EP1093502A1 - Partiell selbstklebend ausgerüsteter gegenstand mit dauerhaft verformter selbstklebemasse - Google Patents

Partiell selbstklebend ausgerüsteter gegenstand mit dauerhaft verformter selbstklebemasse

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Publication number
EP1093502A1
EP1093502A1 EP99926518A EP99926518A EP1093502A1 EP 1093502 A1 EP1093502 A1 EP 1093502A1 EP 99926518 A EP99926518 A EP 99926518A EP 99926518 A EP99926518 A EP 99926518A EP 1093502 A1 EP1093502 A1 EP 1093502A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive
carrier material
self
roller
domes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99926518A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Himmelsbach
Peter Jauchen
Klaus KEITE-TELGENBÜSCHER
Matthias Lehder
Reiner Leutz
Jens Schreiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beiersdorf AG
Original Assignee
Beiersdorf AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beiersdorf AG filed Critical Beiersdorf AG
Publication of EP1093502A1 publication Critical patent/EP1093502A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/58—Adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/21—Paper; Textile fabrics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38—Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
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    • Y10T442/2738—Coating or impregnation intended to function as an adhesive to solid surfaces subsequently associated therewith
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    • Y10T442/2746—Heat-activatable adhesive
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    • Y10T442/2738—Coating or impregnation intended to function as an adhesive to solid surfaces subsequently associated therewith
    • Y10T442/2754—Pressure-sensitive adhesive

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a partially self-adhesive carrier material and possible uses of the carrier material obtainable by the method according to the invention
  • the partial coating of carrier materials with pressure-sensitive self-adhesive compositions is a known technique, be it the self-adhesive compositions in the form of a grid, for example by screen printing (DE-PS 42 37 252), the adhesive domes also being able to be of different sizes and / or different distributions (EP-PS 353 972), or by gravure printing of webs connected in the longitudinal and transverse directions (DE-PS 43 06 649).
  • the preferred degree of wetting of the carrier materials is 40% to 70%.
  • carrier materials which can be removed in particular without residue can be coated with self-adhesive materials
  • DE-OS 196 28 268 describes a self-adhesive, air and moisture permeable flat structure, which discontinuously produced in the form of screen printing, gravure printing or flexographic printing
  • DE-OS 196 28 294 describes a self-adhesive plaster which has been produced with a pressure sensitive adhesive in screen printing, gravure printing or flexographic printing. The adhesive composition is applied in discrete grids
  • EP-OS 0 675 183 describes a method which transfers the pressure sensitive adhesive geometries to a specially cross-linked substrate Derivation for self-adhesive products is not described
  • CH 648 497 The use of a coated roller as an auxiliary carrier for the transfer has already been described (CH 648 497), although self-adhesive products are not dealt with here either.
  • CH 648 497 The possibility of the targeted and permanent deformation of the discrete geometries and of these influencing parameters and devices for setting these parameters are not covered here
  • DE-GM 83 36 583 4 describes a pressure-sensitive adhesive sheet which can be removed again without leaving any residue
  • DE-OS 38 05 223 discloses a pressure-sensitive flat structure with an increasing number of
  • DE-OS 196 20 107 describes an at least partially coated carrier material, the adhesive being a foamed hot melt
  • DE-OS 196 31 422 describes a self-adhesive carrier material with a particularly strong hot-melt adhesive
  • DE-OS 34 33 293 discloses a self-adhesive transparent film and its method
  • domes Coating with domes is not mentioned or, if domes are applied to a carrier material, they are not deformed
  • the carrier materials In the medical sector, there are special requirements for the carrier materials.
  • the materials must be skin-friendly, generally permeable to air and / or water vapor, as well as easy to model and conformable. Because of these requirements, a carrier that is as thin or soft as possible is often preferred.
  • the support materials also require sufficient strength and, where appropriate, limited stretchability during use. Furthermore, the support material should also have sufficient strength and low stretchability after the wetting
  • inelastic carriers with a high degree of strength in the direction of stress are required. This is achieved by using fabrics, usually made of cotton or viscose As a rule, such carrier materials, particularly those with a correspondingly high basis weight, are cost-intensive. A high degree of flexibility can only be achieved by a fabric with a lower strength. In general, however, this shows a certain elongation under stress, which is undesirable for the application
  • the advantage of the grid-shaped application of the adhesive to the carrier material is that the adhesive materials are permeable to air and water vapor if the carrier material is appropriately porous, and are generally easily removable
  • the partial application enables the transepidermal water loss to be drained off, especially in medical applications, through regulated channels and improves the evaporation of the skin when sweating, especially when using air and water vapor-permeable carrier materials.This prevents skin irritation caused by congestion of the body fluids.
  • the created drainage channels enable derivation even when using a multilayer bandage
  • the air and water vapor permeability are reduced correspondingly if the surface coverage of the adhesive layer, which is impermeable per se, is correspondingly reduced, and the consumption of adhesive increases, and if the surface coverage of the adhesive layer is low, the adhesive properties suffer, i.e. the product dissolves, particularly in the case of heavy ones textile carrier materials, too light from the surface, here again in particular from the skin. Permanent bonding is therefore not possible
  • the compositions for processing can be present in a carrier matrix.
  • Common organic or inorganic solvents or dispersants are understood to be carrier matrix
  • Systems without a carrier matrix are referred to as 100% systems and are also not unknown. They are processed in the elastic or thermoplastic state. A common processing state is the melt.
  • hotmelt adhesives have also been described in the prior art. They are based on natural or synthetic rubbers and / or other synthetic polymers
  • An advantage of the 100% systems is that, in terms of process technology, removal of the carrier matrix, that is to say the aids, is avoided, which increases the processing productivity and at the same time reduces the machine and energy expenditure. In this way, the remaining residues of the carrier matrix are reduced, which in turn favors the lowering of the allergenic potential
  • the invention relates to a method for producing a partially self-adhesive carrier material which contains the following method steps a) coating a first carrier material with domes and / or polygeometric body shapes made of self-adhesive, with a1 the application of the self-adhesive to the carrier material at least
  • the surface coverage of the support material is at least 1%, b) permanent deformation of at least some of the domes and / or polygeometric body shapes
  • At least 10%, preferably 50%, very particularly preferably 75% of the domes and / or polygeometric body shapes are permanently deformed. Permanent deformation of all domes is also a particularly preferred variant of the method according to the invention. In certain applications, it may also be desirable that at least one Part of the calottes is deformed so far that they flow together and form a closed film
  • domes and / or polygeometric body shapes are at least partially connected to one another by webs
  • Body shapes on the carrier material can in particular the desired adhesive strength of the
  • Carrier materials are set
  • an undeformed proportion of domes on the carrier material can also be attributed to the fact that some of the domes return to their original state after the deformation
  • the permanent deformation of the domes and / or polygeometric body shapes can take place by a controlled temperature control during the coating and / or by the introduction of radiation, mechanical or secondary energy.
  • One possibility to bring about this permanent deformation is then to feed the coated carrier material into a nip
  • the flats flatten and the base with which the spheres are anchored to the carrier material is flattened in the roller span
  • Partial deformation can be achieved, for example, by using an anilox roller in the nip into which the carrier material is guided in order to carry out process step b) Furthermore, the viscoelastic property profile of the domes and / or polygeometric body shapes can be adjusted by controlling the thermal energy from the coating process, the at least partial introduction of additional energy or the at least partial withdrawal of thermal energy or a combination of the methods
  • the self-adhesive composition is preferably applied to the first carrier material in particular by screen printing, thermal screen printing or gravure printing or by the nozzle process
  • the application of the adhesive to the carrier material of greater than 6 g / m 2 is preferably 20 to 1000 g / m 2 , particularly preferably 40 to 180 g / m 2
  • Support materials are preferred which, after application of the adhesive, can be used in such a way that they fulfill the properties of a functionally appropriate bandage , Foils, foams and papers listed. These materials can also be pretreated or post-treated. Common pretreatments are corona and hydrophobizing, common post-treatments are calendering, tempering, laminating, punching and covering
  • the domes and / or polygeometric body shapes are created during or after the permanent Transferring the deformation to a second carrier material
  • the second carrier material represents the actual carrier
  • the first carrier material serves as an auxiliary carrier.
  • Such an auxiliary carrier can also be designed in the form of an abrasively coated roller or webbing
  • Thermoplastic hotmelt adhesives based on natural and synthetic rubbers and other synthetic polymers such as, for example, acrylates, methacrylates, polyurethanes, polyolefins, polyvinyl derivatives, polyesters or silicones with appropriate additives such as adhesive resins, plasticizers, stabilizers and other auxiliaries can be used for the coating of the carrier material required
  • Your softening point should be higher than 50 ° C, since the application temperature is usually at least 90 ° C, preferably between 100 ° C and 150 ° C, or 180 ° C and 220 ° C for silicones / or electron beam irradiation can be attached in order to set particularly advantageous properties of the hotmelt adhesive compositions
  • hot melt adhesives based on block copolymers are characterized by their wide variety of variations, because the targeted functional lowering of the adhesive components to the skin is also achieved by the targeted lowering of the glass transition temperature of the self-adhesive compositions as a result of the selection of the tackifiers, the plasticizers as well as the polymer molecule size and the molecular weight distribution of the insert components guaranteed at critical points of the human musculoskeletal system
  • the high shear strength of the hotmelt adhesive is achieved by the high cohesiveness of the polymer.
  • the good grip adhesiveness results from the range of tackifiers and plasticizers used
  • the hotmelt adhesive is preferably based on block copolymers, in particular AB, ABA block copolymers or mixtures thereof.
  • the hard phase A is primarily polystyrene or its derivatives
  • the soft phase B contains ethylene, propylene butylene butadiene, isoprene or mixtures thereof, particularly preferably ethylene and butylene or mixtures thereof
  • polystyrene blocks can also be contained in the soft phase B, namely up to 20% by weight.
  • the total styrene content should always be less than 35% by weight. Styrene contents between 5% and 30% are preferred, since a lower styrene content makes the adhesive more supple makes
  • the targeted blending of di-block and T ⁇ block copolymers is advantageous, a proportion of di-block copolymers of less than 80% by weight being preferred
  • the hotmelt adhesive has the composition specified below
  • tackifiers such as oils, waxes, resins and / or mixtures thereof, preferably mixtures of
  • Resins and oils less than 60% by weight plasticizers less than 15% by weight additives, less than 5% by weight stabilizers
  • the aliphatic or aromatic oils, waxes and resins used as tackifiers are preferably hydrocarbon oils, waxes and resins, the oils, such as paraffin hydrocarbon oils, or the waxes, such as paraffin hydrocarbon waxes, having a favorable effect on the skin adhesion due to their consistency Long-chain fatty acids and / or their esters Use These additives serve to adjust the adhesive properties and the stability. If necessary, further stabilizers and other auxiliaries are used
  • the hot-melt adhesive should have a high grip.
  • the function-matched adhesive strength on the skin and on the back of the carrier should also be present. To ensure that the hot-melt adhesive does not slip, there is high shear strength necessary
  • the high shear strength of the adhesive used here is achieved by the high cohesiveness of the block copolymer.
  • the good grip adhesion results from the range of tackifiers and plasticizers used
  • the product properties such as touch sensitivity, glass transition temperature and shear stability can be quantified well with the help of a dynamic mechanical frequency measurement.
  • a shear stress controlled rheometer is used.
  • the results of this measurement method provide information about the physical properties of a substance by taking into account the viscoelastic component
  • the temperature of the hot melt adhesive between two plane-parallel plates with variable frequencies and low deformation (linear visco-elastic range) is caused to oscillate.
  • a high frequency is chosen for the subjective feeling of the grip (tack) and a low frequency for the shear strength
  • a high numerical value means better grip tack and worse
  • the glass transition temperature is the temperature at which amorphous or partially stable polymers change from the liquid or rubber-elastic state to the hard-elastic or glassy state or vice versa (Rompp Chemie-Lexikon, 9 Aufl, Volume 2, page 1587, Georg Thie e Verlag Stuttgart - New York, 1990) It corresponds to the maximum of the temperature function at a given frequency
  • a relatively low glass transition point is particularly necessary for medical applications
  • the hot melt adhesives are preferably set so that they have a dynamic, complex glass transition temperature of less than 15 ° C., preferably from 5 ° C. to -30 ° C., very particularly preferably from -3 ° C. to, at a frequency of 0.1 rad / s - 15 ° C
  • Hot melt adhesives according to the invention are preferred in which the ratio of the viscous portion to the elastic portion at a frequency of 100 rad / s at 25 ° C. is greater than 0.7, particularly between 1.0 and 5.0. or hot-melt adhesives in which the ratio of the viscous component to the elastic component at a frequency of 0.1 rad / s at 25 ° C. is less than 0.6, preferably between 0.4 and 0.02, very particularly preferably between 0.35 and 0, 1
  • the domes and / or polygeometric body shapes applied to the first carrier material preferably have a plasticity / elasticity ratio at a frequency of 100 rad / s of greater than 0.3 to 50 at the time of the deformation
  • the domes or polygeometric body shapes can have different shapes. Flattened shark balls are preferred Other shapes and patterns can be imprinted on the carrier material, for example a printed image in the form of alphanumeric character combinations or patterns such as grids, stripes, as well as accumulations of the calottes and zigzag lines
  • the adhesive can be evenly distributed on the carrier material, but it can also be applied with different thicknesses or densities over the surface to suit the function of the product
  • the method according to the invention for coating the backing material saves adhesive in comparison to a conventional partially coated backing material while the contact surface with the substrate remains the same, or a higher adhesion to the substrate is achieved with the same weight of adhesive composition. This achieves the high permeability which is advantageous for special applications, especially in the medical field Adhesive layer for air and water vapor is not significantly affected
  • the geometric bodies formed from hot-melt adhesive are applied to an auxiliary carrier by screen printing, thermal screen printing or gravure printing or by the nozzle method, in the second step the auxiliary carrier with the bodies are guided to the carrier material, and finally the bodies are permanently deformed and opened by the auxiliary carrier transfer the carrier material
  • auxiliary carrier is intended to mean conventional, endless webs made of different materials, but also devices such as rollers and transfer belts
  • the first carrier material preferably has a surface with a random or regular three-dimensional geometric structure
  • a random or regular three-dimensional geometric structure of the auxiliary carrier such as, for example, a special surface roughness or shape, can have a further influence on the resulting geometry of the permanently deformed hotmelt adhesive spherical cap
  • auxiliary carrier is the roller with an abhesive surface, the abrasive surface of the roller being made of silicone or fluorine-containing compounds or a plasma-coated separation system. These can be in the form of a coating with a basis weight of 0.001 g / m 2 to 3000 g / m 2 exists, preferably 100 to 2000 g / m 2 are applied
  • the abhasive surface of the roller can be set in its temperature between 0 ° C. and 200 ° C., preferably below 60 ° C., particularly preferably below 25 ° C. It is particularly advantageous if the abhesive properties the surface of the roller are adjusted so that the applied self-adhesive also adheres to a cooled roller ( ⁇ 25 ° C)
  • the transfer of the self-adhesive from the roller to the second carrier material can be achieved via a take-off roller that is brought up to the roller.
  • a permanent deformation of the adhesive geometries can follow, but preferably the shape of the spherical caps is carried out simultaneously with the transfer, which is a separate device saved for the deformation
  • a contact pressure can also be specified permanent deformation can be affected
  • a particularly preferred method of transferring the hot melt pressure sensitive adhesive from the abrasive roller to the second carrier material uses a pair of umienkeinchungen that at different positions along the circumference of the abhesive Roll is arranged, the second carrier material is guided a distance along the surface of the abhesive roll. Rollers are preferred as deflection devices
  • This method is particularly advantageous in cooperation with the cooling of the abhesive roller, since after deformation and transfer of the calottes to the roller, which should be parameterizable as explained above for the roller, the material travels a cooling distance on the roller and thus a cohesive break in the hotmelt PSA Detachment from the abrasive surface of the roller is avoided
  • the hotmelt adhesive can also be applied directly to the carrier material
  • thermal screen printing is the use of a rotating, heated, seamless, perforated, round stencil which is fed with the preferred hot melt adhesive via a nozzle.
  • a specially shaped nozzle lip (round or square squeegee) presses the hot melt adhesive fed through a channel through the perforation of the stencil wall onto the passing carrier web This is guided against the outer jacket of the heated sieve drum at a speed which corresponds to the speed of rotation of the rotating sieve drum
  • the small adhesive spheres are formed using the following mechanism
  • the nozzle squeegee pressure forces the hot melt adhesive through the perforated screen onto the carrier material.
  • the size of the spherical caps is determined by the diameter of the sieve hole according to the transport speed of the carrier web (rotation speed of the sieve drum), the sieve is lifted from the carrier Hot-melt adhesive is peeled off sharply or required by the squeegee pressure on the carrier. After this transport has ended, depending on the rheology of the hot-melt adhesive, the more or less strongly curved surface of the dome forms over the specified base area.
  • the ratio of the height to the base of the dome depends on the ratio of the hole diameter on the wall thickness of the screening drum and the physical properties (flow behavior, surface tension and wetting angle on the carrier material) of the self-adhesive
  • the web / hole ratio can be less than 10 1, preferably less than or equal to 1 1, in particular equal to 1 3
  • the described mechanism of formation of the spherical caps preferably requires absorbent carrier materials or at least wettable hot melt adhesive materials.
  • Non-wetting carrier surfaces must be pretreated by chemical or physical processes. This can be done by additional measures such as corona discharge or coating with substances that improve wetting
  • the size and shape of the domes can be defined in a defined manner.
  • the adhesive strength values relevant for the application, which determine the quality of the products produced, are within very narrow tolerances when properly coated.
  • the basic diameter of the domes can be selected from 10 ⁇ m to 5000 ⁇ m Height of the spherical caps from 20 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably 50 ⁇ m to 1000 ⁇ m, the range of small diameters being intended for smooth carriers or those with larger diameters and larger calotte height for rough or highly porous carrier materials
  • the positioning of the calottes on the carrier is defined by the geometry of the application, which can be varied within wide limits, for example engraving or sieve geometry desired profile of properties of the coating, matched to the different carrier materials and applications, can be set very precisely
  • the carrier material is preferably coated at a speed of greater than 2 m / min, preferably 20 to 200 m / min, the coating temperature being chosen to be greater than the softening temperature
  • the percentage of the area coated with the hot-melt adhesive should be at least 1% and can range up to approximately 99%, for special products preferably 15% to 95%, particularly preferably 50% to 95%. This can optionally be achieved by multiple application if necessary, hot melt adhesives with different properties can also be used
  • Controlled temperature control and / or the introduction of radiation, mechanical or secondary energy during production can result in a geometric modification of the geometrical bodies in the case of thermoplastic self-adhesive compositions, the base diameters being able to be varied within wide limits.
  • Controlled temperature control of the thermoplastic or elastic P ⁇ markalotten can also be preferred , that is to say the domes applied to the auxiliary carrier, take place, for example, by radiation heating such as IR, with the aid of which secondary domes can be produced which have optimal adhesive properties for a doming retention
  • An energy control in the material and / or on the surface of the polymers permits a large variety of polygeometric dome shapes.
  • An adjustable pressure station (gap / pressure / temperature / speed) can be advantageous for the final shaping of the transferred secondary dome. Subsequent calendering can also be advantageous
  • the viscoelastic property profile of the body made of self-adhesive composition which is present before the transfer of the secondary calotte can be adjusted by controlling the thermal energy from the coating process, the at least partial introduction of surface energy or the at least partial removal of thermal energy or a combination of the processes
  • the geometric bodies can accordingly be divided into several zones, which can have entirely different properties.
  • the geometric bodies applied to the auxiliary carrier preferably have in the base zone, which corresponds to the part of the body which adjoins the carrier material, a plast ⁇ z ⁇ tats- / Elast ⁇ z ⁇ tatsverhaltn ⁇ s at a frequency of 100 rad / s from 0.3 to 50
  • the combination of the hot-melt adhesive and the partial coating ensures secure bonding of the carrier material
  • the carrier material is used to manufacture a medical product, it adheres to the skin.
  • at least visually recognizable allergic or mechanical skin irritations are excluded, even when used over a period of several days
  • the partial application enables the transepidermal loss of water to be drained away through controlled channels and improves the evaporation of the skin when sweating, especially when using air and water vapor permeable carrier materials. This prevents skin irritation caused by congestion of the body fluids.
  • the created drainage channels enable derivation even when using a multilayer bandage
  • the coated carrier material has an air permeability of large 1 cn ⁇ 7 (cm 2 * s), preferably 10 to 150 cm 3 / (cm * s), and / or a water vapor permeability of large 200 g / ( m 2 * 24h), preferably 500 to 5000 g / (m 2 * 24h)
  • the carrier material on steel has an adhesive force on the back of the carrier of at least 0.5 N / cm, in particular an adhesive force between 2 N / cm and 12 N / cm
  • the self-adhesive compositions are foamed before they are applied to the carrier material
  • the self-adhesive compositions are preferably foamed with inert gases such as nitrogen, carbon dioxide, noble gases, hydrocarbons or air or their mixtures.
  • inert gases such as nitrogen, carbon dioxide, noble gases, hydrocarbons or air or their mixtures.
  • foaming through thermal decomposition of gas-developing substances such as azo, carbonate and hydrazide compounds has proven to be suitable
  • the degree of foaming ie the gas content, should be at least about 5% by volume and can range up to about 85% by volume. In practice, values of 10% by volume to 75% by volume, preferably 50% by volume, have been retained If work is carried out at relatively high temperatures of approximately 100 ° C and a comparatively high internal pressure, very open-pore adhesive foam layers are created which are particularly well permeable to air and water vapor
  • foamed self-adhesive coatings such as low adhesive consumption, high grip and good conformability even on uneven surfaces due to the elasticity and plasticity, as well as the initial tack, can be used particularly well in the field of medical products
  • breathable coatings in conjunction with elastic, likewise breathable carrier materials results in a wearing comfort that is subjectively pleasant to the user
  • thermoplastic self-adhesive is injected under high pressure at a temperature above the softening point (approximately 120 ° C.) with the gases provided, such as nitrogen, air or carbon dioxide different volume fractions (about 10 vol% to 80 vol%) implemented in a stator / rotor system
  • the mixed pressures gas / thermoplastic in the system are 40 to 100 bar, preferably 40 to 70 bar.
  • the pressure-sensitive adhesive foam produced in this way can then reach the application unit via a line.
  • Commercial nozzles, extruder or chamber systems are used in the application unit
  • the products coated with the adhesive are well permeable to water vapor and air when using an inherently porous carrier.
  • the amount of adhesive required is considerably reduced without impairing the adhesive properties.
  • the adhesives have a surprising effect high tack, since there is more volume per gram of mass and thus the adhesive surface for wetting the surface to be glued and the plasticity of the adhesive is increased by the foam structure. This also improves the anchoring on the carrier material.
  • the foamed adhesive coating as already mentioned above, the products have a soft and supple feel
  • Foaming also generally lowers the viscosity of the adhesives.
  • the melting energy is reduced, and thermally unstable carrier materials can also be coated directly.
  • the outstanding properties of the self-adhesive carrier material according to the invention suggest the use for medical products, in particular plasters, medical fixings, wound dressings, doped systems, in particular for those which release substances, orthopedic or phlebological bandages and bandages
  • the carrier material can be covered with an adhesive-repellent carrier material, such as siliconized paper, or provided with a wound dressing or padding
  • the carrier material is sterilized, preferably ⁇ - (gamma), and is particularly suitable for subsequent sterilization.
  • Hotmelt adhesives based on block copolymers which do not contain double bonds. This applies in particular to styrene-butylene-ethylene-styrene block copolyme ⁇ sate or styrene-butylene -Styrene block copolymers There are no changes in the adhesive properties that are significant for the application
  • FIG. 1 shows a section of a plant that works according to the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a supporting material coated with hemispherical domes
  • Figure 3 is a coated with differently shaped domes in the lateral section
  • Carrier material (configuration for reversible gluing)
  • Figure 4 is a coated with differently shaped domes in the lateral section
  • Carrier material (configuration for permanent gluing),
  • FIG. 5 shows a carrier material coated with hemispherical domes in a top view and in a lateral view before the permanent deformation of the domes
  • FIG. 6 shows a carrier material coated with hemispherical domes in plan view and in side view after the permanent deformation of the domes
  • FIG. 7 shows a section of the system when using an abhesive counter-pressure roller
  • FIG. 1 shows a section of a plant that works according to the method according to the invention.
  • the carrier material 1 is guided into a gap between the screen roller 5 and the counter-pressure roller 6.
  • the screen material 5 is used to coat the carrier material 1 with domes from a hotmelt putty Coating the carrier material 1, this is carried into a further nip, which is formed by the counter-pressure roller 6 and a pressure roller 7.
  • FIG. 2 shows a section of an endless support material 1, which is coated with essentially hemispherical domes 2.
  • a base zone 22 can be found, which lies in the region of the dom 2 in which the dom 2 is on the carrier material 1 is anchored, and differentiate the head zone 21 opposite the base zone 22. Both zones 21, 22 may have properties which differ from one another
  • FIGS. 3 and 4 show differently shaped domes 2 in lateral section, which have proven to be particularly advantageous
  • FIG. 3 a carrier material 1 is shown which has a reversible adhesive configuration due to the shape of the spherical caps 2, that is to say the carrier material 1 can be easily removed and re-glued after application to the skin.
  • FIG. 4 shows a carrier material 1 which has an irreversible adhesive configuration due to the shape of the spherical caps 2, ie the carrier material 1 cannot be easily removed after application to the skin, but rather adheres particularly strongly to the skin
  • FIG. 5 shows a carrier material 1 coated with hemispherical domes 2 in a top view and in a lateral view before the permanent doming 2 is deformed
  • FIG. 6 shows a carrier material 1 coated with hemispherical domes 2 in a top view and in a side view after the permanent deformation of the domes 2.
  • the height of the domes 2 has decreased significantly, at the same time the area of the head zone 21 has also increased.
  • the base zone 22 is enlarged compared to the non-deformed domes 2.
  • the domes 2 as a whole penetrated a little deeper into the carrier material 1.
  • First webs are formed in part between the domes 2
  • FIG. 7 shows the system section when using an abhesive counter-pressure roller (6) as an auxiliary support.
  • the hotmelt putty is removed from the counter-pressure roller on a line by means of the carrier material that is guided around the pressure roller (7), while the permanent deformation is carried out by the pressure roller
  • FIG. 8 shows the preferred embodiment of the use of an abhesive counter-pressure roller (6) with a pair of rollers (8, 9) for the deformation and for the transfer of the hotmelt putty
  • an inelastic self-adhesive bandage was produced which, due to its properties described below, can be used as a functional tape dressing, the functional dressing technique being based on anatomy and biomechanics
  • the bandage used for this type of dressing consisted of an inelastic cotton fabric with a high tensile strength of large 60 N / cm and a high tensile strength elongation of less than 20%
  • the self-adhesive was applied by thermal screen printing, the self-adhesive being a hot-melt adhesive.
  • This hot-melt adhesive was composed as follows - an AB / ABA block copolymer, which consists of hard and soft segments, with a ratio of ABA to AB of 2 1 and a styrene content in the polymer of 13 mol%, the proportion of the adhesive is 40% by weight (Kraton G)
  • the components used were homogenized in a thermomixer at 195 ° C
  • the softening point of this adhesive was approximately 85 ° C. (DIN 52011) and the adhesive showed a viscosity of 2100 mPas at 150 ° C. (DIN 53018, Brookfield DV II, Sp 21).
  • the glass transition temperature was -7 ° C. using the method set out above
  • the PSA geometry according to the invention was implemented by means of the described transfer of the PSA caps from an auxiliary carrier to the carrier material
  • Indirect coating was carried out at 15 m / min at a temperature of 120 ° C on a release paper (auxiliary carrier) and from there onto the carrier material. Shortly before the carrier material was supplied, energy was supplied to the adhesive with radiation. This led to a favor on the Auxiliary adhesive adhesive spherical cap in a zone with high plasticity and low elasticity and in a base zone with low plasticity and high elasticity In between, a transition zone was established
  • the low viscous head zone easily penetrated into the backing material and there ensured good anchoring of the adhesive dome, the highly viscous zone lay down on the backing material and controls the adhesive properties of the products
  • the degree of deformation of the highly viscous zone can be set precisely by means of a suitable pressure control in the transfer gap.
  • the deformation can be driven up to a full-surface coating image
  • the lamination gap used in the example is 0 95 mm. It is therefore not a known calendering process in which the gap dimension due to the elastic Effects is less than the thickness of the calendered carrier material, but rather a kind of spreading of the calottes under the action of the lamination gap and web tension, for which the described exact setting of the viscoelastic property profile of the calotte is an unconditional requirement
  • the carrier material was coated with 120 g / m 2 , using a 14 mesh HX stencil
  • the bandage produced by this process showed a reversible detachment from the skin and good air and water vapor permeability. Due to the high shear stability of the hotmelt PSA, sufficient stabilization and a good proprioceptive effect were found. No skin irritation was observed after removing the bandage

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials, enthaltend die folgenden Verfahrensschritte: a) Beschichtung eines ersten Trägermaterials mit Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen aus Selbstklebemasse, wobei a1) der Auftrag der Selbstklebemasse auf das Trägermaterial mindestens 3 g/m2 beträgt und a2) die Flächenbelegung des Trägermaterials mindestens 1 % beträgt; b) dauerhafte Verformung von zumindest einem Teil der Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen.

Description

Beschreibung
Partiell selbstklebend ausgerüsteter Gegenstand mit dauerhaft verformter
Selbstklebemasse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Tragermateπals sowie Verwendungsmöglichkeiten des nach dem erfindungsge- maßen Verfahren erhaltlichen Tragermateπals
Die partielle Beschichtung von Tragermateπahen mit druckempfindlichen Selbstklebemassen ist eine bekannte Technik, sei es, die Selbstklebemassen rasterpunktformig, beispielsweise durch Siebdruck (DE-PS 42 37 252), wobei die Klebstoffkalotten auch unterschiedlich groß und/oder unterschiedlich verteilt sein können (EP-PS 353 972), oder durch Tiefdruck von in Längs- und Querπchtung zusammenhangenden Stegen aufzubringen (DE-PS 43 06 649) Hierbei ist der bevorzugte Benetzungsgrad der Tra- germateπalien 40 % bis 70 %
Weiter ist bekannt, daß speziell ruckstandsfrei ablösbare Tragermateπalien mit Selbst- klebemateπalien beschichtet werden können
In DE-OS 42 37 252 werden spezielle Geometrien zur Erreichung der Ruckstandsfrei- heit verwendet Es ist hierbei durchaus möglich, luftdurchlässige Trager oder aber auch Trager auf Folienbasis zu beschichten DE-OS 196 28 268 beschreibt ein selbstklebendes, luft- und feuchtigkeitsdurchlassiges Flachengebilde, welches diskontinuierlich in Form des Siebdruckes, Tiefdruckes oder Flexodruckes hergestellt worden ist DE-OS 196 28 294 beschreibt ein selbstklebendes Pflaster, welches mit einem Haftkleber im Siebdruck, Tiefdruck oder Flexodruck hergestellt worden ist Hierbei wird die Klebemasse in diskreten Rastern aufgebracht
Es ist in der Textilindustrie auch bekannt, daß partiell beschichtete Tragermateπahen transferiert werden können EP-OS 0 675 183 beschreibt ein Verfahren, welches Schmeizhaftklebergeometπen auf einen speziell vernetzten Untergrund transferiert Eine Ableitung für selbstklebende Produkte ist nicht beschrieben Auch der Einsatz einer beschichteten Walze als Hilfstrager für den Transfer wird bereits beschrieben (CH 648 497), wobei auch hier nicht auf selbstklebende Produkte eingegangen wird Die Möglichkeit der gleichzeitigen gezielten und dauerhaften Verformung der diskreten Geometrien und der diese beeinflussenden Parameter sowie Vorrichtungen zur Einstellung dieser Parameter wird hier nicht erfaßt
DE-GM 83 36 583 4 beschreibt ein ruckstandsfrei wieder ablösbares haftklebriges Fla- chengebilde
DE-OS 38 05 223 offenbart ein haftklebriges Flachengebilde mit steigender Anzahl an
Haftstellen
DE-OS 196 20 107 beschreibt ein zumindest partiell beschichtetes Tragermaterial, wobei die Klebemasse ein geschäumter Hotmelt ist
DE-OS 196 31 422 beschreibt ein selbstklebend ausgerüstetes Tragermaterial mit einer besonders starkklebenden Heißschmelzklebemasse
DE-OS 34 33 293 offenbart eine seibstklebende Klarsichtfolie und dessen Verfahren
Allen obigen Produkten beziehungsweise Ver ahren ist gemeinsam, daß entweder eine
Beschichtung mit Kalotten nicht erwähnt wird oder, falls Kalotten auf ein Tragerrmateπal aufgetragen werden, diese nicht verformt werden
Eine Dotierung von partiell beschichteten Selbstklebebandern ist auch beschrieben so in der US 4 699 792 eine solche Pflastervorrichtung mit aktiven Substanzen
Im Handel sind ruckstandsfrei wiederablosbare Flachengebilde in Blockform u a unter dem Namen „tesa Notes" ® von der Firma Beiersdorf erhältlich
Als Tragermateπalien sind bereits zahlreiche Materialien auf Folien-, Gewebe-, Gewirke-, Vlies-, Gel- oder Schaumstoffbasis vorbeschrieben und werden auch in der Praxis eingesetzt
Auf dem medikalen Sektor stellen sich besondere Anforderungen an die Tragermaterialien Die Materialien müssen hautverträglich, in der Regel luft- und/oder wasserdampf- durchlassig sowie gut anmodelherbar und anschmiegsam sein Aufgrund dieser Anforderungen wird häufig ein möglichst dunner oder weicher Trager bevorzugt Zur Hand- habung und beim Gebrauch ist bei den Tragermaterialien aber auch eine ausreichende Festigkeit und gegebenenfalls begrenzte Dehnbarkeit gefordert Weiterhin sollte das Tragermateπal auch nach dem Durchnässen eine ausreichende Festigkeit und geringe Dehnbarkeit aufweisen
Für spezielle Anwendungen, zum Beispiel klebende Trager für funktionelle Tapever- bande zur Prophylaxe und Therapie von Verletzungen, Erkrankungen und Veränderungen am Bewegungsapparat, sind unelastische Trager mit einer hohen Festigkeit in Beanspruchungsrichtung erforderlich Dies wird erreicht, indem Gewebe, üblicherweise aus Baumwolle oder Viskose, eingesetzt werden In der Regel sind solche Tragermate- πalien, besonders mit entsprechend hohem Flachengewicht, kostenintensiv Eine hohe Flexibilität ist nur durch ein Gewebe mit geringerer Festigkeit zu erreichen Dieses weist im allgemeinen aber dann unter Beanspruchung eine gewisse Dehnung auf welche für die Anwendung unerwünscht ist
Der Vorteil des rasterformigen Auftrags des Klebstoffs auf das Tragermateπal besteht dann, daß die Klebemateπalien bei entsprechend porösem Tragermateπal luft- und was- serdampfdurchlassig sowie in der Regel leicht wieder ablösbar sind
Der partielle Auftrag ermöglicht insbesondere bei medikalen Anwendungen durch geregelte Kanäle die Abfuhrung des transepidermalen Wasserverlustes und verbessert das Ausdampfen der Haut beim Schwitzen insbesondere bei der Verwendung von luft- und wasserdampfdurchlassigen Tragermateπalien Hierdurch werden Hautirritationen, die durch Stauungen der Korperflussigkeiten hervorgerufen werden, vermieden Die angelegten Abfuhrungskanale ermöglichen ein Ableiten auch unter Verwendung eines mehrlagigen Verbandes
Ein Nachteil dieser Produkte besteht jedoch dann, daß bei zu hoher Flachendeckung der an sich undurchlässigen Kleberschicht die Luft- und Wasserdampfdurchlassigkeit sich entsprechend verringert sowie der Klebemassenverbrauch steigt und bei geringer Flachendeckung der Kleberschicht die Klebeeigenschaften leiden, d h , das Produkt lost sich, insbesondere bei schweren textilen Tragermateπalien, zu leicht vom Untergrund, hier wiederum insbesondere von der Haut Ein permanentes Verkleben ist somit nicht möglich Bei den genannten druckempfindlichen Selbstkiebemassen können die Massen für die Verarbeitung in einer Tragermatrix vorliegen Als Tragermatrix werden gangige organische oder anorganische Losemittel oder Dispergiermittel verstanden
Systeme ohne Tragermatrix werden als 100 %-Systeme bezeichnet und sind ebenfalls nicht unbekannt Sie werden im elastischen oder thermoplastischen Zustand verarbeitet Ein gängiger Verarbeitungszustand ist die Schmelze.
Auch solche Haftschmelzklebemassen sind im Stande der Technik bereits vorbeschrieben Sie basieren auf natürlichen oder synthetischen Kautschuken und/oder anderen synthetischen Polymeren
Vorteilhaft an den 100 %-Systemen ist, daß bei ihnen verfahrenstechnisch ein Entfernen der Tragermatrix, d h der Hilfsmittel, vermieden wird, wodurch sich die Verarbeitungs- produktivitat steigert und sich gleichzeitig der Maschinen- und Energieaufwand reduziert. Weiter wird so ein Verbleiben von Reststoffen der Tragermatrix reduziert Dieses begünstigt wiederum die Senkung des allergenen Potentials
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung eines zumindest einseitig partiell selbstklebend ausgerüsteten Tragermateπals zur Verfugung zu stellen, wobei das Tragermateπal aufgrund seiner Ausrüstung, also der Auftragsform und Eigenschaften der Klebemasse, sowie der Mateπaleigenschaften des Tragermaterials zur funktionsgerechten Verwendung für diverse Fixierungen, insbesondere für medizinische Produkte, dient und dabei sowohl funktionale wie auch wirtschaftliche Vorteile bietet
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, wie es im Hauptanspruch niedergelegt ist. Gegenstand der Unteranspruche sind vorteilhafte Ausfuhrungsformen des Verfahrens zur Herstellung des Tragermateπals sowie besonders vorteilhafte Verwendungen des nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellten Tragermateπals
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Tragermateπals, das die folgenden Verfahrensschritte enthalt a) Beschichtung eines ersten Tragermateπals mit Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen aus Selbstklebemasse, wobei a1 der Auftrag der Selbstklebemasse auf das Tragermatenal mindestes
3 g/m2 betragt und a2 die Flachenbelegung des Tragermateπals mindestens 1 % betragt, b) dauerhafte Verformung von zumindest einem Teil der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen
Insbesondere werden mindestens 10%, bevorzugt 50%, ganz besonders bevorzugt 75% der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen dauerhaft verformt Auch eine dauerhafte Verformung aller Kalotten stellt eine besonders bevorzugte Variante des erfindungsgemaßen Verfahrens dar In bestimmten Anwendungsfallen kann es auch gewünscht sein daß zumindest ein Teil der Kalotten so weit verformt wird daß sie zusammenfließen und einen geschlossenen Film bilden
Bevorzugt ist darüber hinaus, wenn die Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen zumindest teilweise durch Stege miteinander verbunden sind
Durch die teilweise Verformung der Kalotten beziehungsweise der polygeometrischen
Korperformen auf dem Tragermaterial kann insbesondere die gewünschte Klebkraft des
Tragermateπals eingestellt werαen
Teilweise ist ein unverformter Anteil von Kalotten auf dem Tragermaterial auch darauf zurückzuführen daß nach der Verformung einige der Kalotten in den Ursprungszustand zurückkehren
Die dauerhafte Verformung der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen kann durch eine gesteuerte Temperaturfuhrung wahrend des Beschichtens und/oder durch das Einbringen von Strahlungs-, mechanischer oder Sekundarenergie erfolgen Eine Möglichkeit, diese dauerhafte Verformung herbeizufuhren, besteht dann, das beschichtete Tragermaterial in einen Walzenspalt zu fuhren In dem Walzenspait kommt es zu einer Abflachung der Kalotten und zu einer Verbreiterung der Basis mit der die Kalotten auf dem Tragermatenal verankert sind
Erzielt werden kann eine teilweise Verformung beispielsweise durch die Verwendung einer Rasterwalze in dem Walzenspalt, in den das Tragermatenal zur Durchfuhrung des Verfahrensschrittes b) gefuhrt wird Weiterhin kann das viskoelastische Eigenschaftsprofil der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen durch das Steuern der Wärmeenergie aus dem Beschich- tungsprozeß, das wenigstens teilweise Einbringen von Zusatzenergie oder den wenigstens teilweisen Entzug von Wärmeenergie oder eine Kombination der Verfahren eingestellt werden
Bevorzugt wird die Selbstklebemasse durch Rasterdruck, Thermosiebdruck oder Tiefdruck oder durch das Dusenverfahren auf insbesondere das erste Tragermatenal aufgebracht werden
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens ist der Auftrag der Klebmasse auf das Tragermatenal großer 6 g/m2 bevorzugt 20 bis 1000 g/m2, besonders bevorzugt 40 bis 180 g/m2
Als Tragermateπahen eignen sich alle starren und elastischen Flachengebilde aus synthetischen und natürlichen Rohstoffen Bevorzugt sind Tragermateπalien, die nach Applikation der Klebemasse so eingesetzt werden können, daß sie Eigenschaften eines funktionsgerechten Verbandes erfüllen Beispielhaft sind Textilien wie Gewebe, Gewirke, Gelege, Vliese, Laminate, Netze, Folien, Schaume und Papiere aufgeführt Weiter können diese Materialien vor- beziehungsweise nachbehandelt werden Gangige Vorbehandlungen sind Corona und Hydrophobieren, geläufige Nachbehandlungen sind Kalandern, Tempern, Kaschieren, Stanzen und Eindecken
Insbesondere beim direkten Beschichten des Tragermaterials muß dieses eine gewisse Festigkeit und Dichte aufweisen, um zu verhindern, daß wahrend der dauerhaften Verformung der Kalotten diese in das Tragermateπa' zu weit eindringen oder gar durchschlagen
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens werden die Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen wahrend oder nach der dauerhaf- ten Verformung auf ein zweites Tragermatenal übertragen Das zweite Tragermaterial stellt in diesem Fall den eigentlichen Trager dar, das erste Tragermaterial dient als Hilfstrager Ein solcher Hilfstrager kann auch in Form einer abhasiv beschichteten Walze oder Gurtbandes ausgeführt sein
Für die Beschichtung des Tragermateπals lassen sich vorteilhafterweise thermoplastische Heißschmelzklebemassen einsetzen auf Basis natürlicher und synthetischer Kautschuke und anderer synthetischer Polymere wie beispielhaft Acrylate, Methacrylate, Polyurethane, Polyolefine, Polyvinyldeπvate, Polyester oder Silikone mit entsprechenden Zusatzstoffen wie Klebharzen Weichmachern, Stabilisatoren und anderen Hilfs- stoffen soweit erforderlich
Ihr Erweichungspunkt sollte hoher als 50 °C liegen, da die Applikationstemperatur in der Regel mindestens 90 °C betragt, bevorzugt zwischen 100 °C und 150 °C, beziehungsweise 180 °C und 220 °C bei Silikonen Gegebenenfalls kann eine Nachvernetzung durch UV- und/oder Elektronenstrahlen-Bestrahlung angebracht sein, um besonders vorteilhafte Eigenschaften der Heißschmelzklebemassen einzustellen
Insbesondere Heißschmelzklebemassen auf Basis von Blockcopolymeren zeichnen sich durch ihre vielfaltigen Vaπationsmogiichkeiten aus, denn durch die gezielte Absenkung der Glasubergangstemperatur der Selbstklebemasse infolge der Auswahl der Klebrigmacher, der Weichmacher sowie der Polymermolekulgroße und der Molekulargewichts- verteilung der Einsatzkomponenten wird die notwendige funktionsgerechte Verklebung mit der Haut auch an kritischen Stellen des menschlichen Bewegungsapparates gewährleistet
Die hohe Scherfestigkeit der Heißschmelzklebemasse wird durch die hohe Kohasivitat des Polymeren erreicht Die gute Anfaßklebπgkeit ergibt sich durch die eingesetzte Palette an Klebrigmachern und Weichmachern
Für besonders starkklebende Systeme basiert die Heißschmelzklebemasse bevorzugt auf Blockcopolymeren, insbesondere A-B-, A-B-A-Blockcopolymere oder deren Mischungen Die harte Phase A ist vornehmlich Polystyrol oder dessen Derivate, und die weiche Phase B enthalt Ethylen, Propylen Butylen Butadien, Isopren oder deren Mischungen, hierbei besonders bevorzugt Ethylen und Butylen oder deren Mischungen
Polystyrolblocke können aber auch in der weichen Phase B enthalten sein, und zwar bis zu 20 Gew -% Der gesamte Styrolanteil sollte aber stets niedriger als 35 Gew -% hegen Bevorzugt werden Styrolanteile zwischen 5% und 30%, da ein niedrigerer Styrolanteil die Klebemasse anschmiegsamer macht
Insbesondere die gezielte Abmischung von Di-Block- und Tπ-Blockcopolymeren ist vorteilhaft, wobei ein Anteil an Di-Blockcopolymeren von kleiner 80 Gew -% bevorzugt wird
In einer vorteilhaften Ausfuhrung weist die Heißschmelzklebemasse die nachfolgend angegebene Zusammensetzung auf
10 Gew -% bis 90 Gew -% Blockcopoiymere,
5 Gew -% bis 80 Gew -% Klebrigmacher wie Ole, Wachse Harze und/oder deren Mischungen, bevorzugt Mischungen aus
Harzen und Ölen, weniger als 60 Gew -% Weichmacher weniger als 15 Gew -% Additive, weniger als 5 Gew -% Stabilisatoren
Die als Klebrigmacher dienenden aliphatischen oder aromatischen Ole, Wachse und Harze sind bevorzugt Kohlenwasserstoffole, -wachse und -harze wobei sich die Ole, wie Paraffinkohlenwasserstoffole, oder die Wachse, wie Paraffinkohlenwasserstoffwachse, durch ihre Konsistenz gunstig auf die Hautverklebung auswirken Als Weichmacher finden mittel- oder langkettige Fettsauren und/oder deren Ester Verwendung Diese Zusätze dienen dabei der Einstellung der Klebeeigenschaften und der Stabilität Gegebenenfalls kommen weitere Stabilisatoren und andere Hilfsstoffe zum Einsatz
Ein Füllen der Klebemasse mit mineralischen Füllstoffen, Fasern, Mikrohohl- oder -vollkugeln ist möglich Insbesondere an medizinische Tragermateπahen werden hohe Anforderungen bezüglich der Klebeeigenschaften gestellt Für eine ideale Anwendung sollte die Heißschmelzklebemasse eine hohe Anfaßklebπgkeit besitzen Die funktionsangepaßte Klebkraft auf der Haut und auf der Tragerruckseite sollte vorhanden sein Weiterhin ist, damit es zu keinem Verrutschen kommt, eine hohe Scherfestigkeit der Heißschmelzklebemasse notwendig
Durch die gezielte Absenkung der Glasubergangstemperatur der Klebemasse infolge der Auswahl der Klebrigmacher, der Weichmacher sowie der Polymermolekulgroße und der Molekularverteilung der Einsatzkomponenten wird die notwendige funktionsgerechte Verklebung mit der Haut und der Tragerruckseite erreicht
Die hohe Scherfestigkeit der hier eingesetzten Klebemasse wird durch die hohe Kohasi- vitat des Blockcopolymeren erreicht Die gute Anfaßklebπgkeit ergibt sich durch die eingesetzte Palette an Klebrigmachern und Weichmachern
Die Produkteigenschaften wie Anfaßklebπgkeit, Glasubergangstemperatur und Scher- stabilitat lassen sich mit Hilfe einer dynamisch-mechanischen Frequenzmessung gut quantifizieren Hierbei wird ein schubspannungsgesteuertes Rheometer verwendet Die Ergebnisse dieser Meßmethode geben Auskunft über die physikalischen Eigenschaften eines Stoffes durch die Berücksichtigung des viskoelastischen Anteils Hierbei wird bei einer vorgegebenen Temperatur die Heißschmelzklebemasse zwischen zwei planparallelen Platten mit variablen Frequenzen und geringer Verformung (linear visko- elastischer Bereich) in Schwingungen versetzt Über eine Aufnahmesteuerung wird computerunterstutzt der Quotient (Q = tan δ) zwischen dem Verlustmodul (G" viskoser Anteil) und dem Speichermodul (G' elastischer Anteil) ermittelt
Q = tan δ = G'VG'
Für das subjektive Empfinden der Anfaßkiebπgkeit (Tack) wird eine hohe Frequenz gewählt sowie für die Scherfestigkeit eine niedrige Frequenz
Ein hoher Zahlenwert bedeutet eine bessere Aπfaßklebπgkeit und eine schlechtere
Scherstabi tat
Die Glasubergangstemperatur ist die Temperatur, bei der amorphe oder teilkπstalline Polymere vom flussigen oder gummielastischen Zustand in den hartelastischen oder glasigen Zustand übergehen oder umgekehrt (Rompp Chemie-Lexikon, 9 Aufl , Band 2, Seite 1587, Georg Thie e Verlag Stuttgart - New York, 1990) Er entspricht dem Maximum der Temperaturfuπktion bei vorgegebener Frequenz
Besonders für medizinische Anwendungen ist ein relativ niedriger Glasubergangspunkt notwendig
Die Heißschmelzklebemassen sind vorzugsweise so eingestellt, daß sie bei einer Frequenz von 0,1 rad/s eine dynamisch-komplexe Glasubergangstemperatur von weniger als 15 °C bevorzugt von 5 °C bis -30 °C, ganz besonders bevorzugt von -3 °C bis - 15 °C, aufweisen
Bevorzugt werden erfindungsgemaß Heißschmelzklebemassen bei denen das Verhältnis des viskosen Anteils zum elastischen Anteil bei einer Frequenz von 100 rad/s bei 25 °C großer 0,7, besonders zwischen 1 ,0 und 5,0, ist. oder Heißschmelzklebemassen, bei denen das Verhältnis des viskosen Anteils zum elastischen Anteil bei einer Frequenz von 0,1 rad/s bei 25 °C kleiner 0,6 ist, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,02, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,35 und 0, 1
Bevorzugt weisen die auf das erste Tragermaterial aufgebrachten Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen zum Zeitpunkt der Verformung ein Plastizitats- /Elastizitatsverhaltnis bei einer Frequenz von 100 rad/s von großer 0,3 bis 50 auf
Die Kalotten beziehungsweise polygeometrischen Korperformen können unterschiedliche Formen aufweisen Bevorzugt sind abgeflachte Haibkugeln Weiterhin ist auch der Aufdruck anderer Formen und Muster auf dem Tragermaterial möglich, so beispielsweise ein Druckbild in Form alphanumerischer Zeichenkombiπationen oder Muster wie Gitter, Streifen, sowie Kumulate der Kalotten und Zickzacklinien
Ferner kann sie beispielsweise auch aufgesprüht sein, was ein mehr oder weniger unregelmäßiges Auftragsbild ergibt
Die Klebemasse kann gleichmäßig auf dem Tragermatenal verteilt sein, sie kann aber auch funktionsgerecht für das Produkt über die Flache unterschiedlich stark oder dicht aufgetragen sein
Durch das erfindungsgemaße Verfahren zur Beschichtung des Tragermaterials wird im Vergleich zu einem herkömmlichen partiell beschichteten Tragermatenal bei gleichbleibender Kontaktflache zum Untergrund Klebemasse eingespart beziehungsweise bei gleichem Klebemassenauftragsgewicht eine höhere Haftung am Untergrund erreicht Dabei wird die für spezielle Anwendungen, insbesondere im medikalen Bereich, vorteilhafte hohe Durchlässigkeit der Klebeschicht für Luft und Wasserdampf nicht wesentlich beeinträchtigt
Das besonders bevorzugte Verfahren zur Herstellung des beschriebenen selbstklebend ausgerüsteten Tragermateπals zeichnet sich durch insgesamt drei Verfahrensschritte aus
Im ersten Schritt werden die aus Heißschmelzklebemasse gebildeten, geometrischen Korper durch Rasterdruck, Thermosiebdruck oder Tiefdruck oder durch das Dusenver- fahren auf einen Hilfstrager aufgebracht, im zweiten Schritt der Hilfstrager mit den Korpern an das Tragermaterial gefuhrt, schließlich die Korper dauerhaft verformt und vom Hilfstrager auf das Tragermatenal übertragen
Unter dem Begriff Hilfstrager sollen herkömmliche, endlose Bahnen aus unterschiedlichen Materialien, aber auch Vorrichtungen wie Walzen und Transferbander verstanden werden
Das erste Tragermatenal weist vorzugsweise eine Oberfläche mit zufälliger oder regelmäßiger dreidimensionaler geometrischer Struktur auf Durch eine zufällige oder regelmäßige dreidimensionale geometrische Struktur des Hilfstragers, wie zum Beispiel eine besondere Oberflachenrauhigkeit oder -formgebung, kann weiterer Einfluß auf die sich ergebende Geometrie der dauerhaft verformten Schmelzhaftkleberkalotten genommen werden
Eine bevorzugte Ausfuhrungsform des Hilfstragers ist die Walze mit abhasiver Oberflache, wobei die abhasive Oberflache der Walze aus Silikone oder Fluor enthaltenden Verbindungen oder einem plasmabeschichteten Trennsystem bestehen kann Diese können in Form einer Beschichtung mit einem Flachengewicht von 0,001 g/m2 bis 3000 g/m2 besteht, bevorzugt 100 bis 2000 g/m2 aufgebracht werden
Für die Durchfuhrung des Verfahrens ist es wünschenswert, daß die abhasive Oberflache der Walze in ihrer Temperatur zwischen 0 °C und 200 °C, bevorzugt kleiner 60 °C besonders bevorzugt kleiner 25 °C einstellbar ist Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die abhasiven Eigenschaften der Oberflache der Walze so abgestimmt sind, daß die aufgetragene Selbstklebemasse auch auf einer gekühlten Walze (< 25 °C) haftet
Um einen übermäßigen Verschleiß der Walze oder einer diese berührende Beschich- tungsvorπchtung zu vermeiden, ist es sinnvoll, die Elastizitäten dieser beiden Komponenten aufeinander abzustimmen Als vorteilhaft hat sich bewahrt, daß die Elastizität der Oberflache der Walze im gummielastischen Bereich liegt
Der Transfers der Selbstklebemasse von der Walze auf das zweite Tragermatenal kann über eine Abnahmewalze, die an die Walze herangeführt wird, gelost werden Eine dauerhafte Verformung der Klebergeometrien kann dem nachfolgen Bevorzugt wird aber die Formgebung der Kalotten gleichzeitig mit dem Transfer durchgeführt, was eine separate Vorrichtung für die Verformung erspart Dazu ist es vorteilhaft, die Abnahmewalze in radialer Richtung, bevorzugt aber auch in Umfangsπchtung zur abhasiven Walze in ihrer Position exakt einstellen zu können Alternativ zur radialen Position kann auch eine Anpreßkraft vorgegeben werden Mit diesen Stellvorrichtungen kann neben der Temperaturfuhrung der Grad der dauerhaften Verformung beeinflußt werden
Ein besonders bevorzugtes Verfahren der Übertragung des Schmelzhaftklebers von der abhasiven Walze auf das zweite Tragermatenal verwendet ein Paar von Umienkein- πchtungen, das an verschiedenen Positionen entlang des Umfangs der abhasiven Walze angeordnet ist, wobei das zweite Tragermatenal eine Strecke entlang der Oberflache der abhasiven Walze gefuhrt wird Als Umlenkeinrichtungen sind Walzen bevorzugt
Dieses Verfahren ist insbesondere im Zusammenwirken mit der Kühlung der abhasiven Walze vorteilhaft, da nach Verformung und Transfer der Kalotten an Walze, die dazu wie oben für Walze erläutert parametπerbar sein sollte, das Material eine Kuhlstrecke auf der Walze zurücklegt und somit ein Kohasionsbruch des Schmelzhaftklebers beim Ablosen von der abhasiven Oberflache der Walze vermieden wird
Je nach Tragermatenal und dessen Temperaturempfindlichkeit kann aber die Heiß- schmelzklebemasse auch direkt auf das Tragermaterial aufgetragen werden
Auch ein nachträgliches Kalandern des beschichteten Produktes und/oder eine Vorbehandlung des Tragers, wie Coronabestrahlung, zur besseren Verankerung der Klebeschicht kann vorteilhaft sein
Weiterhin kann eine Behandlung der Heißschmelzklebemasse mit einer Elektronenstrahl-Nachvernetzung oder einer UV-Bestrahlung zu einer Verbesserung der gewünschten Eigenschaften fuhren
Das Prinzip des Thermosiebdrucks besteht in der Verwendung einer rotierenden beheizten, nahtlosen trommelformigen perforierten Rundschablone die über eine Düse mit der bevorzugten Heißschmelzklebemasse beschickt wird Eine speziell geformte Dusenlippe (Rund- oder Vierkantrakel) preßt die über einen Kanal eingespeiste Heiß- schmelzklebemasse durch die Perforation der Schablonenwand auf die vorbeigefuhrte Tragerbahn Diese wird mit einer Geschwindigkeit, die der Umgangsgeschwindigkeit der rotierenden Siebtrommel entspricht, mittels einer Gegendruckwalze gegen den Außenmantel der beheizten Siebtrommel gefuhrt
Die Ausbildung der kleinen Klebstoffkalotten geschieht dabei nach folgendem Mechanismus
Der Dusenrakeldruck fordert die Heißschmelzklebemasse durch die Siebperforation an das Tragermatenal Die Große der ausgebildeten Kalotten wird durch den Durchmesser des Siebloches vorgegeben Entsprechend der Transportgeschwindigkeit der Tragerbahn (Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel) wird das Sieb vom Trager abgehoben Bedingt durch die hohe Adhäsion der Klebemasse und die innere Kohasion des Hotmelts wird von der auf dem Trager bereits haftenden Basis der Kalotten der in den Lochern begrenzte Vorrat an Heißschmelzklebemasse konturenscharf abgezogen beziehungsweise durch den Rakeldruck auf den Trager gefordert Nach Beendigung dieses Transportes formt sich, abhangig von der Rheologie der Heiß- schmelzklebemasse über der vorgegebenen Basisflache die mehr oder weniger stark gekrümmte Oberflache der Kalotte Das Verhältnis Hohe zur Basis der Kalotte hangt vom Verhältnis Lochdurchmesser zur Wandstarke der Siebtrommel und den physikalischen Eigenschaften (Fließverhalten Oberflachenspannung und Benetzungswinkel auf dem Tragermaterial) der Selbstklebemasse ab
Bei der Siebschablone im Thermosiebdruck kann das Steg/Loch-Verhaltnis kleiner 10 1 sein, bevorzugt kleiner oder gleich 1 1 insbesondere gleich 1 3
Der beschriebene Bildungsmechanismus der Kalotten erfordert bevorzugt saugfahige oder zumindest von Heißschmelzklebemasse benetzbare Tragermateπalien Nichtbe- netzende Trageroberflachen müssen durch chemische oder physikalische Verfahren vorbehandelt werden Dies kann durch zusatzliche Maßnahmen wie zum Beispiel Coro- naentladung oder Beschichtung mit die Benetzung verbessernden Stoffen geschehen
Mit dem aufgezeigten Druckverfahren kann die Große und Form der Kalotten definiert festgelegt werden Die für die Anwendung relevanten Klebkraftwerte die die Qualität der erzeugten Produkte bestimmen liegen bei sachgerechter Beschichtung in sehr engen Toleranzen Der Basisdurchmesser der Kalotten kann von 10 μm bis 5000 μm gewählt werden, die Hohe der Kalotten von 20 μm bis 2000 μm bevorzugt 50 μm bis 1000 μm wobei der Bereich kleiner Durchmesser für glatte Trager der mit größerem Durchmesser und größerer Kalot'enhohe für rauhe oder stark porige Tragermaterialien vorgesehen ist
Die Positionierung der Kalotten auf dem Trager wird durch die in weiten Grenzen variierbare Geometrie des Auftragswerkes, zum Beispiel Gravur- oder Siebgeometrie definiert festgelegt Mit Hilfe der aufgezeigten Parameter kann über einstellbare Großen das gewünschte Eigenschaftsprofil der Beschichtung, abgestimmt auf die verschiedenen Tragermateπalien und Anwendungen, sehr genau eingestellt werden
Das Tragermatenal wird bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von großer 2 m/min, bevorzugt 20 bis 200 m/min, beschichtet, wobei die Beschichtungstemperatur großer als die Erweichungstemperatur zu wählen ist
Der prozentuale Anteil, der mit der Heißschmelzklebemasse beschichteten Flache sollte mindestens 1 % betragen und kann bis zu ungefähr 99 % reichen, für spezielle Produkte bevorzugt 15 % bis 95 %, besonders bevorzugt 50 % bis 95 % Dieses kann gegebenenfalls durch Mehrfachapp kation erreicht werden wobei gegebenenfalls auch Heißschmelzklebemassen mit unterschiedlichen Eigenschaften eingesetzt werden können
Durch eine gesteuerte Temperaturfuhrung und/oder das Einbringen von Strahlungs-, mechanischer oder Sekundarenergie wahrend der Herstellung kann bei thermoplastischen Selbstklebemassen eine Geometriemodifizierung der geometrischen Korper erfolgen, wobei die Basisdurchmesser in großen Grenzen variiert werden können Bevorzugt kann auch eine gesteuerte Temperaturfuhrung der thermoplastischen oder elastischen Pπmarkalotten, also der auf dem Hilfstrager aufgebrachten Kalotten, erfolgen, zum Beispiel durch Strahlungserhitzung wie IR mit deren Hilfe Sekundarkalotten erzeugt werden können, die für eine Kalottentraπsfeπerung optimale Verklebungseigen- schaften aufweisen
Eine Energiesteuerung im Material und/oder an der Oberflache der Polymere laßt eine große Vielfalt von polygeometrischen Kalottenformen zu Zur endgültigen Ausformung der transferierten Sekundarkalotte kann eine regulierbare Druckstation (Spalt/Druck/ Temperatur/Geschwindigkeit) von Vorteil sein Auch nachträgliches Kalandern kann vorteilhaft sein
Das vor der Transferierung der Sekundarkalotte vorliegende viskoelastische Eigenschaftsprofil der Korper aus Selbstklebemasse kann durch das Steuern der Wärmeenergie aus dem Beschichtungsprozeß, das wenigstens teilweise Einbringen von Ober- flachenenergie oder den wenigstens teilweisen Entzug von Wärmeenergie oder eine Kombination der Verfahren eingestellt werden Die geometrischen Korper lassen sich demgemäß in mehrere Zonen einteilen, die durchaus unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können Vorzugsweise haben die auf den Hilfstrager aufgebrachten geometrischen Korper zum Zeitpunkt des Transfers auf das Tragermatenal in der Basiszone, die dem Teil des Korpers entspricht, der sich am Tragermaterial anschließt, ein Plastιzιtats-/Elastιzιtatsverhaltnιs bei einer Frequenz von 100 rad/s von 0,3 bis 50
Die Kombination der Heißschmelzklebemasse und der partiellen Beschichtung sichert eine sichere Verklebung des Tragermateπals
Insbesondere wenn das Tragermatenal zur Herstellung eines medizinischen Produktes verwendet wird, haftet dieses auf der Haut auf der anderen Seite sind zumindest visuell erkennbare allergische oder mechanische Hautirritationen ausgeschlossen, auch bei einer Anwendung, die sich über mehrere Tage erstreckt
Der partielle Auftrag ermöglicht durch geregelte Kanäle die Abfuhrung des transepider- malen Wasserverlustes und verbessert das Ausdampfen der Haut beim Schwitzen insbesondere bei der Verwendung von luft- und wasserdampfdurchlassigen Tragermateπa- lien Hierdurch werden Hautirritationen, die durch Stauungen der Korperflussigkeiten hervorgerufen werden, vermieden Die angelegten Abfuhrungskanale ermöglichen ein Ableiten auch unter Verwendung eines mehrlagigen Verbandes
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens weist das beschichtete Tragermatenal eine Luftdurchlassigkeit von großer 1 cnτ7(cm2*s) auf, bevorzugt 10 bis 150 cm3/(cm *s), und/oder eine Wasserdampfdurchlassigkeit von großer 200 g/(m2*24h), bevorzugt 500 bis 5000 g/(m2*24h)
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens weist das Tragermatenal auf Stahl eine Klebkraft auf der Tragerruckseite von mindestens 0,5 N/cm auf, besonders eine Klebkraft zwischen 2 N/cm und 12 N/cm
Die Epilation entsprechender Korperregionen und der Massetransfer auf die Haut sind aufgrund der hohen Kohasivitat des Klebers vernachlassigbar, weil der Kleber nicht an Haut und Haar verankert, vielmehr ist die Verankerung der Klebemasse auf dem Tragermatenal mit bis zu 12 N/cm (Probenbreite) für medizinische Anwendungen gut
Durch die ausgeformten Sollbruchstellen in der Beschichtung werden Hautlagen beim Ablosen nicht mehr mit- oder gegeneinander verschoben Das Nichtverschieben der Hautlagen und die geringere Epilation fuhren zu einem bisher nicht gekannten Grad der Schmerzfreiheit bei solchen stark klebenden Systemen Weiter unterstutzt die individuelle biomechanische Klebkraftsteuerung, welche eine nachweisliche Absenkung der Klebkraft dieser Pflaster aufweist, die Ablosbarkeit Das applizierte Tragermaterial zeigt gute propπorezeptive Wirkungen
In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform werden die Selbstklebemassen geschäumt, bevor sie auf das Tragermaterial aufgetragen werden
Die Selbstklebemassen werden dabei bevorzugt mit inerten Gasen wie Stickstoff, Kohlendioxid, Edelgasen, Kohlenwasserstoffen oder Luft oder deren Gemischen geschäumt In manchen Fallen hat sich ein Aufschäumen zusätzlich durch thermische Zersetzung gasentwickelnder Substanzen wie Azo-, Carbonat- und Hydrazid-Verbin- dungen als geeignet erwiesen
Der Schaumungsgrad, d h der Gasanteil, sollte mindestens etwa 5 Vol -% betragen und kann bis zu etwa 85 Vol -% reichen In der Praxis haben sich Werte von 10 Vol -% bis 75 Vol -%, bevorzugt 50 Vol -%, gut bewahrt Wird bei relativ hohen Temperaturen von ungefähr 100 °C und vergleichsweise hohem Inπendruck gearbeitet, entstehen sehr offenporige Klebstoffschaumschichten, die besonders gut luft- und wasserdampfdurch- lassig sind
Die vorteilhaften Eigenschaften der geschäumten Selbstklebebeschichtungen wie geringer Kiebstoffverbrauch, hohe Anfaßklebπgkeit ur d gute Anschmiegsamkeit auch an unebenen Flachen durch die Elastizität und Piastizitat sowie der Initialtack lassen ganz besonders sich auf dem Gebiet der medizinischen Produkte optimal nutzen Durch den Einsatz von atmungsaktiven Beschichtungen in Verbindung mit elastischen ebenfalls atmungsaktiven Tragermateπalien ergibt sich ein vom Anwender subjektiv angenehmer empfundener Tragekomfort
Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung der geschäumten Selbstklebemasse arbeitet nach dem Schaum-Mix-System Hierbei wird die thermoplastische Selbstklebemasse unter hohem Druck bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt (ungefähr 120 °C) mit den vorgesehenen Gasen wie zum Beispiel Stickstoff, Luft oder Kohlendioxid in unterschiedlichen Volumenanteilen (etwa 10 Vol -% bis 80 Vol -%) in einem Stator/Rotorsystem umgesetzt
Wahrend der Gasvordruck großer 100 bar ist, betragen die Mischdrucke Gas/Thermoplast im System 40 bis 100 bar bevorzugt 40 bis 70 bar Der so hergestellte Haftklebeschaum kann anschließend über eine Leitung in das Auftragswerk gelangen Bei dem Auftragswerk finden handelsübliche Düsen, Extruder- oder Kammersysteme Verwendung
Durch die Schaumung der Selbstklebemasse und die dadurch entstandenen offenen Poren in der Masse sind bei Verwendung eines an sich porösen Tragers die mit der Klebemasse beschichteten Produkte gut wasserdampf- und luftdurchlässig Die benotigte Klebemassenmenge wird erheblich reduziert ohne Beeinträchtigung der Klebe- eigenschaften Die Klebemassen weisen eine überraschend hohe Anfaßklebπgkeit (tack) auf, da pro Gramm Masse mehr Volumen und damit Klebeoberflache zum Benetzen des zu beklebenden Untergrundes zur Verfugung steht und die Piastizitat der Klebemassen durch die Schaumstruktur erhöht ist Auch die Verankerung auf dem Tragermaterial wird dadurch verbessert Außerdem verleiht die geschäumte Klebebeschich- tung, wie bereits oben erwähnt, den Produkten ein weiches und anschmiegsames Anfühlen
Durch das Schäumen wird zudem die Viskosität der Klebemassen in der Regel gesenkt Hierdurch wird die Schmelzenergie erniedrigt, und es können auch thermoinstabile Tra- germateπalien direkt beschichtet werden Die hervorragenden Eigenschaften des erfindungsgemaßen, seibstklebend ausgerüsteten Tragermateπals legen die Verwendung für medizinische Produkte, insbesondere Pflaster, medizinische Fixierungen, Wundabdeckungen dotierte Systeme, insbesondere für solche, welche Stoffe freisetzen, orthopädische oder phlebologische Bandagen und Binden nahe
Schließlich kann das Tragermatenal nach dem Beschichtungsvorgang mit einem kleb- stoffabweisenden Tragermaterial, wie silikonisiertes Papier, eingedeckt oder mit einer Wundauflage oder einer Polsterung versehen werden
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Tragermatenal sterilisiert bevorzugt γ-(gamma) sterilisiert, ist So sind besonders geeignet für eine nachträgliche Sterilisation Heißschmelzklebemassen auf Blockcopolymerbasis, welche keine Doppelbindungen enthalten Dieses gilt insbesondere für Styrol-Butylen-Ethylen-Styrol-Blockcopolymeπsate oder Styrol- Butylen-Styrol-Blockcopolymeπsate Es treten hierbei keine für die Anwendung signifikanten Änderungen in den Klebeeigenschaften auf
Es eignet sich auch hervorragend für technische reversible Fixierungen, welche beim Abziehen keine Verletzung oder Beschädigung von diversen Untergründen, wie Papier, Kunststoffe, Glas, Textilien, Holz, Metalle oder Mineralien, zulassen
Schließlich können technisch permanente Verklebungen hergestellt werden welche nur unter teilweiser Spaltung des Untergrundes getrennt werden können
Anhand mehrerer Figuren sollen vorteilhafte Ausfuhrungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt werden, ohne damit die Erfindung unnötig beschranken zu wollen
Es zeigen
Figur 1 einen Ausschnitt aus einer Anlage, die nach dem erfindungsgemaßen Verfahren arbeitet, Figur 2 ein mit halbkugelformigen Kalotten beschichtetes Tragermatenal,
Figur 3 ein mit unterschiedlich geformten Kalotten im seitlichen Schnitt beschichtetes
Tragermatenal (Konfiguration für reversibles Kleben)
Figur 4 ein mit unterschiedlich geformten Kalotten im seitlichen Schnitt beschichtetes
Tragermatenal (Konfiguration für permanentes Kleben),
Figur 5 ein mit halbkugelformigen Kalotten beschichtetes Tragermatenal in der Draufsicht und in der seitlichen Ansicht vor der dauerhaften Verformung der Kalotten,
Figur 6 ein mit halbkugelformigen Kalotten beschichtetes Tragermaterial in der Draufsicht und in der seitlichen Ansicht nach der dauerhaften Verformung der Kalotten,
Figur 7 einen Aπlagenausschnitt bei Verwendung einer abhasiven Gegendruckwalze
(6) als Hilfstrager und
Figur 8 die Verwendung einer abhasiven Gegendruckwalze mit einem Walzenpaar zur Verformung und zum Transfer der Heißschmelzklebemasse
In der Figur 1 ist ein Ausschnitt aus einer Anlage dargestellt, die nach dem erfindungsgemaßen Verfahren arbeitet Das Tragermatenal 1 wird in einen Spalt zwischen der Siebwalze 5 und der Gegendruckwalze 6 gefuhrt Durch die Siebwalze 5 wird das Tragermaterial 1 mit Kalotten aus einer Heißschmelzkiebemasse beschichtet Nach der Beschichtung des Tragermateπals 1 wird dies in einen weiteren Walzenspalt gefuhrt, der von der Gegendruckwalze 6 sowie einer Druckwalze 7 gebildet wird In dem Walzenspalt kommt es zu einer dauerhaften Verformung der auf dem Tragermaterial 1 aufgebrachten Kalotten Die Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem endlosen Tragermatenal 1 , das mit im wesentlichen halbkugelformigen Kalotten 2 beschichtet ist In jeder einzelnen Kalotte 2 lassen sich eine Basiszone 22, die in dem Bereich der Kalotte 2 liegt, in dem die Kalotte 2 auf dem Tragermatenal 1 verankert ist, sowie die der Basiszone 22 gegenüberliegende Kopfzone 21 unterscheiden Beide Zonen 21 , 22 können gegebenenfalls voneinander abweichende Eigenschaften aufweisen
In den Figuren 3 und 4 sind schließlich unterschiedlich geformte Kalotten 2 im seitlichen Schnitt dargestellt, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben
Bei der Figur 3 ist ein Tragermaterial 1 gezeigt, das durch die Ausformung der Kalotten 2 eine reversible Kleberkonfiguration aufweist, d h , das Tragermatenal 1 kann nach Applizierung auf die Haut problemlos abgezogen und erneut verklebt werden Bei der Figur 4 ist ein Tragermaterial 1 gezeigt, das durch die Ausformung der Kalotten 2 eine irreversible Kleberkonfiguration aufweist, d h , das Tragermaterial 1 kann nach Applizierung auf die Haut nicht problemlos abgezogen werden, sondern es haftet auf der Haut besonders stark
In der Figur 5 ist ein mit halbkugelformigen Kalotten 2 beschichtetes Tragermatenal 1 in der Draufsicht und in der seitlichen Ansicht vor der dauerhaften Verformung der Kalotten 2 gezeigt
In der Figur 6 ist ein mit halbkugelformigen Kalotten 2 beschichtetes Tragermatenal 1 in der Draufsicht und in der seitlichen Ansicht nach der dauerhaften Verformung der Kalotten 2 gezeigt Die Hohe der Kalotten 2 hat deutlich abgenommen, gleichzeitig hat sich die Flache der Kopfzone 21 vergrößert Auch die Basiszone 22 ist gegenüber den nichtverformten Kalotten 2 vergrößert Dann sind die Kalotten 2 insgesamt ein wenig tiefer in das Tragermatenal 1 eingedrungen Zwischen den Kalotten 2 bilden sich zum Teil erste Stege aus In Figur 7 ist der Anlagenausschnitt bei Verwendung einer abhasiven Gegendruckwalze (6) als Hilfstrager dargestellt Die Heißschmelzkiebemasse wird mittels des um die Druckwalze (7) herumgeführten Tragermaterials von der Gegendruckwalze auf einer Linie abgenommen, gleichzeitig wird durch die Druckwalze die dauerhafte Verformung durchgeführt
Figur 8 zeigt die bevorzugte Ausfuhrungsform der Verwendung einer abhasiven Gegendruckwalze (6) mit einem Walzenpaar (8,9) zur Verformung und zum Transfer der Heißschmelzkiebemasse
Im folgenden soll ein erfindungsgemaßes selbstklebend ausgerüstetes Tragermatenal mittels eines Beispiels dargestellt werden, ohne auch hier die Erfindung unnötig einschranken zu wollen
Beispiel 1
Erfindungsgemaß wurde eine unelastische selbstklebende Binde hergestellt die aufgrund ihrer nachfolgend beschriebenen Eigenschaften zur Anwendung als funktioneller Tapeverband dienen kann, wobei sich die Funktionelle Verbandtechnik an der Anatomie und der Biomechanik orientiert
Die für diesen Verbandtyp verwendete Binde bestand aus einem unelastischen Baumwollgewebe mit einer Hochstzugkraft von großer 60 N/cm und einer Hochstzugkraft- Dehnung von kleiner 20 %
Die Selbstklebemasse wurde im Thermosiebdruck appliziert, wobei es sich bei der Selbstklebemasse um einen Heißschmelzkleber handelte Diese Schmelzklebemasse setzte sich wie folgt zusammen - ein A-B/A-B-A Blockcopolymer, welches aus harten und weichen Segmenten besteht, mit einem Verhältnis der A-B-A zur A-B von 2 1 und einem Styrolgehalt im Polymer von 13 Mol -%, der Anteil an der Klebemasse betragt 40 Gew -% (Kraton G)
- ein Paraffinkohleπwasserstoffwachs mit einem Anteil an der Klebmasse von 45 Gew - %
- Kohlenwasserstoffharze mit einem Anteil von 14,5 Gew -% (Super Resin HC 140)
- ein Alterungsschutzmittel mit einem Anteil von weniger als 0,5 Gew -% (Irganox)
Die eingesetzten Komponenten wurden in einem Thermomischer bei 195 °C homogenisiert
Der Erweichungspunkt dieser Klebemasse betrug ca 85 °C (DIN 52011) und die Klebmasse zeigte eine Viskosität von 2100 mPas bei 150 °C (DIN 53018, Brookfield DV II, Sp 21) Die Glasubergangstemperatur betrug nach oben dargelegten Methode -7°C
Die erfindungsgemaße Haftklebergeometrie wurde mittels des beschriebenen Transfers der Haftklebemassenkalotten von einem Hilfstrager auf das Tragermatenal realisiert
Die indirekte Beschichtung erfolgte mit 15 m/min bei einer Temperatur von 120°C auf ein Releasepapier (Hilfstrager) und von dort auf das Tragermatenal Kurz bevor das Tragermatenal zugeführt wurde, wurde mit Strahlung der Klebemasse Energie zugeführt Diese führte zu einem Gefalle der auf dem Hilfstrager haftenden Klebemassenkalotte in eine Zone mit hoher Piastizitat und niedriger Elastizität sowie in eine Basiszone mit geringer Piastizitat und hoher Elastizität Dazwischen stellte sich eine Ubergangszone ein
Beim druckbeaufschlagten Transfer auf das textile Tragermatenal drang die niedπgvis- kose Kopfzone leicht in das Tragermatenal ein und sorgte dort für eine gute Verankerung der Klebemassenkalotte, die hochviskose Zone legte sich auf das Tragermatenal und steuert die klebtechnischen Eigenschaften der Produkte
Durch eine geeignete Drucksteuerung im Transferspalt kann der Grad der Verformung der hochviskosen Zone genau eingestellt werden Die Verformung kann bis zu einem vollflachigen Beschichtungsbild getrieben werden
Bei einer spateren Dicke des Tragermateπals (Trager + Klebemasse) von 0 35 mm betragt der im Beispiel verwendete Kaschierspalt 0 95 mm Es handelt sich also nicht um einen bekannten Kalanderprozeß, bei dem das Spaltmaß aufgrund der elastischen Effekte geringer ist als die Dicke des kalanderten Tragermateπals, sondern vielmehr um eine Art Verstreichen der Kalotten unter Einwirkung von Kaschierspalt und Bahnzugspannung, für das die beschriebene exakte Einstellung des viskoelastischen Eigen- schaftsprofils der Kalotte unbedingte Voraussetzung ist
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die gesamten Haftschmelzkleberkalotten bis zum Transfer in den gewünschten viskoelastischen Zustand der Basiszone zu bringen beziehungsweise diesen aus der Schmelzwarme zu erhalten
Das Tragermatenal wurde mit 120 g/m2 beschichtet, wobei eine 14 Mesh HX-Siebscha- blone verwendet wurde
Durch den Transfer vom glatten Hilfstrager erhielt die Klebemassenoberflache zudem eine ebene Oberflache, die gleichfalls geeignet war, die Kontaktflache zu ebenen Untergründen zu vergrößern
Gegenüber einer Vergleichsprobe ohne Verformung der Kalotte mit gleichem Masseauftrag war die Klebkraft auf der Tragerruckseite um 30 bis 50 % hoher
Die nach diesem Verfahren hergestellte Binde zeigte ein reversibles Ablosen von der Haut sowie eine gute Luft- und Wasserdampfdurchlassigkeit Aufgrund der hohen Scherstabilitat des Schmelzhaftklebers wurde eine ausreichend Stabilisierung und eine gute propπorezeptive Wirkung festgestellt Es wurden keine Hautirritation nach dem Abnehmen der Binde beobachtet

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Tragermateπals, enthaltend die folgenden Verfahrensschritte a) Beschichtung eines ersten Tragermaterials mit Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen aus Selbstklebemasse, wobei a1 der Auftrag der Selbstklebemasse auf das Tragermaterial mindestes
3 g/m2 betragt und a2 die Flachenbelegung des Tragermateπals mindestens 1 % betragt, b) dauerhafte Verformung von zumindest einem Teil der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 10%, bevorzugt 50%, ganz besonders bevorzugt 75% der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen dauerhaft verformt werden
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Kalotten und/oder poiygeometπschen Korperformen in einem solchen Maße dauerhaft verformt werden, daß sich eine geschlossene Flache ausbildet und/oder die Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen zumindest teilweise durch Stege miteinander verbunden sind
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine gesteuerte Temperaturfuhrung wahrend des Beschichtens und/oder durch das Einbringen von Strahlungs-, mechanischer oder Sekundarenergie die dauerhafte Verformung der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen erfolgt
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstklebemasse durch Rasterdruck, Tnermosiebdruck oder Tiefdruck oder durch das Dusenverfahren auf das erste Tragermatenal aufgebracht wird
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag der Selbstklebemasse auf das erste Tragermatenal mehr als 6 g/m2 betragt, bevorzugt 20 bis 1000 g/m2, besonders bevorzugt 40 bis 180 g/m2 Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Tragermatenal eine Walze 6 oder ein Gurtband mit abhasiver Oberflache ist, wobei die abhasive Oberflache insbesondere aus einer Beschichtung aus Silikone oder Fluor enthaltenden Verbindungen oder aus einem plasmabeschichteten Trennsystem besteht, die ganz besonders mit einem Flächengewicht von 0,001 g/m2 bis 3000 g/m2 aufgetragen wird, bevorzugt 100 bis 2000 g/m2
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die abhasiven Eigenschaften der Oberflache der Walze 6 so abgestimmt sind, daß die aufgetragene Selbstklebemasse auf der temperierten Walze, bevorzugt auf einer gekühlten Walze haftet
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen wahrend oder nach der dauerhaften Verformung auf ein zweites Tragermatenal übertragen werden
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Tragermaterial über eine Abnahmewalze 7 an die Walze 6 oder das Gurtband herangeführt wird, die in Umfangsπchtung und/oder radialer Richtung zur abhasiven Walze oder zum abhasiven Gurtband in ihrer Position verstellbar ist und/oder mit einer Anpreßkraft beaufschlagt werden kann, so αaß der Grad der dauerhaften Verformung beeinflußt werden kann
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Selbstklebemasse durch ein Paar von Umlenkeinrichtungen 8,9 erfolgt, das an verschiedenen Positionen entlang des Umfangs der abhasiven Walze 6 oder des Gurtbands angeordnet ist, wobei das zweite Tragermatenal eine Strecke entlang der Oberfläche der abhasiven Walze 6 oder des Gurtbands gefuhrt wird
Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinπchtun- gen 8,9 aus Walzen bestehen, die in Umfangsπchtung und/oder radialer Richtung zur abhasiven Walze oder zum abhasiven Gurtband in ihrer Position verstellbar sind und/oder mit einer Anpreßkraft beaufschlagt werden können, so daß der Grad der dauerhaften Verformung beeinflußt werden kann
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Tragermaterial eine Oberflache mit zufalliger oder regelmäßiger dreidimensionaler geometrischer Struktur aufweist
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstklebemasse eine Heißschmelzkiebemasse ist
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß das visko- elastische Eigenschaftsprofil der Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen durch das Steuern der Wärmeenergie aus dem Beschichtungsprozeß das wenigstens teilweise Einbringen von Zusatzenergie oder den wenigstens teilweisen Entzug von Wärmeenergie oder eine Kombination der Verfahren eingestellt wird
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Tragermaterial aufgebrachten Kalotten und/oder polygeometrischen Korperformen zum Zeitpunkt der Verformung ein Plastizitats- /Elastizitatsverhaltnis bei einer Frequenz von 100 rad/s von großer 0,3 bis 50 aufweisen
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißschmelzkiebemasse aufgeschäumt und/oder elektronenstrahl- und/oder UV-vernetz¬
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragermatenal auf Stahl eine Klebkraft auf der Tragerruckseite von mindestens 0,5 N/cm aufweist, besonders eine Klebkraft zwischen 2 N/cm und 12 N/cm
Verwendung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Tragermateπals nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche für technische und medizinische Produkte, insbesondere Pflaster, medizinische Fixierungen, Wundabdeckungen, dotierte Systeme, insbesondere solche, welche die Freisetzung von Stoffen ermöglichen, orthopädische oder phlebologische Bandagen und Binden.
20. Verwendung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das partiell selbstklebend ausgerüstete Trägermaterial nach der Herstellung eingedeckt oder mit einer Wundauflage, Polsterung versehen wird und/oder sterilisiert, bevorzugt γ (gamma)- sterilisiert, ist.
21. Verwendung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche für technische und reversible Fixierungen, welche beim Abziehen keine Verletzung oder Beschädigung von diversen Untergründen, wie Papier, Kunststoffe, Glas, Textilien, Holz, Metalle oder Mineralien, zulassen.
22. Verwendung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Trägermateriais gemäß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche für technisch permanente Verklebungen, welche nur unter teilweiser Spaltung des Untergrundes getrennt werden können.
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EP1210183B2 (de) † 1999-08-31 2007-10-31 3M Innovative Properties Company Verfahren zum auftragen von klebstoffen und die damit hergestellten gegenstände

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