ПЛЕНКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к техническим решениям, направленным на защиту поверхностей. В частности, полезная модель относится к защитной пленке для временной защиты поверхностей, содержащей по меньшей мере один нижний слой, выполненный из биоосновного полимера и покрывающий верхний слой.
Уровень техники
Технические решения для защиты поверхностей, обеспечивающие временную защиту, такие как защитные покрытия и/или защитные пленки широко используются при изготовлении, хранении, транспортировании и монтажных работах. Решения, особенно подходящие для чистовых поверхностей, помимо других возможных, включают самоклеящиеся и/или иные легко прилипающие защитные пленки, которые после завершения хранения или транспортировки изделий можно легко снимать, при этом они не оставляют следов.
Традиционно, пленки для защиты поверхностей представляют собой пластмассы, основными компонентами которых являются полимеры, такие как полиэтилен (ПЭ) или полипропилен (ПП), которые обычно изготавливают из ископаемых сырьевых материалов, таких как нефть или природный газ путем переработки. Вдобавок к тому, что ископаемые материалы являются сравнительно невозобновляемым источником сырья, пластмассы, полученные из нефтехимических сырьевых материалов, и из их побочных продуктов, обладают недостатком, заключающимся в том, что при сгорании они могут выделять токсичные вещества, и, следовательно, утилизация таких пластиков создает нагрузку для окружающей среды.
В последние годы использование ископаемых видов топлива, истощение запасов сырьевых материалов и загрязнение природы становится предметом большой озабоченности в свете изменений климата и угрозы для экологии. Поэтому, использования невозобновляемых природных ресурсов следует избегать, по меньшей мере в любых отраслях промышленности, где это возможно.
Изготовление пленок для защиты поверхностей также поддается усовершенствованию, не только в отношении вышеупомянутых проблем, но также в отношении приспособления к требованиям заказчика, специфике клиента, чтобы обеспечить возможность изготовления пленки для защиты поверхностей с расчетом на особые требования клиентов и/или адаптации к таким требованиям, не наращивая технологическое оборудование и/или не прибегая к доработке.
Раскрытие сущности полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является смягчение вышеупомянутых недостатков существующих технических решений.
В частности, задачей полезной модели является создание пленки для защиты поверхности, пленки, полученной из возобновляемого  биоосновного материала безвредного для экологии.
Термин «биополимер», который является основным компонентом биопластика, широко и часто используют в отношении полимеров, которые являются биоосновными и/или биоразлагаемыми. В настоящей заявке понятие «биополимер» используется для биоосновных полимеров, полученных из возобновляемых сырьевых материалов, такие как целлюлозное сырье, поскольку целлюлоза является самым богатым источником сырья для биополимеров. В основе полезной модели лежат главным образом перерабатываемые биополимеры, но, согласно полезной модели, не исключается добавление защитной пленке фактической способности к разложению биологическим путем. Биоразлагаемость означает, что продукт способен разлагаться за разумный период времени либо за счет ферментативного действия бактерий, либо за счет гидролиза.
Использование биоосновного материала при производстве биопластиков оправданно, когда сырьевые материалы могут быть получены рентабельно, без чрезмерной нагрузки на экологию. Для настоящей полезной модели важно, чтобы вышеупомянутые критерии выполнялись в промышленности, производящей из биологического сырья пленки для защиты поверхностей.
Переработка биопластиков не только экологически безопасна, но также отличается простотой, и ее легко приспосабливать к нуждам и требованиям каждого клиента.
Настоящая полезная модель полезна для различных отраслей промышленности, таких, как строительная, автомобильная промышленность, а также при производстве, хранении и транспортировке любых изделий, когда соответствующая настоящей полезной модели пленка применима для защиты поверхностей, которые выполнены из различных материалов и возможно имеют чистовую обработку, причем к поверхностям, подлежащим защите, относятся, например, стальные, алюминиевые и другие металлические поверхности, окрашенные стальные листы или стальные листы с покрытием, деревянные, бумажные, картонные, пластмассовые и стеклянные поверхности, зеркальные поверхности и тканые поверхности; при этом к предметам, пригодным для такой защиты, например, относятся: строительные элементы и элементы интерьера, ламинированные элементы мебели, ковры, столешницы, автомобили и их детали, бытовые приборы, компьютеры и относящиеся к ним различные мобильные устройства, книги и другие печатные материалы. Когда необходимо, состав соответствующей полезной модели защитной пленки может быть приспособлен к нуждам заказчика, чтобы помимо прочего выполнить требования пищевой промышленности.
Соответствующая полезной модели защитная пленка может быть выполнена совершенно прозрачной, частично прозрачной, или же частично или полностью затемненной, причем степень прозрачности и/или светлоты в предпочтительном случае может варьироваться в зависимости от подлежащего защите предмета и/или пожеланий и/или требований клиента.
Указанные и иные свойства, а также обеспечиваемые ими преимущества по сравнению с защитными пленками из синтетических пластиков достигаются за счет настоящей полезной модели, согласно приведенному ниже описанию и формуле полезной модели.
Следовательно, настоящая полезная модель относится к защитной пленке для временной защиты поверхностей от царапин и грязи, причем защитная пленка содержит по меньшей мере один нижний слой и верхний слой, который покрывает указанный нижний слой.
Соответствующая полезной модели защитная пленка отличается тем, что изложено в описывающей части пункта 1 формулы полезной модели.
Основная идея полезной модели заключается в создании пленки для защиты поверхностей, содержащей нижний слой или нижние слои, состоящие из биоосновного полимера, при этом содержание биоосновного материала должно составлять по меньшей мере 50%.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящей полезной модели, упомянутая защитная пленка содержит три нижних слоя, один поверх другого, но, как вариант, пленка может содержать иное число нижних слоев, например, один или два нижних слоя.
Согласно одному варианту осуществления, каждый из слоев указанной защитной пленки состоит из биоосновного полиэтилена.
Согласно одному варианту осуществления, верхний слой указанной защитной пленки состоит из адгезива, который представляет собой адгезив, устойчивый к ультрафиолетовому излучению. Согласно другому варианту осуществления, верхний слой защитной пленки состоит из адгезива на основе каучука.
В настоящей заявке использованы следующие определения и аббревиатуры:
Выражения «защитная пленка» и «пленка для защиты поверхностей» относятся к тонкому, плоскому и существенно эластичному слою материала, который в целях временной защиты наносят на какой-либо предмет/поверхность, которые нуждаются в защите.
Термин «биоосновный» относится к полимерам/пластикам, изготовленным из возобновляемых природных источников растительного происхождения, например, целлюлозной биомассы.
2
2
Термин «полиэтилен» (РЕ) относится к продукту полимеризации этилена (этан, СН:СН); полиэтилен является термопластом, обладающим главным образом линейной молекулярной структурой, и он представляет собой полимерный сырьевой материал, который широко используется во всем мире.
3
3
Термин «полиэтилен низкой плотности» (LDPE, Low Density Polyethylene) относится к полимеру с плотностью в диапазоне от 0,910 г/см до 0,930 г/см.
В зависимых пунктах формулы полезной модели также описаны различные предпочтительные варианты осуществления полезной модели.
Осуществление полезной модели
Настоящая полезная модель относится к защитной пленке для временной защиты поверхностей от царапин и грязи, причем защитная пленка содержит по меньшей мере один нижний слой и верхний слой, который покрывает указанный нижний слой. Нижний слой (или слои) указанной защитной пленки состоит из биоосновного полимера, при этом содержание возобновляемого материала составляет по меньшей мере 50%.
Соответствующая полезной модели защитная пленка главным образом предназначена для временной защиты (на срок приблизительно 6-12 месяцев), что в большинстве случаев равно сроку хранения потребительских товаров. Однако, не исключено изготовление защитной пленки по техническим условиям заказчика для защиты, помимо прочего, долговечных товаров, таких, как детали для строительства.
Согласно некоторым вариантам осуществления полезной модели, содержание возобновляемого материала в полимере может составлять от 50% до 99,9%. Остальная часть полимера может состоять из добавок, помимо прочего включающих в себя элементы армирования, наполнители, широкий спектр вспомогательных материалов, таких как красители, стабилизаторы, ингибиторы горения, пластификаторы, противослипающие вещества, смазывающие вещества, антистатики, смачивающие вещества (уменьшающие поверхностное натяжение), вещества против запотевания (предотвращающие конденсацию паров воды на поверхности пленки), антибактериальные агенты и т.п. Вышеприведенные вещества предназначены для того, чтобы в целом улучшить свойства пластика/полимера.
При производстве вышеупомянутых биоосновных полимеров используются возобновляемые сырьевые материалы. Сырьевые материалы называют возобновляемыми, если их замещение происходит за счет естественного процесса со скоростью, которая равна или превосходит скорость, с которой происходит потребление данного материала. Американское общество по испытанию материалов (American Society of Testing Materials), международная стандартизирующая организация, определяет материал, полученный из биологического сырья, как органический материал, в котором углерод образовался из возобновляемых источников, за счет биологических процессов.
В полезной модели используются полимеры, получаемые из  биоосновных спиртовых соединений, при этом для получения спиртовых соединений используют возобновляемые сырьевые материалы растительного происхождения. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели, для получения  биоосновного полимера используют так называемый биоэтанол, получаемый главным образом путем ферментации биомассы, содержащей углеводы, такой как, сахарный тростник, зерно, свекла и т.п.
Таким образом, защитная пленка в соответствии с некоторыми вариантами осуществления состоит из биоосновного полимера, полученного из сырьевого материала растительного происхождения, причем сырьевой материал выбирают из группы, в которую входят: сахарный тростник, зерно, рис, кукуруза соя и свекла.
Растения связывают двуокись углерода, причем этот процесс непрерывный и происходит ежегодно / в периоды роста. Следовательно, настоящая полезная модель способствует снижению выбросов парниковых газов по сравнению с традиционными ископаемыми сырьевыми материалами. Углеродный след от биопластика, полученного из растительного сырья, является отрицательным, что означает, что количество двуокиси углерода, связанное с сырьевым материалом растительного происхождения, который используется в производстве, превышает объем выбросов парникового газа из фабрики, производящей биопластик.
14
В других отношениях, биопластик, произведенный из этанола, получаемого в процессе переработки растительного сырья, по своим физическим свойствам аналогичен традиционному пластику, получаемому из нефтехимических сырьевых материалов (см. Пример 1; Таблицы 1 и 2). Тем самым, невозможно найти каких-либо визуальных отличий между традиционным пластиком и биопластиком, поскольку указанные оба пластика одинаковы по цвету, внешнему виду и структуре поверхности. Единственный способ найти отличия традиционного пластика от биопластика - это радиоуглеродный анализ (углерода С), который покажет, что в составе биопластика, полученного из возобновляемых ресурсов, содержатся более молодые атомы углерода.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели, пленка для защиты поверхностей содержит три нижних слоя (один поверх другого).
Согласно некоторым вариантам осуществления, трехслойную структуру реализуют так, что все нижние слои идентичны друг другу. Идентичность нижних слоев главным образом определяется сырьевым материалом, образующим слой, составом нижнего слоя и связанными с ним химическими и физическими свойствами, а также наружными размерами, такими как толщина.
Согласно другому варианту осуществления, трехслойная структура защитной пленки образует композитную структуру, в которой по меньшей мере один из нижних слоев отличается от других слоев структуры. Таким образом, средний слой в примере композитной структуры может быть выполнен из иного сырьевого материала, нежели наружный и внутренний слои, или же он может быть выполнен из полимера, параметры которого, связанные со свойствами удлинения и эластичности, отличаются от соответствующих параметров наружного и внутреннего слоев. В другом примере, вышеупомянутая композитная структура может содержать множество нижних слоев, причем каждый из слоев отличается от других слоев либо составом (сырьевым материалом), либо параметрами наружных размеров.
Многослойная структура защитной пленки может быть реализована без какого-либо отдельного адгезивного слоя между нижними слоями, поскольку многие пластики являются совместимыми, и напрямую прилипают друг к другу; однако, некоторые комбинации требуют отдельного адгезивного слоя, чтобы слипание было достаточно хорошим. Адгезия между нижними слоями, содержащими совместимые полимеры, создается полимерными цепями, которые спутываются друг с другом на границе раздела между двумя нижними слоями.
3
3
Согласно предпочтительному варианту осуществления, биоосновный полимер, образующий нижний слой или нижние слои защитной пленки представляет собой  биоосновный полиэтилен (ПЭ), и предпочтительно полиэтилен низкой плотности с плотностью ниже 0,930 г/см, предпочтительно 0,925 г/см.
3
3
Если необходимо, то могут быть использованы и другие виды полиэтилена, такие как полиэтилен средней плотности (ПЭСП) с плотностью приблизительно 930-940 г/см, или полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) с плотностью 940-970 г/см.
Согласно полезной модели, для формирования нижних слоев защитной пленки, дополнительно к вышеупомянутым видам полиэтилена также могут быть использованы другие биоосновные полимеры, такие как полипропилен (ПП), полиамид (ПА), полистирол (ПС), поливинилхлорид (ПВХ), поливинилацетат (ПВА), полиакриловая кислота (ПАК), полиуретаны (ПУ) и комбинации перечисленных полимеров.
2
Согласно некоторым вариантам осуществления, вес квадратного метра защитной пленки, соответствующей вышеупомянутой структуре, составляет 7-90 г/м
Согласно некоторым вариантам осуществления, общая толщина защитной пленки, соответствующей вышеупомянутой структуре, составляет 15-150 мкм, а ширина, соответственно, 10-2000 мм.
Задача полезной модели заключается в создании защитной пленки, содержащей дополнительно к нижнему слою (или нижним слоям) также и верхнего слоя, покрывающего указанный нижний слой (или нижние слои). Согласно варианту осуществления, верхний слой защитной пленки таким образом сформирован адгезивом, который представляет собой акриловый адгезив, устойчивый к ультрафиолетовому излучению, предпочтительно акриловый адгезив на водной основе, устойчивый к ультрафиолетовому излучению.
Согласно другому варианту осуществления, верхний слой защитной пленки сформирован адгезивом, который представляет собой адгезив на основе каучука, например адгезив на основе натурального каучука.
Согласно некоторым вариантам осуществления полезной модели, в структуре вышеупомянутой защитной пленки формируют рисунки, знаки или символы, например, путем печати. Это позволяет легко индивидуализировать защитную пленку, например, изобразив логотип компании.
Соответствующая полезной модели защитная пленка пригодна для защиты поверхностей, выполненных из любых материалов. Таким образом, защитная пленка может быть использована для защиты металлических поверхностей, стеклянных, пластмассовых поверхностей, поверхностей ламината, деревянных поверхностей, бумажных и картонных поверхностей.
В предпочтительном варианте, соответствующую полезной модели защитную пленку можно изготовлять посредством экструзии. Одна из наиболее предпочтительных технологий - это процесс получения пленки экструзией с раздувкой, выполняемый на традиционно известном оборудовании.
Многослойные, например, трехслойные защитные пленки предпочтительно изготовлены путем совместной экструзии. Совместная экструзия - это экструзионный метод, в котором два или более экструдеров доставляют пропускаемую пластическую массу к одной экструзионной головке, чтобы внутри головки связать потоки вместе и тем самым сформировать единый продукт экструзии.
Согласно одному варианту осуществления, совместная экструзия позволяет комбинировать в структуре защитной пленки различные свойства сырьевых материалов, такие как эластичность или жесткость, химическую стойкость, газопроницаемость и т.п.
Соответствующую полезной модели защитную пленку можно распределять по защищаемому предмету и/или наклеивать на предмет, например, посредством ламинирования. Защитные пленки могут быть классифицированы по уровню их прилипания, как пленки низкой, средней и высокой степени прилипания, а также защитные пленки очень высокой степени прилипания в зависимости от типа защитной пленки, защищаемого материала, способа изготовления, внешних факторов и т.п.
Соответствующую полезной модели защитную пленку можно распределять по чистовым поверхностям, например, по поверхностям с покрытием или окрашенным поверхностям, а также по поверхностям без чистовой обработки или иным шероховатым поверхностям.
Пример 1 (сравнительный)
1. Структура биоосновной защитной пленки, в которой биополимером является биоосновный полиэтилен, полученный из сахарного тростника, и имеющий в своем составе по меньшей мере 50% возобновляемого материала. Структура содержит три нижних слоя, а также верхний слой, сформированный на нижних слоях, и содержащий устойчивый к ультрафиолетовому излучению акриловый адгезив на водной основе. Пленка светлая, прозрачная и стойкая к ультрафиолетовому излучению.
Технические данные
2
Толщина пленки: 45 мкм ±15%; вес квадратного метра пленки: 7-90 г/м.
2. Полиолефиновая защитная пленка, полученная из нефтяного сырья, с верхним слоем, состоящим из устойчивого к ультрафиолетовому излучению акрилового адгезива на водной основе. Пленка светлая, прозрачная и стойкая к ультрафиолетовому излучению.
Технические данные
2
Толщина пленки: 45 мкм ±15%; вес квадратного метра пленки: 7-90 г/м.
Объем полезной модели определен прилагаемой формулой полезной модели. Однако специалистам в данной области должно быть понятно, что детали определенных отличительных признаков полезной модели можно в некоторой степени изменять в рамках общей идеи полезной модели в зависимости от варианта осуществления полезной модели.