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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Klebeband zum Befestigen an einer
rauen Oberfläche,
und insbesondere ein Klebeband, das an einer rauen Oberfläche klebt,
während
die Unterlagsschicht im Wesentlichen glatt und flach bleibt.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Es
ist schwierig, herkömmliche
Klebebandkonstruktionen an Substrate mit rauen Oberflächen zu
kleben, ohne entweder auf eine starke Klebebindung an das Substrat
oder ein glattes, flaches Erscheinungsbild der Unterlagsschicht
zu verzichten. Bei den herkömmlichsten
Bandkonstruktionen bewirkt der Anbringungsdruck, dass die Unterlagsschicht
des Bandes und der Klebstoff sich verzerren und sich allgemein an
die Oberflächentopologie
der Substratoberfläche
anpassen. Bei Entfernung dieses Drucks versucht das Band aufgrund
der elastischen und unelastischen Eigenschaften der Unterlagsschicht
und des Klebstoffs, in seinen ursprünglichen unverformten Zustand
zu gelangen, wodurch Spannungen an den Grenzflächen zwischen Klebstoff/Unterlagsschicht
und Klebstoff/Substratoberfläche
entstehen. Wenn Bandkonstruktionen mit steifen, aber dennoch verformbaren
Unterlagsschichten an raue Substratoberflächen geklebt werden, bewirkt
der Versuch, in die ursprüngliche,
unverzerrte Form zu gelangen, für
gewöhnlich
ein Versagen des Klebstoffs an der Grenzfläche von Klebstoff/Substratoberfläche, da
der Klebstoff aus den Vertiefungen der Substratoberfläche gezogen
wird, wenn die Unterlagsschicht wieder eine glatte, flache Form
annimmt. Daher kann die Kontaktfläche zwischen dem Klebstoff
und dem Substrat bis zu dem Punkt verringert werden, dass das Klebeband
nicht an der Substratoberfläche
haftet. Bandkonstruktionen, die weichere, leicht verformbare Unterlagsschichten
in Kombination mit Klebstoffen verwenden, die sehr starke Klebebindungen
mit der rauen Substratoberfläche
herstellen, sind für
gewöhnlich
nicht imstande, wieder eine glatte, flache Form anzunehmen, da die
Stärke
der Klebebindung größer als
die Wiederherstellungskräfte
der Unterlagsschicht sind.
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Eine
Methode zur Verringerung der Probleme eines Klebstoffversagens an
der Grenzfläche
zwischen Klebstoff/Substratoberfläche beinhaltet die Verwendung
einer dickeren Schicht eines anpassungsfähigeren Klebstoffs als für gewöhnlich in
herkömmlichen
Bandkonstruktionen verwendet wird. Die Erhöhung der Klebstoffdicke steigert
jedoch die Kosten des Bandes und führt häufig zum Aussickern oder Ausfließen des
Klebstoffs über
die Unterlagsschicht hinaus. Ein Aussickern oder Ausfließen von
Klebstoff ist äußerst unerwünscht, wenn
die Klebstoffkonstruktion ein dekoratives Material oder eine Wandbekleidung
ist. Ein Aussickern von Klebstoff ist auch ein ernsthaftes Problem,
wenn eine Bandkonstruktion zu Versandzwecken zu einer Rolle gebildet
wird. Wenn Druck auf die Unterlagsschicht ausgeübt wird, nachdem das Band auf
die raue Substratoberfläche
aufgebracht wurde, kann schließlich
ein zusätzliches Aussickern
von Klebstoff entlang den Rändern
der Unterlagsschicht eintreten.
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Ein
weiterer Versuch, das Problem eines Klebstoffversagens an der Grenzfläche zwischen Klebstoff/Substratoberfläche zu beheben,
ist die Verwendung einer Unterlagsschicht, die sich durch plastische
Verformung verformt, wie einer geglühten Metallfolien-Unterlagsschicht.
Unterlagsschichten dieser Art haben für gewöhnlich, wenn überhaupt,
geringe Erholungskräfte,
so dass die Bandkonstruktion an die Topologie der rauen Substratoberfläche angepasst
bleibt, wenn die Anbringungskräfte
entfernt werden.
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Diese
Lösung
wird jedoch keine Unterlagsschicht bereitstellen, die eine im Wesentlichen
glatte und flache Form nach der Befestigung an der rauen Oberfläche annimmt.
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Ein
weiterer Versuch, die zuvor erwähnten Probleme
zu lösen,
ist in US-A-4 705 715 oder JP-A-62-86079 offenbart, wobei eine Schaumzwischenschicht
zwischen der Unterlagsschicht und dem Klebstoff verwendet wird,
die ermöglicht,
dass der Klebstoff mit der Substratoberfläche in Kontakt bleibt, während die
Unterlagsschicht in eine glatte, flache Form zurückkehren kann. Es ist jedoch
eine verhältnismäßig dicke
Schicht eines nachgiebigen Schaumstoffs erforderlich, um das gewünschte Gleichgewicht
zwischen Anpassungsfähigkeit
an die raue Oberfläche
und Möglichkeit
zur Rückkehr
zu einer glatten, flachen Form für
die Unterlagsschicht des Bandes zu erreichen.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Somit
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Band
zum Ankleben an raue Oberflächen
bereitzustellen. Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale
der Ansprüche gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Klebebandkonstruktionen zum Ankleben
an raue Oberflächen,
wobei eine Klebeschicht an einer Unterlagsschicht derart angebracht
wird, dass Befestigungsdiskontinuitäten zwischen der Unterlagsschicht
und der Klebeschicht möglich
sind. Die Unterlagsschicht ist verformbar und hat elastische und
unelastische Eigenschaften ausreichender Größe, dass eine Erholungskraft
erzeugt wird, die der Bandunterlagsschicht ermöglicht, im Wesentlichen in
ihre ursprüngliche
flache Form zurückzukehren.
Die Verformbarkeit ermöglicht
der Bandkonstruktion, sich im Allgemeinen an die raue Oberfläche unter Anbringungsdruck
anzupassen. Die Erholungskraft und die Befestigungsdiskontinuitäten ermöglichen,
dass die Unterlagsschicht eine im Wesentlichen flache und glatte
Form einnimmt, ohne das Klebeband von der rauen Oberfläche zu lösen, wenn
der Anbringungsdruck entfernt wird, obwohl offensichtlich ist, dass
ein begrenztes Maß an örtlicher
Ablösung
auftreten kann.
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Die
Befestigungsdiskontinuitäten
können durch
Verwendung einer Zwischenschicht zwischen der Klebeschicht und der
Unterlagsschicht erreicht werden, die diskontinuierlich an der Unterlagsschicht befestigt
ist. Wie die Unterlagsschicht ist die Zwischenschicht vorzugsweise
verformbar, obwohl sie für
gewöhnlich
eine Erholungskraft hat, die geringer als die Erholungskraft der
Unterlagsschicht ist. Auf diese Weise kann sich die Zwischenschicht
an die Substratoberfläche
anpassen, während
sich die Unterlagsschicht erholt, um eine im Wesentlichen flache und
glatte Form anzunehmen. In einer alternativen Ausführungsform
kann eine Schicht Trennmaterial zwischen der Unterlagsschicht und
dem Klebstoff eingesetzt sein. In dieser Ausführungsform kann das Trennmaterial
ein Muster sein, das auf die Unterlagsschicht oder auf den Klebstoff
aufgetragen ist, um Bereiche ohne Trennmaterial zu bilden, so dass
eine Befestigung des Klebstoffs direkt an der Unterlagsschicht nur
an diesen vorbestimmten Stellen möglich ist. Als Alternative
kann ein kontinuierliches Trennmaterial so behandelt werden, dass
es ein Muster aus Nicht-Trennbereichen bildet, an welchen der Klebstoff
anhaften kann, so dass eine Befestigung des Klebstoffs direkt an
der Unterlagsschicht nur an diesen vorbestimmten Stellen möglich ist.
Somit umfasst die vorliegende Erfindung Ausführungsformen, in welchen die
Klebeschicht direkt an der Unterlagsschicht befestigt ist wie auch
an der Unterlagsschicht durch eine Zwischenschicht befestigt ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch Artikel, wie eine Dekoration
oder ein Zeichen, die an eine raue Oberfläche angeklebt werden können. Eine
Seite der Unterlagsschicht kann Anzeigen, Wanddekorationen, wie
Tapeten, oder andere dekorative Artikel enthalten, während die
andere Seite der Unterlagsschicht eine Klebeschicht enthält, die
derart angeklebt wird, dass Diskontinuitäten im Anhaften zwischen der
Unterlagsschicht und dem Klebstoff möglich sind.
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In
dieser Anmeldung:
bezieht sich "Klebstoff" auf die Klebstoffzusammensetzung und
kann sich auch auf die Klebeschicht eines Klebebandes beziehen;
bezieht
sich "Unterlagsschicht" auf eine verformbare, dünne, flexible
Schicht oder Trägerbahn
mit elastischen und unelastischen Eigenschaften ausreichender Größe, um eine
Erholungskraft zu erzeugen, die der Unterlagsschicht ermöglicht,
im Wesentlichen in ihre ursprüngliche
flache Form zurückzukehren;
bezeichnet "Erholungskraft" die elastischen
oder unelastischen Kräfte,
die durch Verformung der Unterlagsschicht aus ihrer ursprünglichen
unverformten Form erzeugt werden;
bedeutet "Schicht" eine dünnes Band mit großer Oberfläche, das
eine rechteckige Form oder eine andere Gestalt, wie alphanumerische
Zeichen, aufweisen kann;
bedeutet "Klebung" eine sofortige Kontakthaftung zwischen
dem Klebstoff und der Substratoberfläche, wobei die Klebung substratspezifisch
sein kann; und
bezieht sich "raue Oberfläche" auf eine Vielzahl von Oberflächen auf
Substraten mit erhöhten
und vertieften Bereichen, einschließlich zum Beispiel Zylinderblöcken, Beton,
Schaumisolierung, raue Holzoberflächen, wie Spanplatte oder Sperrholz,
Wellpappe oder texturierte Wandbekleidungen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1a ist
eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Klebebandes
für raue Oberflächen vor
dem Ankleben an ein Substrat;
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1b ist
eine Schnittansicht des Klebebandes von 1a kurz
nach dem Ankleben an eine raue Oberfläche;
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1c ist
eine Schnittansicht des Klebebandes von 1b nach
einem Zeitraum;
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2 ist
eine Schnittansicht eines Beispiels eines Klebebandes für raue Oberflächen, wobei
ein Klebstoff an vorbestimmten Stellen sowohl auf der Unterlagsschicht
als auch der Zwischenschicht verteilt ist;
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3 ist
eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines Klebebandes
für raue Oberflächen, wobei
der Klebstoff infolge eines Trennmaterials selektiv an der Unterlagsschicht
angebracht ist; und
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4 ist
eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines Klebebandes
für raue Oberflächen, wobei
der Klebstoff infolge eines teilchenförmigen Trennmaterials selektiv
an der Unterlagsschicht angebracht ist.
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Ausführliche
Beschreibung
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Die
Klebebänder
der vorliegenden Erfindung sind zum Aufbringen auf Substrate mit
rauen Oberflächen
bestimmt. Das heißt,
die Klebebänder
sind so gestaltet, dass sie starke Klebebindungen an rauen Oberflächen erreichen,
aber dennoch eine im Wesentlichen glatte und flache Unterlagsschicht
haben. Im Allgemeinen verwenden die Klebebänder eine verformbare Unterlagsschicht
mit elastischen und unelastischen Eigenschaften ausreichender Größe, um eine
Erholungskraft zu erzeugen, die der Bandunterlagsschicht ermöglicht,
im Wesentlichen in ihre ursprüngliche
flache Form zurückzukehren,
und eine Klebeschicht, die an einer ersten Oberfläche der
Unterlagsschicht derart befestigt ist, dass Befestigungsdiskontinuitäten zwischen
der Unterlagsschicht und der Klebeschicht möglich sind. Wenn das Band einem
Anbringungsdruck, wie Fingerdruck, ausgesetzt wird, passt es sich
im Wesentlichen der Topologie der rauen Oberfläche an, wodurch ein Kontakt
zwischen der Klebeschicht und der Oberfläche hergestellt wird. Bei Entfernung
dieses Drucks ermöglichen
die Erholungskraft und die Befestigungsdiskontinuitäten, dass
die Unterlagsschicht eine im Wesentlichen flache und glatte Form
annimmt, ohne die Klebeschicht von der rauen Oberfläche zu lösen, obwohl
ein geringes Ausmaß an örtlicher
Ablösung
des Klebestoffs von der rauen Oberfläche auftreten kann. Wie in
dieser Anmeldung verwendet, bedeutet die Phrase "im Wesentlichen flache und glatte Form", dass die Bandunterlagsschicht
ein ebenes Erscheinungsbild hat, das eine geringfügige Anzahl
von runden Wellen enthalten kann und im Wesentlichen frei von spitzen Wellen
und Grübchen
ist.
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Als
ein Beispiel können
die Befestigungsdiskontinuitäten
durch Verwendung einer Zwischenschicht zwischen der Klebeschicht
und der Unterlagsschicht erreicht werden. Diese Zwischenschicht ist
diskontinuierlich an der Unterlagsschicht befestigt. Die Zwischenschicht
ist verformbar, obwohl sie für gewöhnlich eine
Erholungskraft hat, die geringer ist als die Erholungskraft der
Unterlagsschicht. Auf diese Weise kann sich die Zwischenschicht
im Allgemeinen an die raue Substratoberfläche anpassen, während sich
die Unterlagsschicht erholt, um eine im wesentlichen flache und
glatte Form anzunehmen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, bedeutet
die Phrase "sich
im Allgemeinen anpassen",
dass die Zwischenschicht der Topographie des Substrates folgt, mit Ausnahme
der tieferen Vertiefungen, wo sie nur den oberen Abschnitten der
Vertiefungswände
folgt und dann eine Brücke
zu der gegenüberliegenden
Wand der Vertiefung bildet. Als Alternative könnte eine anfänglich kontinuierliche
Zwischenschicht mit begrenzter Anpassungsfähigkeit und/oder Kohäsionskraft
reißen,
wenn sie dem Anbringungsdruck ausgesetzt wird, um ein ähnliches
Ergebnis zu erzeugen. Ferner könnte
die Zwischenschicht diskontinuierlich sein. Die Erholungskraft der
Zwischenschicht sollte die Klebeschicht nicht von der rauen Substratoberfläche in einem
solchen Maße
lösen,
dass sich das Klebeband von der Oberfläche löst. Das heißt, die Zwischenschicht sollte
so gewählt
werden, dass eine örtliche
Ablösung
nicht ausreicht, eine Lösung
des Bandes von der Oberfläche
zu verursachen.
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In
einem Aspekt der Erfindung ist ein Trennmaterial oder ein Teilchenmaterial
zwischen der Unterlagsschicht und der Klebeschicht angeordnet. Das Trennmaterial
oder Teilchenmaterial kann auf die Unterlagsschicht oder auf den
Klebstoff aufgebracht werden. Zum Beispiel kann ein Trennmaterial
in einem Muster auf der Unterlagsschicht aufgetragen werden, um
Flächen
auf der Unterlagsschicht ohne Trennbeschichtung zu bilden, oder
eine kontinuierliche Trennbeschichtung kann so behandelt werden, dass
ein Muster aus Nicht-Trennflächen
entsteht, an welchen der Klebstoff haften kann. Auf diese Weise wird
der Klebstoff diskontinuierlich an der Unterlagsschicht befestigt
und somit kann die Unterlagsschicht im Wesentlichen zu einer glatten,
flachen Oberfläche zurückkehren.
Als weiteres Beispiel kann eine Schicht aus einem Teilchenmaterial,
wie Glaskügelchen,
diskontinuierlich auf den Klebstoff aufgetragen werden. Bei Verwendung
des Teilchenmaterials können
zusätzliche
Bindungsstellen zwischen der Unterlagsschicht und dem Klebstoff
auch den erhabenen Abschnitte der rauen Oberfläche zu dem Zeitpunkt zugeordnet
werden, zu dem das Klebeband auf die Oberfläche aufgebracht wird. Als Alternative
können das
Trennmaterial und das Teilchenmaterial in Kombination verwendet
werden.
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Die
Klebebänder
der vorliegenden Erfindung können
die Form von zum Beispiel Schichten, Filmen wie auch Maskierungsbändern, photographischen und
anderen Layout-Bändern
aufweisen. Sie können in
einer Reihe von Anwendungen, wie für dekorative und informative
Aufschriften auf Fahrzeugen, Signage, Gebäude, Simse, Zeltbahnen, Tapeten
und dergleichen verwendet werden. Die Unterlagsschicht kann zusätzliche
funktionelle und dekorative Schichten, wie transparente Beschichtungen,
dekorative Klebeschichten, siebdruckbare Tinten, Sperrschichten,
Haftverstärker,
Mehrfachlagen durchscheinender Filme und dergleichen enthalten.
Derartige funktionelle und dekorative Schichten sind in der Technik bekannt
und können
gemäß den Techniken,
die dem Fachmann bekannt sind, verwendet oder laminiert werden.
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1a bis 1c zeigen
ein Klebeband 10 der Erfindung zur Ankleben an ein Substrat 12 mit
einer rauen Oberfläche.
Das Klebeband 10 hat eine Unterlagsschicht 14,
eine Zwischenschicht 16 mit einer ersten Oberfläche 15 und
einer zweiten Oberfläche 17,
und eine Klebeschicht 20. Die Unterlagsschicht 14 wird
selektiv an der zweiten Oberfläche 17 der
Zwischenschicht 16 an mehreren Befestigungsstellen 18 befestigt,
wie in der Folge ausführlicher
besprochen wird. Die Klebeschicht 20 wird an die erste Oberfläche 15 der
Zwischenschicht 16 zur Befestigung an dem Substrat 12 angeklebt
(siehe 1b und 1c).
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In
der Ausführungsform
von 1a kann ein Klebematerial an einer ersten Oberfläche 19 der
Unterlagsschicht 14 oder an der zweiten Oberfläche 17 der
Zwischenschicht 16 durch einen Stift oder eine Maske mit Öffnungen,
die den Befestigungsstellen 18 entsprechen, aufgetragen
werden. Die Zwischenschicht 16 wird somit nur an den Stellen 18 an
der Unterlagsschicht 14 befestigt. Als Alternative kann die
Zwischenschicht 16 durch mechanische oder thermomechanische
Techniken an die Unterlagsschicht der Befestigungsstellen 18 punktgeschweißt werden.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Mitten der Befestigungsstellen
größer als
der Abstand zwischen den Mitten der hohen Punkten auf der rauen
Oberfläche.
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Der
Klebstoff der Schicht 20 kann jeder Klebstoff sein, der
zur Begestigung an dem Substrat 12 geeignet ist. Er kann
ein druckempfindlicher Klebstoff, ein Heißschmelzklebstoff, usw., sein.
Er kann auf die gesamte erste Oberfläche 15 der Zwischenschicht 16 aufgetragen
werden, oder er kann auf vorbestimmte Stellen auf der ersten Oberfläche der
Zwischenschicht aufgetragen werden (siehe 2). In jedem
Fall kann der Klebstoff durch eine Reihe von Techniken aufgetragen
werden.
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In 1b wird
das Klebeband 10 gegen die raue Oberfläche des Substrats 12 mit
einem ausreichenden Druck gepresst, so dass die Unterlagsschicht 14,
die Zwischenschicht 16 und die Klebeschicht 20 sich
alle der Topologie des Substrates 12 anpassen. In 1c wurde
der Anbringungsdruck entfernt, und die Unterlagsschicht 14 hat
sich auf eine im Wesentlichen glatte, flache Oberfläche infolge
der Erholungskraft erholt, die durch ihre elastischen und unelastischen
Kräfte
erzeugt wird, und hat sich im Allgemeinen von der Zwischenschicht 16 getrennt,
außer
an den Befestigungsstellen 18. Die Zwischenschicht 16 und
die Klebeschicht 20 folgen weiterhin im Allgemeinen der Topologie
des Substrates 12. Es ist jedoch offensichtlich, dass die
Unterlagsschicht 14 und/oder die Zwischenschicht 16 eine
ausreichende Erholungskraft haben können, um die Klebeschicht 20 von
einem Teil des Substrates 12, wie an der Stelle 22,
zu trennen, obwohl die Gesamtfläche
solcher Trennungen nicht ausreicht, um das Klebeband von der rauen
Oberfläche
zu lösen.
Vorzugsweise tritt eine örtliche
Ablösung
nur ein, wenn sich eine Befestigungsstelle 18 zwischen
der Unterlagsschicht 14 und der Zwischenschicht 16 über einer Vertiefung
in der rauen Oberfläche
befindet.
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Unter
Bezugnahme auf 1a bis 1c gibt
es fünf
allgemeinen Kräfte,
die bei der Auswahl von Materialien für die Unterlagsschicht, die
Zwischenschicht und den Klebstoff zu beachten sind: (1) die Klebebindung
zwischen der Klebeschicht und der Oberfläche des Substrates; (2) die
Klebebindung zwischen der Klebeschicht und der Zwischenschicht; (3)
die Erholungskraft der Zwischenschicht; (4) die Bindung zwischen
der Zwischenschicht und der Unterlagsschicht; und (5) die Erholungskraft
der Unterlagsschicht. Die Erholungskraft der Unterlagsschicht sollte
die stärkste
der fünf
Kräfte
sein. Die Bindung zwischen der Zwischenschicht und der Unterlagsschicht
sollte stärker
als eine der Kräfte
(1) bis (3) sein. Die Klebebindung zwischen der Klebeschicht und
der Zwischenschicht sollte stärker
als die Erholungskraft der Zwischenschicht sein. Schließlich kann
die Klebebindung zwischen der Klebeschicht und der Oberfläche des
Substrates gleich der Klebebindung zwischen der Klebeschicht und
der Zwischenschicht sein. Vorzugsweise ist die Klebebindung zwischen
der Klebeschicht und der Zwischenschicht stärker als die Klebebindung zwischen
der Klebeschicht und der Oberfläche
des Substrates, um eine Entfernung des Bandes zu erleichtern, und
einen Klebstoffrest auf der Substratoberfläche zu minimieren. Für den Fachmann
ist offensichtlich, dass diese Qualifikationen für die Ausführungsform gelten, in der die
Zwischenschicht kontinuierlich und verformbar ist. Ferner ist offensichtlich,
dass die Stärke der
Bindung zwischen dem Klebstoff und dem Substrat und/oder dem Klebstoff
und der Zwischenschicht mit der Zeit zunehmen kann.
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2 ist
ein Beispiel, in dem eine Zwischenschicht 31 eines Klebebandes 30 an
einer Unterlagsschicht 32 an mehreren Befestigungsstellen 34 entweder
durch die Verwendung eines Klebematerials oder durch Punktschweißen befestigt
ist, wie zuvor besprochen. Eine erste Oberfläche 36 der Zwischenschicht 31 hat
jedoch auch eine diskontinuierliche Klebeschicht, d. h., einen Klebstoff
nur an vorbestimmten Stellen. Somit bildet in dieser Ausführungsform
die Klebeschicht diskontinuierliche Bindungsstellen 38.
Vorzugsweise ist die Periodizität
dieser Bindungsstellen gleich oder kleiner der Periodizität der Befestigungsstellen
zwischen der Unterlagsschicht und der Zwischenschicht. Ebenso ist
die Periodizität
dieser Bindungsstellen vorzugsweise größer als die Periodizität der hohen
Punkte auf der rauen Oberfläche.
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Ferner
sind in dem in 2 dargestellten Beispiel die
Bindungsstellen 38 vorzugsweise von den Befestigungsstellen 34 versetzt,
so dass die Zwischenschicht 31 sich ausreichend verformen
kann, damit die Unterlagsschicht 32 eine im Wesentliche flache
und glatte Oberfläche
bilden kann. Es versteht sich, dass die Zwischenschicht 31 sich
zunächst
als unitäre
Struktur im möglichen
Ausmaß verformt.
Unter gewissen Umständen
jedoch kann die Topologie einer rauen Oberfläche ausreichend groß sein,
so dass die Zwischenschicht bricht, z. B. reißt.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Klebebandes 50, in dem eine Schicht aus Trennmaterial 56 auf
eine erste Oberfläche 52 einer
Unterlagsschicht 54 aufgetragen ist. Das Trennmaterial 56 ermöglicht, dass
die Klebeschicht 58 an der Unterlagsschicht 54 nur
an vorbestimmten Stellen 66 klebt, während der Klebstoff sich von
der Unterlagsschicht 54 an Stellen 60 trennen
kann. Die Klebeschicht 58 passt sich der Topologie des
Substrates 62 an, wenn das Klebeband 50 aufgebracht
wird. Die Erholungskraft der Unterlagsschicht 54 trennt
jedoch die Klebeschicht 58 von dem Substrat 62 an
Stellen 64. Es ist offensichtlich, dass es wünschenswert
ist, einen Klebstoff 58 mit einer Erholungskraft zu wählen, die im
Allgemeinen geringer als die Erholungskraft der Unterlagsschicht
ist, um eine Ablösung
des Bandes von der rauen Oberfläche
des Substrates zu verhindern.
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In
einer Ausführungsform
kann die Schicht Trennmaterial 56 eine gemusterte Trennbeschichtung
sein, die an der Unterlagsschicht 54 befestigt wird. Die
Klebeschicht 58 haftet an der Unterlagsschicht 54,
aber nicht an der Schicht Trennmaterial 56. Das Trennmaterial
kann eine Schicht aus zum Beispiel Silikon sein, dessen Trenneigenschaften durch
die Verwendung von Teilchen, wie Glaskügelchen, modifiziert werden
können.
Neben der Musterung dieses Trennmaterials, so dass die Klebeschicht 58 an
der Unterlagsschicht 54 an Stellen 66 haften kann,
kann das Trennmaterial an bestimmten Stellen chemisch oder thermisch
behandelt werden, um ein Anhaften der Klebeschicht 58 nur
an diesen Stellen zu ermöglichen.
In dieser Ausführungsform
ist der Klebstoff eine kontinuierliche Schicht, die diskontinuierlich
an die Unterlagsschicht gebunden ist. Die Erholungskräfte der
Unterlagsschicht bewirken für
gewöhnlich,
dass diese kontinuierliche Klebeschicht diskontinuierlich an die
raue Oberfläche
bindet.
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Als
Alternative kann eine Schicht aus Teilchenmaterial, wie Glaskügelchen,
zwischen der Unterlagsschicht und der Klebeschicht eingefügt werden.
Solche Teilchen ermöglichen
die Bildung eines selbstzuordnenden Klebebandes, wo Punktbindungen
an der Grenzfläche zwischen
Klebstoff/Substrat entsprechend den hohen Punkten der Oberfläche gebildet
werden können. 4 zeigt
ein Klebeband 70, in dem eine Schicht aus Teilchenmaterial 76 an
einer ersten Oberfläche 72 einer
Klebeschicht 78 befestigt ist. Das Teilchenmaterial 76 ermöglicht,
dass die Klebeschicht 78 an der Unterlagsschicht 74 nur
an vorbestimmten Stellen 86 haftet, während die Klebeschicht 78 sich
an Stellen 80 von der Unterlagsschicht 74 trennen
kann. Wie in der Ausführungsform in 3 passt
sich die Klebeschicht 78 der Topologie des Substrates 82 an,
wenn das Klebeband 70 daran angebracht wird; die Erholungskraft
der Unterlagsschicht 74 trennt jedoch die Klebeschicht 78 an
Stellen 84 von dem Substrat 82.
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Wie
bei der in 3 dargestellten Ausführungsform
kann die Schicht aus Teilchenmaterial 76 eine gemusterte
Schicht sein. Obwohl sie auf der Unterlagsschicht aufgebracht werden
könnte,
ist es häufiger
praktischer, das Teilchenmaterial auf der Klebeschicht 78 aufzubringen.
Als Alternative kann das Teilchenmaterial 76 auf der Unterlagsschicht 74 oder
der Klebeschicht 78 in einer kontinuierlichen Schicht aufgebracht
werden. Beim Aufbringen des Klebebandes auf eine raue Oberfläche kann
das Teilchenmaterial aufgrund der hohen Punkte auf der rauen Oberfläche, die
eine Klebebindung zwischen der Klebstoff- und Unterlagsschichtbindung
an diesen Stellen erzeugen, unter die Oberfläche des Klebstoffes geschoben
werden. Diese Ausführungsform
wird hierin als selbstzuordnendes Klebeband bezeichnet.
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Die
Unterlagsschicht kann aus einer Vielzahl von Materialien gebildet
werden, die sich unter Anbringungsdruck verformen, z. B. dehnen,
aber bei Entfernung des Anbringungsdrucks infolge ihrer elastischen
und unelastischen Eigenschaften wieder in ihre ursprüngliche
Form zurückkehren.
Die Unterlagsschicht kann aus natürlichen oder synthetischen Materialien
hergestellt sein. Vorzugsweise besteht die Unterlagsschicht aus
einem synthetischen Polymermaterial. Zu geeigneten Polymermaterialien
zählen,
ohne darauf beschränkt
zu sein,: Polyolefine, wie Polypropylen, Polyethylen hoher Dichte,
Polyethylen geringer Dichte; Polyolefin-Copolymere, wie Ethylen/Ethylacrylat-Copolymere,
Ethylen/Acrylsäure-Copolymere
und Ethylen/Vinylsäure-Copolymere; Fluorpolymere,
wie Polyvinylidenfluorid und Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymere;
Polyester; Nylon; Polyvinylchorid; und Natur- oder Synthesegummi. Die
Dicke der Unterlagsschicht hängt
von der Rauheit der Oberfläche
und der erforderlichen Erholungskraft ab. Somit kann die Unterlagsschicht
jede gewünschte
Dicke aufweisen; vorzugsweise jedoch liegt sie im Bereich von etwa
25 μm bis
etwa 250 μm, und
insbesondere von etwa 25 μm
bis etwa 100 μm.
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Die
Zwischenschicht kann ein Material sein, das eine größere Anpassungsfähigkeit
an das Substrat hat als das Unterlagsschichtmaterial, obwohl dies keine
Voraussetzung ist. Vorzugsweise hat die Zwischenschicht eine Erholungskraft,
die geringer als die Erholungskraft des Unterlagsschichtmaterials
ist. Ferner sollte die Erholungskraft dieser Art von Zwischenschicht
gering genug sein, dass der Klebstoff sich nicht wesentlich von
dem rauen Substrat ablöst, obwohl
verständlich
ist, dass ein geringfügiges
Maß an örtlicher
Ablösung
toleriert werden kann, ohne ein Ablösen des Bandes von der rauen
Oberfläche
zu verursachen. Diese Art von Zwischenschicht kann zum Beispiel
gewebte Materialien, wie Textilien, und Vliesmaterialien, wie Tissue-Papier,
spinngebundene Bahnen und schmelzgeblasene Mikrofasermedien umfassen.
Die Zwischenschicht kann auch aus anderen Materialien hergestellt
sein, einschließlich,
ohne aber darauf beschränkt
zu sein, zusaμμenfallbare Schaumstoffe,
dünne Metallfolien
usw.. Bei Verwendung eines zusammenfallbaren Schaumstoffs können die Bindungsabschnitte
zwischen der Zwischenschicht und dem Klebstoff auch den erhabenen
Abschnitten der rauen Oberfläche
zu dem Zeitpunkt zugeordnet werden, wenn das Klebeband auf die Oberfläche aufgebracht
wird. Die Dicke der Zwischenschicht hängt von der Rauheit der Oberfläche und
der Festigkeit des Materials ab. So kann die Zwischenschicht jede
gewünschte
Dicke aufweisen, die aber vorzugsweise von etwa 20 μm bis etwa
150 μm reicht,
und insbesondere von etwa 20 μm
bis etwa 75 μm.
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Wie
zuvor beschrieben, kann diese Zwischenschicht an die Unterlagsschicht
unter Verwendung eines Klebematerials geklebt werden, welches dasselbe
oder ein anderes als das Material in der Klebeschicht sein kann,
oder kann auf die Unterlagsschicht punktgeschweißt werden. Die Klebeschicht auf
der gegenüberliegenden
Oberfläche
der Zwischenschicht kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein,
d. h., der Klebstoff kann eine Mehrzahl von Bindungspunkten definieren.
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Nützliche
Trennmaterialien umfassen, ohne aber darauf beschränkt zu sein:
Silikone; fluorhaltige Verbindungen, wie Polyfluorpolyether und
Fluorsilikone; Polyvinylcarbamate; Acetate; und Acrylate. Verschiedene
Materialien und Zusammensetzungen, die als Trennmaterialien nützlich sind,
sind im Handel erhältlich
und in der Literatur besprochen. Siehe zum Beispiel U.S. Patent
Nr. 2,532,011, 3,240,330, 3,318,852, 3,967,031, 3,978,274, 4,822,687, 4,889,753,
5,144,051, 5,217,805, und 5,273,805. Herkömmliche Beschichtungstechniken,
wie auch Musterbeschichtungstechniken können zum Auftragen der Trennmaterialien
auf die Bänder
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Glaskügelchen
oder ein anderes Teilchenmaterial können gemeinsam mit dem Trennmaterial zur
Bildung von Bereichen verwendet werden, in welchen der Klebstoff nicht
an die Unterlagsschicht gebunden wird, um einen zusätzlichen
Vorteil zu erreichen. Als Alternative können Glaskügelchen oder ein anderes Teilchenmaterial
alleine verwendet werden, um Diskontinuitäten in der Haftung zwischen
der Unterlagsschicht und der Klebeschicht zu schaffen. Für gewöhnlich hat
ein solches Teilchenmaterial eine Größe im Bereich von 1 bis 25 μm, vorzugsweise
2 bis 20 μm.
Zu nützlichen
Teilchenmaterialien zählen, ohne
darauf beschränkt
zu sein: Glaskügelchen, CaCO3 und Al2O3.
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Der
Klebstoff, der in den Bändern
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht kritisch einschränkend. Der
Klebstoff kann im Wesentlichen bei Raumtemperatur nicht klebrig
sein, wenn er bei einer erhöhten
Temperatur, bei der er verwendet werden soll, klebrig wird. Als
Alternative kann der Klebstoff bei Berührung nicht klebrig sein, aber
bei anderen Substraten aggressiv klebrig sein. Diese Klebstoffe
sind substratspezifisch und bieten eine geeignete Klebebindung zwischen
dem Substrat und dem Klebeband. Die Dicke der Klebeschicht hängt von
der Rauheit des Substrates und dem gewünschten Ausmaß der Klebestärke ab.
So kann die Klebeschicht jede gewünschte Dicke aufweisen; vorzugsweise liegt
diese jedoch im Bereich von etwa 10 μm bis etwa 150 μm, und insbesondere
von etwa 20 μm
bis etwa 50 μm.
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Druckempfindliche
Klebstoffe sind zur Verwendung in den Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung bevorzugt. Nicht druckempfindliche Klebstoffe, wie thermisch
aktivierte oder durch Lösemittel
aktivierte Klebstoffe, können
verwendet werden, sind aber weniger bevorzugte Ausführungsformen
als druckempfindliche Klebstoffe. Der Vorteil eines druckempfindlichen
Klebstoffs sind seine natürliche
Flexibilität
und Dehnungseigenschaften. Während
für die
Klebebänder
der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von druckempfindlichen
Klebstoffen verwenden werden können,
die in der Wissenschaft bekannt sind, ist der druckempfindliche
Klebstoff vorzugsweise einer, der aggressiv klebrig ist und starke Bindungen
bei Kontakt mit Substraten bildet.
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Druckempfindliche
Klebstoffe sind in der Wissenschaft als Standardklasse von Materialien
anerkannt. Dies sind Klebstoffe, die in lösemittelfreier Form bei Raumtemperatur
(z. B., 20 bis 30°C)
dauerhaft klebrig sind und an einer Reihe verschiedener Oberflächen bei
Kontakt fest kleben. In einigen Anwendungen ist es wünschenswert,
dass die Stärke der
Bindung zwischen dem Klebstoff und der Substratoberfläche im Laufe
der Zeit zunimmt. Diese Fähigkeit
ist erwünscht,
da sie anfänglich
eher eine örtliche
Ablösung
an der Grenzfläche
zwischen Klebstoff/Substratoberfläche ermöglicht, so dass die Bandunterlagsschicht
zu einer glatteren, flacheren Form zurückkehren kann, ohne auf die
ultimative Festigkeit der Klebebindung an dem Substrat zu verzichten.
Die druckempfindlichen Klebstoffe benötigen auch keine Aktivierung
durch Wasser, Lösemittel oder
Wärme,
um eine starke Klebstoffhaltekraft gegenüber Materialien wie Papier,
Zellophan, Glas, Kunststoff, Holz und Metallen auszuüben. Die
Klebstoffe haben vorzugsweise eine ausreichende Kohäsionskraft
und elastische Eigenschaften, so dass sie trotz ihrer aggressiven
Klebrigkeit leicht gehandhabt und von glatten Oberflächen entfernt
werden können, ohne
einen nennenswerten Rückstand
zu hinterlassen. Eine Vielzahl von Materialien und Zusammensetzungen,
die als druckempfindliche Klebstoffe nützlich sind, sind im Handel
erhältlich
und in der Literatur ausführlich
besprochen. Siehe zum Beispiel US Patent Nr. 24,906; 3,551,391;
3,239,478; 3,897,295; 4,181,752; 4,223,067; 4,629,663; 4,780,367
und 4,833,179. Spezifische Beispiele bevorzugter Arten von Klebstoffen
umfassen Acrylate, z. B. Isooctylacrylat/Acrylsäure-Copolymere und klebrig
gemachte Copoylmere; Natur- und Synthesegummiharze, wie Nitrilgummis,
z. B. Acrylonitrilbutadien; Klebstoffe auf Silikonbasis, z. B.
Polysiloxane; Poylolefine; Polyester; Polyamide und Poylurethane.
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Herkömmliche
Beschichtungstechniken, die in der Herstellung von Klebebandkonstruktionen
verwendet werden, können
zum Auftragen der Klebstoffzusammensetzungen auf die Klebebänder der
vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese Techniken umfassen,
ohne aber darauf beschränkt
zu sein, den Rakelauftrag, die Walzenbeschichtung, die Umkehr-Walzenbeschichtung
und Gravurstreichtechniken. Die erhaltene Beschichtung wird dann
durch einen Wärmezyklus
geleitet, um das Lösemittel
oder Wasser zu entfernen, um die Klebstoffkonstruktion zu schaffen.
Als Alternative kann ein lösemittelloser, härtbarer
Klebstoff (häufig
als 100 Feststoff-Klebstoff bezeichnet) unter Verwendung des Rakelauftrags oder
dosierter Beschichtungstechniken ähnlich den zuvor beschriebenen
aufgebracht und anschließend durch
Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen oder Wärme zu einem Klebezustand gehärtet werden.
Ebenso kann der Klebstoff unter Verwendung einer Übertragungsklebstoffkonstruktion
aufgebracht werden.
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Aufgaben
und Vorteile dieser Erfindung werden durch die folgenden Beispiele
näher veranschaulicht,
wobei aber die besonderen Materialien und deren Mengen, die in diesen
Beispielen angeführt
sind, wie auch andere Bedingungen und Einzelheiten, nicht als ungebührliche
Einschränkung
dieser Erfindung verstanden werden sollen. Alle Materialien sind
im Handel erhältlich,
falls nicht darauf hingewiesen oder auf andere Weise verdeutlicht
wird.
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Beispiel 1
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Eine
Schicht aus perforiertem Metall mit einer quadratischen Gitteranordnung
von 0,16 cm Löchern
auf 0,95 cm Zentren wurde mit einem 0,05 mm dicken Polypropylenfilm
in Kontakt gebracht und 3M Brand SUPER 77 Sprühklebstoff (von 3M, St. Paul, MN,
erhältlich)
wurde durch die Löcher
in dem perforierten Metall auf den Film gesprüht. Eine Zwischenschicht, die
ein Stück
16,4 g/m2 Tissue-Papier (#35906, erhältlich von
James River Corporation, Grouverneur, NY) enthielt, wurde auf eine
0,05 mm dicke Lage eines druckempfindlichen Acrylat-Klebstoffs laminiert,
die von einem Trennpapier getragen wurde. Die Klebstoffzusammensetzung
ist in Beispiel 2 von US Patent Nr. 4,548,862 (Hartman) beschrieben,
die hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Der mit Klebstoff
beschichtete Polypropylenfilm wurde anschließend auf die klebstofffreie
Fläche
der Zwischenschicht laminiert, um eine Bandkonstruktion ähnlich jener
zu erzeugen, die in 1a dargestellt ist. Nach Entfernung
des Trennpapiers wurde die Bandkonstruktion auf eine gestrichene
Schlackensteinwand unter Anwendung von ausreichendem Fingerdruck
aufgebracht, um einen guten Kontakt zwischen dem Klebstoff und der
Steinoberfläche
zu garantieren. Die Polypropylenunterlagsschicht nahm rasch wieder
eine im Wesentlichen glatte, flache Form an und das Band blieb an
der Schlackensteinoberfläche
kleben, bis es mehrere Monate später
entfernt wurde.
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Vergleichsbeispiel 1
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Eine
herkömmliche
druckempfindliche Bandkonstruktion wurde unter Verwendung derselben
Polypropylenunterlagsschicht und des Acrylat-Klebstoffs von Beispiel
1 durch direktes Laminieren des Klebstoffs auf die Polypropylenunterlagsschicht
hergestellt, ohne Zwischenschicht aus Tissue-Papier. Als diese Bandkonstruktion
auf eine gestrichene Schlackensteinwand mit Fingerdruck, der mit
jenem vergleichbar war, der zum Aufbringen der Bandkonstruktion
von Beispiel 1 angewendet wurde, aufgebracht wurde, behielt die Polypropylenunterlagsschicht
eine Oberfläche
mit Grübchen
und das Band haftete sehr schlecht an der Steinoberfläche.
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Beispiel 2
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Ein
Polypropylenfilm mit einer gleichmäßigen Anordnung von Klebepunkten
und ein Tissue-Papier, ebenso mit einer gleichmäßigen Anordnung von Klebepunkten,
wurden durch Sprühen
von Klebstoff auf den Film und das Tissue durch perforiertes Metall,
wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Eine druckempfindliche
Klebebandkonstruktion, ähnlich
der in 2 dargestellten, wurde durch Laminieren des klebstoffbeschichteten
Tissue-Papiers auf den Polypropylenfilm in derartiger Weise hergestellt, dass
die Klebepunkte auf dem Tissue-Papier zu den Klebepunkten auf dem
Polypropylenfilm versetzt waren. Die Bandkonstruktion wurde auf
eine gestrichene Schlackensteinoberfläche mit Fingerdruck aufgebracht,
um einen guten Kontakt zwischen dem Klebstoff und der Steinoberfläche zu garantieren.
Die Polypropylenunterlagsschicht kehrte rasch zu einer im Wesentlichen
glatten, flachen Form zurück
und das Band blieb an der Schlackensteinoberfläche kleben, bis es mehrere
Monate später
entfernt wurde.
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Beispiel 3
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Ein
schmelzgeblasenes Polypropylenfiltermedium (0,6 oz/yd2,
20 gm/m2, erhältlich von Kimberly-Clark,
Roswell, GA, unter der Handelsbezeichnung CYCLEAN) wurde mit Hilfe
von Ultraschall auf einen 12 μm
dicken, biaxial orientierten Poly(ethylenterephthalat)-(PET-)Film
unter Verwendung eines Branson Ultra Sonic Welder (erhältlich von
Branson Ultrasonics Corp., Danbury, CT) punktgebunden. Die Punktbindungen
hatten einen Durchmesser von etwa 1 mm und waren in einer annähernd quadratischen Gitteranordnung
mit einer Seitenlänge
von etwa 1 cm angeordnet. Ein 75 μm
dicker Film des in Beispiel 1 beschriebenen, druckempfindlichen
Acrylatklebstoffs wurde auf die schmelzgeblasene Bahn als kontinuierlicher
Film laminiert. Die erhaltene Bahnkonstruktion wurde auf eine gestrichene
Schlackensteinoberfläche
mit Fingerdruck aufgebracht, um die PET-Unterlagsschicht durchzubiegen
und den Kontakt des Klebstoffs mit der Steinoberfläche zu verbessern.
Der Klebstoff behielt diesen verbesserten Kontakt mit der Steinoberfläche, wenn
nicht eine Punktbindung direkt über
einer großen
Vertiefung lag, wobei sich in diesem Fall der Klebstoff von dem
Schlackenstein löste und
dem PET-Film ermöglichte,
in eine im Wesentlichen glatte, flache Form zurückzukehren.
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Dieses
Beispiel zeigt, dass a) Ultraschallschweißen zur Bildung von Punktbindungen
zwischen der Unterlagsschicht und der Zwischenschicht verwendet
werden kann; b) Unterlagsschichten, die schwierig zu dehnen oder
zu verformen sind, ausreichend örtlich
durchgebogen werden können,
um funktionelle Bänder
zu erhalten; und c) druckempfindliche Klebstoffe eine örtliche
Ablösung
erleichtern können,
so dass eine Erholung der Unterlagsschicht zu einer im Wesentlichen
glatten, flachen Form ohne Ablösen
des Klebebandes von der Substratoberfläche möglich ist.
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Beispiel 4
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Ein
Trennpapier (erhältlich
als POLYSLIK #SP8226) von Release International, Bedford Park, IL)
wurde mechanisch mit einem röhrenförmigen Stanzwerkzeug
mit 4 mm Durchmesser zu einer quadratischen Gitteranordnung mit
einem Abstand von 1,75 cm geschnitten. Das perforierte Trennpapeir wurde
dann mit einer Monoschicht aus Glaskügelchen (90% der Kügelchen
mit einem Durchmesser < 20 μm und 10%
der Kügelchen
mit einem Durchmesser < 5 μm, wobei
die Kügelchen
einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 μm hatten, erhältlich als #5000
unbeschichtete Kügelchen
von Potters Industries Inc., Cleveland, OH). Eine 50 μm dicke Schicht aus
stark klebrigem, druckempfindlichem Acrylklebstoff-(PSA-)Film auf
Trennpapier (erhältlich
von 3M, St. Paul, MN als SCOTCH #9472 Laminating Adhesive) wurde
dann auf die mit Glaskügelchen
beschichtete Oberfläche
des perforierten Trennpapiers laminiert und das perforierte Trennpapier
wurde entfernt. Der in Mustern aufgetragene Klebstoff wurde dann von
seinem Trennpapier entfernt und auf einen etwa 12 cm quadratischen
Abschnitt einer 150 μm
dicken Schicht aus Gummi gelegt, der aus einem chirurgischen Handschuh
(erhältlich
von Baxter Health Care Corp., Valevia, CA) geschnitten worden war,
der auf eine Tischoberfläche
in leicht gedehnter Form mit einem Maskierungsband geklebt worden
war. Die Seite des PSA, die das Glaskügelchenmuster aufwies, wurde
dann auf die Gummischicht laminiert, um eine gummiunterlegte Bandkonstruktion ähnlich der
in 3 dargestellten zu erzeugen. Die Bandkonstruktion
wurde einschließlich
der Maskierungsbandumrandung von der Tischoberfläche entfernt und mit Fingerdruck
auf eine gestrichene Schlackensteinoberfläche aufgebracht. Die Maskierungsbandumrandung,
die die Bandkonstruktion weiterhin in einer leicht gedehnten Form
hielt, wurde anschließend
von der Konstruktion entfernt, indem das gummiunterlegte Band mit
einer Rasierklinge unmittelbar innerhalb der Maskierungsbandumrandung
ausgeschnitten wurde.
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Die
Untersuchung der Gummiunterlagsschicht mit einem 10× Okular
zeigte, dass sie im Wesentlichen glatt und flach war, außer an einer
Stelle, wo eine Punktbindung über
einer Vertiefung auftrat, die eine relativ große Fläche aber nur eine durchschnittliche
Tiefe hatte. In den etwa 30 Minuten, die sich dieses gummiunterlegte
Band auf der Wand befand, schien es, als ob die Stärke der
Klebebindung zwischen dem PSA und der Schlackensteinwand die Erholungskraft
der Gummiunterlagsschicht überschritt.
Die Bandkonstruktion wurde dann langsam von der Wand gezogen, während die
abgezogene Vorderseite mit Hilfe des 10× Okulars beobachtet wurde.
Aus dieser Prüfung
ging hervor, dass eine Trennung zwischen der Gummiunterlagsschicht
und dem PSA in jenen Bereichen stattgefunden hatte, wo die Glaskügelchen
von dem perforierten Trennpapier auf den PSA-Film übertragen
worden waren. Diese Trennungen ermöglichten dem PSA, einen stärkeren Kontakt
mit der Schlackensteinoberfläche
herzustellen und somit die Hafteigenschaften des Bandes an einer
rauen Oberfläche
infolge der größeren Kontaktfläche zwischen
dem PSA und der rauen Oberfläche zu
verbessern.
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Die
Fläche
der Grenzfläche
zwischen PSA/Gummiunterlagsschicht (Punktbindungen) war signifikant
kleiner als die Fläche
der Grenzfläche
zwischen PSA/Steinoberfläche
in der zuvor beschriebenen Bandkonstruktion. Diese Tatsache, gemeinsam mit
der starken Klebebindung, die zwischen dem PSA und der gestrichenen
Steinoberfläche
gebildet wurde, ermöglichte,
dass sich PSA-Schicht von der Unterlagsschicht trennte und auf der
Wand verblieb. Dieses Problem kann jedoch überwunden werden, indem die
Fläche
der Grenzfläche
zwischen Unterlagsschicht/PSA vergrößert und/oder ein anderer Klebstoff
gewählt
wird, der eine stärkere
Klebebindung an der Grenzfläche
zwischen Unterlagsschicht/PSA bildet als an der Grenzfläche zwischen PSA/gestrichener
Steinoberfläche.
Es wurde auch festgehalten, dass die Oberseiten einiger Oberflächenerhebungen
auf der Wand an die Gummischicht an Stellen gebunden wurden, wo
keine Punktbindung vorhanden war. Es wird angenommen, dass der Druck
an diesen Stellen ausreichend war, um die Glaskügelchen in den Klebstoff zu
pressen, wodurch eine gewisse Bindung auftrat. Die Prüfung des
Klebstoffs, der auf der Wand verblieb, zeigte auch, dass das PSA
den Boden der großen
Vertiefungen in der Schlackensteinwand nicht kontaktierte, sondern
mit den Seitenwänden
dieser Vertiefungen in Kontakt war, wodurch die Kontaktfläche der
Grenzfläche
zwischen PSA/Schlackensteinoberfläche im Vergleich zu einem planaren
herkömmlichen
Band unter Verwendung desselben Klebstoffs und derselben Klebstoffdicke
vergrößert war.
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Dieses
Beispiel zeigt, dass, wenn Bänder dieser
Erfindung konstruiert werden, der Klebstoff sorgfältig gewählt werden
sollte, so dass die Stärke der
Grenzfläche
zwischen PSA-/rauer Oberfläche größer sein
kann als die Klebestärke
der Grenzfläche zwischen
PSA/Unterlagsschicht (Punktbindung) und/oder die Erholungskraft
(d. h., die elastischen und unelastischen Eigenschaften) der Unterlagsschicht.
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Beispiel 5
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Es
wurde ein Band wie in Beispiel 4 konstruiert, mit der Ausnahme,
dass ein 0,2 mm dicker, biaxial orientierter PET-Film anstelle der
Gummischicht verwendet wurde, die als Bandunterlagsschicht diente.
Diese viel steifere Unterlagsschicht erschwerte die Verformung der
Bandkonstruktion und ermöglichte
dem Klebstoff, mit den Vertiefungen auf der Steinoberfläche in Kontakt
zu gelangen. Die Bandunterlagsschicht blieb im Wesentlichen glatt
und flach, und die Bandkonstruktion zeigte eine minimale Zunahme in
der Klebeleistung an der Schlackensteinwand im Vergleich zu herkömmlichen
Bandkonstruktionen.
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Dieses
Beispiel zeigte, dass Bandunterlagsschichten für die Bandkonstruktionen der
Erfindung ausreichend elastisch sein sollten, so dass das PSA in
Vertiefungen auf der Oberfläche
gepresst werden kann, und somit die Fläche der Grenzfläche zwischen PSA/rauer
Oberfläche
vergrößert wird.
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Beispiel 6
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Ein
etwa 12 cm quadratischer Abschnitt des stark klebrigen Acryl-PSA
von Beispiel 4 wurde auf eine gestrichene Schlackensteinwand übertragen. Ein
gleich großer
Abschnitt des mit Silikon beschichteten Trennpapiers wurde mit den
Glaskügelchen
wie in Beispiel 4 beschichtet, und die Kügelchen auf den freiliegenden
Klebstoff übertragungslaminiert.
Ein etwa 12 cm quadratisches Stück
eines 75 μm
dicken, biaxial orientierten PET-Films wurde dann über dem mit
Glaskügelchen
beschichteten Klebstoff angeordnet und der PET-Film wurde gegen
die Glaskügelchenbeschichtung
gepresst, indem eine von Hand gehaltene Gummiwalze (4,7 cm breit
und 3,7 cm im Durchmesser) mehrere Male über die Laminatkonstruktion
mit mäßigem Handdruck
geführt
wurde, um das PET an den mit Kügelchen
beschichteten Klebstoff zu heften. Die Laminatkonstruktion wurde
anschließend
etwa 10 Minuten "entspannen" gelassen und dann
von der Steinoberfläche
entfernt. Eine Prüfung
der Bandkonstruktion zeigte, dass sich Bindungen zwischen dem Klebstoff
und dem PET an den hohen Punkten auf der Wand gebildet hatten, wodurch
die Beobachtung von Beispiel 4 bestätigt wurde, dass die Glaskügelchen
in den Klebstoff gepresst werden können, wodurch sich eine Bindung
an den Oberseiten der Oberflächenerhebungen
bilden kann.
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Dieses
Beispiel zeigt, dass die vorliegende Erfindung selbstzuordnende
Bänder
bereitstellen kann, wobei die selbstzugeordneten Befestigungsstellen
die Punktbindungen zwischen dem PSA und der Bandunterlagsschicht
ergänzen.
Solche selbstzuordnenden Bänder
würden
in Bezug auf ein Band, das für
einen weiten Bereich von Oberflächentopographien
nützlich
ist, dem Abstand der Punktbindungen weniger Bedeutung zumessen.
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Die
gesamten Offenbarungen jedes Patents, jeder Patenschrift und Veröffentlichung
werden hier zum Zwecke der Bezugnahme so zitiert, als wäre jedes
einzelne zum Zwecke der Bezugnahme zitiert. Obwohl die Erfindung
in Bezug auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde,
sollte offensichtlich sein, dass andere Ausführungsformen, die das Konzept
der vorliegenden Erfindung verwenden, möglich sind, ohne vom Umfang
der Erfindung Abstand zu nehmen. Die Erfindung soll zum Beispiel nicht
auf die spezifischen Klebebänder
beschränkt sein,
die in den bevorzugten Ausführungsformen
offenbart sind, sondern die Erfindung wird vielmehr durch die Ansprüche und
deren Äquivalente
definiert.