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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Trennlage (Release Liner) für ein Klebeband, das dazu verwendet wird, Komponenten an Paneelen und Strukturen anzubringen.
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HINTERGRUND
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Ein Klebeband wird häufig zum Anbringen verschiedener Ornament-, Schutz- und Baukomponenten an Objekten, wie Innen- und Außenpaneelen in Fahrzeugen sowie Gebäudestrukturen, verwendet. Das Klebeband wird allgemein an der Komponente, die anschließend an dem Hauptpaneel angebracht werden soll, befestigt und mit dieser ausgeliefert.
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Das Klebeband wird häufig mit einer Trennlage versehen, die als eine Schutzschicht wirkt, um die Klebstofffläche des Bandes während der Auslieferung und Handhabung der Komponente abzuschirmen. Typischerweise ist die Trennlage so konfiguriert, dass sie von dem Klebeband entfernt werden kann, um die Klebstofffläche kurz vor einem Anbringen der Komponente an dem Hauptpaneel aufzudecken.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist hier ein Klebeband offenbart, das eine Basisbandschicht, eine Klebstoffschicht und eine Trennlage aufweist. Die Klebstoffschicht ist an der Basisbandschicht aufgebracht und weist eine klebrige Fläche auf. Die Trennlage ist an der klebrigen Fläche angeordnet und auch zur Entfernung von der Basisbandschicht konfiguriert, um dadurch die klebrige Fläche aufzudecken oder freizulegen. Die Trennlage ist aus einem Film hergestellt, der durch eine Mikrostruktur gekennzeichnet ist, die Polymerketten mit einer multiaxialen Orientierung aufweist, so dass die Trennlage in mehreren nicht parallelen Richtungen eine im Wesentlichen äquivalente Festigkeit besitzt.
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Die Polymerketten der Mikrostruktur können eine biaxiale Orientierung besitzen, so dass die Trennlage in zwei Richtungen eine ausreichend äquivalente Festigkeit besitzt.
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Die Trennlage kann durch eine Breite und eine Länge definiert sein, so dass ein Anteil der Polymerketten in der Richtung entlang der Breite orientiert sein kann und ein anderer Anteil der Polymerketten in der Richtung entlang der Länge orientiert ist.
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Die Trennlage kann eine Abziehlasche aufweisen, die derart konfiguriert ist, dass sie zur Entfernung der Trennlage von der Basisbandschicht abgezogen wird. Die Abziehlasche kann entlang der Länge der Trennlage angeordnet sein.
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Der Film kann aus Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET) aufgebaut sein.
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Es ist auch ein Verfahren zum Anbringen einer Komponente an einem Paneel über das Klebeband offenbart.
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Das Verfahren umfasst, dass das Klebeband an der Komponente befestigt wird, die Trennlage von der Basisbandschicht entfernt wird, um dadurch die klebrige Fläche aufzudecken, und die Komponente an dem Paneel durch Pressen der klebrigen Fläche an das Paneel angebracht wird.
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Das Paneel kann an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein. Das Paneel kann eine Fahrzeugtür, ein Fahrzeugeinstiegspaneel oder ein Spoiler einer Heckklappe oder ein Holmformstück eines Lieferwagens sein.
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Das Paneel kann auch in dem Inneren der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein.
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Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsform(en) und besten Mode(n) zur Ausführung der beschriebenen Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und angefügten Ansprüchen offensichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, das Außen- und Innenpaneele mit Komponenten aufweist, die daran über ein Klebeband gemäß der Offenbarung angebracht sind.
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2 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs, das Außenpaneele mit Komponenten aufweist, die daran über ein Klebeband gemäß der Offenbarung angebracht sind.
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3 ist eine schematische Darstellung einer Schnittansicht des Klebebandes, das an einer der in den 1 und 2 gezeigten Komponenten befestigt ist, wobei das Band eine Trennlage gemäß einer Ausführungsform aufweist.
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4 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht des in 1 gezeigten Klebebandes, wobei das Band eine Trennlage aufweist, die eine Mikrostruktur besitzt, die durch Polymerketten definiert ist, die in einer biaxialen Orientierung angeordnet sind.
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5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Anbringen einer Komponente an einem Paneel (wie in den 1 und 2 gezeigt ist) über das in den 3 und 4 gezeigte Klebeband zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten betreffen, zeigt 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs 10, das eine Fahrzeugkarosserie 12 aufweist. Die Fahrzeugkarosserie 12 weist zusätzlich Außenpaneele auf, die an einem vorderen Ende 14, an einem rückwärtigen Ende 16 wie auch einer linken Karosserieseite 18 und einer rechten Karosserieseite 20 positioniert sind. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Außenpaneel 14-1 an dem vorderen Ende 14 positioniert, das Außenpaneel 16-1 ist an dem rückwärtigen Ende 16 positioniert, das Außenpaneel 18-1 ist an der linken Karosserieseite 18 positioniert und das Außenpaneel 20-1 ist an der rechten Karosserieseite 20 positioniert. Das Außenpaneel 18-1 kann zumindest eine linke Seitentür 18-2 und auch ein linkes Seiteneinstiegspaneel 18-3 aufweisen. Gleichermaßen kann das Außenpaneel 20-1 zumindest eine rechte Seitentür 20-2 und auch ein rechtes Seiteneinstiegspaneel 20-3 aufweisen. Obwohl in 1 auf jeder Seite der Außenpaneele 18-1 und 20-1 eine Tür gezeigt ist, kann jedes Außenpaneel nach Bedarf eine beliebige Anzahl von Türen aufweisen.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 10 auch einen Innenraum 22 auf, der derart konfiguriert ist, einen Fahrer des Fahrzeugs wie auch Fahrgäste aufzunehmen. Der Innenraum 22 weist eine Mehrzahl von Innenpaneelen auf, einschließlich beispielsweise ein Paneel 22-1, das an der Innenseite der Tür 18-2 angeordnet ist. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann ein ähnliches Paneel an der Innenseite der Tür 20-2 angeordnet sein. Das Fahrzeug 10 weist zusätzlich einen Antriebsstrang 23 auf, der derart konfiguriert ist, das Fahrzeug über Vorderräder 24, Hinterräder 26 oder über alle vier Räder 24 und 26 anzutreiben. Ferner weist das Fahrzeug 10 ein elektrisches System 28 auf, das eine Energiespeichervorrichtung 30 besitzt, wie eine oder mehrere Batterien, die derart konfiguriert sind, elektrische Ladung aufzunehmen. Das elektrische System 28 ist derart konfiguriert, elektrischen Strom zum Betrieb verschiedener Fahrzeugsysteme zu liefern, wie Fahrzeug-Frontscheinwerfer 32, Heckleuchten 34, ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs-(HVAC-)System sowie ein Fahrzeuginfotainmentsystem, von denen keines gezeigt ist, die jedoch dem Fachmann bekannt sind.
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Mit fortgesetztem Bezug auf 1 weist das Fahrzeug 10 auch eine Komponente 36 auf, die derart konfiguriert ist, dass sie an einem Paneel, wie dem Paneel 18-1, 20-1 oder 22-1 über ein Klebeband 38, das an der Komponente befestigt ist, befestigt, d. h. angebracht werden kann. Somit kann die Komponente 36-1 an entweder der linken Seitentür 18-2 oder der rechten Seitentür 20-2 befestigt werden. Die repräsentative Komponente 36 kann ein Karosserieseitenformstück sein, das an dem Paneel 20-1 in 1 befestigt gezeigt ist. Das Fahrzeug 10 kann als ein Lieferwagen, wie in 2 gezeigt ist, konfiguriert sein. In einem solchen Fall kann die Komponente 36 ein Spoiler für eine Heckklappe 16-2 oder ein Randschutz für eine Pritsche 16-3 des Lieferwagens sein. Mit weiterem Bezug auf 1 kann die Komponente 36 auch ein Innenverkleidungsstück aufweisen, das an einer der Innenpaneelen befestigt ist, wie dem Paneel 22-1, das zu Funktions- wie auch Ornamentzwecken verwendet werden kann, wie ein Emblem, das das Fahrzeugmodell identifiziert. Die oben gelisteten Versionen von Komponenten 36 sind nur in repräsentativem Sinne beschrieben und sind nicht als Beschränkung für die Typen von Komponenten zu sehen, die über das Klebeband 38 befestigt werden können.
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Wie in 3 gezeigt ist, weist das Klebeband 38 eine Basisbandschicht 40 auf. Das Klebeband 38 weist auch eine erste Klebstoffschicht 42-1 und eine zweite Klebstoffschicht 42-2 auf, wobei die erste und zweite Klebstoffschicht auf gegenüberliegenden Seiten der Basisbandschicht 40 aufgebracht sind. Die erste Klebstoffschicht 42-1 ist zur Befestigung des Klebebandes 38 an der Komponente 36 verwendet, während die zweite Klebestoffschicht 42-2 eine klebrige Fläche 44 aufweist, die zur Befestigung der Komponente 36 an dem Paneel 18-1, 20-1 oder 22-1 freigelegt werden muss. Das Klebeband 38 weist zusätzlich eine Trennlage 46 auf, die an der klebrigen Fläche 44 angeordnet ist. Die Trennlage 46 ist derart konfiguriert, die klebrige Fläche 44 vor Schaden und Kontamination während der Handhabung des Klebebandes 38 abzuschirmen und zu schützen, was das Befestigungsvermögen des Klebebandes reduzieren kann, bevor die Komponente 36 an dem geeigneten Paneel angebracht worden ist. Die Trennlage 46 ist auch so ausgelegt, dass sie von der Basisbandschicht 40 entfernt werden kann, wodurch die klebrige Fläche 44 zur Anbringung der Komponente 36 damit an dem Paneel 18-1, 20-1 oder 22-1 aufgedeckt oder freigelegt wird. Um die Entfernung der Trennlage 46 von der Basisbandschicht 40 zu unterstützen, weist die Trennlage eine Abziehlasche 48 auf. Die Abziehlasche 48 ist derart konfiguriert, d. h. ausgelegt und positioniert, um durch einen einzelnen oder ein speziell konfiguriertes Werkzeug (nicht gezeigt) in einer Herstell- oder Wartungsumgebung vor einer Befestigung der Komponente 36 an dem Fahrzeug 10 abgezogen zu werden. Die Trennlage 46 ist aus einem Film 50 hergestellt, der durch eine Mikrostruktur 52 gekennzeichnet ist, die Polymerketten 54 mit einer multiaxialen Orientierung aufweist. Die multiaxiale Orientierung der Polymerketten 54, die die Mikrostruktur 52 ausmacht, verleiht der Trennlage 46 eine im Wesentlichen äquivalente Festigkeit in mehreren nicht parallelen Richtungen.
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Genauer können, wie in 4 gezeigt ist, die Polymerketten 54 der Mikrostruktur 52 eine biaxiale Orientierung 56 aufweisen, so dass die Trennlage 46 eine im Wesentlichen äquivalente Festigkeit in zwei im Wesentlichen rechtwinkligen Richtungen aufweist, d. h. entlang der ersten Achse 56-1 und einer zweiten Achse 56-2. Die Trennlage 46 ist durch eine Breite 46-1, die entlang der ersten Achse 56-1 angeordnet ist, und eine Länge 46-2 definiert, die entlang der zweiten Achse 56-2 angeordnet ist. Wie aus den 3 bis 4 gesehen werden kann, ist ein Abschnitt 54-1 der Polymerketten 54 entlang der Breite 46-1 orientiert, und ein anderer Abschnitt 54-2 der Polymerketten ist in der Richtung entlang der Länge 46-2 orientiert. Demgemäß minimiert die Mikrostruktur 52 eine Tendenz der Trennlage 46 zum Reißen während ihrer Entfernung von dem Klebeband 58, insbesondere, wenn die Trennlage in einer schrägen Richtung 58 unter einem Winkel θ (wie in 4 gezeigt) relativ zu der zweiten Achse 56-2 vor dem Anbringen der Komponente 36 an dem Paneel 18-1, 20-1 oder 22-1 abgezogen wird. Beispielsweise kann der Film 50 aus Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET) aufgebaut sein, wobei jedes der beiden Materialien zum Erzeugen der notwendigen multiaxialen Orientierung von Polymerketten 54 in der Mikrostruktur 52 ein geeignetes Material wäre. Jedes von dem Polypropylen (PP) und Polyethylenterephthalat (PET) sind thermoplastische Polymere.
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Der größte Teil des kommerziellen Polypropylens (PP) ist isotaktisch, d. h. ein Polymer, dessen Bestandteilmoleküle diesem eine sich wiederholende räumliche Struktur geben. Polypropylen (PP) weist ein Zwischenniveau an Kristallinität zwischen dem von niedrigdichtem Polyethylen (LDPE) und hochdichtem Polyethylen (HDPE) auf. Polypropylen ist normalerweise fest und flexibel, insbesondere, wenn es mit Ethylen copolymerisiert ist. Derartige Eigenschaften ermöglichen, dass Polypropylen anstelle anderer konstruktiver Kunststoffe, wie ABS, verwendet wird.
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Polypropylen kann transluzent ausgebildet sein, ist jedoch oftmals opak oder unter Verwendung von Pigmenten gefärbt und weist eine gute Beständigkeit gegenüber Ermüdung auf, was PP zur Verwendung in der Trennlage 46 gut geeignet macht.
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Der Schmelzpunkt von Polypropylen tritt über einen Temperaturbereich auf, so dass ein Schmelzpunkt dadurch ermittelt werden kann, dass die höchste Temperatur eines Diagramms einer Differentialrasterkalorimetrie gefunden wird. Perfekt isotaktisches PP weist einen Schmelzpunkt von 171°C (340°F) auf. Kommerzielles isotaktisches PP besitzt einen Schmelzpunkt über einen Bereich von 160 bis 166°C (320 bis 331°F) abhängig von dem Grad, in welchem das Material ataktisch ist, d. h. wenn die Substituenten von Makromolekülen des Materials zufällig entlang der Kette angeordnet sind, sowie der Kristallinität des Materials. Syndiotaktisches oder syntaktisches PP, d. h. wenn die Substituenten der Makromoleküle des Materials abwechselnd Positionen entlang der Kette besitzen, mit einer Kristallinität von 30% weist einen Schmelzpunkt von 130°C (266°F) auf. Polypropylen (PP) kann über einen Schmelzprozess hergestellt werden. Genauer kann die Schmelzverarbeitung von Polypropylen (PP) über Strangpressen und Formen erreicht werden. Übliche Strangpressverfahren umfassen die Produktion von blasgeformten oder webgeformten Fasern, um lange Rollen zu bilden, die anschließend verwendet werden können, um Streifen für die Trennlage 46 auf Größe zu schneiden. Der Schmelzdurchfluss (MFR) oder der Schmelzströmungsindex (MFI) ist ein Maß des Molekulargewichts von Polypropylen. Der MFR hilft, zu ermitteln, wie leicht das geschmolzene Rohmaterial während der Verarbeitung fließt. Polypropylen mit höherem MFR füllt die Kunststoffform leichter während des Spritz- oder Blasform-Erzeugungsprozesses. Wenn die Schmelzenströmung zunimmt, können jedoch einige physikalische Eigenschaften wie Aufprallfestigkeit, abnehmen.
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Abhängig von der Verarbeitungs- und thermischen Historie kann kommerzielles Polyethylenterephthalat (PET) sowohl als ein amorphes (transparentes) als auch als ein semikristallines Polymer vorhanden sein. Das semikristalline Material kann transparent (Partikelgröße < 500 nm) oder opak und weiß (Partikelgröße bis zu einigen Mikrometern) abhängig von seiner Kristallstruktur und Partikelgröße erscheinen. Das Monomer von Polyethylenterephthalat (bis-β-Hydroxydterephthalat) kann durch eine Veresterungsreaktion zwischen Terephthalsäure und Ethylenglykol mit Wasser als einem Nebenprodukt oder durch eine Umesterungsreaktion zwischen Ethylenglykol und Dimethylterephthalat mit Methanol als einem Nebenprodukt synthetisiert werden. Die Polymerisierung findet durch eine Polykondensationsreaktion der Monomere (unmittelbar nach einer Veresterung/Umesterung) mit Wasser als dem Nebenprodukt statt.
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Der Herstellprozess von Polyethylenterephthalat (PET) beginnt damit, dass ein Film aus geschmolzenem Polyethylenterephthalat auf eine Kühlrolle stranggepresst wird, die den Film in den amorphen Zustand abschreckt. Anschließend wird der Film dann biaxial, d. h. entlang zwei separaten Achsen, wie Achsen 56-1 und 56-2 der Trennlage 46 durch Ziehen orientiert. Der üblichste Weg zum Erreichen einer derartigen biaxialen Orientierung erfolgt über einen sequentiellen Prozess, bei dem der Film zunächst in der Maschinenrichtung unter Verwendung erhitzter Rollen gezogen und anschließend in der Querrichtung, d. h. orthogonal zu der Verlaufsrichtung in einem erhitzten Ofen gezogen wird. Es ist auch möglich, den Film in beiden Richtungen gleichzeitig über eine speziell ausgelegte Ausstattung (nicht gezeigt) zu ziehen. Die Ziehverhältnisse für den PET-Film liegen typischerweise bei etwa 3 bis 4 in jeder Richtung.
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Sobald das Ziehen des PET-Films vollständig ist, wird der Film unter Spannung in dem Ofen bei Temperaturen typischerweise über 200°C (392°F) ”wärmegehärtet” oder kristallisiert. Der Wärmeaushärtschritt ist so ausgelegt, dass verhindert wird, dass der Film zurück in seine ursprüngliche ungedehnte Form schrumpft, während die molekulare Orientierung in der Filmebene verriegelt wird. Die Orientierung der Polymerketten ist für die hohe Festigkeit und Steifheit eines biaxial orientierten PET-Films verantwortlich, der ein typisches Young-Modul von etwa 4 GPa besitzt, und macht den PET-Film zur Verwendung in der Trennlage 46 gut geeignet. Eine andere wichtige Folge der molekularen Orientierung besteht darin, dass sie die Bildung mehrerer Kristallkerne bewirkt. Die Kristalliten, die schnell wachsen, erreichen die Grenze des benachbarten Kristalliten und bleiben kleiner als die Wellenlänge von sichtbarem Licht. Infolgedessen kann trotz seiner semikristallinen Struktur kommerziell hergestellter, biaxial orientierter PET-Film eine außergewöhnliche Klarheit zeigen.
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Wenn der biaxial orientierte PET-Film ohne jegliche Zusätze erzeugt wurde, kann die Oberfläche des Filmes so glatt werden, dass Lagen stark aneinander anhaften, wenn der Film in Rollen aufgewickelt wird. Um die Vereinfachung der Handhabung der Trennlage 46, die aus dem PET-Film erzeugt wird, zu unterstützen, werden häufig mikroskopische inerte anorganische Partikel in dem PET eingebettet, um die Oberfläche des Filmes aufzurauen.
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5 zeigt ein Verfahren 60 zum Anbringen der Komponente 36 an dem geeigneten Paneel, wie 18-1, 20-1 oder 22-1 in dem Fahrzeug 10 über das Klebeband 38. Das Verfahren startet bei Kasten 62 mit einer Befestigung des Klebebandes 38 an der Komponente 36. Nach Kasten 62 fährt das Verfahren mit Kasten 64 fort, wo es ein Entfernen der Trennlage 46 von der Basisbandschicht 40 aufweist, um dadurch die klebrige Fläche 44 aufzudecken. Nach Kasten 64 fährt das Verfahren mit Kasten 66 fort, wo es ein Anbringen der Komponente 36 an dem geeigneten Paneel durch Pressen der klebrigen Fläche 44 an das Paneel aufweist. Nach Kasten 66 kann das Verfahren mit Kasten 68 fortfahren, wo die Trennlage 46 entsorgt werden kann.
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Wie oben mit Bezug auf die 1–3 angemerkt sei, ist die Trennlage 46 an der klebrigen Fläche 44 zum Schutz der klebrigen Fläche angeordnet und zur Entfernung von der Basisbandschicht 40 konfiguriert, wodurch die klebrige Fläche zur Anbringung der Komponente damit an dem Paneel aufgedeckt wird. Wie zusätzlich oben mit Bezug auf 4 offenbart ist, ist die Trennlage 46 aus dem Film 50 aufgebaut, der durch die Mikrostruktur 52 gekennzeichnet ist, die Polymerketten 54 mit einer multiaxialen Orientierung besitzt. Eine derartige Mikrostruktur unterstützt, dass die Trennlage 46 eine im Wesentlichen äquivalente Festigkeit in mehreren nicht parallelen Richtungen aufweist, um ein Reißen der Trennlage 46 während der Entfernung derselben von dem Klebeband 38 vor der Anbringung der Komponente 36 an dem geeigneten Paneel 18-1, 20-1 oder 22-1 zu minimieren.
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Nachdem die spezifische Komponente 36 an dem geeigneten Paneel 18-1, 20-1 oder 22-1 angebracht worden ist, kann eine automatisierte Andrückeinrichtung 59 dazu verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Komponente tatsächlich voll an dem Paneel angehaftet ist. Um die obige Vorgehensweise zu bewirken, kann die Andrückeinrichtung 59 die Fläche der Komponente 36 überqueren, wie in 2 gezeigt ist.
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Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Erfindung, jedoch ist der Schutzumfang der Erfindung ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Moden und andere Ausführungsformen zur Ausführung der beanspruchten Erfindung detailliert beschrieben worden sind, sind verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung, wie in den angefügten Ansprüchen definiert ist, vorhanden.
