САМОКЛЕЯЩЕЕСЯ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ПЛЕНОЧНОГО ТИПА

Полезная модель относится к самоклеящимся защитным устройствам пленочного типа, которые предназначены для длительной эксплуатации -долгосрочной защиты различных поверхностей, предпочтительно, таких как графические медиа-средства - мобильные телефоны, ноутбуки, компьютеры и оргтехника, МР3, МР4, фотографии, плакаты, фотобумага, а также для защиты других подобных поверхностей, в том числе поверхностей из стекла, металла, пластика, пластмассы, дерева, бумаги, лакированных и др. поверхностей.
Устройства для защиты поверхности пленочного типа представляют собой пленки различной толщины; глянцевые и матовые; стандартные и специального назначения; для плоских, сложнопрофильных и гибких поверхностей; для краткосрочной и для длительной эксплуатации; легко удаляемые с поверхности нанесения и с клеевыми системами постоянного приклеивания.
Так, известно самоклеящееся защитное устройство, предназначенное для защиты клавиатуры, представляющее собой прозрачную пленку и клеевой слой (патент РФ №78960). Устройство защищает красочный слой, нанесенный на рабочие поверхности корпуса клавиш клавиатуры.
Известно также самоклеящееся защитное устройство, представляющее собой основу из поливинилхлоридной пленки, липкий слой, выполненный из битумно-полимерной мастики, и отделяемый антиадгезионный слой, выполненный либо из ламинированной бумаги, либо из полимерной пленки (патент РФ №68643). Размеры величины толщины слоев известного устройства определяются из следующего оптимального соотношения:
осн
адг
ант
-2
Н:Н:Н=0,4:1,5:1,
осн
где Н - толщина основы;
адг
Н - толщина липкого слоя;
ант
Н - толщина антиадгезионного слоя.
Известное устройство предназначено для антикоррозионной защиты металлического оборудования; именно этим назначением определяется соотношение величин толщины слоев устройства и выбор конкретных материалов для выполнения этих слоев.
Наиболее близким к предлагаемому является известное самоклеящееся защитное устройство, состоящее из полимерной пленки, липкого слоя, выполненного из клея на основе акрилатов, содержащего органический растворитель, и отделяемого антиадгезионного слоя на основе бумаги. Соотношение толщины слоя пленки и липкого слоя составляет 1:(0,25-1,0) (патент РФ №2266941).
Известное устройство содержит в своем составе липкий слой, выполненный из акрилатного клея, содержащего органический растворитель, что является более надежным по сравнению с использованием водных клеев. Однако известное устройство недостаточно технологично. При транспортировке и хранении известное устройство будет подвержено короблению, т.к. в зависимости от температуры и влажности среды размеры бумажного слоя могут меняться. Кроме того, без указания абсолютного значения толщины одного из слоев, приведение соотношения толщины слоев в широких пределах (от 1:0,25 до 1:1,0) является в достаточной степени неопределенным признаком, а предусмотренная возможность использования слоев пленки и липкого слоя равной толщины неоправданно увеличивает расход клея, повышает время формирования покрытия и увеличивает массу и объем всего защитного самоклеящегося устройства. В патенте-прототипе отсутствуют сведения о возможности защиты с помощью запатентованного защитного устройства таких объектов, которые требуют прозрачности пленочного покрытия. Из требования прозрачности покрытия вытекает не только требование прозрачности самого материала пленки и материала
липкого слоя, но и их толщины. Кроме того, толщина слоя пленки, как и толщина других слоев всего самоклеящегося защитного устройства, определяет такие показатели технологичности, как надежность конструкции; удобство транспортировки и хранения (в том числе, возможность сматывания, при необходимости, самоклеящегося защитного устройства в рулон). Надежность конструкции, как один из показателей ее технологичности, определяется, помимо состава липкого слоя, не только материалом отделяемого антиадгезионного слоя, но и материалом полимерной пленки, особенности которого в патенте не оговариваются.
Техническая задача полезной модели состоит в устранении указанных недостатков.
Технический результат полезной модели заключается в повышении технологичности самоклеящегося защитного устройства, пригодного, в том числе, для использования для защиты графических медиа-средств - мобильных телефонов, ноутбуков, компьютеров и оргтехники, МР3, МР4, фотографий, плакатов, фотобумаги, а также для защиты других подобных поверхностей, в том числе поверхностей из стекла, металла, пластика, пластмассы, дерева, бумаги, лакированных и др. поверхностей.
Под технологичностью, в технике вообще и, в данном случае, в частности, понимают совокупность свойств конструкции изделия, которые обеспечивают наиболее эффективное его изготовление, техническое обслуживание и эксплуатацию.
Указанный технический результат достигается тем, что самоклеящееся защитное устройство, состоящее из полимерной пленки, липкого слоя, выполненного из клея на основе акрилатов, содержащего органический растворитель, и отделяемого антиадгезионного слоя на основе бумаги, в качестве полимерной пленки содержит глянцевую прозрачную термоусадочную пленку толщиной 75-85 мкм, выполненную из каландрированного поливинилхлорида, пластифицированного низкомолекулярными пластификаторами, а в качестве отделяемого
антиадгезионного слоя - полиэтиленированную силиконизированную бумагу, при соотношении величин толщины полимерной пленки, липкого слоя и антиадгезионного слоя 1,00:(0,29-0,33):(2,23-2,53). Глянцевость полимерной пленки позволяет легко следить за чистотой и сохранностью целостности покрытия. Прозрачность пленки необходима не только при защите графических средств, но и всегда является полезной для наблюдения за состоянием поверхности в случае нарушения защитного покрытия или, даже при сохранении его целостности, в случае резкого изменения температурных и влажностных условий хранения и эксплуатации защищенного изделия.
Использование термоусадочной пленки позволяет осуществить качественное нанесение покрытия даже на негладкую и криволинейную поверхность с помощью нагретого воздуха с использованием стандартного оборудования, в том числе и бытовых фенов.
Толщина пленки 75-85 мкм определяется материалом, из которого предлагается ее изготовить. Использование каландрированного поливинилхлорида, в отличие от литого, в качестве материала полимерной пленки, а также использование низкомолекулярных пластификаторов для пластификации поливинилхлорида упрощает и удешевляет производство пленки. Согласно технологии каландрирования поливинилхлорид, пластификатор и, при необходимости, другие добавки тщательно перемешивают, нагревают, пропускают через экструдер и многократно прокатывают через серию разогретых валков-каландров, в результате чего получается пленка. Преимуществом данного способа является его простота, способ легко автоматизируем и высокопроизводителен.
Низкомолекулярные пластификаторы, например, такие как бензоаты, сульфамиды, полиэфиры гликолей (триэтиленгликоль дигексаноат и др.), а также сложноэфирные пластификаторы как, например, эфиры фталевой кислоты, легче смешиваются с поливинилхлоридной матрицей, что упрощает
технологию производства пленки и, в конечном счете, повышает технологичность всего самоклеящегося защитного устройства.
Чтобы минимизировать недостатки каландрированного поливинилхлорида по сравнению с литым, а также снизить негативное влияние возможного выпотевания низкомолекулярных пластификаторов (по сравнению с высокомолекулярными, требующими специальных методов введения в поливинилхлоридную массу), необходимо подобрать оптимальную толщину пленки. Экспериментально установлено, что тонкие самоклеющиеся пленки не вызывают затруднений при нанесении, но они не имеют достаточной прочности и могут получить разрывы уже при нанесении покрытия. Пленки большой толщины при нанесении их на изделие могут привести к перекосу, скручиванию краев и другим осложнениям.
При этом толщина пленки, как и толщина других слоев самоклеящегося защитного устройства, ограничена не только надежностью эксплуатации устройства, но и необходимостью не увеличивать излишне массу и объем всей конструкции, что является существенным при транспортировке и хранении большого количества продукции. Толщина пленки и соотношение величин толщины всех слоев конструкции подобраны для используемых согласно предлагаемой полезной модели материалов экспериментальным путем. Использование слоев из тех же материалов, но с другими величинами толщины приводит к резкому снижению технологичности самоклеящегося защитного устройства.
Использование в качестве отделяемого антиадгезионного слоя полиэтиленированной бумаги повышает технологичность самоклеящегося защитного средства за счет того, что полиэтиленированная бумага, в отличие от обычной бумаги, обеспечивает стабильность геометрических размеров отделяемого антиадгезионного слоя при транспортировке и хранении в условиях, например, повышенной или существенно пониженной влажности.
Силиконизированная бумага обеспечивает оптимально легкое отделение антиадгезионного слоя от липкого слоя, не позволяя, однако,
разделяться слоям без специально приложенного извне усилия, что обеспечивает стабильность конструкции устройства при транспортировке и хранении.
Полиэтиленированная бумага широко используется при производстве фотобумаги. Полиэтиленированная силиконизированная бумага являются известными, доступными промышленно выпускаемыми изделиями (например, ТУ 5459-055-39169189-00, изм. 1).
В качестве клеев на основе акрилатов для формирования липкого слоя могут быть использованы любые акрилатные клеи, приготовленные в присутствии органического растворителя, например, описанные в прототипе - патенте РФ №2266941. Клей наносится на поверхность пленки путем влажного нанесения, в этом случае он считается перманентным (постоянным). В отличие от клея, содержащего органический растворитель, клей на водной основе наносится на легко удаляемые пленки или на интерьерные пленки с малым сроком жизни.
Пример
Изготовлено самоклеящееся защитное устройство пленочного типа, которое имеет общую толщину 295 мкм.
Полимерная пленка толщиной 80 мкм выполнена из каландрированного поливинилхлорида, пластифицированного мономерным пластификатором. Пленка имеет глянцевую поверхность, высокую прозрачность (светопропускание более 95%), способность к термоусадке.
Для формирования липкого слоя акрилатный клей, содержащий органический растворитель, нанесен равномерным слоем толщиной 25 мкм.
Отделяемый антиадгезионный слой выполнен из полиэтиленированной силиконизированной бумаги толщиной 190 мкм. Для отделения антиадгезионного слоя от полимерной пленки необходимо приложить усилие 15 г/дюйм.
Соотношение величин толщины полимерной пленки, липкого слоя и отделяемого антиадгезионного слоя составляет 1,00:0,31:2,37.
Перед нанесением самоклеящегося покрытия поверхность изделия тщательно очистили, в том числе, обезжирили. Оклейка изделия самоклеящейся защитной пленкой осуществлена путем отделения антиадгезионного слоя, натягивающими движениями по контуру защищаемой поверхности под воздействием горячего воздуха. Покрытие получено ровным, гладким, без разрывов и признаков съеживания. Испытания показали прочное приклеивание пленки к стеклу и лакированной поверхности за 20 мин.
Прозрачное защитное покрытие, выполненное с помощью предлагаемого самоклеящегося защитного устройства, создает качественную защиту от влаги, воздушной пыли и царапающей грязи. Защитное покрытие имеет высокую прозрачность и глянцевую поверхность, что обеспечивает легкий уход за ним, возможность визуального контакта с поверхностью изделия и контроля ее состояния и состояния покрытия.
Использование самоклеящегося устройства с другим соотношением толщины слоев при той же толщине слоя пленки резко снижает технологичность устройства. Меньшая толщина липкого слоя не обеспечивает необходимой адгезии к поверхности изделия, большая толщина липкого слоя снижает прозрачность покрытия, увеличивает время приклеивания. Меньшая толщина отделяемого антиадгезионного слоя не обеспечивает его целостности при отделении, большая толщина неоправданно увеличивает массу и объем устройства, затрудняет его компактную упаковку. Использование полиэтиленированной бумаги обеспечивает изменение размеров самоклеящегося защитного устройства в течение года не более чем на 2% в условиях, не исключающих повышенные и пониженные температуру и влажность, что более чем в 3 раза превышает показатели самоклеящегося защитного устройства с отделяемым антиадгезионным слоем из бумаги.