CN103289161B - 防尘膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于保护汽车表面的防尘膜。具体是含有聚乙烯树脂和特定聚烯烃弹性体而透湿性、透气性和弹性优秀，且不产生划伤不粘贴在汽车表面的防尘膜。

Description

防尘膜
技术领域
本发明涉及用于保护汽车表面的防尘膜。具体是含有聚乙烯树脂和特定聚烯烃弹性体而透湿性、透气性和弹性优秀，且不产生划伤不粘贴在汽车表面的防尘膜。
背景技术
汽车出库时一般使用防止涂层表面被划伤和防尘的盖子即塑料膜保护其表面，而且大部分都使用裹膜（Wrap guard film）和称作泰维克（TYVEK）的原材料制作。
裹膜（Wrap guard film）是用聚乙烯（Polypropylene）和聚烯烃（Polyethylene）组成的自粘保护膜，汽车出库时完全粘在车辆表面。使用裹膜时需要做一些防止产生皱纹或气泡的工作，因为产生皱纹或气泡，内部有水分产生水滴而容易在车辆表面上留下损害痕迹。而且长时间粘贴着会产生氧化而在车辆表面留下痕迹。
泰维克（TYVEK）是用杜邦公司制造的高密度聚乙烯（High DensityPolyethylene）编织制造的薄膜，具有高强度、物理性质不易变化、耐浮力的特点，而且是编织的，所以通向外部的孔多具有易于水分蒸发的优点。泰维克是用定向聚乙烯薄膜纤维的多重丛丝条制造的纺粘纤维状片，片的强度、抗扯力（tear resistance）和穿透性很好地融合在一起而被广泛应用。
但目前市售的泰维克存在价格昂贵、灰尘通过孔易粘在车体、材质较硬而不易盖在车上、容易划伤车体等问题。
因此本发明人申请注册的韩国专利注册第10-0961263号（2010.05.26）是为解决所述问题，提供了一种通气性优秀的防尘膜，其中包含的(a)线性低密度聚乙烯树脂为10 ~30重量%； (b)中密度聚乙烯树脂为20 ~ 35重量%；(c)碳酸钙为45 ~ 55重量%。
在先技术文献
专利文献：
(专利文献0001) 韩国注册专利第10-0961263号(2010.05.26)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种比传统的防尘膜更有弹性，无机粒子的脱离现象较少的防尘膜。
而且本发明的目的在于提供一种具有适合用于保护汽车涂膜的强度，且具有透湿性、透气性的防尘膜。
技术方案
本发明涉及防尘膜，包括：低密度聚乙烯4 ~ 15 重量%，中密度聚乙烯30 ~ 45重量%，高密度聚乙烯4 ~ 8重量%，聚烯烃弹性体3 ~ 20 重量%，无机填料40 ~ 55重量%。
本发明涉及防尘膜，其中还包括表面活性剂母料1~10重量%，该表面活性剂母料包括表面活性剂20 ~ 40重量%和低密度聚乙烯60 ~ 80 重量%。
本发明涉及还包括从乙烯和甲基丙烯酸的共聚物、乙烯和丙烯酸的共聚物中选择的离聚物或硬脂酸，占防尘膜的1~10重量%。
有益效果
本发明的防尘膜弹性非常强，无机粒子不易脱离，贴在汽车涂膜后绝不出现无机粒子粘在汽车涂膜上或产生划伤的问题。
本发明的防尘膜可以提供一种透湿性和透气性较强，即使暴露在户外，颜色或者物理性质也不会发生变化，不粘或者磨擦力低的汽车涂膜保护用聚乙烯薄膜，且提供机械性强度高，具有弹性且柔软的防尘薄膜。
本发明还可以提供防止新车在运输途中车辆涂层表面粘上污物或涂装表面被划伤的薄膜。
附图说明
图1是本发明实施例1的薄膜FE-SEM(1000倍)图片；
图2是本发明实施例1的将薄膜粘在汽车涂膜上并重新除去时的图片；
图3是本发明实施例7的薄膜FE-SEM(1000倍)图片；
图4是将本发明实施例7的薄膜粘贴在汽车涂膜并重新除去时的图片；
图5是本发明比较例1的薄膜FE-SEM(1000倍)图片；
图6是将本发明比较例1的薄膜贴在汽车涂膜并重新除去时的图片。
具体实施方式
下面对本发明详细地进行描述。
本发明的第一样态是包含低密度聚乙烯4 ~ 15重量%，中密度聚乙烯30 ~ 45重量%，高密度聚乙烯4 ~ 8重量%，聚烯烃弹性体3 ~ 20重量%，无机填料40 ~ 55重量%。
本发明的第二样态是包含低密度聚乙烯4 ~ 15重量%, 中密度聚乙烯30 ~ 45重量%和高密度聚乙烯4 ~ 8重量%, 聚烯烃弹性体3 ~ 20重量%, 无机填料40 ~ 55重量%和表面活性剂母料1 ~ 10重量%。所述表面活性剂母料含有表面活性剂20 ~ 40重量%和低密度聚乙烯60 ~ 80重量%。
本发明的第三样态是包含低密度聚乙烯4 ~ 15重量%, 中密度聚乙烯30 ~ 45重量%和高密度聚乙烯4 ~ 8重量%, 聚烯烃弹性体3 ~ 20重量%, 无机填料40 ~ 55重量%，以及从乙烯和甲基丙烯酸的共聚物、乙烯和丙烯酸的共聚物中选择的离聚物或硬脂酸1~10重量%。
本发明的第四样态是包含低密度聚乙烯4 ~ 15重量%,中密度聚乙烯30 ~ 45重量%和高密度聚乙烯4 ~ 8重量%, 聚烯烃弹性体3 ~ 20重量%, 无机填料40 ~ 55重量%，以及从乙烯和甲基丙烯酸的共聚物、乙烯和丙烯酸的共聚物中选择的离聚物或硬脂酸1~10重量%。所述表面活性剂母料包含表面活性剂20 ~ 40重量%和低密度聚乙烯60 ~ 80重量%。
所述第一样态至第四样态仅用于说明本发明，并不是对其进行限制。
下面对本发明的各个构成因素进一步详细进行说明。
（低密度聚乙烯)
本发明中所述低密度聚乙烯具有弹性，用于提高生产能力，优选地，在4 ~ 15重量%之间可以满足对物理性质的要求。更优选地在6~8重量%之间。小于4重量%则使用性低，生产能力下降，超过15重量%则物理性质减少而无法体现出产品具有的特殊性质。
具体说明就是，使用熔融指数在7.0 ~ 14.0g/10min(190℃, 2.16kg)之间，密度在0.915 ~ 0.920之间，更优选地使用熔融指数在7.5 ~ 7.7g/10min(190℃, 2.16kg)之间，密度在0.917 ~ 0.919之间的，就可以制造出机械性物理性质或受紫外线热化等物理性质不易弱化的薄膜。所述低密度聚乙烯的商业化例子为韩和石油化学的Grade 955，但并不限于此。
(中密度聚乙烯)
本发明中所述中密度聚乙烯是为赋予薄膜机械性物理性质而使用，优选地在30~45重量%之间，更优选地在35 ~ 40重量%之间。小于30重量%，不足以体现需求强度，超过45重量%，薄膜***而达不到弹性要求。
进一步说明，使用熔融指数在2.0 ~ 5.0g/10min(190℃, 2.16kg)之间，密度范围在0.928 ~ 0.936之间的可以提高机械性物性，更优选地，使用熔融指数在3.0 ~ 5.0g/10min(190℃,2.16kg)之间， 密度在0.930 ~ 0.932之间的则所制造的薄膜即使暴露在户外，颜色或物理性质的变化小，无机粒子不易脱离，符合使用目的。所述中密度聚乙烯的商业化例子为SK综合化学的RG300U, FT-811等，但并不限于此。
(高密度聚乙烯)
本发明中所述高密度聚乙烯是为提高薄膜的强度而使用，其使用含量是在4~8重量%之间，更优选地在5 ~ 7重量%之间使用即可达到所述目的。小于4重量%，无法达到强度要求，重量百分率超过8%，则太硬而容易导致车辆表面产生划伤。
进一步说明，熔融指数在6.0 ~ 8.5g/10min(190℃, 2.16kg)之间，密度在0.960~ 0.965之间，可以体现出产品需求的薄膜强度。更优选地，熔融指数在7.0 ~ 8.5g/10min(190℃, 2.16kg)之间，密度在0.962 ~ 0.963之间。所述高密度聚乙烯的商业化例子为SK综合化学的JH910等，但并不限于此。
(聚烯烃弹性体)
本发明中所述聚烯烃弹性体用于防止无机粒子脱离现象，提高弹性，其在3 ~ 20重量%之间，更优选地，在5 ~ 10重量%之间。小于3重量%则无法达到防无机粒子脱离和弹性要求，超过20重量%则弹性太高而强度反而降低。
更具体是，优选地使用熔融温度（Tm）在50℃以上的，则在户外高温下暴露时可以防止粘在汽车涂膜表面。更具体是，优选地使用熔融温度（Tm）在50 ~ 90℃之间的，则薄膜易于除去。
所述聚烯烃弹性体是可以使用利用茂金属催化剂聚合的乙烯和（C3~C15）α-烯烃、与非共价二烯烃单体的聚合物弹性体，优选地使用熔融指数在0.9 ~1.1g/10min(190℃,2.16kg)之间, 密度在0.870 ~ 0.908之间的，则其弹性可以达到使用要求，且防无机粒子脱离效果优秀。所述聚烯烃弹性体的商业化例子为Dow Chemical公司的Engage 8540、Engage 8100、LG化学公司的Lucene LC-100、Lucene LC-170，但并不限于此。
(无机填料)
本发明中所述无机填料是制造薄膜时在定向过程中形成通气孔而赋予薄膜通气性和透湿性，因此有涂层的或者没有涂层的均可使用。使用没有涂层的无机填料利于提高通气性，使用没有涂层的无机填料则使用性优秀而薄膜的机械特性突出。
具体举例说明就是可以从碳酸钙、硅石、硫酸钡、硫酸镁、硫酸钙、滑石、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、云母、沸石、硅藻土、碳酸镁、黏土中选择一种或两种以上的混合物使用，尤其是使用碳酸钙为宜。所述无机填料是使用平均粒径规格在1.5 ~ 4.0μm之间，更优选地使用2.0~3.0μm之间的就可以制造出具有不损害薄膜的物理性质且通气性优秀的薄膜。平均粒径小于1.5μm的则通气性良好，大于4.0μm则在薄膜制造过程中容易产生撕裂、孔以及强度低下等现象。
其含量是，优选地使用在40 ~ 55重量%之间的，可以发挥所述范围内对透湿度和通气性的要求。
(表面活性剂母料)
本发明是可以按需增加表面活性剂母料，减少与车辆表面的接触而赋予抗静电性，减少薄膜的无机粒子脱离的现象。表面活性剂与其它树脂一起熔融挤压制造成薄膜时，因混炼性不好而分散不均匀，还会产生向薄膜表面移动的问题，因此本发明是以母料形态制造使用为特征。所述表面活性剂母料包含表面活性剂20 ~ 40重量%和低密度聚乙烯60 ~80重量%。
所述表面活性剂可以使用普通的表面活性剂，但优选地，将甘油脂肪酸酯（Glycerin Fatty Acid Ester）、脂肪胺（Fatty Amine）分别或者混合使用，混合使用时可以以1 ~ 99 : 99 ~ 1重量比混合使用。
所述低密度聚乙烯是使用与前述的低密度聚乙烯相同的，但也可以使用其它的。
所述母料是可以将表面活性剂20 ~ 40重量%和低密度聚乙烯60 ~ 80重量%混合制造，具体是优选地在150 ~ 210℃的温度下以40 ~ 60 Bar的压力混合制造。
所述表面活性剂母料的含量是其重量百分率可以在1 ~ 10重量%之间，优选地是在4 ~ 8重量%之间，从而达到在所述范围下防止无机粒子脱离的使用目的，而且防止接触汽车涂膜的效果也突出。
(离聚物)
本发明是可以按需将离聚物增加1~10重量%。所述离聚物是将乙烯和甲基丙烯酸，丙烯酸和乙烯用金属离子进行离子交联的共聚物，熔融指数优选地在0.1 ~10g/10min(190℃, 2,160g)之间。离聚物用于制造机械性强度和弹性柔和的薄膜。增加离聚物可以进一步加强碳酸钙的分散性。小于1重量%则效果不明显，超过10重量%则成本上升而不宜采纳。
(硬脂酸)
本发明是按需再增加硬脂酸或其盐使用，从而提高聚乙烯树脂和无机填料的混炼性，以加强与其它添加剂的混炼性。优选地，使用在1 ~ 10 重量%，可以提高混炼性。
(其它添加剂)
本发明的所述薄膜即使没有特别提示，也可以从一般使用的白色颜料、UV稳定剂、防氧化剂、紫外线吸收剂、湿润剂、香料和润滑剂中至少选择一种添加剂成分添加进去，其使用量是优选地不超过总含量的7重量%为宜。更优选地在3~6重量%之间。
下面举例对本发明具体地进行说明，但本发明不限于以下实施例。
按以下方法测定以下物理性质。
1) 抗拉强度(N/25mm)
使用英斯特朗（Instron）公司的万能材料试验仪，对宽25mm、长100mm的薄膜块以20mm/min的伸长速度进行试验，从机械方向（MD）和横向测量出破裂时的强度和伸长率。
2) 伸长率(%)
使用英斯特朗（Instron）公司的万能材料试验仪，对宽25mm、长100mm的薄膜块以20mm/min的伸长速度进行试验，从机械方向（MD）和横向测量出破裂时的强度和伸长率。
3) 透湿度(g/m2·day)
按照ASTM E 96-63测量。
4)弹性
用触摸感进行评估，A代表非常有弹性且平滑，B代表有弹性且平滑，C代表坚硬粗糙。
5)划伤
粘贴在汽车涂膜上，使足球从1m的高度自由落下。此过程反复进行10次后剥离薄膜用肉眼观察涂膜是否产生划伤。
[实施例1]
使用熔融指数7.7g/10min(190℃, 2.16kg)，密度0.919的韩和石油化学Grade955(以下简称LDPE-1)作为低密度聚乙烯。
使用熔融指数5.0g/10min(190℃, 2.16kg)，密度0.930的SK综合化学RG300U(以下简称MDPE-1)作为中密度聚乙烯。
使用熔融指数8.5g/10min(190℃, 2.16kg)，密度0.962的SK综合化学的JH910(以下简称HDPE-1)作为高密度聚乙烯。
使用熔融指数1.0g/10min(190℃, 2.16kg)，密度0.870的Dow Chemical公司的Engage8100(以下简称POE-1)作为聚烯烃弹性体。
使用涂层硬脂酸的碳酸钙（平均粒径1.5㎛, Yabashi Korea, YK-1C）作为无机填料。
将所述低密度聚乙烯（LDPE-1）6重量%、中密度聚乙烯（MDPE-1）30重量%、高密度聚乙烯（HDPE-1）5重量%、聚烯烃弹性体（POE-1）5重量%和碳酸钙54重量%放入享舍尔混合机，然后用二轴混炼机用220℃的温度混炼约3分钟之后制造成坚硬小球。
将所述坚硬小球在T形挤压机用240℃的温度熔化成型为薄膜，然后将此薄膜用60℃的温度加热后在预热轧辊和牵伸辊之间沿纵向牵伸1.5倍，沿横向牵伸1倍获得定量达100g/㎡的薄膜。然后测定薄膜的物理性质记录在表1。图1是利用FE-SEM将制造的薄膜表面放大1000倍的图片。
如图1所示，气孔小，均匀，且表面光滑。
而且将所述薄膜粘在汽车的前方引擎罩部分的涂膜之上，然后将500ml水倒在薄膜上，使脱离条件更加恶劣。然后在户外放置10小时。然后剥开汽车的涂膜并用图2表示。如图2所示，碳酸钙的表面完全没有发生脱离现象。
[实施例2 ~ 6]
如下表1所述，除了含量范围不同之外，使用与实施例1同样的原料，用同样的方法制造。制造薄膜后测定其物理性质记录在下表1。
[表1] (单位:重量%)
如表1所述，本发明的实施例中没有发生划伤，强度和透湿度优秀，无机粒子没有发生脱离现象。
[实施例7 ~ 12]
如下表2，除了含量范围不同之外，使用与实施例1同样的原料，用同样的方法制造。制造薄膜后测定其物理性质记录在下表2。
[表 2] (单位 : 重量%)
如表2所述，无机粒子没有发生脱离现象，弹性强，强度和透湿度优秀。
[实施例13]
除了使用熔融指数 1.0g/10min(190℃, 2.16kg), 密度0.900的LG化学公司的Lucene LC-100（以下简称POE-2)作为聚烯烃弹性体之外，其它的与所述实施例1同样的条件下进行试验。制造薄膜后测量物理性质记录在表3。而且利用FE-SEM将制造的薄膜放大1000倍之后用图3表示。如图3所示，气孔小，均匀，表面光滑。
而且将所述薄膜粘贴在汽车的前方引擎罩部分的涂膜之上，然后将500ml的水倒在薄膜上，使脱离条件更加恶劣。然后在户外放置10小时。然后剥开汽车的涂膜并用图2表示。如图4所示，碳酸钙的表面完全没有发生脱离现象。
[实施例14 ~ 15]
如下表3，除了含量范围不同之外，使用与实施例13同样的原料，用同样的方法制造。制造薄膜后测定其物理性质记录在下表3。
[表3](单位: 重量%)
如表3所示，聚烯烃弹性体的含量增加，薄膜的弹性随之提高。
[实施例16 ~ 17]
用20重量%的表面活性剂（甘油脂肪酸酯：脂肪胺重量比为3：7）和低密度聚乙烯（LDPE-1）80重量%混合制作成母料。（以下简称S-M/B）
除所述母料按下表4的含量使用之外，其它的按照与实施例1同样的方法制造薄膜。制造薄膜后测定其物理性质记录在下表4。
[实施例18 ~ 19]
使用熔融指数1.3 g/10min(190 ℃, 2.16 Kg), 密度0.940 g/cm3的杜邦公司的Surlyn 1601作为离聚物。
除所述离聚物按下表4的含量使用之外，其它的使用与实施例1同样的方法制造薄膜。制造薄膜后测定其物理性质记录在下表4。
[表4] (单位: 重量%)
如表4所示，含有表面活性剂母料或离聚物时物理性质量均匀性进一步得到提高。
[比较例1]
除了没有使用所述实施例1中的聚烯烃弹性之外，其它的使用与实施例1相同的方法制造薄膜。制造薄膜后测定其物理性质用表5显示。并用FE-SEM将制造的薄膜放大1000倍之后用图5显示。从图5中可看出，形成的气孔大小不均匀，表面不光滑。
而且将所述薄膜粘贴在汽车的前方引擎罩部分的涂膜之上，然后将500ml的水倒在薄膜上，使脱离条件更加恶劣。然后在户外放置10小时。然后剥开汽车的涂膜并用图6显示。如图6所示，碳酸钙的表面已发生脱离现象，还可以观察到如白线和水波纹的脱离现象。
[比较例2 ~ 6]
如下表5的合成方法制造薄膜，将其物理性质记录在下表5。
[表5] (单位: 重量%)
如表5所示，比较例1是透湿度太高，灰尘等异物有可能渗透薄膜内部，发生无机粒子脱离的现象。比较例2至比较例3也是透湿度太高，灰尘等异物有可能渗透薄膜内部，发生无机粒子脱离的现象。比较例4是弹性低，出现划伤。比较例5和比较例6是透湿度太低，薄膜粘在汽车涂膜上而通气性不良，进而无机粒子发生脱离的现象，汽车涂膜表面还产生斑点。

Claims (4)

1.一种防尘膜，其特征在于，包括：
低密度聚乙烯4 ~ 15 重量%，中密度聚乙烯30 ~ 45重量%，高密度聚乙烯4 ~ 8重量%，聚烯烃弹性体3 ~ 20 重量%，无机填料40 ~ 55重量%；
所述低密度聚乙烯的熔融指数为7.0 ~ 14.0g/10min(190℃, 2.16kg), 密度为0.915~ 0.920g/ cm3；
所述中密度聚乙烯的熔融指数为2.0 ~ 5.0g/10min(190℃, 2.16kg), 密度为0.928~ 0.936g/ cm3；
所述高密度聚乙烯的熔融指数为6.0 ~ 8.5g/10min(190℃, 2.16kg), 密度为0.960~ 0.965g/ cm3；
所述聚烯烃弹性体是使用茂金属催化剂聚合的乙烯和C3~C15的α-烯烃、非共价二烯烃单体的聚合物弹性体；
所述聚烯烃弹性体的熔融指数为0.9 ~ 1.1g/10min(190℃, 2.16kg), 密度为0.870~ 0.908g/ cm3。
2.根据权利要求1所述的防尘膜，其特征在于，
所述防尘膜还包括表面活性剂母料1 ~ 10重量%，所述表面活性剂母料包括表面活性剂20 ~ 40重量%和低密度聚乙烯60 ~ 80重量%。
3.根据权利要求1所述的防尘膜，其特征在于，
所述无机填料是从碳酸钙、硅石、硫酸钡、硫酸镁、硫酸钙、滑石、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、云母、沸石、硅藻土、碳酸镁、黏土中选择的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的防尘膜，其特征在于，
所述防尘膜还包括从乙烯和甲基丙烯酸的共聚物、乙烯和丙烯酸的共聚物中选择的离聚物或硬脂酸1~10重量%。
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