsgemäßen mehrschichtigen Schutzfilm variiert ja nach dessen erwünschten Eigenschaften. Es gehört in den Rahmen der Erfindung, daß die Verhältnisse variiert werden können, um dem Bedarf nach Abriebfestigkeit, Steifheit, Zugfestigkeit, Abhebefestigkeit u.ä. Rechnung zu tragen. Der erfindungsgemäße zweischichtige Schutzfilm ist besonders für solche Endanwendungen geeignet, wo der klebemittelfreie Schutzfilm verhältnismäßig geschmeidig sein muß.
Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, daß mindestens eine Kernfilmschicht zwischen die thermoplastische klebemittelfreie Filmschicht und die geprägte Filmschicht eingebracht werden kann, um dem mehrschichtigen Schutzfilm die erwünschte Lichtundurchlässigkeit und/oder Farbe, Steifheit und Zähigkeit zu verleihen.
Die erfindungsgemäß verwendete Kernschicht kann aus vielen verschiedenen thermoplastischen polymeren oder elastomeren Materialien wie Filmen aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Nylon, Polyester u.ä. bestehen.
Der mehrschichtige Schutzfilm kann durch allgemein bekannte Coextrusionsverfahren hergestellt werden. Der Einsatz von Coextrusionsverfahren der Filmherstellung vor der Prägestufe bietet erhebliche Vorteile. Beispielsweise kann man wesentliche Einsparungen an Materialkosten erzielen, wenn man in Fällen, wo die Kosten der thermoplastischen Filmschicht größer als die Kosten der geprägten Filmschicht sind, das Coextrusionsverfahren zur Herstellung des mehrschichtigen Schutzfilms verwendet.
Durch Einsatz des Coextrusionsverfahrens vor dem Prägen ist es auch möglich, einen mehrschichtigen Schutzfilm herzustellen, der aus getrennten Filmschichten besteht, die jeweils eine spezifische Funktion erfüllen. Der thermoplastische klebemittelfreie Film haftet an der Grundlage, ohne daß herkömmliche Klebstoffe verwendet werden, wodurch auch die normalerweise damit zusammenhängenden Probleme nicht auftreten. Die Haftung des thermoplastischen klebemittelfreien Films wird durch die natürliche Blockierungshaftung, die eintritt, wenn man eine sehr glatte Oberfläche auf eine glatte Oberfläche aufbringt, sowie die polare Bindung eines polaren Polymeren auf eine polare Grundlage (im allgemeinen durch Ionenbindung und in einigen Fällen durch Wasserstoffbindung) erreicht.
Zahlreiche herkömmliche Verfahren können dazu verwendet werden, den mehrschichtigen Schutzfilm auf die Grundlage aufzubringen und ihn gegen die glatte Oberfläche der Grundlage zu pressen. Allgemein gesprochen wird der mehrschichtige Film von einer Rolle mittels einer Preßwalze oder eines ähnliches Systems, durch das der mehrschichtige Film und die Grundlage geleitet werden, direkt auf die Grundlage aufgebracht. Auf diese Weise wird die glatte Seite des mehrschichtigen Films in einem Vorgang auf die glatte Seite der Grundlage aufgebracht und angedrückt. Auf Wunsch kann der dabei entstehende Gegenstand auch durch zusätzliche Druckwalzen o.ä. geleitet werden. Andere geeignete Techniken für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gegenstände sind für Fachleute offensichtlich.
Somit ist ersichtlich, daß diese Erfindung es möglich macht, einen mehrschichtigen Schutzfilm auf ein Substrat mit einer glatten Oberfläche aufzubringen, ohne daß ein Klebemittel, eine Coronaentladung oder eine andere Oberflächenbehandlung nötig ist, um die erforderliche Haftung zu erreichen. Kurz gesagt hängt die Haftung überwiegend vom innigen Kontakt zwischen der glatten Seite des Films und der glatten Seite der Grundlage ab. Und während dieses Ziel erreicht wird, kann der in diesem Vorgang verwendete Schutzfilm direkt von einer Filmrolle abgezogen werden. Bei diesem Abwickelvorgang verhindert die Mattprägung auf einer Seite des Schutzfilms, daß der Film blockiert, so daß dieser ohne Probleme wie Reißen, Verzerren oder Knicken abgezogen werden kann. Somit sind Antihaftzusätze in den Schutzfilmen unnötig - tatsächlich wäre ihre Anwesenheit in Mengen von mehr als 400 ppm nachteilig, weil sie die gewünschte Haftung zwischen dem Schutzfilm und dem Substrat verhindern würden. Wenn kleine Mengen (bis zu 400 ppm) an Antihaftmitteln verwendet werden, ist es in diesem Zusammenhang wünschenswerte als Additiv ein Antihaftmittel aus Diatomeenerde wie SiO&sub2; zu verwenden.
Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß die Verwendung eines aus verschiedenen Schichten zusammengesetzten Films an sich sehr vorteilhafte Eigenschaften verleiht. Insbesondere ermöglicht es die Verwendung getrennter Filmschichten, daß jede dieser Schichten eine spezifische Funktion ausübt. Die thermoplastische Schicht haftet ohne die üblichen Haftungsprobleme an der Grundlage. Die Prägeschicht besteht aus einem anderen Material und hat die Funktion, Lufteinschlüsse zu bilden, um das Abwickeln des Materials zu erleichtern. Die dem unterschiedlichen Material der Prägeschicht eigenen Qualitäten machen es möglich, daß ein mehrschichtiger Film die erwünschten Eigenschaften hat, die bei einem einschichtigen Schutzfilm nicht gegeben wären. Beispielsweise sind mehrschichtige Schutzfilme besonders geeignet, wenn die klebemittelfreien Schutzfilme verhältnismäßig biegsam sein sollen.
Zusätzlich kann die Prägeschicht Füllstoffe oder Additive enthalten, die ihr im Vergleich mit einem einschichtigen Schutzfilm Eigenschaften wie Abriebfestigkeit und verbesserte Verwendbarkeit zum Formstanzen verleihen. Darüber hinaus ermöglicht der Zusatz bestimmter Additive die vielseitige Verwendbarkeit in bezug auf die gewünschte Lichtundurchlässigkeit und/oder Farbe sowie die Oberflächeneigenschaften, die eine lesbare Beschriftung des Films ermöglichen.
Darüber hinaus kann eine Kernschicht zwischen die thermoplastische klebemittelfreie Schicht und die geprägte Schicht eingebracht werden, um dazu beizutragen, dem mehrschichtigen Schutzfilm die erwünschte Lichtundurchlässigkeit und/oder Farbe, Steifheit und Zähigkeit zu verleihen.
Zusätzlich kann die Verwendung solcher Kernschichten und/oder Prägeschichten kostensparend wirken, wenn die Kosten der thermoplastischen Schicht höher sind als für die geprägte Schicht und die Kernschichten.

Claims

1. Gegenstand, bestehend aus einer Grundlage mit einer starren oder harten, glatten Oberfläche, aüf der ein mehrschichtiger Schutzfilm mit einer glatten Seite, die mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen, klebemittelfreien Film aufweist, und mit einer geprägten Seite, die mindestens eine Schicht aus einem matten, geprägten Film aufweist, aufgebracht ist, wobei die glatte Seite des mehrschichtigen Schutzfilms in bezug auf Glätte einen Wert zwischen etwa 0,25 und etwa 10 Ra aufweist und auf der glatten Oberfläche der Grundlage befestigt ist, wodurch der mehrschichtige Schutzfilm so auf der Oberfläche der Grundlage haftet, daß er wieder entfernt werden kann.

2. Gegenstand gemäß Anspruch 1, bei welchem der mehrschichtige Schutzfilm aufgrund des innigen Kontaktes zwischen der glatten Oberfläche des mehrschichtigen Schutzfilms und der glatten Oberfläche der Grundlage und aufgrund von Oberflächenspannung, Polarität und Beweglichkeit des thermoplastischen, klebemittelfreien Films so an der Oberfläche der Grundlage haftet, daß er wieder entfernt werden kann.

3. Gegenstand gemäß Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Grundlage aus Polycarbonat besteht.

4. Gegenstand gemäß Anspruch 3, bei welchem die Grundlage aus einer Polycarbonatfolie mit einer Dicke von mehr als 10 mils (0,254 mm) und mit einer Glätte der Oberfläche im Bereich von 0 bis 150 Ra besteht.

5. Gegenstand gemäß Anspruch 3, bei welchem die Grundlage aus einer Polycarbonatfolie mit einer Dicke von 10 mils (0,254 mm) oder weniger als 10 mils (0,254 mm) und mit einer Glätte der Oberfläche im Bereich von 0 bis 150 Ra besteht.

6. Gegenstand gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die thermoplastische, klebemittelfreie Schicht aus Polyethylen besteht.

7. Gegenstand gemäß Anspruch 6, bei welchem die thermoplastische, klebemittelfreie Schicht aus einem Polyethylencopolymer niedriger Dichte besteht.

8. Gegenstand gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die thermoplastische, klebemittelfreie Schicht aus einem säuremodifizierten Copolymer, einem säureanhydridmodifizierten Copolymer oder einem mit einem Säureacrylat modifizierten Copolymer besteht.

9. Gegenstand gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der matte, geprägte Film einen thermoplastischen Film darstellt.

10. Gegenstand gemäß Anspruch 9, bei welchem der matte, geprägte Film aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Nylon oder Polyester besteht.

11. Gegenstand gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der matte, geprägte Film Additive, welche Eigenschaften wie Abriebfestigkeit, Eignung zum Beschriften und zum Formstanzen verleihen, enthält.

12. Gegenstand gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der mehrschichtige Schutzfilm eine oder mehrere Kernschichten aus Filmen umfaßt, welche zwischen der Schicht aus thermoplastischem, klebemittelfreiem Film und der Schicht aus geprägtem Film eingefügt sind.

13. Gegenstand gemäß Anspruch 12, bei welchem die Kernfilmschicht ein thermoplastischer Film ist.

14. Verfahren zum Aufbringen eines maskierenden oder schützenden Films auf eine Grundlage mit einer glatten Oberfläche, welches das Abrollen eines mehrschichtigen Schutzfilms mit einer glatten Seite, die mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen, klebemittelireien Film aufweist, und mit einer geprägten Seite umfaßt, die mindestens eine Schicht aus einem matten, geprägten Film aufweist, wobei die glatte Seite des mehrschichtigen Schutzfilms in bezug auf Glätte einen Wert zwischen etwa 0,25 und etwa 10 Ra aufweist, der mehrschichtige Schutzfilm im wesentlichen frei von Antihaftzusätzen ist und die glatte Seite des mehrschichtigen Schutzfilms ohne Coronaentladung oder äiiniiche Oberfächenbehandlungen vorliegt, sowie direktes Aufbringen der glatten Seite des mehrschichtigen Schutzfilms auf die glatte Oberfläche der Grundlage, sobald der mehrschichtige Schutzfilm abgerollt wird, und Anpressen des mehrschichtigen Schutzfilms an die Grundlage zum Erreichen der Haftung zwischen beiden ohne jegliche Verwendung eines Klebemittelss umfaßt.

15. Verfahren zum Überdecken einer starren oder harten, jedoch geschmeidigen, glatten Oberfläche, bei dem man

einen mehrschichtigen Schutzfilm mit einer glatten Seite, die mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen, klebemittelireien Film aufweist, und mit einer geprägten Seite, die mindestens eine Schicht aus einem matten, geprägten Film aufweist, auf die starre, aber geschmeidige, glatte Oberfläche aufbringt, wobei sich die glatte Seite des mehrschichtigen Schutzfilms in direktem Kontakt mit der starren, aber geschmeidigen, glatten Oberfläche befindet, und

die glatte Seite des mehrschichtigen Schutzfilms an die starre, aber geschmeidige, glatte Oberfläche anpreßt.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die Schicht aus geprägtem Film aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Nylon oder Polyester besteht.

17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, bei dem die Schicht aus thermoplastischem, klebernittelfreiem Film ein Ethylencopolymer mit niedriger Dichte darstellt, das eine Dichte zwischen 0,910 und 0,960 g/cc (g/cm³) aufweist.

18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem der thermoplastische, klebemittelfreie Film weniger als 10 Stippen (Fehler) auf 25 Quadratfuß (2,3 m²) aufweist.

19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem das Aufbringen des mehrschichtigen Schutzfilms von der Rolle aus geschieht, wobei der mehrschichtige Schutzfilm sich aufgrund von Lufteinschlüssen in mikroskopisch kleinen Taschen leicht von der Rolle abwickeln läßt.

20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem der geprägte Film eine statistische Mattprägung aufweist.

21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 20, bei dem der mehrschichtige Schutzfilm durch ein Coextrusionsverfahren hergestellt wird.

22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 21, bei dem die starre, glatte Oberfläche eine Glätte zwischen 0 und 150 Ra aufweist.

23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 22, bei dem die Schicht aus geprägtem Film Füllstoffe zum Verleihen von Abriebfestigkeit, Eignung zum Beschriften oder verbesserter Verwendbarkeit zum Formstanzen enthält.

24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 23, bei dem die Schicht aus geprägtem Film nach dem Aufbringen auf die Grundlage dem mehrschichtigen Schutzfilm Antihafteigenschaften verleiht.

25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 24, bei dem der mehrschichtige Schutzfilm gegenüber Exposition an Feuchtigkeit beständig ist.

26. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 25, bei dem der mehrschichtige Schutzfilm gegenüber Exposition an ultraviolettem Licht beständig ist.

27. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26, bei dem der mehrschichtige Schutzfilm dauerhaft beständig ist.

28. Verwendung eines mehrschichtigen Schutzfilms zum Abdecken einer starren, aber geschmeidigen, glatten Oberfläche, welcher eine glatte Seite, die mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen, klebemittelfreien Film aufweist, und eine geprägte Seite, die mindestens eine Schicht aus einem matten, geprägten Film aufweist, besitzt, wobei der Glättewert der glatten Seite des mehrschichtigen Schutzfilms von etwa 0,25 bis 10 Ra reicht.