DE69724460T2

DE69724460T2 - Rasch auswechselbare grafische bildbahn

Info

Publication number: DE69724460T2
Application number: DE69724460T
Authority: DE
Inventors: V. Francis LONCAR
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2017-03-06
Also published as: KR100446172B1; JP2001512587A; EP0965119B1; KR20000075904A; AU723406B2; CA2282763A1; WO1998039759A1; DE69724460D1; EP0965119A1; AU2197297A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft leicht austauschbare Bildgraphiken.
Hintergrund der Erfindung
Bildgraphiken sind im modernen Leben allgegenwärtig. Bilder und Daten, die warnen, erziehen, unterhalten, werben usw. werden auf eine Vielzahl innerer und äußerer, vertikaler und horizontaler Flächen aufgebracht. Nicht einschränkende Beispiele von Bildgraphiken reichen von Postern, die das Erscheinen eines neuen Films bewerben, bis zu Warnzeichen in der Nähe der Ränder von Treppen.
Leicht austauschbare Bildgraphiken sind für die Gelegenheiten erforderlich, bei denen die Dauer, während derer die Graphik an dem vorgesehenen Ort bleiben muß, auf einen kurzen Zeitraum begrenzt ist, wobei häufig eine Austauschbildgraphik die zu entfernende Bildgraphik ersetzt. Ein Beispiel einer erwarteten Austauschbildgraphik ist das vorstehend angegebene Filmposter.
Leicht austauschbare Bildgraphiken benötigen sowohl die "Standfestigkeit", wenn sie an der horizontalen oder vertikalen Fläche angebracht sind, als auch die "leichte Abnehmbarkeit", wenn die Bildgraphik zu entfernen ist. Zu den verschiedenen Arten leicht austauschbarer Bildgraphiken gehören Folien bzw. Filme, die auf einer Hauptfläche ein Bild und auf der entgegengesetzten Hauptfläche ein Klebstoffeld aufweisen. Wiederum werden Filmposter und andere Plakate häufig auf eine Fläche geklebt. Falls der Klebstoff druckempfindlich ist und ohne einen Klebstoffrest zu hinterlassen, leicht entfernbar ist, kann das Poster mit einer Standfestigkeit aufgebracht werden und leicht entfernt werden.
Es sind jedoch nicht alle Oberflächen für druckempfindliche Klebstoffe geeignet. Unter diesen Umständen kann die Klebekontakt-Grenzfläche mit der Oberfläche vorzeitig versagen. Eine unzureichende Standfestigkeit ist schlimmer als eine unzureichende leichte Entfernbarkeit. Daher können druckempfindliche Klebstoffe auf Filmen so formuliert werden, daß die Möglichkeit einer unzureichenden Standfestigkeit auf unebenen Flächen oder eine niedrige Energie aufweisenden Flächen überkompensiert wird, bei denen es am schwierigsten sein kann, daß druckempfindliche Klebstoffe während der vorgesehenen Dauer haften bleiben.
Mechanische Befestigungselemente stellen ein weiteres Verfahren zum Montieren von Graphikbildern dar. Solche Verfahren, wie Klammern bzw. Krampen oder Reißnägel, sind nur begrenzt verwendbar, weil viele Flächen für solche Befestigungstechniken nicht geeignet sind oder die darunterliegende Fläche durch die Befestigungselemente beschädigt wird. Andere Verfahren, wie Rahmen mit Reibungsklammern (an vielen Transportbussen), Fenstergehäusen oder Postertafeln aus natürlichen Materialien (beispielsweise Kork) oder künstlichen Materialien (beispielsweise Polystyrolschaum), können auch für Austauschgraphiken verwendet werden. Diese Verfahren sind jedoch dadurch beschränkt, daß eine erhebliche anfängliche Investition erforderlich ist, um die erste Graphik anzubringen. Weiterhin ist die Größe der Graphik durch das Befestigungsverfahren begrenzt. Im Fall eines Rahmens muß die Größe der Graphik auf wenige Millimeter gesteuert werden, weil der Rahmen die Graphik ansonsten nicht hält. Alle anderen Verfahren leiden unter der Tatsache, daß das Befestigungselement vom Graphikbild ablenkt und daß das Befestigungselement in vielen Fällen die Wirkung der Graphik beeinträchtigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung löst die auf dem Fachgebiet auftretenden Probleme des Bereitstellens leicht austauschbarer Bildgraphiken, indem die Verwendung druckempfindlicher Klebstoffe auf der der Bildfläche entgegengesetzten Hauptfläche vermieden wird, jedoch eine Paß- oder Eingreifwirkung mit einem Substrat, also eine "Substratpaßfläche", bereitgestellt wird.
Die vorliegende Erfindung löst die auf dem Fachgebiet auftretenden Probleme durch Bereitstellen einer Bildgraphik-Paßbahn, die eine Hauptfläche mit einem bildaufnahmefähigen Bereich und eine entgegengesetzte Hauptfläche mit einer nicht klebenden Substratpaßfläche aufweist.
Die vorliegende Erfindung löst auch das Problem herkömmlicher mechanischer Befestigungselemente durch Verbergen des Befestigungsverfahrens hinter dem Graphikbild.
Nicht einschränkende Beispiele von Substratpaßflächen schließen Flächen ein, bei denen mindestens ein Element mechanischer Befestigungselemente bei Paßsystemen verwendet wird, welche unter den Marken Velcro (Velcro USA, Inc., Manchester, New Hampshire), Scotchmate (3M, St. Paul, Minnesota) und Dual Lock (3M) vermarktet werden und welche auch in US-A-4 761 318, US-A-4 973 326, US-A-5 066 289, US-A-5 077 870, US-A-5 196 266, US-A-5 312 387, US-A-5 316 849, US-A-5 537 722 und US-A-5 554 146, in der europäischen Patentveröffentlichung 0 426 359 und in den PCT-Patentveröffentlichungen wO-A-96/03954 und WO-A-96/21413 offenbart sind.
Die Erfindung verwendet vorzugsweise ein mechanisches Befestigungselement, bei dem der Kopf des Elements in mindestens einer Richtung quer zum Stiel größer ist als der Stiel. Nicht einschränkende Beispiele diese Beschreibung erfüllender mechanischer Befestigungselemente sind in den Offenbarungen und Produkten enthalten, die im unmittelbar vorhergehenden Absatz angegeben sind, und sie umfassen insbesondere Stiele und Köpfe aufweisende mechanische Befestigungselemente in der Art von Haken in Form eines "umgekehrten J", eines "T" und anderer Konfigurationen.
Die Erfindung weist vorzugsweise ein flexibles Polyolefinmaterial auf, das auf der Substratkontaktfläche zu verkappten Stielen geformt ist, welche Pilzen ähneln (nachfolgend als "pilzartige Haken" bezeichnet), ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die der bildaufnahmefähigen Fläche entgegengesetzte Seite ist glatt und kann bearbeitet werden, um eine Bildgraphik anzunehmen.
Nicht einschränkende Beispiele einer Bearbeitung, wodurch die Hauptfläche bildaufnahmefähig gemacht werden kann, umfassen Oberflächenmodifikationstechniken, wie eine Koronabehandlung, in organischen Lösungsmitteln oder Wasser gelöste oder suspendierte flüssige Beschichtungen oder ein 100 Feststoffe enthaltendes Polymermaterial, das auf die Fläche extrudiert oder koextrudiert werden kann.
Das Bild kann durch ein beliebiges herkömmliches Verfahren erzeugt werden. Nicht einschränkende Beispiele umfassen Tinten auf Lösungsmittelbasis, 100% Feststoffe enthaltende Ultraviolett-härtbare Tinten, einen Tintenstrahldruck, eine Thermotransferabbildung und eine Abbildung mit elektrostatischer Übertragung.
Eine Bildgraphik-Paßbahn gemäß der vorliegenden Erfindung kann dann auf ein Substrat gepaßt werden, bei dem mindestens ein Teil seiner Oberfläche ein ergänzendes Paßelement aufweist, wobei dies entweder ein ergänzendes Element an einer mechanischen Befestigungseinrichtung oder eine Schlaufenbzw. Ösenstruktur ist, die mit Haken der Substratpaßfläche der Bildgraphik-Paßbahn wechselwirkt.
Vorzugsweise bildet die Natur des Paßsystems, das als "Haken-und-Schlaufen-System" bezeichnet wird, die Bindung. Nicht einschränkende Beispiele solcher Systeme sind in US-A-4 973 326, US-A-5 066 289, US-A-5 077 870, US-A-5 196 266, US-A-5 312 387, US-A-5 316 849, US-A-5 537 722, US-A-5 554 146, in der europäischen Patentveröffentlichung 0 426 359 und in den PCT-Patentveröffentlichungen WO-A-96/03954 und WO-A- 96/21413 und in der anhängigen US-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer 08/611 351 (Johnson u. a.) beschrieben, auf deren Offenbarungen hier verwiesen sei.
Ein Vorteil von Haken-und-Schlaufen-Systemen besteht darin, daß der Schlaufenabschnitt des Systems aus einem herkömmlichen Material bestehen kann, das bei einem herkömmlichen Verlegen, wie einem Verlegen von Teppichen, Stoffwandbedeckungen sowie gewebten und Vliesmaterialien, die den Hakenabschnitt des Systems aufnehmen sollen, verwendet wird. Alternativ kann der Schlaufenabschnitt abnehmbar an einer gewünschten Fläche angebracht werden.
Ein weiterer Vorteil des Schlaufensystems besteht darin, daß die höhere innere Festigkeit vieler Schlaufensysteme verglichen mit den meisten Filmen und Papiersubstraten die Verwendung einer Druckempfindlichkeit mit einer höheren "Standfestigkeit" ermöglicht, wobei weiterhin ein verhältnismäßig sauberes und einfaches Entfernen gewährleistet wird. Weiterhin kann die Paßschlaufe mit einer Anzahl druckempfindlicher Klebstoffe mit verschiedenen Werten einer "Standfestigkeit" versehen werden, so daß sie den Eigenschaften der darunterliegenden Fläche entspricht. Weiterhin kann die Schlaufe durch alternative Verfahren, wie Nägel, Krampen, Reißnägel oder sogar Naßklebstoffe in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln, die durch Verfahren, wie Streichen, Mit-Einer-Kelle-Aufbringen, Aufsprühen oder abgeschlossenen Aerosoldosen, aufgebracht werden können, befestigt werden.
Der Vorteil des "Haken-und-Schlaufen-Systems" besteht darin, daß unabhängig davon, wie die Schlaufe an der Barunterliegenden Fläche angebracht wird, die Paßwirkung der Schlaufe mit dem Haken unbeeinträchtigt bleibt. Praktisch ausgedrückt bedeutet dies, daß der Erzeuger des Druck- oder Graphikbilds nur einen Typ eines bildaufnahmefähigen Hakensubstrats lagern muß, das für eine große Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann.
Eine Bildgraphik-Paßbahn gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem Schlaufenabschnitt zusammengepaßt und später entfernt werden, um eine neue Graphik anzubringen. Dieser Prozeß kann über die Lebensdauer der Bahnen wiederholt werden, wobei es sich um einige bis Tausende von Aufbringungen handeln kann.
Ein Merkmal dieser Erfindung besteht gegenüber dem Stand der Technik darin, daß die Bildgraphik-Paßbahn als das bedruckbare Substrat für die Graphik ausgelegt ist. Zu den Vorteilen der Erfindung, die sich aus diesem Merkmal ergeben, gehören die folgenden:

1. Verglichen mit herkömmlichen Graphikbahnen mit druckempfindlichem Klebstoff (PSA) benötigt die Bildgraphik-Paßbahn keine PSA-Beschichtung oder ein mit Silikon beschichtetes Kaschierpapier. Das Fortlassen des mit Silikon beschichteten Kaschierpapiers dient zwei Zwecken: (a) das Kaschierpapier ist ein kostspieliger Bestandteil des Graphikfilms, der nach dem Aufbringen der Graphik weggeworfen wird, und (b) sperriges benutztes Kaschierpapier erzeugt Entsorgungs- oder Recyclingprobleme für den Benutzer der Graphik. Mit anderen Worten erzeugt die Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung während der Herstellung und während der Installation weniger Abfall.
2. Die Bildgraphik-Paßbahn läßt sich schneller installieren als eine PSA-beschichtete Graphik, und dieses Verfahren ermöglicht ein besser vorhersehbares Entfernen. Wenngleich es bei der Bildgraphik-Paßbahn nicht erforderlich ist, zuerst eine Schlaufenstruktur aufzubringen, würde selbst dann, wenn dieser Schritt erforderlich wäre, dem Installateur der Graphik kein erheblicher zusätzlicher Zeitaufwand auferlegt, weil sich Schlaufen viel leichter installieren lassen als eine Graphik mit einem PSA-Film. Weil die Schlaufen weiterhin durch das Graphikbild verborgen werden, können kleine Fehler toleriert werden und größere Fehler, wie Falten, herausgeschnitten und ersetzt werden. Tatsächlich sind das genaue Anordnen und die rechteckige Form nicht so entscheidend, weil die Schlaufe mit einer höheren Größe angebracht werden kann als schließlich erforderlich ist und nachfolgend rechteckför mig zur richtigen Größe beschnitten werden kann. Nach der anfänglichen Installation der Schlaufe läßt sich die Bildgraphik-Paßbahn selbst von einem ungeübten Installateur sehr schnell anbringen.
3. Eine Bildgraphik-Paßbahn läßt sich leichter umpositionieren und entfernen. Gegenwärtige PSA-Graphikfilme benötigen zum Erreichen einer fehlerfreien Aufbringung einen erfahrenen Installateur, und das Merkmal der Umpositionierbarkeit kann selbst in den Händen eines Fachmanns begrenzt sein. Weiterhin können die PSA-Graphikfilme unter normalen Umständen nicht entfernt und wiederverwendet werden, weil die Filme während des Entfernens verzerrt werden und das PSA während des Lagerns geschützt werden muß. Dagegen kann eine Bildgraphik-Paßbahn eine Anzahl von Malen angebracht und umpositioniert werden, bis das gewünschte Ergebnis erreicht wurde.
4. Der Aspekt der mechanischen Befestigung der Bildgraphik-Paßbahn ermöglicht das sofortige Erreichen einer maximalen Verbindungsstärke, während lange nach dem Anbringen der Graphik ein leichtes Entfernen ermöglicht wird, ohne daß die Graphik verzerrt wird. Dieses Zeitintervall ist theoretisch nur durch die Lebensdauer der Bahnen begrenzt.

Bildgraphik-Paßbahnen haben gegenüber der gegenwärtigen Technik der Verwendung von Haken-und-Schlaufen-Materialien für Graphikanwendungen auch eine Anzahl von Vorteilen. Die gegenwärtige Technik der Verwendung einer mechanischen Befestigung ist typisch in US-A-4 930 237, US-A-5 024 015, US-A-5 172 504 und US-A-5 482 755 angegeben. Diese Patente ähneln einander in der Hinsicht, daß zu der fertigen Graphik kleine Teile aus Haken-und-Schlaufen-Material hinzugefügt werden. Die Größe der Haken-und-Schlaufen-Befestigungen variiert oder ist nicht spezifiziert, es ist jedoch in den Zeichnungen ersichtlich, daß sie typischerweise 5% oder weniger der von der Graphik belegten Fläche beträgt. Im Gegensatz zu diesen Verfahren haben Bildgraphik-Paßbahnen eine Anzahl von Vorteilen:

1. Weil das Verbinden durchgehend über die ganze Graphik erfolgt, ist das Aufbringen sehr einfach, und es ist zum Beseitigen von Falten oder Einsenkungen kein Strecken oder Spannen erforderlich.
2. Die durchgehende Bedeckung läßt Mängel bei der Verbindung der Schlaufe mit der Zielfläche zu, ohne daß ein katastrophaler Ausfall hervorgerufen wird. Die gegenwärtige Technik der Verwendung kleiner Stücke von Haken-und-Schlaufen-Gewebe bedeutet, daß sich die Spannungen der Graphik in kleinen Bereichen des Klebstoffs, gewöhnlich PSA, konzentrieren. Jedes Versagen des Klebstoffs führt zu einem katastrophalen Ausfall der Graphik.
3. Die Bildgraphik-Paßbahn ist sehr dünn und leichtgewichtig, was auf großen Graphiken eine wichtige ergonomische Erwägung ist.
4. Die Bildgraphik-Paßbahn ist flexibel, wodurch es leicht zu transportieren und installieren ist. Im Vergleich ist bei einem großen Teil der gegenwärtigen Technik eine starre Graphikbahn oder ein starrer Rahmen erforderlich, welche beide schwieriger zu transportieren sind.
5. Die Bildgraphik-Paßbahn wird durch einen einfachen Polymerextrusionsprozeß hergestellt, wobei die Bildaufnahmeschicht auf die Oberfläche koextrudiert werden kann oder zu einer späteren Zeit auf die Polymeroberfläche aufgebracht werden kann. Dieser Prozeß ist verglichen mit dem Aufbauen eines geeigneten Produkts durch klebendes Verbinden von zwei oder mehr getrennten Bestandteilen abfallarm und wirtschaftlich. Weil die Bahn weiterhin aus thermoplastischen Materialien besteht, ist die Rückgewinnbarkeit verbessert.
6. Ein Installateur der Bildgraphik-Paßbahn empfängt die Bahn für die Bildaufbringung vorbereitet. Es ist nicht erforderlich, das Hakenmaterial nach der Bildaufbringung auf die Graphik aufzubringen. Die Bahn kann vom Kunden in ähnlicher Weise wie die PSA-Graphik verarbeitet werden.

Andere Merkmale und Vorteile werden anhand der folgenden Ausführungsformen betrachtet, die unter Verwendung der folgenden Zeichnung beschrieben werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine Schnittansicht einer Bildgraphik-Paßbahn gemäß der vorliegenden Erfindung, worauf sich ein Bild befindet.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, worin eine Bildgraphik-Paßbahn 10 mit einer im wesentlichen durchgehenden Unterlage 12 aus thermoplastischem Harz dargestellt ist. Mit der Unterlage ist eine Anordnung pilzförmiger Vorsprünge oder Haken 14 integriert ausgebildet, die jeweils einen molekular orientierten Stamm bzw. Stiel 16, einen Pilzkopf 18 und eine Ausrundung 20 an der Basis des Stiels aufweisen. Ein Teil der Bahn 10 kann der Hakenabschnitt eines mechanischen Haken-und-Schlaufen-Befestigungselements sein, oder er kann abnehmbar an einem Stoff befestigt sein, in den die pilzförmigen Haken 14 eindringen können, oder er kann so konfiguriert sein, daß zwei Teile der Bahn 10 in Eingriff miteinander gebracht werden können, so daß sie ein mechanisches Zwitter-Befestigungselement bilden. Die Bahn ist im wesentlichen in US-A-5 077 870 dargestellt und beschrieben, worauf hiermit verwiesen sei.
Die Haken 14 der Bahn 10 dienen als seine Substratpaßfläche 22. Auf der gegenüberliegenden Hauptfläche weist die im wesentlichen durchgehende Unterlage eine Bildaufnahmefähige Fläche 24 auf. Es ist ein Bild 26 auf mindestens einem Teil der Fläche 24 dargestellt, wenngleich zu verstehen ist, daß ein Bild, abhängig vom Typ des darzustellenden Bilds, 0,01–100% der gesamten Fläche 24 bedecken kann.
Paßfläche
Pilzartige Haken 14 sind in einer gewählten Anordnung (es ist bevorzugt, daß diese Anordnung ein vorgegebenes Muster ist) auf der Unterlage 12 angeordnet, und sie sind so ausgebildet, daß sie mit im wesentlichen gleicher Höhe von der Unterlage 12 vorstehen. Die gewählte Anordnung für die Verteilung der Stiele auf der Oberfläche ist vorzugsweise eine gleichmäßige Anordnung, wenngleich jede beliebige Anordnung von Stielen auf der Oberfläche möglich ist (einschließlich sogar einer zufälligen Verteilung der Stiele auf der Oberfläche innerhalb eines gegebenen Bereichs). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die pilzartigen Haken 14 in gestaffelten Reihen über die Unterlage 12 angeordnet. Vorzugsweise steht jeder Haken 14 unter einem rechten Winkel bezüglich der Fläche 22 vor, es wird jedoch alternativ auch an schräge Stielorientierungen gedacht.
Vorzugsweise sind die pilzartigen Haken 14 und die Unterlage 12 integriert ausgebildet, und die Bahn 10 benötigt keine zusätzliche Tragschicht oder ein zusätzliches Unterstützungsmaterial. Wie dargestellt ist, sind die Haken 14 gemäß der bevorzugten Ausführungsform in gleichen Abständen angeordnet. Die Haken 14 dienen zusammen dazu, einen operativen Bereich oder eine Kontaktfläche zum Zusammenpassen mit dem Substrat zu bilden. Die Haken 14 bilden eine sehr gleichmäßige Reibungseingriffsfläche, die dem Substrat, mit dem sie in Kontakt gebracht werden soll, dargeboten wird.
Die Verwendung gleichmäßig angeordneter und geformter Haken 14 auf der Paßfläche 22 führt zu einer gut steuerbaren und vorhersehbaren Eingriffsbeziehung zwischen der Bahn und dem Substrat (beispielsweise der Boden, eine Wand oder eine Decke in einer inneren oder äußeren Umgebung). Weiterhin wird durch die genaue Formung der Paßfläche eine erhebliche mechanische Eingriffskomponente zur Reibungseingriffsbeziehung hinzugefügt. Die hochstehenden Haken 14 dringen in Zwischenräume auf der Bahnfläche des Substrats ein (beispielsweise zwischen den gekreuzten Fasern der Bindung für einen gewebten Stoff, wie einen Teppich, oder eine gewebte Wandbedeckung oder ein Band, das an beiden befestigt ist und eine gewebte Außenfläche aufweist), um mechanisch in die Bahn einzugreifen.
Die Bahn 10 kann aus einer Anzahl im Handel erhältlicher Materialien geformt sein. Nicht einschränkende Beispiele formbarer Materialien, die für die Bahn 10, auf dem sich Haken 14 befinden, verwendbar sind, sind SRD7-560- und SRD70587-Schlagcopolymerharze (von Shell Polypropylene Company, Houston, Texas erhältlich), Prevail 3050 Harz (von Dow Chemical Company, Midland, Michigan erhältlich), Himont KS084P Harz (Montell-Himont, Atlanta, Georgia) und Hytrel 5526 oder Surlyn 1702 Harz (beide von E. I. Du Pont de Nemours & Co., Inc., Wilmington, Delaware erhältlich).
Es sind auch andere Konfigurationen verwendbar. Beispielsweise können gemäß dieser Erfindung auch andere stielförmige Vorsprünge verwendet werden, die allgemein in der anhängigen US-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer 08/611 351 (Johnson u. a.) (auf die hiermit verwiesen sei) beschrieben sind. Die Stiele können nach einer Anzahl von Parametern variieren. Weitere Aspekte der Paßfläche 22 sind entsprechend einer Kombination der Stielhöhe, des Stieldurchmessers, des Stielabstands und der Anzahl der Stiele je cm² beschrieben. In der nachstehenden Tabelle 1 sind vier Beispiele dieser Parameter für die Bahn 10 angeführt:
TABELLE 2
Die in Tabelle I angeführten Parameter sind nicht als einschränkend anzusehen, und es sind für eine bestimmte Bahn zahlreiche Variationen dieser Parameter möglich. Beispielsweise ist die Stieldichte vorzugsweise größer als 12 Stiele/cm² und bevorzugter größer als 15 Stiele/cm².
Tabelle I zeigt spezielle Stieldichtenbeispiele mit 50, 149 und 357 Stiele/cm², es sind jedoch auch Stieldichten von mehr als 357 Stiele/cm² möglich. Weiterhin können die an der Oberfläche vorhandenen Stiele einen Höhengradienten aufweisen (sie können beispielsweise in der Mitte kürzer sein als in der Nähe der Enden), um das Handhaben zu erleichtern, die Stiele können einen unrunden Querschnitt aufweisen, und die Stieldichte und/oder der Stielabstand kann variieren. Es kann bei manchen Anwendungen sogar wünschenswert sein, daß benachbarte Stiele unterschiedliche Höhen aufweisen oder daß Stiele vorhanden sind, deren Profil (also deren Querschnitt) sich entlang ihrer Höhe ändert (beispielsweise ein zylindrischer Stiel mit einer vergrößerten, sich verengenden Stielbasis).
Die Bahn 10 gemäß der vorliegenden Erfindung wird typischerweise durch Formen eines fließfähigen Materials zur Bildung der in 1 dargestellten Haken 14 gemäß den in US-A-5 077 870 (Melbye u. a.) beschriebenen Techniken oder von Stielen, wie in der Anmeldung mit der laufenden Nummer 08/611 351 (Johnson u. a.) beschrieben ist, gebildet. Das fließfähige Material kann ein beliebiges geeignetes Material, wie ein Polymer, ein Metall oder eine Keramikvorstufe, sein. Es liegt auch innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung, zwei oder mehr verschiedene fließfähige Materialien zur Bildung der auf der Oberfläche vorhandenen Stiele zu verwenden, wobei das eine die Haken 14 bilden kann und das andere die bildaufnahmefähige Fläche 14 bilden kann.
Das fließfähige Material ist ein geschäumtes oder massives Polymermaterial (wie vorstehend beschrieben wurde), wie ein thermoplastisches Material oder ein wärmehärtbares Material. Andere geeignete Materialien umfassen thermoplastische Polyurethane, Polyvinylchloride, Polyamide, Polyamide, Polyolefine (beispielsweise Polyethylen und Polypropylen), Polyester (beispielsweise Polyethylenterephthalat), Polystyrole, Nylon, Acetale, Blockpolymere (beispielsweise Polystyrolmaterial mit elastomeren Segmenten, von Shell Chemical Company aus Houston, Texas unter der Bezeichnung Kraton erhältlich), Polycarbonate, thermoplastische Elastomere und Copolymere und Mischungen von diesen. Das fließfähige Material kann auch Zusatzstoffe einschließlich Füllstoffen, Fasern, Antistatikmitteln, Schmiermitteln, Befeuchtungsmitteln, Aufschäumungsmitteln, oberflächenaktiven Stoffen, Pigmenten, Farbstoffen, Kopplungsmitteln, Weichmachern, Suspendierungsmitteln und dergleichen aufweisen.
Bildaufnahmefähige Fläche
Die Fläche 14 muß Eigenschaften haben, die eine Bildgebung unter Verwendung mindestens einer der bekannten Bildgebungstechniken ermöglichen. Nicht einschränkende Beispiele von Bildgebungstechniken schließen Tinten auf Lösungsmittelbasis, 100% Feststoffe enthaltende Ultravioletthärtbare Tinten, das Tintenstrahldrucken auf Wasserbasis, Thermotransferdruck und eine Bildgebung mit elektrostatischer Übertragung ein.
Nicht einschränkende Beispiele einer Bearbeitung, wodurch die Fläche 14 für eine Bildaufnahme empfänglich gemacht werden kann, schließen Oberflächenmodifikationstechniken, wie eine Koronabehandlung, Flüssigkeitsbeschichtungen, die in organischen Lösungsmitteln oder in Wasser gelöst oder suspendiert sind, oder ein 100% Feststoffe enthaltendes Polymermaterial, das entweder während oder nach der Bildung der Bahn 10, wie vorstehend beschrieben wurde, auf die Fläche extrudiert oder koextrudiert werden kann, ein.
Nicht einschränkende Beispiele von Flüssigkeitsbeschichtungen sind Ethylenvinylacetat-Dispersionen, Alkydharze in organischen Lösungsmitteln, Acrylat- und Urethanacrylat-Beschichtungen in Wasser oder organischen Lösungsmitteln, Polyvinylchlorid in organischen Lösungsmitteln und alle der vorstehend Erwähnten in Kombination mit anorganischen Materialien, wie Talk, Tone, Silika und Pigmente.
Nicht einschränkende Beispiele extrudierbarer oder koextrudierbarer Polymermaterialien sind Ethylenvinylacetatpolymere, Acrylat-modifizierte Ethylenvinylacetatpolymere, Vinylchloridpolymere, neutralisierte Ethylenacrylsäurepolymere und alle der vorstehend Erwähnten in Kombination mit anorganischen Materialien, wie Tonen, Talk und Pigmenten.
Einschließlich der Vorsprünge der Haken 14 von der Fläche 12 kann die Dicke der Bahn 10 von etwa 0,008 cm bis etwa 0,200 cm und vorzugsweise von etwa 0,013 cm bis etwa 0,120 cm reichen.
Nützlichkeit der Erfindung
Die Bahnen 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kombinieren das Beste der beiden Nutzeigenschaften der Bildaufnahmefähigkeit und der lösbaren Anbringbarkeit auf ihren entgegengesetzten Hauptflächen. Das mechanische Befestigen kann jeden Abschnitt der Paßfläche 12 einschließen, und die Bildaufnahme kann jeden Abschnitt der bildaufnahmefähigen Fläche 14 einschließen.
Unter Verwendung solcher Bildgebungstechniken, wie Scotchprint^TM Electronic Graphics System, erhältlich von 3M (das entweder eine elektrostatische Übertragungseinrichtung oder eine Tintenstrahleinrichtung zur Bilderzeugung aufweist) können auf der Fläche 14 zunehmend genaue und schöne Bilder erzeugt werden, welche durch das Anpassen der Bahn an ein Substrat unter Verwendung der Paßfläche 12 dargestellt werden können.
Weitere Ausführungsformen sind in den Beispielen offenbart.

BEISPIEL 1. Ein Polypropylenmaterial (SRD 70587 von Shell Co., Houston, Texas) wurde wie mit Bezug auf 3 beschrieben mit etwa 50 Stiften/cm² extrudiert und durch die in US-A-5 077 870 beschriebenen Verfahren zu pilzartigen Haken verkappt. Dieses Material wurde auf 30,5 cm breite Rollen geschlitzt und bei etwa 15 Watt/cm auf der glatten Seite in Luft Korona-behandelt (Koronabehandlungseinrichtung vom Modell DP-9007, Lepel Corp., Maspeth, N.Y.). Auf diese Bahn wurde auf der glatten Seite unter Verwendung eines Extruders mit einer Düsentemperatur von 238°C ein Acrylatmodifiziertes Ethylenvinylacetat-Harz DuPont Bynel 3101 extrudiert. Das Bynel 3101 wurde bei einer Schmelztemperatur von 227°C bei 6,1 Metern je Minute zu einer Dicke von 0,003 cm extrudiert. Die Extrusion fand an einem erwärmten Spalt statt, wo die Chromwalze auf 121°C erwärmt wurde und die Gummi-Reserverolle auf 10°C gehalten wurde. Dies geschah, um die Bindung zwischen der glatten Korona-behandelten Polypropylenoberfläche und dem Bynel 3101 zu maximieren, ohne die Hakenstruktur auf der Rückseite zu verzerren.
BEISPIEL 2. Die im Beispiel 1 hergestellte Bahn wurde zu 30,5 cm mal 30,5 cm messenden Lagen zerschnitten und durch Siebdruck mit roter UV-Siebdrucktinte 9715 von 3M bedruckt. Die Tinte wurde unter Verwendung eines 390T-Siebs gedruckt und mit einem fokussierten Mitteldruck-Quecksilberdampf-UV-Lampensystem bei 168 mJ/cm² gehärtet. (American Ultraviolet Co., Murray Hill, NJ). Die Druckqualität war ausgezeichnet, und es wurden keine erheblichen Fehler beobachtet. Die Graphik konnte dann auf einer Stoffabdeckung, wie sie in Bürozellen und auf Messen angetroffen wird, auf einen Florteppichstoff oder auf ein Ziel-Maschensubstrat, das aus einem gewebten Maschenmaterial 858028 von Milliken, welches unter Verwendung eines Aerosolklebstoffs (3M Spray 77, 3M, St. Paul, MN) oder eines klebrig gemachten Shell Kraton PSA mit einem starren Substrat verbunden wurde, hergestellt wurde, aufgebracht werden, wofür viele Beispiele auf dem Fachgebiet bekannt sind. In jedem Fall wurde das Gewebe unter Verwendung eines moderaten Drucks durch eine PA-1-Aufbringungseinrichtung (3M) aufgebracht. Die beste Aufbringungstechnik bestand darin, in der Mitte der Graphik zu beginnen und sich unter Verwendung eines moderaten Drucks auf die Aufbringungseinrichtung zu den Rändern vorzuarbeiten, so daß die Graphik beim Aufbringen leicht gestreckt wurde. Hierdurch wurde eine sehr positive Verbindungssituation bereitgestellt. Das Entfernen wurde unter Verwendung eines Fingernagels, beginnend mit einer Ecke der Graphik, und durch Abziehen unter Verwendung einer von einer Hand ausgeübten moderaten Kraft erreicht. Die Graphik konnte dann wieder aufgebracht oder gelagert werden, bis sie erforderlich war. Dieselbe Graphik wurde mehrere Male aufgebracht und entfernt, ohne daß eine Verringerung der Funktion der Haken auftrat.

Die Tintenhaftung wurde unter Verwendung des Bandschnapptests, der eine modifizierte Version von ASTM D-3359 ist, untersucht. Der Bandschnapptest besteht aus dem Einkerben der Tintenschicht mit der Ecke eines Einzelklingen-Rasierblatts, ohne daß die darunterliegende Druckoberfläche beschädigt wird, wodurch etwa 1 cm getrennt liegende Linien in einem gekreuzten Muster gebildet werden. Ein etwa 10 cm langes Stück aus Scotch-Band 610 (3M) wird unter Verwendung einer PA1-Aufbringungseinrichtung (3M) auf die mit einem gekreuzten Muster versehenen Bereich aufgebracht, wodurch etwa 8 cm des Bands mit der Tinte verbunden werden und ein Ende frei gelassen wird, so daß es von der Testperson ergriffen werden kann. Das Band wird von einer Hand der Testperson gehalten, während die andere Hand die Graphik ortsfest hält. Das Band wird von der Testperson unter etwa 180° so schnell wie möglich zurückgezogen. Ein ausgezeichnetes Ergebnis ist gegeben, wenn keine Tinte vom Band entfernt wird, ein gutes Ergebnis ist gegeben, wenn wenig (5% oder weniger) Tinte entfernt wird, ein schlechtes Ergebnis ist gegeben, wenn erhebliche Teile der Tinte entfernt werden (5%–25%), und ein Fehlschlag ist gegeben, wenn fast die ganze Tinte entfernt wird. Der Bandschnapptest ergab bei dieser Tinte ein ausgezeichnetes Ergebnis, wobei keine Tinte entfernt wurde.

BEISPIEL 3. Eine Bahn wurde wie in Beispiel 2 getestet, wobei die Tinte jedoch schwarze Siebdrucktinte 3905 auf Lösungsmittelbasis von 3M war. Das Sieb wies in diesem Fall eine Maschenbreite von 160 auf, und die Tinte wurde 10 Minuten lang bei 65,5°C in einem Ofen gehärtet. Das Aufbringen und Entfernen erfolgten ebenso wie in Beispiel 2, wobei keine Verschlechterung des Tintenbilds beobachtet wurde. Die Verankerung der Tinte am Film durch den Bandschnapptest war ausgezeichnet.
BEISPIEL 4. Ein Hakenmaterial wurde durch den gleichen Prozeß wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Anzahl der Haken je Quadratzentimeter jedoch auf 387 erhöht war. Bynel 3101 wurde wie in Beispiel 1 auf die glatte Seite extrudiert. Das sich ergebende Material wurde zu 30,5 cm mal 30,5 cm messenden Quadraten geschnitten. Eine Probe des bedruckten Scotchprint-Übertragungsmediums 8601 wurde mit der Druckseite nach unten auf die glatte, bildaufnahmefähige Fläche der Bahn aufgebracht. Diese Konstruktion wurde bei 0,44 kPa, 96°C und einer Vorschubrate von 0,45 m/min durch ein Heißlaminatorgerät vom Modell C von 3M geführt. Nach Abschluß des Laminierens wurde das 8601-Silikonpapier entfernt, wobei eine vollständige Übertragung des Bilds auf die bildaufnahmefähige Fläche der Bahn übertragen wurde. Eine betrachtende Untersuchung gab an, daß ein Übertragungsgrad von 100% erreicht wurde, wobei sich keine sichtbare Beeinträchtigung der Druckqualität ergab.
BEISPIEL 5. Eine Probe des in Beispiel 1 hergestellten Materials wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 4 aufgedruckt, wobei der Druck jedoch auf 0,68 kPa verringert war, die Vorschubrate auf 15,2 cm/min verringert war und eine aus zwei Schichten von Papiertüchern bestehende Auflage (Premier Brand, Scott Paper Co., Philadelphia, Pa 19113) auf die Hakenseite der Probe aufgebracht wurde. Eine betrachtende Untersuchung gab an, daß etwa 95% des Bilds auf die glatte Seite des Hakenmaterials übertragen wurden. Die Bereiche, in denen keine Übertragung stattfand, waren kleine stiftlochartige Freiräume, die nur bei einer engen Untersuchung sichtbar waren.
BEISPIEL 6. Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei jedoch das Übertragungsmedium 8603 von Scotchprint verwendet wurde. Eine betrachtende Untersuchung gab an, daß eine 100%ige Übertragung erreicht wurde.
BEISPIEL 7. Beispiel 5 wurde wiederholt, wobei jedoch das Übertragungsmedium 8603 von Scotchprint verwendet wurde. Die Bedingungen an der Laminiereinrichtung wurden zu 0,138 kPa und 45,6 cm/min geändert. Eine betrachtende Untersuchung gab an, daß eine 100%ige Übertragung erreicht wurde.
BEISPIEL 8. Eine Materialprobe, wie sie in Beispiel 1 beschrieben wurde, wurde mit einer zweischichtigen Tintenstrahlaufnahmebeschichtung überzogen, wie in der PCT-Anmeldung WO 96/08377 beschrieben ist. Die erste Schicht wurde unter Verwendung eines Hand-Messerbeschichtungssatzes mit einem Spalt von 0,011 cm beschichtet und 10 Minuten lang bei 93°C getrocknet. Die zweite Schicht wurde mit einem Spalt von 0,011 cm beschichtet und in der gleichen Weise getrocknet. Die fertige Filmprobe wurde dann unter Verwendung amerikanischer Tintenstrahltinten auf einem Novajet-III-Tintenstrahldrucker bedruckt. Es wurde ein ausgezeichnetes Bild erhalten, und es wurden beim Hakengraphikmaterial keine Vorschubprobleme beobachtet.
BEISPIEL 9. Eine Materialprobe, wie sie in Beispiel 1 beschrieben wurde, wurde durch ein Kantendrucksystem von Gerber (Gerber Scientific Products, Manchester, Ct 06040) geführt, wobei ein Thermotransferdruck als das Drucksystem verwendet wird. Es wurde eine gute Übertragung auf die Bahn erhalten, außer wenn der Stift für jeden Haken in Verbindung mit dem flachen Film gelang. An jeder Verbindungsstelle wurde, wie in Beispiel 5, ein sehr feines Stiftloch beobachtet, an dem keine Tintenbedeckung auftrat. Ansonsten wurden beim Drucken keine Defekte oder Verzerrungen bemerkt.
BEISPIEL 10. Eine Materialprobe, wie sie in Beispiel 4 beschrieben wurde, wurde durch das Kantendrucksystem von Gerber geführt, wie in Beispiel 9 beschrieben ist. Bei Verwendung dieser Version des Hook-Graphikfilms wurde eine ausgezeichnete Druckqualität beobachtet. Es wurden keine Defekte beobachtet.
BEISPIEL 11. Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch kein Bynel-Material auf die glatte Oberfläche extrudiert wurde. Die glatte Oberfläche besteht in diesem Beispiel aus Polypropylen, das wie in Beispiel 1 nur Korona-behandelt wurde. Reflektierende Schichten Scotchlite 580-81, 680-14 und 690-85 von 3M wurden auf die glatte Oberfläche der Bahn laminiert, um drei Proben zu erzeugen. Die Proben wurden wiederum auf eine mit Milliken 858028-Schlaufenmaterial bedeckte Platte gepaßt, wie in Beispiel 2 beschrieben ist. In einem abgedunkelten Raum wurde ein Lichtstrahl auf jedes reflektierende Haken-Graphikmaterial gestrahlt und die entsprechende Kontrollprobe nur mit PSA verbunden. Für jede Probe blieb das Reflexionsvermögen sichtbar konstant. Der Reflexionswinkel schien auch gleich zu bleiben. Infolge der verglichen mit der PSA-Probe auf einer flachen Aluminiumplatte ungleichmäßigeren Oberfläche des Schlaufenmaterials wurden für keine der drei Proben Verzerrungen des Reflexionsvermögens bemerkt.
BEISPIEL 12. Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die Bahn jedoch unter Verwendung einer Handdruckvorrichtung von Pamarco (Pamarco Inc., Roselle, NJ 07203) mit roter flexographischer Tinte SSRP-4002J (Werneke Ink, Plymouth, Mn 55447) beschichtet wurde. Die Tinte wurde bei Umgebungsbedingungen zehn Minuten lang trocknen gelassen. Die Test probe wies eine gute Druckqualität auf und wurde unter Verwendung des Bandschnapptests als "ausgezeichnet" eingestuft.
BEISPIEL 13. Beispiel 11 wurde wiederholt und in der gleichen Weise getestet wie in Beispiel 12. Die durch den Bandschnapptest erhaltene Tintenhaftung war "ausgezeichnet", und es wurden keine Druckqualitätsprobleme beobachtet.
BEISPIEL 14. Eine koextrudierte Probe der Bahn wurde durch Extrudieren von SRD7-560-Polypropylen von Shell auf ein Silikonband hergestellt, wie in US-A-5 077 870 beschrieben ist, während gleichzeitig von einem zweiten Extruder Bynel-3101 Harz (DuPont Inc., Wilmington, De) als eine obere Schicht zugeführt wurde. Bei der resultierenden Konstruktion standen die aus SRD7-560 hergestellten Polypropylenstifte aus einer Bahn des gleichen Materials vor, während eine dünne Schicht aus Bynel 3101 mit der glatten Seite des Polypropylens verbunden war. Mikroskopphotographien zeigten, daß das Bynel 3101 etwa 0,002 bis 0,005 cm dick war. Die Photographien gaben auch an, daß die zwei Polymerschichten unabhängig voneinander waren, wobei sich dazwischen eine klare Teilungslinie befand. Demgemäß wurde das Bynel-Material nicht Teil der Hakenstruktur, und das Polypropylen hat sich nicht mit der Bynel-Hautschicht vermischt. Verschiedene qualitative Tests, wie ein Zerren an dem Film und ein Strecken des Films gaben an, daß das Bynel-Material stark am Polypropylen haftete, und die zwei Materialien konnten nicht getrennt werden. Die Verwendung des Bandschnapptests hat das Bynel-Material in keiner Weise verzerrt oder entfernt, wenngleich das PSA fest mit der Bynel-Schicht verbunden war.
BEISPIEL 15. Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die Bahn jedoch durch das in Beispiel 12 beschriebene Verfahren mit schwarzer flexographischer Tinte SSKP-4009 (Werneke Inks) beschichtet wurde. Es wurde eine gute Beschichtungsqualität erhalten. Während des Bandschnapptests blieb die Tinte fest mit dem Substrat verbunden, wenngleich die Bynel-Schicht einige Anzeichen einer Ablösung von der Polypropylenschicht aufwies.
BEISPIEL 16. Beispiel 14 wurde wiederholt, wobei die koextrudierte Bahn jedoch unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 Korona-behandelt wurde, und in der gleichen Weise wie in Beispiel 15 bedruckt. Es wurde eine gute Druckqualität erhalten. Während des Bandschnapptests wurde eine gute Tintenhaftung erhalten, und es wurde keine Ablösung der Bynel-Schicht vom Polypropylen beobachtet.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Es folgen die Ansprüche.

Claims

Bildgraphik-Paßbahn (10), aufweisend: eine im wesentlichen durchgehende Unterlage (12) mit (a) einer Hauptfläche, die eine bildaufnahmefähige Fläche (24) aufweist, und (b) einer gegenüberliegenden Hauptfläche, die eine nicht klebende Paßfläche (22) zum Zusammenpassen mit einem Substrat aufweist, wobei die Paßfläche (22) eine durchgehende Bedeckung mit einer Anordnung mechanischer Befestigungselemente (14), die mit der Unterlage integriert ausgebildet sind, aufweist.
Bahn nach Anspruch 1, wobei die mechanischen Befestigungselemente eine Anordnung von Haken sind, wobei jeder Haken einen Stiel (16), einen Kopf (18) und eine Ausrundung (20) aufweist.
Bahn nach Anspruch 1, wobei die mechanischen Befestigungselemente pilzartige Haken sind, die in gestaffelten Reihen auf der Unterlage angeordnet sind.
Bahn nach Anspruch 1, wobei die mechanischen Befestigungselemente Schlaufen sind.
Bahn nach Anspruch 1, wobei die bildaufnahmefähige Fläche durch Verfahren bildaufnahmefähig gemacht wird, die aus der aus Koronabehandlung, Flammbehandlung, einer bildaufnahmefähigen Beschichtung und einem auf die Fläche extrudierten Polymermaterial bestehenden Gruppe ausgewählt werden.
Bahn nach Anspruch 1, welches weiter ein Bild (26) auf der bildaufnahmefähigen Fläche aufweist.
Bahn nach Anspruch 1, wobei das Bild aus der aus einer Tinte auf Lösungsmittelbasis, einer härtbaren Tinte, einer Tinte auf Wasserbasis, einem Thermotransferbild und einem elektrostatischen Übertragungsbild bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Leicht austauschbares Bildgraphiksystem, aufweisend: ein Substrat mit einer Fläche und eine Bildgraphik-Paßbahn (10), welche aufweist: eine im wesentlichen durchgehende Unterlage (12) mit (a) einer Hauptfläche, die eine bildaufnahmefähige Fläche (24) aufweist, und (b) einer gegenüberliegenden Hauptfläche, die eine nicht klebende Substrat-Paßfläche (22) mit einer durchgehenden Bedeckung mit einer Anordnung mechanischer Befestigungselemente (14), die mit der Unterlage integriert ausgebildet sind, aufweist.
System nach Anspruch 8, wobei die mechanischen Befestigungselemente der Paßfläche eine Anordnung von Haken sind, wobei jeder Haken einen Stiel (16), einen Kopf (18) und eine Ausrundung (20) aufweist und wobei die Substratfläche Schlaufen aufweist.
System nach Anspruch 8, wobei die mechanischen Befestigungselemente der Paßfläche pilzartige Haken sind, die in gestaffelten Reihen auf der Unterlage angeordnet sind, und wobei die Substratfläche Schlaufen aufweist.
System nach Anspruch 8, wobei die mechanischen Befestigungselemente der Paßfläche Schlaufen sind und wobei die Substratfläche pilzartige Haken aufweist.
System nach Anspruch 8, wobei das mechanische Befestigungselement der Paßfläche eine Schlaufe ist und wobei die Substratfläche einen Haken aufweist.
System nach Anspruch 8, wobei die bildaufnahmefähige Fläche durch Verfahren bildaufnahmefähig gemacht wird, die aus der aus Koronabehandlung, Flammbehandlung, einer bildaufnahmefähigen Beschichtung und einem auf die Fläche extrudierten Polymermaterial bestehenden Gruppe ausgewählt werden.
System nach Anspruch 8, welches weiter ein Bild (26) auf der bildaufnahmefähigen Fläche aufweist.
System nach Anspruch 8, wobei das Bild aus der aus einer Tinte auf Lösungsmittelbasis, einer härtbaren Tinte, einer Tinte auf Wasserbasis, einem Thermotransferbild und einem elektrostatischen Übertragungsbild bestehenden Gruppe ausgewählt ist.