DE19548475A1 - Verfahren zur Bestimmung einer relativen 180 DEG Abschälfestigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer relativen 180°- Abschälfestigkeit einer flexiblen Folie, welche eine auf einem Substrat aufgebrachte Haftklebstoffschicht enthält, von der Oberfläche eines Testsubstrates relativ zu der Oberfläche eines Vergleichssubstrates. Die Erfindung betrifft weiterhin ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Testset und eine entsprechende Vorrichtung.

Zur quantitativen Bestimmung der 180°-Abschälfestigkeit wird nach ASTM D-1000-78 eine auf einem Testsubstrat unter definierten Verklebungsbedingungen aufgebracht flexible Folie, welche einen Haftklebstoffschicht enthält, mit konstanter Geschwindigkeit unter einem Winkel von 180° abgezogen. Die dazu benötigte Kraft ist ein Maß für 180°-Abschälfestigkeit.

Ein semiquantitatives Meßverfahren ist in DD 128,450 beschrieben. Dabei wird eine eine Haftklebstoffschicht enthaltende Folie unter definierten Bedingungen auf das Testsubstrat aufgebracht, welches dann in eine Haltevorrichtung eingespannt wird, wobei die Neigung des Testsubstrats zur Senkrechten variiert werden kann. An der Folie wird anschließend ein Gewicht befestigt und die Zeit gemessen, die zur Abschälung eines bestimmten Folienabschnitts vom Testkörper benötigt wird. Wenn nach diesem Verfahren die Abschälfestigkeit einer Folie von zwei verschiedenen Testsubstraten verglichen werden soll, sind hierzu zwei Messungen erforderlich. Nachteilig ist weiterhin, daß das Testsubstrat nur begrenzte Abmessungen aufweisen darf- um in der Walzenvorrichtung mit der Folie verbunden werden zu können.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem einfachen, qualitativen Meßverfahren zur Bestimmung einer relativen 180°- Abschälfestigkeit einer flexiblen Folie, welche eine auf einem Substrat aufgebrachte Haftklebstoffschicht enthält, von der Oberfläche eines Testsubstrates relativ zu der Oberfläche eines Vergleichssubstrates, wobei das Verfahren

• - einfach und ohne großen apparativen Aufwand durchführbar, sowie
• - außerhalb des Labors und
• - auch für Testsubstrate mit großen Abmessungen

anwendbar sein sollte. So muß z. B. vor einer Beklebung von Lastkraftwagenplanen mit dekorativen Folien, welche eine Haftklebstoffschicht aufweisen, geprüft werden, ob die betreffende Folie eine ausreichende Abschälfestigkeit von der Lastkraftwagenplane aufweist. Dabei kommt es nicht auf die Bestimmung eines absoluten Wertes für die Abschälfestigkeit an, ausreichend ist vielmehr die relative Bestimmung der Abschälfestigkeit von der Lastkraftwagenplane im Vergleich zu einem Testsubstrat. Diese relative Messung sollte vorteilhaft vor Ort erfolgen, ohne daß eine Probe der Lastkraftwagenplane im Labor gemessen werden muß.

Ein einfaches, kostengünstiges und ohne großen apparativen Aufwand vor Ort leicht durchführbares Verfahren zur Bestimmung einer relativen 180°-Abschälfestigkeit einer Folie, welche eine Haftklebstoffschicht enthält, von einem Testsubstrat relativ zu einem Vergleichssubstrat ist bisher im Stand der Technik nicht beschrieben worden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung einer relativen 180°- Abschälfestigkeit einer flexiblen Folie (2), welche eine auf einem Substrat (2a) aufgebrachte Haftklebstoffschicht (2b) enthält, von einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (3a) eines Testsubstrates (3) relativ zu einer im wesentlichen ebenen, der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) abgewandten und zu dieser im wesentlichen parallel orientierten Oberfläche (1a) eines Vergleichssubstrates (1), wobei die Haftklebstoffschicht unter im wesentlichen gleichen Verklebungsbedingungen so mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) verbunden ist, daß die Folie (2) mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) jeweils einen Winkel von im wesentlichen 180° bildet, und wobei die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) in Abschälrichtung parallel zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) bewegt wird.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Testset, welches die Folie (2) und mindestens ein Vergleichssubstrat (1) mit mindestens einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (1a) enthält.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung, welche umfaßt

• - ein Testsubstrat (3) mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (3a),
• - ein zur Oberfläche (3a) des Testsubstrates im wesentlichen parallel orientiertes Vergleichssubstrat (1), dessen der Oberfläche (3a) des Testsubstrates abgewandte Oberfläche (1a) im wesentlichen eben ist, und
• - eine flexible Folie (2), deren Haftklebstoffschicht (2b) so mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) verbunden ist, daß die Folie (2) mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) jeweils einem Winkel von im wesentlichen 180° bildet.

Die Fig. 1-3 bzw. 5-7 zeigen jeweils aufeinanderfolgende Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer in Fig. 4 bzw. Fig. 8 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1-4 sind Draufsichten, und die Fig. 5-8 sind die zugehörigen Längsschnitte entlang der in Fig. 1 angegebenen Linie A-A.

In Fig. 1 und 5 ist die Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) unter im wesentlichen gleichen Bedingungen mit der Haftklebschicht (2b) der Folie verbunden worden.

Die Fig. 2 und 6 zeigen, daß das Vergleichssubstrat (1) anschließend so um einen Winkel von im wesentlichen 180° relativ zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) gedreht wird, daß die klebstoffreien Rückseiten der Folie im wesentlichen übereinander liegen. Der Drehpunkt befindet sich im verklebungsfreien Übergangsbereich der Folie (2) zwischen der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) und der Oberfläche (3a) des Testsubstrates.

Die Fig. 3 und 7 zeigen, daß das Vergleichssubstrat (1) danach im wesentlichen parallel zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und längs der Linie A-A entgegen der durch Fig. 4 und 8 gegebenen Abschälrichtung verschoben wird, wobei sich die Klebstoffschicht (2b) der Folie (2) teilweise von der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates löst.

Zur Herstellung der in den Fig. 4 und 8 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Vergleichssubstrat (1) dann wiederum um einen Winkel von im wesentlichen 180° relativ zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) gedreht, so daß die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) von der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) abgewandt ist. Der Drehpunkt befindet sich im ursprünglichen, in Fig. 5 gezeigten Übergangsbereich der Folie (2) zwischen der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates und der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3). Die Drehung erfolgt erfolgt im wesentlichen verdrillungsfrei, so daß die verschiedenen Abschnitte der Folie (2) im wesentlichen übereinander liegen.

Das Testset, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt werden kann, umfaßt die flexible Folie (2) sowie mindestens ein Vergleichssubstrat (1) mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (1a).

Die flexible Folie (2), deren 180°-Abschälfestigkeit von der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) relativ zu der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates bestimmt werden soll, umfaßt ein dünnes, flexibles Substrat (2a), bei dem es sich vorzugsweise um einen Polymerfilm handelt. Bevorzugt sind z. B. ggf. substituierte Polyolefin-, Polyester-, Polycarbonat-, Polyurethan- oder Polymethacrylatfilme. Daneben können auch beschichtete Papierfilme oder flexible metallische Filme wie z. B. dünne Al- oder Cu-Filme als Substrat verwendet werden. Das Substrat ist vorzugsweise z. B. mit Hilfe von Siebdruck oder anderen Drucktechniken bedruckbar und erlaubt so die Herstellung von Graphiken und dekorativen Folien. Besonders bevorzugt als Substrat sind Polyvinylchloridfilme und Polyurethanfilme.

Das Substrat (2a) weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 10 µm und 5 mm und insbesondere zwischen 25 µm und 300 µm auf
Die Oberfläche des Substrats (2a), welche die Haftklebstoffschicht (2b) trägt, wird vorzugsweise mit chemischen Primern behandelt oder dem Corona-Verfahren unterworfen, um eine starke Haftung zwischen der Substratoberfläche und der Haftklebstoffschicht zu erzielen.

Für die Haftklebstoffschicht (2b) kann jedes Haftklebstoffmaterial verwendet werden.

Das Haftklebstoffmaterial beruht vorzugsweise auf einem Acrylathaftklebstoff, welcher aus der Gruppe von Polymeren und Copolymeren ausgewählt ist, die von Acryl- und Methacrylsäure sowie deren Derivaten wie z. B. Estern, Amiden oder Nitrilen abgeleitet sind. Es können Mischungen verschiedener Polymere und Copolymere verwendet werden. Die Polymere und Copolymere haben vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von weniger als 0°C, so daß das Haftklebstoffmaterial bei Raumtemperatur klebrig ist. Besonders bevorzugt sind Haftklebstoffe, die Homopolymere oder Copolymere enthalten von n- Butylacrylat, Isobutylacrylat, Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Isooctylacrylat, n- Octylacrylat, n-Octylmethacrylat, 2-Methylbutylacrylat, Isononylacrylat, n-Nonylacrylat, Isoamylacrylat, n.Decylacrylat, Isodecylacrylat, Isodecylmethacrylat, 4-Methyl-2- pentylacrylat, Dodecylacrylat und Isobornylacrylat. Bevorzugte acrylische Comonomere sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril und Methacrylnitril.

Zur Erhöhung der Klebrigkeit können Haftklebstoffmaterialien, welche auf Acrylat-haltige Polymeren oder Copolymeren basieren, verschiedene Harze oder Klebrigkeitsverstärker zugesetzt werden. Zusätze dieser Art sind in der Literratur beschrieben und können z. B. aus D. Satas (ed.), Handbook of pressure sensitive adhesive technology, New York, 1989, S. 567-600 entnommen werden.

Falls die Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und/oder die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) rauh sind, ist die Haftklebstoffschicht (2b) vorzugsweise relativ dick und beträgt z. B. 0.5-5 mm. Hierzu werden vorzugsweise sogenannte Schaum-Haftklebstoffmaterialien (foam pressure-sensitive adhesive) eingesetzt, welche eine poröse Struktur mit offenen und/oder geschlossenen Poren aufweisen, die durch Mischen des Haftklebstoffmaterials mit Mikrohohlkugeln wie z. B. Glas- oder Kunststoffmikrohohlkugeln oder durch Aufschäumen des Haftklebstoffmaterials mit inertem Gas wie z. B. Stickstoff erzeugt werden können. Das Schaum-Haftklebstoffmaterial weist typischerweise eine Porosität von bis zu 65 Vol.% auf. Schaumhaftklebstoffmaterialien sind z. B. beschrieben in US 4,223,067, US 4,415,615 und EP 0,257,984.

Die Haftklebstoffschicht (2b) kann vorzugsweise auch auf Gummiharzen basieren, welche eine Gummikomponente und zur Erhöhung der Klebrigkeit eine Harzkomponente umfassen. Die Gummikomponente basiert auf einem oder mehreren natürlichen Gummimaterialien wie z. B. Styrol-Butadien-Elastomeren, Styrol-Isopren-Elastomeren, Polybutadienen, Polyisobutylenen sowie Silikongummis. Die Harzkomponente umfaßt einen oder mehrere, die Klebrigkeit erhöhende Harze wie z. B. Glycerylester von hydrogenierten Harzen, thermoplastische Terpenharze, Petroleum-Kohlenwasserstoff-Harze, Coumarone-Inden- Harze, synthetische Phenolharze, Polybutene mit niedriger Molekularmasse sowie klebrige Silikonharze. Das Verhältnis aus der Masse der Gummikomponente zur Masse der Harzkomponente liegt vorzugsweise zwischen 0.2 und 5, und insbesondere zwischen 0.5 und 2.

Die beschriebenen Haftklebstoffmaterialien sollen die Erfindung lediglich erläutern und keinesfalls begrenzen. Der Fachmann kann aus dem in der Literatur beschriebenen großen Pool an Haftklebstoffen ohne weiteres andere für die vorliegende Erfindung geeignete Haftklebstoffe auswählen (s. z. B. D. Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesives, New York, 1989).

Die Haftklebstoffschicht (2b) wird vorzugsweise vor dem Gebrauch durch einen sogenannten Release Liner (Schutzfilm oder -folie) geschützt.

Die flexible Folie (2) kann neben der Haftklebstoffschicht (2b) und dem Substrat (2a) noch weitere Schichten enthalten. So kann das Substrat z. B. zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit und der Beständigkeit gegen Wasser oder Feuchtigkeit mit einer durchsichtigen Beschichtung, welche ein Polyurethanpolymer enthält, versehen sein. Darüberhinaus kann das Substrat z. B. auch auf der der Oberfläche (2b) abgewendeten Seite einen weitere Haftklebstoff aufweisen, welche mit der Haftklebstoffschicht (2b) identisch oder auch von dieser verschieden sein kann. Auf dieser zusätzlichen Haftklebstoffschicht können dann weitere Schichten aufgebracht sein. Weitere Modifikationen oder Erweiterungen des Aufbaus der flexiblen Folie (2) sind für den Fachmann offensichtlich.

Die flexible Folie (2) kann verschiedene geometrische Abmessungen aufweisen. So kann die Folie (2) z. B. in Form eines rechteckigen Streifens vorliegen, wie dies etwa in Fig. 1 gezeigt ist. Es ist aber z. B. auch möglich, daß die mit dem Vergleichssubstrat (1) bzw. mit dem Testsubstrat (3) verbundenen rechteckigen Abschnitte der Folie (2) unterschiedliche Breiten aufweisen, wobei die beiden rechteckigen Abschnitte vorzugsweise eine gemeinsame Symmetrieachse aufweisen. Diese Anordnung kann z. B. vorteilhaft sein, wenn die auf die Folienbreite bezogenen 180°-Abschälfestigkeiten auf den jeweiligen Oberflächen von Test- und Vergleichssubstrat (3) bzw. (1) sehr unterschiedlich sind. Vorzugsweise weist die flexible Folie (2) in Abschälrichtung parallele Kanten auf.

Die Abschnitte der Folie (2), welche mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) bzw. der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) verbunden sind, können identische oder auch unterschiedliche Haftklebstoffe (2b) aufweisen. Im ersteren Fall werden die 180°- Abschälfestigkeiten einer Folie (2) mit einem einheitlichen Haftklebstoff (2b) von den jeweiligen Oberflächen des Testsubstrates (3) und des Vergleichssubstrates (1) relativ zueinander bestimmt, während im letzteren Fall die 180°-Abschälfestigkeit einer der beiden Haftklebstoffschichten von einer der beiden Oberflächen (1a) bzw. (3a) mit der 180°- Abschälfestigkeit der anderen Haftklebstoffschicht von der anderen Oberfläche (2b′) verglichen wird.

Die beschriebenen Modifikationen der Folie (2) hinsichtlich des geometrischen Aufbaus oder der Zusammensetzung der Haftklebstoffschicht (2b) sind beispielhaft zu verstehen und sollen die vorliegende Erfindung erläutern, ohne sie einzuschränken. Der Fachmann kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung leicht weitere Modifikationen angeben, die im Hinblick auf eine bestimmte Aufgabenstellung optimiert sind, ohne dabei erfinderisch tätig zu werden.

Die Abmessungen der Folie (2) werden vorzugsweise im Hinblick auf die Abmessungen des Vergleichssubstrates (1) gewählt. Die Abmessung der Folie (2) in Längsrichtung beträgt typischerweise etwa mindestens das 1,5- oder 2-Fache der Abmessung des Vergleichssubstrates in der Richtung, in der die Folie aufgebracht wird, wobei eine übliche, gut handhabbare Größe des Vergleichssubstrates vorausgesetzt ist. Dadurch wird erreicht, daß die Folie (2) mit dem Vergleichssubstrat über im wesentlichen dessen ganze Länge verbunden werden kann. Die Querabmessung der Folie beträgt typischerweise etwa 0.5 mm bis 10 cm. Die genannten Abmessungen sind lediglich beispielhaft zu verstehen und können jederzeit im Hinblick auf die Abmessungen des Vergleichssubstrates (1) und/oder Testsubstrates (3) optimiert werden.

Das Vergleichssubstrat (1) kann eine Vielzahl von Materialien enthalten bzw. aus diesen bestehen wie z. B. aus Metallen, Kunststoffen oder beschichtetem Papier. Bevorzugte Metalle sind Aluminium, rostfreier Edelstahl, Messing oder Kupfer. Beispiele für geeignete Kunststoffe sind Polypropylen, Polyethylen und Polyvinylchlorid. Die für die 180°- Abschälfestigkeitsmessungen benutzte Oberfläche (1a) des Testsubstrates ist im wesentlichen eben und wird vorzugsweise definiert und reproduzierbar vorbehandelt, so z. B. durch Polieren oder Beschichten oder durch eine andere geeignete Oberflächenbehandlungs­ methode.

Das Vergleichssubstrat (1) kann verschiedenste geometrische Formen und Abmessungen aufweisen, die i.a. im Hinblick auf eine möglichst einfache Handhabbarkeit des Vergleichssubstrates (1) ausgewählt werden. Die Dicke des Vergleichssubstrates beträgt typischerweise etwa zwischen 500 µm und 5 mm, und insbesondere zwischen 500 µm und 2 mm, um zu gewährleisten, daß die Abschälwinkel von der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) im wesentlichen 180° sind. Die Abmessung des Vergleichssubstrates sollte in der Richtung, in der die Folie (2) aufgebracht wird, vorzugsweise mindestens 5 cm oder mehr betragen, damit das Vergleichssubstrat in dem in Fig. 3 und Fig. 7 gezeigten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicher gehandhabt werden kann.

Die Wahl des Materials für das Vergleichssubstrat (1) sowie dessen geometrische Abmessungen ergeben sich aus naheliegenden, rein praktischen Erwägungen im Hinblick auf eine möglichst einfache und sichere Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Abwandlungen und Modifikationen sind z. B. im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung des Testsubstrates jederzeit leicht möglich.

Die Folie (2) sowie mindestens ein Vergleichssubstrat (1) bilden die wesentlichen Bestandteile eines Testsets zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Testset kann aber auch mehrere Vergleichssubstrate (1) aus verschiedenen Materialien umfassen, um gegebenenfalls verschiedene relative 180°-Abschälfestigkeiten bestimmen zu können. Das Testset kann darüberhinaus noch eine Vorrichtung oder ein Werkzeug (nicht dargestellt) umfassen, welches die Aufbringung der Klebstoffschicht unter im wesentlichen gleichen Verklebungsbedingungen auf die Oberfläche (3a) des Testsubstrates und die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) gestattet. Bei dem Werkzeug kann es sich z. B. um eine spatelförmige Vorrichtung handeln, welche, nachdem die Folie (2) auf den Oberflächen (1a) und (3a) des Vergleichssubstrates (1) bzw. des Testsubstrates (3) positioniert wurde und dort aufgrund ihrer Anfangsklebrigkeit haftet, an einem Folienende schräg angesetzt wird und dann unter im wesentlichen gleichem Druck und unter Beibehaltung des schrägen Anstellwinkels über die Folie (2) zum anderen Folienende bewegt wird.

Die spatelförmige Vorrichtung kann z. B. aus Metall oder Kunststoff bestehen und z. B. als dünne, rechteckige Platte ausgeformt sein, wobei die Abmessung der auf der Folie (2) aufliegenden Kante des Werkzeugs vorzugsweise größer ist als die entsprechende Abmessung der Folie. Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem Werkzeug um eine gewöhnliche Kreditkarte oder dergleichen. Da üblicherweise jedermann eine Kreditkarte mit sich führt, ist es in diesem Fall nicht erforderlich, daß das Testset eine Vorrichtung oder ein Werkzeug enthält.

Das oben beschriebene spatelförmige Werkzeug erlaubt die Aufbringung der Folie unter im wesentlichen gleichen Verklebungsbedingungen auf die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates und die Oberfläche (3a) des Testsubstrates. Dieses Werkzeug hat einen sehr einfachen Aufbau und ist einfach und ohne großen apparativen Aufwand vor Ort auch z. B. bei senkrechten und nicht kippbaren Testsubstraten wie z. B. LKW-Planen zu handhaben. Der Operateur kann die im wesentlichen gleichen Verklebungsbedingungen einfach dadurch erreichen, daß das spatelförmige Werkzeug unter im wesentlichen gleichen Andruck und im wesentlichen gleichen Anstellwinkel über die vorpositionierte Folie (2) geführt wird.

Daneben sind auch andere Verfahren und Werkzeuge zur Aufbringung der Folie auf die Oberflächen (1a) und (3a) unter im wesentlichen gleichen Verklebungsbedingungen möglich. So kann die Folie insbesondere bei im wesentlichen waagerechten und/oder drehbaren Testsubstraten (3) dadurch aufgebracht werden, daß eine harte, vorzugsweise gummibeschichtete Edelstahlrolle mit einem Gewicht von z. B. einigen kg ein oder mehrere Male in definierter Weise über die vorpositionierte Folie (2) bewegt wird. Dieses Verfahren lehnt sich an das PSCT Verfahren PSCT-3 an, welches beschrieben wurde durch Pressure Sensitive Tape Council of Glenview, Illinois, U.S.A.

Die oben beschrieben Vorrichtungen und Werkzeuge zur Aufbringung der Folie (2) auf die Oberflächen (1a) und (3a) des Vergleichssubstrates (1) und des Testsubstrates (3) sind nur beispielhaft zu verstehen und sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen.

Bei der Aufbringung der Folie auf die Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) ist zu beachten, daß das Testsubstrat gegenüber dem bei der Anbringung des Testsubstrates anzuwendenden gleichmäßigen Druck eine ausreichende Formstabilität aufweisen muß. Ist dies wie z. B. im Falle einer LKW-Plane nicht der Fall, so muß das Testsubstrat mit einem stützenden Substrat, etwa einer Metall- oder Kunststoffklatte, hinterlegt werden.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 1-3 bzw. 5-7 gezeigt. Bei den Fig. 1-3 handelt es sich um Draufsichten, während die Fig. 5-7 die zugehörigen Längsschnitte entlang der Linie A-A sind.

Zunächst wird das Vergleichssubstrat (1) mit der der Oberfläche (1a) abgewandten Seite auf die Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) gelegt, wie dies in Fig. 1 und 5 gezeigt ist. Dann werden die Oberflächen (1a) des Vergleichssubstrates und (3a) des Testsubstrates mit geeigneten Reinigungsmitteln wie z. B. Aceton, Methanol oder deren wäßrigen Lösungen behandelt und anschließend getrocknet. Von der Haftklebstoffschicht (2b) der flexiblen Folie (2) wird dann der Release Liner (nicht dargestellt) abgezogen, und die Folie (2) wird mit der Haftklebstoffschicht (2b) auf der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates und der Oberfläche (3a) des Testsubstrates positioniert und leicht angedrückt. Die flexible Folie (2) haftet aufgrund der Anfangsklebrigkeit der Haftklebstoffschicht (2b). Die flexible Folie (2) ist vorzugsweise so bemessen, daß sie mit dem Vergleichssubstrat (1) im wesentlichen über dessen ganze Länge und über mindestens einen ebenso langen Abschnitt mit dem Testsubstrat (3) verbunden ist. Die positionierte und angedrückte Folie (2) wird dann unter Anwendung von gleichmäßigem Druck mit dem Vergleichssubstrat (1) und dem Testsubstrat (3) verbunden. Dies geschieht mit Hilfe eines Werkzeuges wie z. B. einer harten, gummibeschichteten Rollwalze mit einem Gewicht von einigen kg oder eines spatelförmigen Werkzeugs, wie dies oben näher beschrieben wurde.

Anschließend wird das Vergleichssubstrat so um einen Winkel von im wesentlichen 180° relativ zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates gedreht, daß die Folienabschnitte (2) im wesentlichen übereinander liegen. Dies ist in den Fig. 2 und 6 gezeigt. Der Drehpunkt befindet sich im verklebungsfreien Übergangsbereich der Folie (2) zwischen der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) und der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3).

Danach zieht der Operateur am oberen, dem Drehpunkt benachbarten Ende des Vergleichssubstrates (1) und verschiebt dieses im wesentlichen parallel zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und längs der Linie A-A entgegen der durch die Fig. 4 und 8 gegebenen Abschälrichtung, wobei sich die Klebstoffschicht (2b) der Folie (2) teilweise von der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) löst. Dies ist in den Fig. 3 und 7 gezeigt. Das Vergleichssubstrat (1) wird vorzugsweise so lange verschoben, bis etwa die Hälfte des ursprünglich mit dem Vergleichssubstrat (1) verbundenen Folienabschnitts von der Oberfläche (1a) gelöst ist.

Anschließend wird das Vergleichssubstrat (1) um einen Winkel von im wesentlichen 180° relativ zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrats (3) gedreht, so daß die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) von der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) abgewandt ist. Der Drehpunkt befindet sich im ursprünglichen, in Fig. 5 gezeigten Übergangsbereich zwischen der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) und der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3). Die Drehung erfolgt im wesentlichen verdrillungsfrei, so daß die verschiedenen Abschnitte der Folie (2) im wesentlichen übereinander liegen. Durch diesen Schritt wird die in den Fig. 4 und 8 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellt.

Das beschriebene Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann unabhängig von der Orientierung des Testsubstrates, also etwa sowohl für senkrecht stehende als auch für waagerecht oder anders angeordnete Testsubstrate, durchgeführt werden.

Das beschriebene Verfahren ist beispielhaft zu verstehen und soll die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. In einem anderen Verfahren wird im ersten Schritt ein Teil des Release Liners von der Haftklebstoffschicht (2b) entfernt. Die Folie (2) wird dann mit der exponierten Haftklebstoffschicht auf die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) gelegt, so daß sich das Folienende im wesentlichen im Bereich einer Abschlußkante in Längsrichtung des Vergleichssubstrates (1) befindet. Die Länge des exponierten Teils der Haftklebstoffschicht (2b) wird so gewählt, daß sie einem Teil der Längsabmessung des Vergleichssubstrates, vorzugsweise etwa der Hälfte, entspricht. Der exponierte Teil der Haftklebstoffschicht (2b) wird sodann unter gleichmäßiger Druckanwendung mit dem Vergleichssubstrat verbunden.

Dann wird der Rest des Release Liners von der Haftklebstoffschicht (2b) entfernt. Der nicht mit dem Vergleichssubstrat (1) verbundene Teil der Folie (2) wird um etwa 180° relativ zu der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates gedreht, so daß die Folienabschnitte im wesentlichen übereinander liegen; der Drehpunkt liegt dabei im Bereich des Endes des mit der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) verbundenen Folienabschnitts. Die Folie wird dann weiter um etwa 180° um die Abschlußkante des Vergleichssubstrates so gedreht, daß die verschiedenen Folienabschnitte im wesentlichen übereinander liegen. Der exponierte Abschnitt der Haftklebstoffschicht (2), der im wesentlichen parallel zu der der Oberfläche (1a) abgewandten Oberfläche des Vergleichssubstrates (1) angeordnet ist, wird auf der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) positioniert und leicht angedrückt, so daß er aufgrund seiner Anfangsklebrigkeit auf der Oberfläche (3a) haftet. Das Vergleichsubstrat wird dann aufgerichtet und vorzugsweise etwa senkrecht zur Oberfläche (1a) des Testsubstrates (1) gehalten, so daß der positionierte Folienabschnitt mit Hilfe eines Werkzeuges durch Anwendung eines gleichmäßigen Drucks mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) verbunden werden kann. Durch das Rückklappen des Vergleichssubstrates (1) in eine im wesentlichen parallele Lage zum Testsubstrat (3) wird die erfindungsgemäße Vorrichtung erhalten.

Der Fachmann kann ohne weiteres andere Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angeben. Bei dem anfangs beschriebene und anhand der Fig. 1-3 und 5-7 näher erläuterten Verfahren wird die Folie (2) in einem Arbeitsschritt sowohl auf die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates als auch auf die Oberfläche (3a) des Testsubstrates aufgebracht, was eine gleichmäßige Verbindung der Folie (2) mit diesen beiden Oberflächen erleichtert. Das anfangs beschriebene Verfahren ist daher bevorzugt.

Eine nach diesem bevorzugten Verfahren oder auch anderen Verfahren herstellbare erfindungsgemäße Vorrichtung ist in den Fig. 4 und 8 gezeigt. Da die Folie (2) relativ zu den Oberflächen (1a) bzw. (3a) des Vergleichssubstrates (1) und des Testsubstrates (3a) die gleiche Geometrie aufweist, erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung die Bestimmung der relativen 180°-Abschälfestigkeit der Folie (2) von den Oberflächen (1a) bzw. (3a). Hierzu wird die Oberfläche (1a) in Abschälrichtung parallel zu der Oberfläche (3a) bewegt, wobei der Operateur beobachtet, von welcher der beiden Oberflächen sich die Folie (2) leichter, d. h. mit größerer Geschwindigkeit, löst. Wenn sich die Folie (2) leichter von der Oberfläche (3a) löst, ist die 180°-Abschälfestigkeit der Folie von der Oberfläche (1a) größer als von der Oberfläche (3a). Das Umgekehrte gilt, wenn sich die Folie leichter von der Oberfläche (1a) löst. Wenn sich die Folie (2) im wesentlichen gleich schnell von den Oberflächen (1a) und (3a) löst, sind die 180°-Abschälfestigkeiten von den beiden Oberflächen vergleichbar.

Die Fig. 4 und 8 zeigen eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wie Fig. 8 zeigt, ist etwa die Hälfte der Längsabmessung des Vergleichssubstrates (1) mit der Folie (2) verbunden, und der mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) verbundene Folienteil ist etwa genauso lang oder länger als der mit der Oberfläche (1a) verbundene Folienteil. Abweichungen von dieser Geometrie sind möglich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der relativen 180°-Abschälfestigkeit sind von großer praktischer Bedeutung, wie im folgenden an Hand eines Beispieles verdeutlicht werden soll.

Die Seitenteile von LKW-Planen werden häufig zur Kennzeichnung oder zu Werbezwecken mit bedruckten Folienteilen beklebt. Vor dem Aufbringen der Folie (2) muß festgestellt werden, ob die 180°-Abschälfestigkeit der Folie (2) von der LKW-Plane ausreichend groß ist, um eine stabile und dauerhafte Verklebung zu gewährleisten.

Hierzu wurde bisher für eine Probe der LKW-Plane die 180°-Abschälfestigkeit im Labor gemessen, was einen erheblichen Aufwand bedeutete. Demgegenüber kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vor Ort sehr einfach festgestellt werden, ob eine ausreichende Haftung zwischen LKW-Plane und Folie (2) vorliegt. Hierzu wird eine Vergleichssubstrat (1) ausgewählt, von dem die Folie unter gegebenen Verklebungsbedingungen eine 180°- Abschälfestigkeit aufweist, die für die Verbindung zwischen LKW-Plane und Folie (2) ausreichend wäre. Das Vergleichssubstrat (1) wird dann auf die LKW-Folie gelegt welche dem Testsubstrat (3) entspricht, und eine geeignet dimensionierte Probe der Folie (2) wird unter gleichmäßigen Verklebungsbedingungen aufgebracht. Die Verklebungsbedingungen werden vorzugsweise so gewählt, wie sie bei der späteren Anbringung der Folie (2) auf die LKW-Plane angewendet werden. Das Vergleichssubstrat (1) wird dann gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung manipuliert, bis eine Konfiguration entsprechend den Fig. 4 und 8 vorliegt. Wird das Vergleichssubstrat (1) nun in Abschälrichtung gezogen, läßt sich leicht feststellen, ob die Folie (2) für die Anbringung auf der vorliegenden LKW-Plane geeignet ist. Dabei kann die Genauigkeit der relativen Bestimmung der 180°-Abschälfestigkeit gegebenenfalls durch Variation des Vergleichssubstrates (1) so erhöht werden, bis eine für die jeweilige Anwendung, in diesem Fall also die Anbringung der Folie auf die LKW-Plane, ausreichend aussagekräftiger Vergleich getroffen werden kann. In diesem Fall enthält das Testset mehr als ein Vergleichssubstrat (1).

Die beschriebene Anwendung ist nur beispielhaft zu verstehen und soll die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Die vorliegende Erfindung erlaubt eine sehr einfache und unmittelbar vor Ort durchzuführende Bestimmung einer relativen 180°-Abschälfestigkeit und ist damit für eine Vielzahl praktischer Anwendungen sehr nützlich.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel

Als Testsubstrat (3) wurde ein etwa 3 cm×5 cm großes und etwa 1 mm dickes Stahlblech benutzt, das auf einer Oberfläche (3a) mit dem Metallic-Autolack IDAC Ge-Cur-1 (Zweischicht-Alkyd-Melaminharz, erhältlich von DuPont) beschichtet war. Das Testsubstrat (3) wurde an einer senkrechten Wand befestigt, so daß die lackierte Oberfläche (3a) nach außen zeigte und die langen Kanten senkrecht angeordnet waren.

Als Vergleichssubstrat (1) diente ein zweites, rechteckiges, etwa 7 cm x 14 cm großes und etwa 1 mm dickes Stahlblech, das auf einer Oberfläche (1a) mit Weiß STK-4020 (einbrennbarer Emaillelack, erhältlich von Fruehauf, Deutschland) einbrennlackiert war.

Die lackierten Oberflächen (1a) und (3a) beider Stahlbleche wurden mit Isopropylalkohol und einem Tuch gründlich gereinigt.

Das Vergleichssubstrat (1) wurde dann an die Wand oberhalb des Testsubstrates (3) gehalten, so daß die lackierte Oberfläche (1a) nach außen zeigte, die langen Kanten senkrecht angeordnet waren und die untere kurze Kante des Vergleichssubstrats (1) an die obere kurze Kante des Testsubstrats (3) stieß.

Von der Haftklebstoffschicht (2b) eines etwa 2,5 cm breiten und etwa 30 cm langen rechteckigen Folienstreifens (2) von Controltac^TM Vinyl Film (Dicke etwa 50 µm, erhältlich von 3M, St. Paul, U.S.A.) wurde der Release Liner abgezogen und die Folie (2) wurde dann mit der Haftklebstoffschicht (2b) lose über die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) gelegt, so daß das obere Ende der Folie (2) etwa mit dem oberen Ende des Vergleichs­ substrats (1) abschloß und der Folienstreifen (2) senkrecht nach unten über die lackierte Oberfläche (3a) des Testsubstrats (3) hing.

Mit einer handelsüblichen Kreditkarte wurde der Folienstreifen (2) mit einer von oben nach unten ziehenden Bewegung der Hand auf die Oberflächen (1a) und (3a) geklebt, so daß in der Folie (2) keine Falten entstanden. Dabei wurde Wert darauf gelegt, daß das Verkleben auf beiden Oberflächen (1a) und (3a) mit dem gleichen Druck der Hand geschah.

Das Vergleichssubstrat (1) wurde dann um 180° nach vorn und unten umgeklappt und dann an seiner Oberkante soweit nach oben gezogen, daß es ein zweites Mal um 180° nach vorn und unten umgeklappt werden konnte.

Nach 20 Minuten wurde mit der Hand an der unteren Kante des nun nach unten hängenden Vergleichssubstrats (1) gezogen, und zwar parallel zur Oberfläche (3a) des Testsubstrats (3) senkrecht nach unten, mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 cm pro Sekunde.

Dabei zeigte sich, daß sich der Controltac Vinyl Film (2) von der Oberfläche (3a) des Testsubstrats (3) wesentlich schneller abschälte als von der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrats (1). Demnach ist die 180°-Abschälfestigkeit des Controltac Vinyl Film von der Oberfläche (3a) des Testsubstrats (3) wesentlich geringer als die 180°- Abschälfestigkeit von der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrats (1).

Claims (5)

1. Verfahren zur Bestimmung einer relativen 180°- Abschälfestigkeit einer flexiblen Folie (2), welche eine auf einem Substrat (2a) aufgebrachte Haftklebstoffschicht (2b) enthält, von einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (3a) eines Testsubstrates (3) relativ zu einer im wesentlichen ebenen, der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) abgewandten und zu dieser im wesentlichen parallel orientierten Oberfläche (1a) eines Vergleichssubstrates (1), wobei die Haftklebstoffschicht (2b) unter im wesentlichen gleichen Verklebungsbedingungen so mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) verbunden ist, daß die Folie (2) mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) jeweils einen Winkel von im wesentlichen 180° bildet, und wobei die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) in Abschälrichtung parallel zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) bewegt wird.

2. Zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 geeignetes Testset, welches die Folie (2) und mindestens ein Vergleichssubstrat (1) mit mindestens einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (1a) enthält.

3. Testset nach Anspruch 2, welches ein Werkzeug enthält zur Aufbringung der Folie (2) unter im wesentlichen gleichen Verklebungsbedingungen auf die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) und die Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3).

4. Zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 geeignete Vorrichtung, welche umfaßt

• - ein Testsubstrat (3) mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (3a),
• - ein zur Oberfläche (3a) des Testsubstrates im wesentlichen parallel orientiertes Vergleichssubstrat (1), dessen der Oberfläche (3a) des Testsubstrates abgewandte Oberfläche (1a) im wesentlichen eben ist, und
• - eine flexible Folie (2), deren Haftklebstoffschicht (2b) so mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) verbunden ist, daß die Folie (2) mit der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) jeweils einem Winkel von im wesentlichen 180° bildet.

5. Verfahren zur Herstellung einer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 geeigneten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zunächst die Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) unter im wesentlichen gleichen Bedingungen mit der Haftklebschicht (2b) der Folie (2) verbunden werden,
• - dann das Vergleichssubstrat (1) so um einen Winkel von im wesentlichen 180° relativ zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) gedreht wird, daß die Folienabschnitte im wesentlichen parallel übereinanderliegen,
• - dann das Vergleichssubstrat (1) im wesentlichen parallel zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) und entgegen der Abschälrichtung verschoben wird, wobei sich die Klebstoffschicht (2b) der Folie (2) teilweise von der Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) löst, und
• - dann das Vergleichssubstrat (1) um einen Winkel von im wesentlichen 180° relativ zu der Oberfläche (3a) des Testsubstrates (3) gedreht wird, so daß die Oberfläche (1a) des Vergleichssubstrates (1) von der Oberfläche (3a) des Testsubstrates abgewandt ist und die verschiedenen Folienabschnitte im wesentlichen übereinander liegen.