-
-
TRENNSCHICHTFREIE, ZWEILAGIGE LAMINATE MIT LATENTER
-
DELAMINIERUNGSTENDENZ Die Erfindung betrifft Laminate der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Art, sie betrifft ferner Verfahren zum Übertragen von
Schichten auf Substrate unter Verwendung von Laminaten der erfindungsgemäßen Ausbildung.
-
Laminate, die aus einer Trägerfolie und einer Nutzschicht bestehen,
wobei zwischen der Trägerfolie und der Nutzschicht eine Trennschicht vorhanden ist,
sind als sogenannte Transferfolien bekannt und werden dazu verwendet, bei Bedarf
die Nutzschicht des Laminats auf Substratoberflächen zu übertragen. Ein Beispiel
für diese bekannten Transferfolien sind d'e seit langem bekannten Abziehbilder.
-
Die bekannten Transferlaminate haben jedoch den Nachteil, daß sie
eine Trennschicht umfassen und daß bei Delaminierung der Schichten durch Abziehen
der Trägerschicht von der Nutzschicht Zugkraft aufgewendet werden muß, die immerhin
so groß ist, daß die Gefahr besteht, daß beim Abziehen der Trägerschicht von der
Nutzschicht Beschädigung bzw. Zerstörung derselben eintritt.
-
Der gegenständlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweilagiges
Laminat vorzuschlagen, das aus einer Trägerfolie und einer mit dieser verbundenen
Nutzschicht
besteht, wobei sich zwischen Trägerfolie und Nutzschicht keine individuelle Trennschicht
befindet und bei dem bei Bedarf - d.h. wenn die Nutzschicht des Laminats, befreit
von der Trägerfolie, Verwendung finden soll -die beiden Lagen des Laminats delaminieren
bzw.
-
beschädigungsfrei delaminierbar sind.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein zweilagiges
Laminat der in Anspruch 1 angegebenen Ausbildung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der gegenständlichen Erfindung sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen
individualisiert.
-
Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zum übertragen bzw. Aufbringen
insbesondere dünner und gegenüber mechanischer Beeinflussung empfindlicher Schichten
auf Substratoberflächen unter Verwendung des in Anspruch 1 angegebenen Laminats,
bei dem dessen Nutzschicht zur Übertragung auf die Oberfläche eines Substrats vorgesehen
ist.
-
Die mit der hydrophilen Trägerfolie des Laminats verbundene hydrophobe
Schicht wird als Nutzschicht bezeichnet, weil sie nach Trennung von der Trägerfolie
für besondere Verwendungen vorgesehen bzw. einsetzbar ist; die urägerfolie des Laminats
wird nach Abtrennung der Nutzschicht verworfen.
-
Unter einem zweilagigen Laminat aus einer hydrophilen Trägerfolie
und einer mit dieser trennschichtfrei, d.h.
-
unmittelbar verbundeneh hydrophilen Nutzschicht, dem die bei Bedarf
auslösbare Fähigkeit der beschädigungsfreien Delaminierung seiner Lagen innewohnt,
soll definitionsgemäß ein solches verstanden werden, bei dem sich zwischen den beiden
Lagen des Laminats keine individuelle Trennschicht befindet, die beschädigungsfreie
Trennbarkeit der Lagen voneinander ermöglicht und bei dem die unmittelbar aneinandergrenzenden
Laminatlagen nach Durchfeuchtung der hydrophilen Trägerfolie mit Wasser und nachfolgender
Ruhezeit des Laminats von selbst delaminieren, so daß sie danach beschädigungsfrei
voneinander trennbar sind. Die dem Laminat innewohnende latente Delaminierungsfähigkeit
ist demnach durch Befeuchtung der hydrophilen Trägerfolie desselben auslösbar.
-
Die Laminatlagen gelten definitionsgemäß als delaminiert, wenn sie
- nach Wasserbefeuchtung der hydrophilen Trägerschicht des Laminats und anschließender
Ruhezeit -nur noch lose derart aneinandergrenzen, daß sie durch Abziehen voneinander
mit praktisch vernachlässigbar geringem Kraftaufwand beschädigungsfrei bzw.
-
zerstörungsfrei trennbar sind.
-
Unter beschädigungsfreier bzw. zerstörungsfreier Trennbarkeit der
delaminierten Laminatlagen ist definitionsgemäß zu verstehen, daß die Nutzschicht
des Laminats beim Trennen der Lagen durch Abziehen voneinander weder durch Einreißen
oder Lochbildung beschädigt bzw. durchgerissen wird und daß kein Teil der
Nutzschicht
auf der von ihr abgetrennten Trägerfolie zurückbleibt.
-
Unter hydrophilen Trägerfolien sollen solche verstanden werden, die
bei Befeuchtung bzw. nach Durchfeuchtung mit Wasser quellen. Die Trägerfolien können
aus chemischen hydrophilen Stoffen bestehen, die befähigt sind, bei Kontakt mit
Wasser dieses aufzunehmen und zu quellen.
-
Geeignete hydrophile Trägerfolien können aus allen zur Filmbildung
befähigten, bei Wassereinwirkung quellenden chemischen Stoffen bestehen, bspw. aus
wasserquellbarem Polyurethan, aus Polyvinylalkohol und chemischen Verbindungen auf
Basis von Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure oder Polyacrylsäureamid. Insbesondere
bevorzugt besteht die hydrophile Trägerfolie aus Cellulosehydrat, das bei Wassereinwirkung
in den Gelzustand übergeht; die bevorzugte Trägerfolie weist vorteilhaft eine verstärkende
Fasereinlage, bspw. eine solche aus Papierfasern, auf.
-
Die Dicke der Trägerfolie wird so gewählt, daß sie auch in wasserbefeuchtetem,
d.h. in gequollenem Zustand, noch hinreichende Eigenfestigkeit derart besitzt, daß
sie beim Abziehen von der Nutzschicht nicht zerreißt.
-
Wenn die Trägerfolie aus faserverstärktem Cellulosehydrat besteht,
hat sie in trockenem Zustand eine Dicke von vorteilhaft wenigstens 30 /um.
-
Die Bezeichnung Nutzschicht umfaßt sowohl filmartige, physikalisch
homogen ausgebildete Überzüge, insbesondere
dünne, die von der
Trägerschicht des Laminats getragen werden, als auch partikulär aufgebaute Schichten,
insbesondere dünne Schichten partikulären Aufbaus. Die filmartigen überzüge bestehen
bspw. aus Kunststoff oder aus Metall.
-
Filmartige Kunststoffüberzüge sind auf der Oberfläche der Trägerschicht
in bekannter Weise dadurch ausbildbar, daß man von einer Kunststofflösung ausgeht,
mit dieser die Oberfläche der Trägerfolie beschichtet und dann das Lösungsmittel
aus der Kunststoffldsung unter Bildung eines Filmüberzugs aus Kunststoffs auf der
Trägerfolienoberfläche vertreibt, bspw. dadurch, daß man das Lösungsmittel verdampft.
-
Filmüberzüge aus Metall, bspw. solche aus Aluminium, sind auf der
Oberfläche der Trägerschicht in bekannter Weise dadurch ausbildbar, daß man die
Trägerfolie mittels bekannter Technologie mit Aluminium bedampft.
-
Partikulär aufgebaute Nutzschichten bestehen aus einer großen Vielzahl
fester Werkstoffpartikel, die in ihrer Gesamtheit die Nutzschicht auf der Trägeroberfläche
bilden. Eine partikuläre Nutzschicht kann bspw. aus Aluminiumpartikeln bestehen.
-
Als dünne Nutzschichten sollen definitionsgemäß solche gelten, die
eine Dicke von höchstens 5 /um besitzen.
-
Die Nutzschicht besteht aus hydrophobem Werkstoff.
-
Infolge des chemischen Aufbaus des die Nutzschicht bildenden Werkstoffes
quillt diese bei Wassereinwirkung praktisch nicht und wird wegen dieser Eigenschaft
als
bei Wassereinwirkung formstabil" bezeichnet.
-
Die Trägerfolie ist demgegenüber bei Wassereinwirkung infolge ihrer
dabei eintretenden Quellung forminstabil, da sie unter den genannten Bedingungen
ihre ursprünglichen Abmessungen verändert.
-
Die Nutzschicht kann auch aus hydrophoben chemischen Stoffen bestehen,
die ihr Klebefähigkeit verleihen, sie kann bspw. aus einem chemischen Haftklebemittel
-bestehen, bspw. einem Gemisch von Stoffen, aus denen bekannte Haftkleber aufgebaut
sind.
-
Das erfindungsgemäße Laminat kann auch derart ausgebildet sein, daß
die Oberfläche der Trägerfolie, an welche die Nutzschicht angrenzt, profiliert ausgebildet
ist, und die Nutzschicht eine dementsprechend gegengleiche ProFilierung bildet.
-
Die Nutzschicht kann farbig sein, bspw. aus einem gefärbten Kunststoffilmüberzug
bestehen.
-
Die Nutzschicht kann auf ihrer der Trägerfolie zugewandten Oberfläche
bildliche Darstellungen oder Schriftzüge aufweisen, sie kann auch in Form von Buchstaben
ausgebildet sein.
-
Die Bezeichnung "Nutzschicht" umfaßt definitionsgemäß auch mehrlagig
ausgebildete, bei denen jedenfalls ihre an die Trägerfolie angrenzende Lage aus
hydrophobem Werkstoff besteht. Die Nutzschichtlagen sind miteinander verbunden;
sie sind ohne Zerstörung nicht delaminierbar.
-
Eine zweilagige Nutzschicht kann bspw. aus einer ersten Lage aus elektrisch
isolierendem Werkstoff, bspw. einer Kunststoffolie, bestehen, auf deren Oberfläche
ein dünnes Metallband befestigt ist, wobei beide Lagen zusammen eine sogenannte
gedruckte Schaltung bilden. Im erfindungsgemäßen Laminat grenzt dabei die durch
das Metallband gebildete Lage der Nutzschicht an die Trägerfolie an.
-
Die Nutzschicht des Laminats kann auch mehrlagig in der Weise aufgebaut
sein, daß die eine Seite des Laminats bildende Lage derselben aus bekanntem Klebstoff
besteht, der diese klebefähig macht bzw. ihr Haftklebeeigenschaften verleiht.
-
Unter Laminaten aus Trägerfolie und Nutzschicht sollen definitionsgemäß
auch Flächengebilde verstanden werden, bei denen die Oberfläche er Trägerfolie nicht
vollflächig durch eine Nutzschicht abgedeckt ist; die flächige Nutzschicht kann
bei dieser Ausbildung beispielsweise regelmäßig oder unregelmäßig angeordnete Unterbrechungen
bzw. Durchbrüche bestimmter Form und Abmessung besitzen, sie kann bspw. in Form
von Buchstaben, Ziffern, Figuren, Ornamenten sowie Symbolen ausgebildet sein.
-
Die Nutzschicht kann bspw. aus mehreren verschiedenen Buchstaben gebildet
werden, die derart auf der Trägerfolie angeordnet sind, daß sie gemeinsam ein Wort
oder Worte bilden. Das Laminat kann bandförmig auch in der Weise ausgebildet sein,
daß sich auf der Oberfläche der
Trägerfolie eine Mehrzahl gleicher
oder verschiedener Buchstaben bzw. Zahlen befindet, die jeweils gleichen Abstand
voneinander haben. Es lassen sich dann von dem Laminat Bandstücke abschneiden, die
jeweils als Nutzschicht einen Buchstaben oder eine Zahl umfassen; di3 bezeichneten
Laminatstücke sind bspw. als Transferlaminate verwendbar. Anstatt Buchstaben oder
Zahlen können die Transferlaminatstücke Nutzschichten in Form von Figuren, Ornamenten
oder Symbolen besitzen.
-
Die Nutzschicht des Laminats haftet infolge der zwischen ihrer Oberfläche
der Trägerfolie desselben wirkenden Adhäsionskräfte hinreichend fest aneinander.
-
Unter hinreichend fester Haftung der Laminatlagen soll verstanden
werden, daß sich die trockene Trägerfolie von der Nutzschicht nicht von selbst trennt
und daß die zwischen den beiden Lagen wirkenden Adhäsionskräfte größer sind als
die jeweiligen Kohäsionskräfte in den beiden Lagen.
-
Das erfindungsgemäße Laminat ist in einfacher Weise herstellbar. Eine
Herstellungsweise wird nachfolgend beispielhaft angegeben: Man geht von einer Trägerfolie
aus, die bspw. aus faserverstärktem Cellulosehydrat besteht und in trockenem Zustand
ca. 40 /um dick ist. Die Folie ist befähigt, mehr als 100 % ihres Eigengewichts
an Wasser aufzunehmen und dabei erheblich zu quellen.
-
Auf die Oberfläche der Trägerfolie wird eine flüssige
Schicht
aus Kunststofflack aufgebracht. Der gelöste Kunststoffanteil des Lacks besteht bspw.
aus einem Kunststoff auf Epoxidbasis. Die flüssige Lackschicht wird in einer solchen
Dicke aufgebracht, daß der Kunststoffilm, der sich aus ihr nach Verdampfen des Lösungsmittels
auf der Trägeroberfläche ausbildet, die gewünschte Dicke besitzt, bspw. eine Dicke
von ca. 3 bis 4 /um.
-
Zur Ausbildung des Lacküberzugs verwendet man eine Kunststofflösung
geeigneter Konzentration.
-
Der nach Vertreiben des Lösungsmittels aus der Lackschicht auf der
Trägeroberfläche zurückbleibende, physikalisch homogene Kunststoff ilmüberzug haftet
infolge Adhäsion an der Trägerfolie.
-
Delaminierungstest: Die Trägerfolie wird mit wasser durchfeuchtet,
man unterwirft dann das Laminat einer kurzen Ruhezeit, bspw. einer solchen von 1
bis 2 Minuten.
-
Danach trennt man die Trägerfolie von der Nutzschicht (Kunststoffilm)
ab; es bedarf dazu lediglich eines vernachlässigbar geringen Kraftaufwandes.
-
Die von der Trägerfolie abgetrennte Nutzschicht weist keinerlei Zerstörungen
oder Beschädigungen auf.
-
Unter Verwendung der gegenständlichen Erfindung ist es in einfacher
Weise möglich, Schichten, insbesondere dünne sowie durch mechanische Einwirkung
leicht beschädigbare Schichten, auf Substratoberflächen aufzubringen; das erfindungsgemäße
Laminat bildet dabei den Schichtspender.
-
Unter der Bezeichnung "Substrat" sollen eigenstabile Formkörper mit
praktisch planer Oberfläche verstanden werden sowie Formkörper, die auf einer planen
Unterlage flachlegbar sind. Unter Substraten sollen insbesondere Platten oder Folien
verstanden werden, die hinreichende Form- und Eigenstabilität besitzen, bspw. Kunststoffolien
oder Kunststoffplatten, Metallfolien oder Metallplatten, ferner Platten aus Holz,
Stein, Keramik oder Pappe.
-
Die Formkörper können selbst eine behandelte Oberfläche besitzen,
bspw. eine lackierte oder metallbedampfte Oberfläche.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Applikation von Schichten
auf Substratoberflächen geht man von der gegenständlichen Erfindung aus und führt
die Nutzschicht des Laminats nach Delaminierung von der Trägerfolie trägerfolienfrei
einer vorbestimmten Verwendung zu.
-
Nachfolgend sollen zwei Verfahrensvarianten beispielhaft erläutert
werden.
-
1. Variante: Man geht von einem Laminat als Schichtspender aus, das
bspw. in der Weise aufgebaut ist, daß die Trägerf)lie aus faserverstärktem Cellulosehydrat
besteht und in trockenem Zustand eine Dicke von ca. 40 /um besitzt und bei dem die
Nutzschicht bspw. aus einem Kunststoffilm, bspw. auf Basis von Epoxidharz, besteht.
Der Film ist bspw. rot eingefärbt und undurchsichtig.
-
Als Substrat wird eine Metallplatte verwendet, deren Oberfläche bspw.
einen roten, undurchsichtigen Lacküberzug auf Basis von Epoxyharz besitzt. Der Lacküberzug
weist im Bereich einer quadratischen Fläche von ca.
-
10 cm2 eine Beschädigung auf.
-
Die durch die Nutzschicht gebildete Oberfläche des Laminats wird dann
mit einem Klebemittel beschichtet. Das Laminatstück rechteckigen Formats mit einer
Fläche von bspw. 20 cm 2 wird derart auf die lackbeschichtete Oberfläche des Substrats
appliziert, daß es die beschädigte Lackzone desselben vollständig verdeckt. Das
Laminatstück wird dann mit leichtem Druck, bspw. mit Druck von Hand, auf die Unterlage
angepreßt, anschließend wird die Trägerfolie des Laminatzuschnitts mit Wasser durchfeuchtet.
-
Man unterwirft dann den al-lizierten Zuschnitt einer Ruhezeit von
ca. 1 bis 2 Minuten. Danach wird die Trägerfolie mit praktisch vernachlässigbar
geringem Kraftaufwand von der mit dem Substrat verklebten Nutzschicht abgezogen,
ohne daß diese dabei zerstört oder beschädigt wird.
-
Das beschriebene Verfahren diente im beschriebenen Fall der Ausbesserung
des beschädigten Lacküberzugs durch Überkleben der Beschädigung mit einem Filmüberzug,
der den gleichen chemischen Aufbau und die gleiche Farbe besitzt wie der Lack auf
dem Substrat.
-
Das beschriebene Verfahren kann avlch in der Weise abgewandelt werden,
daß man im ersten Verfahrensschritt
die mit einer Schicht zu überziehende
Substratoberfläche mit Klebstoff beschichtet und dann den Laminatzuschnitt klebstofffrei
derart auf das Substrat aufbringt, daß seine durch die Nutzschicht gebildete Seite
diesem zugewandt ist und es dann an dieses anpreßt, daß er die beschädigte Zone
des Substrats überdeckt. Die weitere Durchführung dieser Verfahrensvariante erfolgt
analog der erstgenannten.
-
Man kann das erfindungsgemäße Laminat auch dazu verwenden, bei Bedarf
Filme, Folien oder Schichten bereitzustellen, die dann trägerfolienfrei, bspw. für
wissenschaftliche Untersuchungen, verwendet werden. Man befestigt auf der durch
die Nutzschicht gebildeten Oberflächee des Laminats in Randnähe einen Klebestreifen.
Dann befeuchtet man die Trägerfolie des Laminats und unterwirft es danach einer
Ruhezeit von bspw.
-
1 Minute. Man zieht dann die Nutzschicht mittels des an ihr befestigten
Klebestreifens als Zugband von der Trägerfolie mit praktisch vernachlässigbarem
Kraftaufwand beschädigungsfrei ab. Der Klebestreifen an der Nutzschicht dient dann
als Aufhängevorrichtung für die von der Trägerfolie abgezogene dünne Folie oder
Schicht bei ihrer bestimmungsgemäßen weiteren Verwendung bzw.
-
Behandlung.
-
Die zur Durchführung der ersten und zweiten Verfahrensvariante geeigneten
chemischen Klebemittel sind solche, die infolge ihres chemischen Aufbaus befähigt
sind, die Nutzschicht des Laminats hinreichend fest mit der Oberfläche des mit dieser
zu überziehenden Substrats zu
verbinden. Die für den Einzelfall
jeweils geeigneten Klebemittel sind durch einfache und wenige Vorversuche aus den
handelsüblichen, zur Verfügung stehenden Klebemitteln ohne besonderen Aufwand auswählbar.
Drei Varianten der gegenständlichen Erfindung werden beispielhaft durch die Zeichnung
erläutert.
-
In der Figur 1 der Zeichnung bedeutet 1 das zweilagige Laminat in
seiner Gesamtheit, 2 ist die Trägerfolie und 3 die Nutzschicht desselben.
-
Die Trägerfolie besteht aus Cellulosehydrat und ist faserverstärkt.
-
In Figur 2 der Zeichnung ist ein Laminat mit zweilagiger Nutzschicht
dargestellt. In Figur 2 bedeutet 4 das Laminat in seiner Gesamtheit, 5 die Trägerfolie,
die bspw.
-
aus Cellulosehydrat bestt und faserverstärkt ist, 6 ist die hydrophobe
Lage einer zweilagigen Schutzschicht, sie besteht bspw. aus thermoplastischer Kunststoffolie,
7 ist die zweite Lage der zweilagigen Schutzschicht und besteht bspw. aus Klebstoff,
der dieser Lage Haftklebeeigenschaften verleiht.
-
Das erfindungsgemäße Laminat ist als Transferfolie benutzbar, bspw.
zum Aufbringen von Kunststoffolien, insbesondere dünnen Kunststoffolien, oder von
Klebeschichten auf flächige Substrate in planer Lage, bspw. solche aus Holz, Glas,
Porzellan, Metall oder Kunststoff.
-
Die gegenständliche Erfindung eignet sich insbesondere dazu, Folien
sowie Schichten, insbesondere jene, die durch
mechanische Einwirkung
leicht zerstörbar sind, beschädigungsfrei lager- sowie versandfähig zu machen bzw.
zu halten, wobei die mit der Trägerfolie verbundene Nutzschicht erst unmittelbar
vor ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung beschädigungsfrei von ihrem Träger getrennt
und gegebenenfalls auf ein Substrat appliziert und auf diesem befestigt wird.
-
Es wird vermutet, daß die Selbstdelaminierung bzw. die beschädigungsfreie
Delaminierbarkeit der Laminatlagen nach Wasserbefeuchtung der Trägerfolie und kurzer
Ruhezeit auf die Änderung ihrer qualitativen und quantitativen chemischen Zusammensetzung
einerseits und zugleich ihrer physikalischen Struktur (Übergang in den Gelzustand)
andererseits durch Wasseraufnahme unteF Quellung zurückzuführen ist.