DE69922699T2 - Trennschicht mit einer metallschicht - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennschicht, die als Träger für flache oder dreidimensionale Artikel dient, vorzugsweise eine Trennschicht mit einer in die Trennschicht eingegliederten Metallschicht und insbesondere eine Trennschicht mit einer Metallschicht von einer ausreichenden Dicke, um zu verhindern, dass ein Laser durch die Metallschicht durchdringt, wenn der Artikel lasergeschnitten wird. Diese Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Laserschneiden eines Artikels, der an einer derartigen Trennschicht lösbar befestigt ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Papier- und Polymer-Trennschichten werden häufig als Träger für verschiedene Produkte verwendet. Die Produkte sind mit der Trennschicht lösbar verbunden, da die Produkte entweder von sich aus klebrig oder mit einem Klebemittel beschichtet sind. Die Trennschicht dient als Träger für das Produkt sowie als Schutzschicht, um eine Verunreinigung von entweder dem Klebemittel oder der Rückseite des Produktes zu verhindern. Die Trennschicht wird entfernt, und das Produkt wird dann auf einen anderen Gegenstand aufgebracht. Die Produkte können flach oder dreidimensional sein und Dekormuster oder Kennzeichen umfassen. Die Klebemitteloberfläche oder klebrige Oberfläche auf den Dekorprodukten ermöglicht das Aufbringen des Dekorproduktes auf einen und Verbinden des Dekorproduktes mit einem anderen Gegenstand zur Zurschaustellung. Zu Beispielen für derartige Dekorprodukte gehören Bezeichnungsschilder und Grafiken für Kraftfahrzeuge, die auf eine Oberfläche des Fahrzeugs aufgebracht werden, Etiketten, die auf verschiedene Oberflächen aufgebracht werden, und Dekorfilme, die an Oberflächen wie Fenstern anhaften.
  • Die Produkte werden häufig auf der Trennschicht hergestellt. Um die Fertigungseffizienz zu verbessern, werden die Produkte entweder auf großen Folien oder Bahnen hergestellt. Es wird dann erforderlich, einzelne Teile oder Abschnitte des Produktes aus dem größeren Produktionsformat herauszuschneiden. In der Vergangenheit wurden Dekorprodukte aus einer Folie oder Bahn mittels Stahlschablonenschneidevorrichtungen herausgeschnitten, was oft als Ausstanzen oder "Kiss-Cutting" bezeichnet wurde. Dieser Vorgang bedient sich einer scharfen Kante, welche mechanisch bis zu einer gewünschten Tiefe durch das Produkt schneidet. Diese Art des Schneidens ermöglicht das nachfolgende Entfernen des geschnittenen Abschnitts des Produktes von der Trennschicht zum Weiterverarbeiten oder direkten Aufbringen auf den gewünschten Gegenstand. Die Schneidkanten der mechanischen Schneidevorrichtungen sind aus Metall, und es ist daher schwierig, diese zu feinen Formen oder Mustern zu biegen. Demnach sind sie im Ausmaß ihres Detailreichtums, mit welchem sie zu schneiden vermögen, begrenzt. Darüber hinaus können die Kosten des Anfertigens eines Schneidwerkzeugs, um derart feine Formen und Muster zu erhalten, überaus hoch sein.
  • Demnach besteht ein Bedarf daran, eine Lösung bereitzustellen, um Dekorprodukte, die an einer Trennschicht befestigt sind, zu schneiden, welche neue und mehr Dekormuster mit verbesserter Wirtschaftlichkeit ermöglicht.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Trennschicht zum lösbaren Aufnehmen eines Artikels bereit. Die Trennschicht wird als Trägerfolie während der Herstellung oder Ausbildung des Artikels verwendet. Der Artikel wird daraufhin zu einer spezifischen Form oder einem spezifischen Muster lasergeschnitten. Die Trennschicht der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, das Durchdringen des Lasers durch die Trennschicht zu verhindern. Ohne eine Metallschicht in der Trennschicht kann ein Laser durch oder zumindest zum Teil durch die Trennschicht schneiden. Das Schneiden der Trennschicht kann zu dem unerwünschten Zerreißen der Trennschicht beim Entfernen eines geschnittenen Abschnitts des Produktes von der Trennschicht führen. Dies ist besonders dann ein Problem, wenn vorgezogen wird, zunächst den unerwünschten Abschnitt des Artikels zu entfernen und den Abschnitt, der später entfernt und auf einen anderen Gegenstand aufgebracht wird, zurückzulassen. Die Fähigkeit, das Durchdringen des Lasers zu verhindern, ermöglicht, den geschnittenen Abschnitt des Artikels von der Trennschicht zu entfernen, ohne dass ein nennenswerter Abschnitt der Trennschicht mit dem Artikel weggerissen und weggezogen wird. Vorzugsweise wird jedwedes Zerreißen der Trennschicht verhindert, wenn der geschnittene Abschnitt des Artikels entfernt wird.
  • Die Trennschicht der vorliegenden Erfindung umfasst eine Metallschicht mit einem Trennmittel, das auf einer Seite der Metallschicht befestigt ist. Das Trennmittel ist freiliegend, um einen Artikel lösbar aufzunehmen. Das Metall weist eine Dicke auf, die ausreichend ist, um zu verhindern, dass ein Laser durch die, vorzugsweise in die, Metallschicht dringt, wenn der Artikel lasergeschnitten wird. Die Metallschicht wird vorzugsweise aus der Gruppe, die aus Aluminium, Kupfer, Eisen, Zinn oder Legierungen daraus besteht, ausgewählt.
  • Der Artikel, der auf die Trennschicht der vorliegenden Erfindung aufgebracht wird, kann eine oder mehrere kontinuierliche oder diskontinuierliche Schichten von Folien- oder Bahnmaterial sein. Der Artikel kann aus verschiedenen Materialien, die lasergeschnitten werden können, hergestellt werden. Zu bevorzugten Artikeln gehören Artikel mit selbstklebender Rückseite und Artikel ohne selbstklebende Rückseite, beispielsweise Vinyl- oder Urethanpolymere.
  • Die vorliegende Trennschicht kann wahlweise eine Trägerschicht umfassen, die auf einer dem Trennmittel entgegengesetzten Seite der Metallschicht befestigt ist. Die Trägerschicht kann dazu beitragen, eine steife Trennschicht zu bilden. Die Dicke der Metallschicht kann dann auf ein Maß minimiert werden, welches ausreichend ist, um das Durchdringen des Lasers zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Trennschicht wahlweise eine Zwischenschicht zwischen der Metallschicht und dem Trennmittel umfassen.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst das Laserschneiden eines Artikels, während dieser an der Trennschicht anhaftet.
  • Es ist ein Vorteil, eine Trennschicht bereitzustellen, die in der Lage ist, zu verhindern, dass ein Laser in, oder zumindest durch, die Trennschicht dringt. Eine Trennschicht, die in der Lage ist, einem Laser standzu halten, ermöglicht das Laserschneiden eines Artikels, der direkt auf der Trennschicht gehalten wird. Der geschnittene Abschnitt des Artikels kann dann von der Trennschicht entfernt werden, ohne dass die Trennschicht zerreißt oder sich ein Abschnitt der Trennschicht mit dem entfernten Abschnitt des Artikels loslöst.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die oben genannten sowie andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für einschlägig versierte Fachleute aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen klar ersichtlich sein. Es zeigen:
  • 1 eine Querschnittansicht eines segmentierten Abschnitts der Trennschicht der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine segmentierte Querschnittansicht einer anderen Ausführungsform der Trennschicht der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 eine segmentierte Querschnittansicht einer anderen Ausführungsform der Trennschicht der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die Trennschicht der vorliegenden Erfindung umfasst eine Metallschicht, die vorzugsweise aus der Gruppe, die aus Aluminium, Kupfer, Eisen, Zinn und Legierungen daraus besteht, ausgewählt wird. Die Dicke des gewählten Metalls in der Metallschicht kann je nach Stärke des Lasers, der zum Schneiden des Artikels verwendet wird, unterschiedlich sein. Zusätzlich dazu muss die Metallschicht dick genug sein, um der Trennschicht etwas Steifigkeit zu verleihen. Die Steifigkeit der Trennschicht ist erforderlich, um einen Artikel entweder während des Artikelherstellungsprozesses oder eines Laminierprozesses, wobei der Artikel an der Trennschicht befestigt wird, zu tragen. Vorzugsweise wird die Metallschicht als Folie vorgesehen. Zusätzlich dazu kann die Metallschicht beschichtet sein, um eine Oxidation des Metalls zu verhindern, oder mit einer Grundierung versehen sein, um die Anhaftung eines Trennmittels an der Metallschicht zu verbessern. Herkömmliche Waschbeschichtungs-Zusammensetzungen und Grundierungszusammensetzungen sind im Stand der Technik im Allgemeinen bekannt und können sich zur Verwendung mit der Erfindung eignen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Trennmittel auf einer Seite oder einer Hauptoberfläche der Metallschicht befestigt, um einen Artikel lösbar aufzunehmen. Das Trennmittel ist im Allgemeinen auf den spezifischen Typ von Artikel zugeschnitten. Bestimmte Typen von Artikeln erfordern ein Trennmittel mit einer kompatiblen chemischen Zusammensetzung, um eine geeignete Trennkraft für die gewünschte Loslösung des Artikels von der Trennschicht zu erreichen. Beispielsweise umfassen bei einem Artikel, der mit Acrylklebemittel beschichtet ist, geeignete Trennmittel Silikone und Fluorpolymere, wobei Silikone ein bevorzugtes Trennmittel sind, wenn ein niedriger Trennwert gewünscht wird. Ein anderes Beispiel würde die Verwendung eines Alkydharzes als Trennmittel für Zusammensetzungen auf Vinylbasis, beispielsweise Vinylfilme, umfassen. Weiterhin könnte ein Acryltrennmittel für Artikel auf Urethanbasis geeignet sein. Derartige Trennmittel wirken, indem sie diese kompatiblen Artikel lösbar mit der Trennschicht verbinden. Andere Kombinationen aus herkömmlichen Trennmitteln und Artikeln können sich ebenfalls zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung eignen.
  • Beispiele für typische Trennmittel umfassen Silikone oder Mischungen aus Copolymeren, die aus Materialien wie Silikonen, Polyurethanen, Epoxidharzen, Acrylharzderivaten und dergleichen ausgewählt werden. Zusätzlich dazu könnten Trennmittel Polyolefine, beispielsweise Polyethylen und Polypropylen, Fluorpolymere, Polyvinylcarbamate, Alkydharze und langkettige verzweigte Polymere, beispielsweise Copolymere von Alkylacrylaten, die Alkylseitenketten mit mehr als 16 Kohlenstoffatomen aufweisen, umfassen. Die bevorzugten Trennmittel umfassen Alkydharze, Acrylharzderivate, Fluorpolymere, Polyvinylcarbamate, Silikone und Mischungen aus Copolymeren, die aus Materialien wie Silikonen, Polyurethan, Epoxidharzen, Acrylharzderivaten und dergleichen ausgewählt werden.
  • Die Artikel, die mit dem Trennmittel der vorliegenden Erfindung lösbar verbunden sind, bedienen sich häufig eines druckempfindlichen Klebemittels. Das Trennmittel der vorliegenden Erfindung wird dann ausgewählt, um die gewünschte Trennkraft für die Trennung des druckempfindlichen Klebemittels von der Trennschicht vorzusehen. Das druckempfindliche Klebemittel wird seinerseits ausgewählt, um für eine geeignete Bindung mit dem Artikel oder dem Basissubstrat des Artikels zu sorgen. Zu zweckmäßigen druckempfindlichen Klebemitteln gehören Acrylklebemittel, klebrig gemachtes Blockcopolymer, klebrig gemachte Naturkautschuk-Klebemittel, Ethylenvinylacetat-Klebemittel, druckempfindliche Silikonklebemittel und dergleichen.
  • Im Allgemeinen wird das Trennmittel der vorliegenden Erfindung als eine dünne Schicht auf die Metallschicht aufgebracht. Die Trennmittel können auf die Metallschicht in einem System auf Lösemittel- oder Wasserbasis anhand bekannter Verfahren, einschließlich Walzbeschichten, Tiefdruckbeschichten, Beschichten mittels Rakel, Sprühbeschichten und dergleichen, aufgebracht werden. Die Trennmittel können auch als eine 100%-Feststoff-Zusammensetzung anhand derselben Verfahren sowie durch Schmelzbeschichten aufgebracht werden.
  • Das Trennmittel ist eine Schicht, die mit einer bevorzugten Dicke von bis zu etwa 7 Mikrometer auf die Trennschicht aufgebracht wird. Das Trennmittel besitzt einen Trennwert, der ausreichend ist, um den Artikel an der Trennschicht zu halten, bis gewünscht wird, den Artikel zu entfernen. Gemäß dem Pressure Sensitive Tape Council (PSTC), Verfahren Nr. 1, ist der Trennwert jene Kraft, die erforderlich ist, um einen 1 Zentimeter breiten, mit druckempfindlichem Klebemittel beschichteten Artikel von der Trennoberfläche zu entfernen. Die Trennwerte können von einem äußerst niedrigen Wert von etwa 2 bis 4 Gramm pro Zentimeter bis zu relativ hohen Werten von etwa 500 Gramm pro Zentimeter oder höher variieren. Vorzugsweise weisen Artikel mit selbstklebender Rückseite mit druckempfindlichem Klebemittel einen Trennwert von etwa 3 Gramm pro Zentimeter bis etwa 12 Gramm pro Zentimeter auf.
  • 1 stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Trennschicht 10 umfasst eine Metall schicht 12 und ein Trennmittel 14, das auf einer Seite der Metallschicht 12 befestigt ist. Ein Artikel 15 ist an der Oberfläche 16 des Trennmittels 14 lösbar befestigt.
  • Die Trennschicht der vorliegenden Erfindung kann wahlweise eine Trägerschicht umfassen, die auf einer Seite der Metallschicht, der Seite, auf welcher das Trennmittel befestigt ist, entgegengesetzt, befestigt ist. Die Trägerschicht wird im Allgemeinen verwendet, um der Trennschicht Steifigkeit zu verleihen. Die Verwendung der Trägerschicht ermöglicht die Reduktion der Dicke der Metallschicht auf ein Maß, welches ausreichend ist, um das Durchdringen des Lasers zu verhindern. Vorzugsweise ermöglicht die Verwendung der Trägerschicht die Verwendung einer Metallschicht mit einer Dicke von etwa 2 Mikrometer bis etwa 7 Mikrometer.
  • Die Trägerschicht kann ein Papiermaterial, ein Polymermaterial oder eine Kombination daraus sein. Das Papier- oder Polymermaterial kann entweder in Folien- oder Bahnform bereitgestellt werden. Papier ist in der Trennschicht im Allgemeinen mit einer Dicke von etwa 75 Mikrometer bis etwa 175 Mikrometer beinhaltet. Vorzugsweise ist das Papier ein kalandriertes oder glattes Papier mit etwa 22,5 kg/Ries bis etwa 36,5 kg/Ries und einer Dicke von etwa 100 Mikrometer bis etwa 125 Mikrometer. Herkömmliche Polymermaterialien in Folienform, die in der Lage sind, eine steife Basis für die Trennschicht vorzusehen, eignen sich zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise ist ein bevorzugtes Polymermaterial ein Polyethylenterephthalat mit einem Dickenbereich von etwa 50 Mikrometer bis etwa 125 Mikrometer.
  • Die Verwendung einer Trägerschicht in der Trennschicht der vorliegenden Erfindung kann das Einbinden einer Verbindungsschicht erfordern, die zwischen der Metallschicht und der Trägerschicht angeordnet wird. Die Verbindungsschicht dient als Verbindungsmittel, um die Metallschicht an der Trägerschicht zu verankern. Die Zusammensetzung der Verbindungsschicht ist im Allgemeinen ein Polymermaterial, beispielsweise ein Epoxidharz oder Polyamid, das auf die Trägerschicht, die Metallschicht oder beide als ein dünner Film aufgebracht wird oder derart auflaminiert wird, dass die Trägerschicht und die Metallschicht miteinander verbunden werden. Vorzugsweise ist die Verbindungsschicht ein thermoplastisches oder wärmehärtbares Klebemittel, welches beispielsweise als Schmelzklebemittel, Laminierklebemittel oder druckempfindliches Klebemittel aufgebracht wird. Die Verbindungsschicht könnte extrudierte Schmelzklebemittel mit ausreichender thermischer Stabilität, um nachfolgenden Verarbeitungsbedingungen standzuhalten, beinhalten. Im Allgemeinen muss die Verbindungsschicht bei Temperaturen, bei denen die Trennschicht und der befestigte Artikel verarbeitet werden, thermisch stabil sein. Die Verarbeitungstemperatur liegt im Allgemeinen im Bereich von bis zu etwa 175°C und typischerweise zwischen etwa 80°C und etwa 150°C. Andere Verbindungspolymere, die einschlägig versierten Fachleuten im Allgemeinen bekannt sind, können sich zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung eignen. Vorzugsweise weist die Verbindungsschicht, die in der Trennschicht beinhaltet ist, eine Dicke bis 15 Mikrometer auf.
  • 2 stellt die Trennschicht 20 der vorliegenden Erfindung dar, bei welcher eine Verbindungsschicht 28 und eine Trägerschicht 30 verwendet werden. Die Trenn schicht 20 umfasst eine Metallschicht 22, welche ein Trennmittel 24 aufweist, das an der Metallschicht 22 befestigt ist. Das Trennmittel 24 weist eine Oberfläche 26 zum Aufnehmen eines Artikels 25 auf. Die Verbindungsschicht 28 dient als Verbindungsmittel, um die Metallschicht 22 an der Trägerschicht 30 zu befestigen.
  • Eine optionale Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Verwendung einer Zwischenschicht, die zwischen der Metallschicht und dem Trennmittel angeordnet ist. Eine Zwischenschicht kann verwendet werden, um eine bessere Anlagerung eines Trennmittels auf die Trennschicht zu ermöglichen. Die Zwischenschicht ist im Allgemeinen ein Polymermaterial, welches über die Metallschicht aufgebracht werden kann. Ein Beispiel für eine Zwischenschicht würde eine Schicht aus Polyethylen umfassen. Wird eine Zwischenschicht verwendet, so muss die Bindung zwischen der Zwischenschicht und dem Trennmittel stärker als die Bindung zwischen dem Artikel und dem Trennmittel sein, um das Loslösen der Zwischenschicht von der Trennschicht zu verhindern, wenn der Artikel, oder ein geschnittener Abschnitt davon, von der Trennschicht weggezogen wird.
  • Eine andere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer wasserundurchlässigen Membran, die an einer Papierträgerschicht befestigt ist. Papier ist ein erwünschtes Material für die Trägerschicht, da es ein wirtschaftliches Mittel zum Vorsehen einer geeigneten steifen Basis für die Trennschicht darstellt. Allerdings neigt Papier dazu, Feuchtigkeit zu verlieren und sich unter bestimmten Verarbeitungsbedingungen einzurollen. Daher ist es erstrebenswert, die freiliegende Oberfläche der Papierträgerschicht mit einer wasserundurchlässigen Membran zu überziehen. Geeignete Materialien für diesen Zweck umfassen Polymermaterialien wie Polyethylen. Die Verwendung von wasserundurchlässigen Materialien verhindert den raschen Verlust von Feuchtigkeit durch das Papier und trägt dazu bei sicherzustellen, dass das Papier sowohl während als auch nach der Verarbeitung flach liegt.
  • Die Trennschicht der vorliegenden Erfindung kann als Bahn von aufgerolltem Material bereitgestellt werden. Eine Bahn ermöglicht das Aufbringen oder Ausbilden des Artikels auf eine/einer kontinuierlichen Rolle. Der Artikel und die Trennschicht können dann zur Weiterverarbeitung oder für die endgültige Anwendung wieder zu einer Bahn aufgerollt werden. Bei Artikeln mit selbstklebender Rückseite ist es oftmals erstrebenswert, vor dem Aufbringen des Artikels auf das Klebemittel zunächst das Klebemittel auf die Trennschicht aufzubringen. Demnach ist es bei einem Bahnformat oftmals erforderlich, eine zweite Schicht eines Trennmittels auf die Trennschicht aufzubringen. Das zweite Trennmittel wird auf eine Seite der Trennschicht aufgebracht, die dem ersten Trennmittel entgegengesetzt ist. Dies ermöglicht sowohl das Aufwickeln des Materials zu einer Bahn und das nachfolgende Abwickeln, ohne dass das Klebemittel an der Rückseite der Trennschicht anhaftet. Das zweite Trennmittel sollte einen Trennwert aufweisen, der kleiner als der Trennwert des ersten Trennmittels ist. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Trennwerts des ersten Trennmittels zu dem Trennwert des zweiten Trennmittels von etwa 2:1 bis etwa 3:1. Somit kann die Trennschicht der vorliegenden Erfindung vorübergehend ein freiliegendes Klebemittel auf einer äußeren Oberfläche der Trennschicht während des Artikelherstellungsprozesses umfassen. Allerdings wird eine äußere freiliegende Klebemittelschicht, die vorübergehend auf die Trennschicht aufgebracht wird, nicht als Teil der Trennschicht betrachtet, da sie nach dem endgültigen Aufbringen des Artikels in weiterer Folge von der Trennschicht entfernt wird.
  • 3 stellt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Trennschicht 40 weist eine Metallschicht 42 und ein erstes Trennmittel 44 auf. Eine Zwischenschicht 56 ist zwischen der Metallschicht 42 und dem Trennmittel 44 angeordnet. Das Trennmittel 44 weist eine Oberfläche 46 auf, die zum lösbaren Aufnehmen eines Artikels 45 geeignet ist. Eine Verbindungsschicht 48 wird verwendet, um die Metallschicht mit einer Papierträgerschicht 50 zu verbinden. Eine wasserundurchlässige Schicht 52 aus einem Polyethylen hoher Dichte ist auf die Papierträgerschicht 50 aufgebracht. Ein zweites Trennmittel 54 ist auf die Trennschicht 40 über der wasserundurchlässigen Schicht 52 auf einer dem ersten Trennmittel 44 entgegengesetzten Seite der Trennschicht 40 aufgebracht.
  • Der Artikel, der auf die Trennschicht der vorliegenden Erfindung aufgebracht wird, kann in verschiedenen Formen oder Formaten bereitgestellt werden. Für die Zwecke dieser Erfindung wird ein Artikel als eine oder mehrere Schichten oder ein oder mehrere Gegenstände definiert, die lasergeschnitten und durch das Trennmittel der vorliegenden Erfindung lösbar aufgenommen werden können. Die Artikel können verschiedene Materialien umfassen, welche sich zum Schneiden mit einem Laser eignen. Der Artikel wird vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die Artikel mit selbstklebender Rückseite und Artikel ohne selbstklebende Rückseite, beispielsweise Vinylartikel oder Urethanartikel, umfasst.
  • Zusätzlich dazu können die Artikel, die in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, Kennzeichen umfassen, die auf eine Basisschicht aufgebracht werden, um einen Dekorartikel zu bilden. Zu Kennzeichen zählen jedwede Unterscheidungsmerkmale oder Darstellungen. Bei der vorliegenden Erfindung könnten Kennzeichen Dinge wie Druckgrafiken oder dreidimensionale Grafiken umfassen. Gedruckte Kennzeichen können auf den Artikel aufgebracht werden, beispielsweise mit Druckfarben auf Lösemittelbasis, Druckfarben auf Wasserbasis, UV-Druckfarben oder Pulverdruckfarben. Die gedruckten Kennzeichen können mittels verschiedener Prozesse, einschließlich Siebdruck, Flexodruck, Tiefdruck, Digitaldruck, Offsetdruck und Tampondruck, aufgebracht werden.
  • Dreidimensionale Grafiken können ebenfalls auf den Artikel aufgebracht werden oder können selbst als der Artikel dienen. Dreidimensionale Grafiken können beispielsweise einen Körper aus ausgehärtetem Polyurethan mit einer mit dem Polyurethan verbundenen Verbindungsschicht umfassen. Dann wird ein Klebemittel auf der entgegengesetzten Oberfläche der Verbindungsschicht aufgebracht. Beispiele für dreidimensionale Grafiken umfassen jene, die in EP 0392847 , welches diesem Dokument durch Bezugnahme einverleibt wird, offenbart werden. Andere Typen und Arten von Kennzeichen können ebenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Alternativ dazu kann der Artikel mehrere verschiedene Typen oder Arten von Kennzeichen umfassen, die auf den Artikel aufgebracht oder aufgeschichtet sind.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst das Laserschneiden eines Artikels, der an die Trennschicht der vorliegenden Erfindung lösbar angehaftet ist. Die Trennschicht mit dem befestigten Artikel wird in der Nähe eines Lasers angeordnet, beispielsweise auf einem Schneidetisch, wobei der Laser oberhalb des Artikels und der Trennschicht angeordnet wird. Der Laser wird, nachdem er aktiviert wurde, in einem vorgegebenen Muster oder einer vorgegebenen Schneidlinie auf den Artikel gelenkt. Der Laser schneidet durch den Artikel bis zu der Metallschicht der Trennschicht. Die Metallschicht ist von ausreichender Dicke, um ein Durchdringen durch die Metallschicht zu verhindern. Der Laser würde auch durch jedwede Zwischenschichten zwischen dem Artikel und der Metallschicht schneiden, falls diese in der Trennschicht vorhanden sind. Für Zwecke der Erfindung kann der Laser auch durch einen Abschnitt der Metallschicht schneiden, ohne dass er die Metallschicht zur Gänze durchschneidet. Das teilweise Schneiden der Metallschicht erfüllt noch immer die Zielsetzungen der vorliegenden Erfindung, solange die Metallschicht nicht bricht oder zerbricht, wenn ein Abschnitt des Artikels später von der Trennschicht entfernt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Eigenschaften des Lasers und der Metallschicht ausgewählt, um die Zielsetzungen der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Der Lasertyp, die Laserstärke und die Laserschneidegeschwindigkeit werden im Allgemeinen gewählt, um das Schneiden des Artikels zu ermöglichen und dennoch gegenüber der Metallschicht der Trennschicht nachzugeben. Einschlägig versierte Fachleute sind in der Lage, eine Metallschicht bei einer bestimmten Dicke mit einem vorgegebenen Laser abzugleichen, so dass die Energie des Lasers abgeleitet oder reflektiert wird, ohne die Metallschicht zu durchdringen. Vorzugsweise werden CO2-Laser zum Schneiden der Artikel, die durch die vorliegende Erfindung in Erwägung gezogen werden, verwendet. Allerdings können auch andere Laser verwendet werden. Ein bevorzugtes Beispiel einer Kombination aus Metallschicht und Laser umfasst eine Aluminium-Metallschicht von etwa 2 bis etwa 7 Mikrometer, aufgebracht auf eine Papierträgerschicht und abgeglichen mit einem 500–1000 Watt CO2-Laser mit einer Schneidegeschwindigkeit von etwa 75 Zentimeter pro Sekunde.
  • Beim Ausführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird ein Abschnitt des Artikels im Allgemeinen zu einem Muster oder einer Form geschnitten. Der gewünschte Abschnitt des Artikels wird dann später für das endgültige Aufbringen auf einen anderen Gegenstand von der Trennschicht getrennt. Bei bestimmten Typen von Artikeln, beispielsweise erhabenen Schriftzügen, kann es zweckmäßig sein, eine "Premask"-Schicht zu verwenden, die über den Artikeln aufgebracht wird, um die geeignete Beabstandung für das endgültige Aufbringen aufrechtzuerhalten. Die erfindungsgemäße Trennschicht gestattet das Entfernen eines geschnittenen Abschnitts des Artikels ohne jegliches Zerreißen der Trennschicht. Zusätzlich dazu können Endbenutzungsanwendungen für den Artikel das Entfernen eines unerwünschten geschnittenen Abschnitts des Artikels erfordern, wodurch der gewünschte Abschnitt direkt auf der Trennschicht zurückbleibt. Der Vorgang des Entfernens des unerwünschten Abschnitts, der oft als "Ausmisten" bezeichnet wird, wird vorteilhaft ohne Zerreißen der Trennschicht bewerkstelligt.
  • Die Trennschicht und der Artikel können entweder in Bahn- oder Folienform bereitgestellt werden. Das Verfahren des Laserschneidens des Artikels ist für jede der beiden Formen bestens geeignet. Zusätzlich dazu kann es bei jeder der beiden Formen nach den Schritten des Schneidens und des Ausmistens notwendig sein, den Artikel und die Trennschicht zu kleiner bemessenen Abschnitten für Endbenutzungsanwendungen durchzuschneiden.
  • Die folgenden nichteinschränkenden Beispiele stellen die vorliegende Erfindung näher dar. Die konkreten Materialien und Mengen, die in diesen Beispielen angeführt werden, wie auch andere Bedingungen und Einzelheiten, sind im Stand der Technik allgemein zu interpretieren und sollten nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Erfindung auf irgendeine Weise ungebührlich einschränken oder begrenzen.
  • Beispiel 1
  • Eine Aluminiummetallschicht wurde auf PolyslikTM-Trennschichten von Rexam in Charlotte, North Carolina, auflaminiert. Die Metallschicht war ungefähr 2 Mikron dick. Das Auflaminieren der Metallschicht wurde realisiert, indem zunächst Silikonklebeband, d.h. Band vom Typ 8403HD8112-7, welches von Minnesota Mining and Manufacturing Company in St. Paul, MN, vertrieben wird, auf die Trennschicht aufgebracht wurde. Ein Sprühklebemittel, vertrieben als Super 77 von Minnesota Mining and Manufacturing Company in St. Paul, MN, wurde über dem Silikonband aufgebracht. Dann wurde die Metallschicht auf das Klebemittel aufgebracht. Ein Überzug aus einem Trennmittel wurde dann auf die Trennschicht über die Metallschicht aufgesprüht. Das Trennmittel war Wet Proof Heavy Duty Outdoor Water Protection, vertrieben unter Kiwi Brands durch Sara Lee Corporation in Douglasville, PA. Ein Artikel mit selbstklebender Rückseite wurde auf die Trennschicht transferiert und auflaminiert. Der Artikel mit selbstklebender Rückseite wurde wie in Beispiel 1 von EP 0392847 offenbart wurde, das diesem Dokument zuvor durch Bezugnahme einverleibt wurde, angefertigt. Der Artikel wurde mittels Vakuumformens eines 100 Mikrometer dicken Vinylfilms, um einen dreidimensionalen geformten Film in Form einer Reihe von Buchstaben herzustellen, angefertigt. Der hohle rückwärtige Abschnitt des geformten Films wurde dann mit einer Zweikomponenten-Urethanzusammensetzung gefüllt. Die Reihe von Buchstaben erstreckte sich etwa 4000 Mikrometer über der Basisoberfläche. Ein 375 Mikron dicker druckempfindlicher Klebemittelschaum, der an einem dünnen thermoplastischen Polyamidfilm befestigt war, wurde über der Polyurethanzusammensetzung in dem Formwerkzeug angeordnet, wobei der Polyamidfilm mit der Urethanzusammensetzung in Kontakt stand. Die Urethanzusammensetzung wurde dann in dem Formwerkzeug bei etwa 55°C etwa 3 Minuten lang ausgehärtet. Der Artikel mit einem druckempfindlichen Klebemittel wurde dann aus dem Formwerkzeug entfernt, und die klebende Seite des Artikels wurde auf die mit Trennmittel überzogene Seite der Trennschicht auflaminiert.
  • Die Trennschicht, welche den Artikel mit selbstklebender Rückseite trug, wurde auf einem Schneidetisch unter einem Laserschneidesystem mit einem dynamischen Strahl angeordnet. Die Trennschicht und der Artikel wurden etwa 45 Zentimeter von dem Laser entfernt angeordnet. Das System bediente sich eines CO2-Lasers mit einer Stärke von etwa 500 Watt und einer Schneidege schwindigkeit von etwa 75 Zentimeter pro Sekunde. Der Laser wurde verwendet, um den 100 Mikrometer dicken Vinylfilm rund um den Umfang des dimensionalen Schriftzuges zu schneiden. Der Laser schnitt durch den Artikel, drang jedoch nicht in die Metallfolie der Trennschicht ein.
  • Beispiel 2
  • In dem vorliegenden Beispiel wurde eine Trennschicht mittels einer geschichteten Matrix aus einem ersten Silikontrennmittel, einer Schicht aus Polyethylen hoher Dichte mit einer Dicke von etwa 25 Mikrometer, einer Aluminiumfolienschicht mit einer Dicke von etwa 5 Mikrometer, einer kombinierten Schicht aus Polyethylen niedriger Dichte/Ethylenacrylsäure mit einer Dicke von etwa 25 Mikrometer, einer Papierschicht mit einer Dicke von etwa 125 Mikrometer und einem zweiten Silikontrennmittel gebildet. Das erste Silikontrennmittel wies einen Trennwert von etwa 45 Gramm/cm und das zweite Silikontrennmittel einen Trennwert von etwa 20 Gramm/cm auf. Die Trennschicht war als Bahn geformt, wurde jedoch für die Zwecke dieses Beispiels zu Folien von 30 cm mal 32,5 cm geschnitten. Ein Artikel wurde auf die Oberfläche der Trennschicht über dem Überzug mit dem ersten Trennmittel aufgebracht. Der Artikel war ein Artikel mit selbstklebender Rückseite, der von der Konstruktion und Dicke mit dem in Beispiel 1 offenbarten vergleichbar war. Das druckempfindliche Klebemittel des Artikels wurde lösbar an der Trennschicht befestigt.
  • Die Trennschicht und der befestigte Dekorartikel wurden auf einer Schneideoberfläche in einer Entfernung von etwa 45 Zentimeter unter einem CO2-Laser angeordnet. Der Laser wurde mit 500 Watt und einer Schneidegeschwindigkeit von etwa 76 Zentimeter pro Sekunde betrieben. Der Laser wurde verwendet, um rund um den Umfang der Kennzeichen "Kiss-Cutting" durchzuführen. Der Laser ermöglichte einen exakten Schnitt, ohne durch die Metallfolienschicht zu schneiden. Einzelne Buchstaben wurden ohne jedwedes Zerreißen oder Wegziehen der Trennschicht in weiterer Folge von der Trennschicht entfernt.
  • Aus der oben stehenden Offenbarung der allgemeinen Grundsätze der vorliegenden Erfindung und der vorangehenden ausführlichen Beschreibung werden für einschlägig versierte Fachleute die verschiedenen Modifikationen, welche an der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne weiteres zu ersehen sein. Daher sollte der Umfang der Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und Äquivalente davon eingeschränkt werden.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Laserschneiden eines Artikels, der lösbar an eine Trennschicht angehaftet ist, umfassend: Bereitstellen einer Trennschicht und eines Artikels, der lösbar an die Trennschicht angehaftet ist, wobei die Trennschicht (a) eine Metallschicht und (b) ein Trennmittel, das auf einer Seite der Metallschicht befestigt ist, umfasst, wobei das Trennmittel zum lösbaren Aufnehmen eines Artikels freiliegt, wobei die Metallschicht eine Dicke aufweist, welche ausreichend ist, um zu verhindern, dass ein Laser durch die Metallschicht durchdringt, während der Artikel, der lösbar an dem Trennmittel befestigt ist, lasergeschnitten wird; und Laserschneiden des Artikels, der lösbar an die Trennschicht angehaftet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Trennschicht weiterhin eine Zwischenschicht umfasst, welche zwischen der Metallschicht und dem Trennmittel angeordnet ist, und das Verfahren das Trennen eines lasergeschnittenen Abschnitts des Artikels von der Trennschicht enthält, ohne dass sich ein Abschnitt der Metallschicht oder der Zwischenschicht mit dem lasergeschnittenen Abschnitt abtrennt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Trennen eines lasergeschnittenen Abschnitts des Artikels von der Trennschicht, ohne dass sich ein Abschnitt der Metallschicht mit dem lasergeschnittenen Abschnitt abtrennt.
  4. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Metallschicht aus der Gruppe, die aus Aluminium, Kupfer, Eisen, Zinn und Legierungen daraus besteht, ausgewählt wird.
  5. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Trennschicht weiterhin eine Trägerschicht umfasst, die auf einer dem Trennmittel entgegengesetzten Seite der Metallschicht befestigt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Trägerschicht mindestens eines aus der Gruppe umfassend ein Papiermaterial und ein Polymermaterial umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Trägerschicht ein Papiermaterial enthält und die Trennschicht weiterhin eine auf eine freiliegende Oberfläche der Trägerschicht aufgebrachte wasserundurchlässige Schicht umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Verbindungsschicht verwendet wird, um die Metallschicht an der Trägerschicht zu befestigen.
  9. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Metallschicht eine Dicke im Bereich von etwa 2 Mikrometer bis etwa 7 Mikrometer aufweist.
  10. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Trennschicht weiterhin eine Zwischenschicht umfasst, die zwischen der Metallschicht und dem Trennmittel verbunden ist.
  11. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend ein weiteres Trennmittel, das auf einer dem anderen Trennmittel entgegengesetzten Seite der Metallschicht befestigt ist, um das Aufwickeln der Trennschicht zu ermöglichen.
  12. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Artikel ein Artikel mit selbstklebender Rückseite ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Artikel Kennzeichen auf einer Seite enthält, welche der Seite, die am Trennmittel befestigt ist, entgegengesetzt ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Kennzeichen dreidimensional sind.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Artikel eine Mehrzahl von Schichten enthält.
  16. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Artikel ein Klebemittel auf einer Seite aufweist und das Klebemittel lösbar an das Trennmittel angehaftet ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Klebemittel ein druckempfindliches Klebemittel ist.
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