DE19826093A1 - Partiell selbstklebend ausgerüsteter Gegenstand mit dauerhaft verformter Selbstklebemasse - Google Patents
Partiell selbstklebend ausgerüsteter Gegenstand mit dauerhaft verformter SelbstklebemasseInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials, enthaltend die folgenden Verfahrensschritte: DOLLAR A a) Beschichtung eines ersten Trägermaterials mit Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen aus Selbstklebemasse, wobei DOLLAR A a1 der Auftrag der Selbstklebemasse auf das Trägermaterial mindestens 3 g/m·2· beträgt und DOLLAR A a2 die Flächenbelegung des Trägermaterials mindestens 1% beträgt, DOLLAR A b) dauerhafte Verformung von zumindest einem Teil der Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines partiell selbstklebend
ausgerüsteten Trägermaterials sowie Verwendungsmöglichkeiten des nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Trägermaterials.
Die partielle Beschichtung von Trägermaterialien mit druckempfindlichen
Selbstklebemassen ist eine bekannte Technik, sei es, die Selbstklebemassen
rasterpunktförmig, 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 Querrichtung
zusammenhängenden Stegen aufzubringen (DE-PS 43 08 649). Hierbei ist der
bevorzugte Benetzungsgrad der Trägermaterialien 40% bis 70%.
Weiter ist bekannt, daß speziell rückstandsfrei ablösbare Trägermaterialien mit
Selbstklebematerialien beschichtet werden können.
In DE-OS 42 37 252 werden spezielle Geometrien zur Erreichung der Rückstandsfreiheit
verwendet. Es ist hierbei durchaus möglich, luftdurchlässige Träger oder aber auch
Träger auf Folienbasis zu beschichten. DE-OS 196 28 268 beschreibt ein
selbstklebendes, luft- und feuchtigkeitsdurchlässiges Flächengebilde, 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 Trägermaterialien
transferiert werden können. EP-OS 0 675 183 beschreibt ein Verfahren, welches
Schmelzhaftklebergeometrien auf einen speziell vernetzten Untergrund transferiert. Eine
Ableitung für selbstklebende Produkte ist nicht beschrieben.
DE-GM 83 36 583.4 beschreibt ein rückstandsfrei wieder ablösbares haftklebriges
Flächengebilde.
DE-OS 38 05 223 offenbart ein haftklebriges Flächengebilde mit steigender Anzahl an
Haftstellen.
DE-OS 196 20 107 beschreibt ein zumindest partiell beschichtetes Trägermaterial, wobei
die Klebemasse ein geschäumter Hotmelt ist.
DE-OS 196 31 422 beschreibt ein selbstklebend ausgerüstetes Trägermaterial mit einer
besonders starkklebenden Heißschmelzklebemasse.
DE-OS 34 33 293 offenbart eine selbstklebende Klarsichtfolie und dessen Verfahren.
Allen obigen Produkten beziehungsweise Verfahren ist gemeinsam, daß entweder eine
Beschichtung mit Kalotten nicht erwähnt wird oder, falls Kalotten auf ein Trägermaterial
aufgetragen werden, diese nicht verformt werden.
Eine Dotierung von partiell beschichteten Selbstklebebändern ist auch beschrieben, so in
der US 4 699 792 eine solche Pflastervorrichtung mit aktiven Substanzen.
Im Handel sind rückstandsfrei wiederablösbare Flächengebilde in Blockform u. a. unter
dem Namen "tesa Notes"® von der Firma Beiersdorf erhältlich.
Als Trägermaterialien 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
Trägermaterialien. Die Materialien müssen hautverträglich, in der Regel luft- und/oder
wasserdampfdurchlässig sowie gut anmodellierbar und anschmiegsam sein. Aufgrund
dieser Anforderungen wird häufig ein möglichst dünner oder weicher Träger bevorzugt.
Zur Handhabung und beim Gebrauch ist bei den Trägermaterialien aber auch eine
ausreichende Festigkeit und gegebenenfalls begrenzte Dehnbarkeit gefordert. Weiterhin
sollte das Trägermaterial auch nach dem Durchnässen eine ausreichende Festigkeit und
geringe Dehnbarkeit aufweisen.
Für spezielle Anwendungen, zum Beispiel klebende Träger für funktionelle
Tapeverbände zur Prophylaxe und Therapie von Verletzungen, Erkrankungen und
Veränderungen am Bewegungsapparat, sind unelastische Träger mit einer hohen
Festigkeit in Beanspruchungsrichtung erforderlich. Dies wird erreicht, indem Gewebe,
üblicherweise aus Baumwolle oder Viskose, eingesetzt werden. In der Regel sind solche
Trägermaterialien, besonders mit entsprechend hohem Flächengewicht, 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 rasterförmigen Auftrags des Klebstoffs auf das Trägermaterial besteht
darin, daß die Klebematerialien bei entsprechend porösem Trägermaterial luft- und
wasserdampfdurchlässig sowie in der Regel leicht wieder ablösbar sind.
Der partielle Auftrag ermöglicht insbesondere bei medikalen Anwendungen durch
geregelte Kanäle die Abführung des transepidermalen Wasserverlustes und verbessert
das Ausdampfen der Haut beim Schwitzen insbesondere bei der Verwendung von luft-
und wasserdampfdurchlässigen Trägermaterialien. Hierdurch werden Hautirritationen,
die durch Stauungen der Körperflüssigkeiten hervorgerufen werden, vermieden. Die
angelegten Abführungskanäle ermöglichen ein Ableiten auch unter Verwendung eines
mehrlagigen Verbandes.
Ein Nachteil dieser Produkte besteht jedoch darin, daß bei zu hoher Flächendeckung der
an sich undurchlässigen Kleberschicht die Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit sich
entsprechend verringert sowie der Klebemassenverbrauch steigt und bei geringer
Flächendeckung der Kleberschicht die Klebeeigenschaften leiden, d. h., das Produkt löst
sich, insbesondere bei schweren, textilen Trägermaterialien, zu leicht vom Untergrund,
hier wiederum insbesondere von der Haut. Ein permanentes Verkleben ist somit nicht
beschrieben.
Bei den genannten druckempfindlichen Selbstklebemassen können die Massen für die
Verarbeitung in einer Trägermatrix vorliegen. Als Trägermatrix werden gängige
organische oder anorganische Lösemittel oder Dispergiermittel verstanden.
Systeme ohne Trägermatrix 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 Trägermatrix, d. h. der Hilfsmittel, vermieden wird, wodurch sich die
Verarbeitungsproduktivität steigert und sich gleichzeitig der Maschinen- und
Energieaufwand reduziert. Weiter wird so ein Verbleiben von Reststoffen der
Trägermatrix reduziert. Dieses begünstigt wiederum die Senkung des allergenen
Potentials.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung eines zumindest einseitig
partiell selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials zur Verfügung zu stellen, wobei das
Trägermaterial aufgrund seiner Ausrüstung, also der Auftragsform und Eigenschaften
der Klebemasse, sowie der Materialeigenschaften des Trägermaterials 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 Unteransprüche sind vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens
zur Herstellung des Trägermaterials sowie besonders vorteilhafte Verwendungen des
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Trägermaterials.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines partiell
selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials, das die folgenden Verfahrensschritte
enthält:
- a) Beschichtung eines ersten Trägermaterials mit Kalotten und/oder
polygeometrischen Körperformen aus Selbstklebemasse, wobei
- 1. a1 der Auftrag der Selbstklebemasse auf das Trägermaterial mindestens 3 g/m2 beträgt und
- 2. a2 die Flächenbelegung des Trägermaterials mindestens 1% beträgt,
- b) dauerhafte Verformung von zumindest einem Teil der Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen.
Insbesondere werden mindestens 10%, bevorzugt mindestens 50%, ganz besonders
bevorzugt mindestens 75% der Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen
dauerhaft verformt.
Auch eine dauerhafte Verformung aller Kalotten stellt eine besonders bevorzugte
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Durch die teilweise Verformung der Kalotten beziehungsweise der polygeometrischen
Körperformen auf dem Trägermaterial kann insbesondere die gewünschte Klebkraft des
Trägermaterials eingestellt werden.
Teilweise ist ein unverformter Anteil von Kalotten auf dem Trägermaterial auch darauf
zurückzuführen, daß nach der Verformung einige der Kalotten in den Ursprungszustand
zurückkehren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die
Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen während oder nach der dauerhaften
Verformung auf ein zweites Trägermaterial übertragen. Das zweite Trägermaterial stellt
in diesem Fall den eigentlichen Träger dar, das erste Trägermaterial dient als Hilfsträger.
Bevorzugt weisen die auf das erste Trägermaterial aufgebrachten Kalotten und/oder
polygeometrischen Körperformen zum Zeitpunkt der Verformung ein Plastizitäts-/Elasti
zitätsverhältnis bei einer Frequenz von 100 rad/s von größer 0,3 bis 50 auf.
Bevorzugt wird die Selbstklebemasse durch Rasterdruck, Thermosiebdruck oder
Tiefdruck oder durch das Düsenverfahren auf insbesondere das erste Trägermaterial
aufgebracht werden.
Die dauerhafte Verformung der Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen kann
durch eine gesteuerte Temperaturführung während des Beschichtens und/oder durch
das Einbringen von Strahlungs-, mechanischer oder Sekundärenergie erfolgen.
Eine Möglichkeit, diese dauerhafte Verformung herbeizuführen, besteht darin, das
beschichtete Trägermaterial in einen Walzenspalt zu führen. In dem Walzenspalt kommt
es zu einer Abflachung der Kalotten und zu einer Verbreiterung der Basis, mit der die
Kalotten auf dem Trägermaterial verankert sind.
Erzielt werden kann eine teilweise Verformung beispielsweise durch die Verwendung
einer Rasterwalze in dem Walzenspalt, in den das Trägermaterial zur Durchführung des
Verfahrensschrittes b) geführt wird.
Weiterhin kann das viskoelastische Eigenschaftsprofil der Kalotten und/oder
polygeometrischen Körperformen 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 werden.
Bevorzugt ist darüber hinaus, wenn die Kalotten und/oder polygeometrischen
Körperformen zumindest teilweise durch Stege miteinander verbunden sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der
Auftrag der Klebmasse auf das Trägermaterial größer 6 g/m2, bevorzugt 20 bis 1000
g/m2, besonders bevorzugt 40 bis 180 g/m2.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
weist das beschichtete Trägermaterial eine Luftdurchlässigkeit von größer 1 cm3/(cm2*s)
auf, bevorzugt 10 bis 150 cm3/(cm2*s), und/oder eine Wasserdampfdurchlässigkeit von
größer 200 g/(m2*24 h), bevorzugt 500 bis 5000 g/(m2*24 h).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
weist das Trägermaterial auf Stahl eine Klebkraft auf der Trägerrückseite von
mindestens 0,5 N/cm auf, besonders eine Klebkraft zwischen 2 N/cm und 12 N/cm.
Als Trägermaterialien eignen sich alle starren und elastischen Flächengebilde aus
synthetischen und natürlichen Rohstoffen. Bevorzugt sind Trägermaterialien, 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, Schäume und Papiere aufgeführt. Weiter
können diese Materialien vor- beziehungsweise nachbehandelt werden. Gängige
Vorbehandlungen sind Corona und Hydrophobieren; geläufige Nachbehandlungen sind
Kalandern, Tempern, Kaschieren, Stanzen und Eindecken.
Insbesondere beim direkten Beschichten des Trägermaterials muß dieses eine gewisse
Festigkeit und Dichte aufweisen, um zu verhindern, daß während der dauerhaften
Verformung der Kalotten diese in das Trägermaterial zu weit eindringen oder gar
durchschlagen.
Für die Beschichtung des Trägermaterials lassen sich vorteilhafterweise
thermoplastische Heißschmelzklebemassen einsetzen auf Basis natürlicher und
synthetischer Kautschuke und anderer synthetischer Polymere wie beispielhaft Acrylate,
Methacrylate, Polyurethane, Polyolefine, Polyvinylderivate, Polyester oder Silikone mit
entsprechenden Zusatzstoffen wie Klebharzen, Weichmachern, Stabilisatoren und
anderen Hilfsstoffen soweit erforderlich.
Ihr Erweichungspunkt sollte höher als 50°C liegen, da die Applikationstemperatur in der
Regel mindestens 90°C beträgt, bevorzugt zwischen 100°C und 150°C,
beziehungsweise 180°C und 220°C bei Silikonen. Gegebenenfalls kann eine
Nachvernetzung durch UV- oder Elektronenstrahlen-Bestrahlung angebracht sein, um
besonders vorteilhafte Eigenschaften der Heißschmelzklebemassen einzustellen.
Insbesondere Heißschmelzklebemassen auf Basis von Blockcopolymeren zeichnen sich
durch ihre vielfältige Variationsmöglichkeiten aus, denn durch die gezielte Absenkung der
Glasübergangstemperatur der Selbstklebemasse infolge der Auswahl der Klebrigmacher,
der Weichmacher sowie der Polymermolekülgröße und der Molekulargewichtsverteilung
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 Kohäsivität
des Polymeren erreicht. Die gute Anfaßklebrigkeit 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 enthält Ethylen, Propylen, Butylen, Butadien, Isopren oder deren
Mischungen, hierbei besonders bevorzugt Ethylen und Butylen oder deren Mischungen.
Polystyrolblöcke 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.-% liegen.
Bevorzugt werden Styrolanteile zwischen 5% und 30%, da ein niedrigerer Styrolanteil die
Klebemasse anschmiegsamer macht.
Insbesondere die gezielte Abmischung von Di-Block- und Tri-Blockcopolymeren ist
vorteilhaft, wobei ein Anteil an Di-Blockcopolymeren von kleiner 80 Gew.-% bevorzugt
wird.
In einer vorteilhaften Ausführung weist die Heißschmelzklebemasse die nachfolgend
angegebene Zusammensetzung auf
10 Gew.-% bis 90 Gew.-% Blockcopolymere,
5 Gew.-% bis 80 Gew.-% Klebrigmacher wie Öle, 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.
5 Gew.-% bis 80 Gew.-% Klebrigmacher wie Öle, 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 Öle, Wachse und
Harze sind bevorzugt Kohlenwasserstofföle, -wachse und -harze, wobei sich die Öle, wie
Paraffinkohlenwasserstofföle, oder die Wachse, wie Paraffinkohlenwasserstoffwachse,
durch ihre Konsistenz günstig auf die Hautverklebung auswirken. Als Weichmacher
finden mittel- oder langkettige Fettsäuren 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 Trägermaterialien werden hohe Anforderungen bezüglich
der Klebeeigenschaften gestellt. Für eine ideale Anwendung sollte die
Heißschmelzklebemasse eine hohe Anfaßklebrigkeit besitzen. Die funktionsangepaßte
Klebkraft auf der Haut und auf der Trägerrückseite sollte vorhanden sein. Weiterhin ist,
damit es zu keinem Verrutschen kommt, eine hohe Scherfestigkeit der
Heißschmelzklebemasse notwendig.
Durch die gezielte Absenkung der Glasübergangstemperatur der Klebemasse infolge der
Auswahl der Klebrigmacher, der Weichmacher sowie der Polymermolekülgröße und der
Molekularverteilung der Einsatzkomponenten wird die notwendige funktionsgerechte
Verklebung mit der Haut und der Trägerrückseite erreicht.
Die hohe Scherfestigkeit der hier eingesetzten Klebemasse wird durch die hohe
Kohäsivität des Blockcopolymeren erreicht. Die gute Anfaßklebrigkeit ergibt sich durch
die eingesetzte Palette an Klebrigmachern und Weichmachern.
Die Produkteigenschaften wie Anfaßklebrigkeit, Glasübergangstemperatur und
Scherstabilität 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 Heißschmelzselbstklebemasse
zwischen zwei planparallelen Platten mit variablen Frequenzen und geringer Verformung
(linear viskoelastischer Bereich) in Schwingungen versetzt. Über eine
Aufnahmesteuerung wird computerunterstützt der Quotient (Q = tan δ) zwischen dem
Verlustmodul (G" viskoser Anteil) und dem Speichermodul (G' elastischer Anteil)
ermittelt.
Q = tan δ = G"/G'
Für das subjektive Empfinden der Anfaßklebrigkeit (Tack) wird eine hohe Frequenz
gewählt sowie für die Scherfestigkeit eine niedrige Frequenz.
Eine hoher Zahlenwert bedeutet eine bessere Anfaßklebrigkeit und eine schlechtere
Scherstabilität.
Die Glasübergangstemperatur ist die Temperatur, bei der amorphe oder teilkristalline
Polymere vom flüssigen oder gummielastischen Zustand in den hartelastischen oder
glasigen Zustand übergehen oder umgekehrt (Römpp Chemie-Lexikon, 9. Aufl., Band 2,
Seite 1587, Georg Thieme Verlag Stuttgart - New York, 1990). Er entspricht dem
Maximum der Temperaturfunktion bei vorgegebener Frequenz.
Besonders für medizinische Anwendungen ist ein relativ niedriger Glasübergangspunkt
notwendig.
Die Heißschmelzklebemassen sind vorzugsweise so eingestellt, daß sie bei einer
Frequenz von 0,1 rad/s eine dynamisch-komplexe Glasübergangstemperatur von
weniger als 15°C, bevorzugt von 5°C bis -30°C, ganz besonders bevorzugt von -3°C
bis -15°C, aufweisen.
Bevorzugt werden erfindungsgemäß Heißschmelzklebemassen, bei denen das
Verhältnis des viskosen Anteils zum elastischen Anteil bei einer Frequenz von 100 rad/s
bei 25°C größer 0,7, besonders zwischen 1,0 und 5,0, ist, oder
Heißschmelzselbstklebemassen, 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.
Die Kalotten beziehungsweise polygeometrischen Körperformen können unterschiedliche
Formen aufweisen. Bevorzugt sind abgeflachte Halbkugeln. Weiterhin ist auch der
Aufdruck anderer Formen und Muster auf dem Trägermaterial möglich, so beispielsweise
ein Druckbild in Form alphanumerischer Zeichenkombinationen 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 Trägermaterial verteilt sein, sie kann aber
auch funktionsgerecht für das Produkt über die Fläche unterschiedlich stark oder dicht
aufgetragen sein.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung des Trägermaterials wird im
Vergleich zu einem herkömmlichen partiell beschichteten Trägermaterial bei
gleichbleibender Kontaktfläche 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 Trägermaterials zeichnet sich durch insgesamt drei Verfahrensschritte
aus:
Im ersten Schritt werden die aus Heißschmelzklebemasse gebildeten, geometrischen Körper durch Rasterdruck, Thermosiebdruck oder Tiefdruck oder durch das Düsenverfahren auf einen Hilfsträger aufgebracht, im zweiten Schrift der Hilfsträger mit den Körpern an das Trägermaterial geführt, schließlich die Körper dauerhaft verformt und vom Hilfsträger auf das Trägermaterial übertragen.
Im ersten Schritt werden die aus Heißschmelzklebemasse gebildeten, geometrischen Körper durch Rasterdruck, Thermosiebdruck oder Tiefdruck oder durch das Düsenverfahren auf einen Hilfsträger aufgebracht, im zweiten Schrift der Hilfsträger mit den Körpern an das Trägermaterial geführt, schließlich die Körper dauerhaft verformt und vom Hilfsträger auf das Trägermaterial übertragen.
Unter dem Begriff Hilfsträger sollen herkömmliche, endlose Bahnen aus
unterschiedlichen Materialien, aber auch Vorrichtungen wie Walzen und Transferbänder
verstanden werden.
Je nach Trägermaterial und dessen Temperaturempfindlichkeit kann aber die
Heißschmelzklebemasse auch direkt auf das Trägermaterial aufgetragen werden.
Auch ein nachträgliches Kalandern des beschichteten Produktes und/oder eine Vorbe
handlung des Trägers, 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 führen.
Das Prinzip des Thermosiebdrucks besteht in der Verwendung einer rotierenden
beheizten, nahtlosen, trommelförmigen perforierten Rundschablone, die über eine Düse
mit der bevorzugten Heißschmelzklebemasse beschickt wird. Eine speziell geformte
Düsenlippe (Rund- oder Vierkantrakel) preßt die über einen Kanal eingespeiste
Heißschmelzklebemasse durch die Perforation der Schablonenwand auf die
vorbeigeführte Trägerbahn. Diese wird mit einer Geschwindigkeit, die der
Umgangsgeschwindigkeit der rotierenden Siebtrommel entspricht, mittels einer
Gegendruckwalze gegen den Außenmantel der beheizten Siebtrommel geführt.
Die Ausbildung der kleinen Klebstoffkalotten geschieht dabei nach folgendem
Mechanismus:
Der Düsenrakeldruck fördert die Heißschmelzklebemasse durch die Siebperforation an das Trägermaterial. Die Größe der ausgebildeten Kalotten wird durch den Durchmesser des Siebloches vorgegeben. Entsprechend der Transportgeschwindigkeit der Trägerbahn (Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel) wird das Sieb vom Träger abgehoben. Bedingt durch die hohe Adhäsion der Klebemasse und die innere Kohäsion des Hotmelts wird von der auf dem Träger bereits haftenden Basis der Kalotten der in den Löchern begrenzte Vorrat an Heißschmelzklebemasse konturenscharf abgezogen beziehungsweise durch den Rakeldruck auf den Träger gefördert.
Der Düsenrakeldruck fördert die Heißschmelzklebemasse durch die Siebperforation an das Trägermaterial. Die Größe der ausgebildeten Kalotten wird durch den Durchmesser des Siebloches vorgegeben. Entsprechend der Transportgeschwindigkeit der Trägerbahn (Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel) wird das Sieb vom Träger abgehoben. Bedingt durch die hohe Adhäsion der Klebemasse und die innere Kohäsion des Hotmelts wird von der auf dem Träger bereits haftenden Basis der Kalotten der in den Löchern begrenzte Vorrat an Heißschmelzklebemasse konturenscharf abgezogen beziehungsweise durch den Rakeldruck auf den Träger gefördert.
Nach Beendigung dieses Transportes formt sich, abhängig von der Rheologie der
Heißschmelzklebemasse, über der vorgegebenen Basisfläche die mehr oder weniger
stark gekrümmte Oberfläche der Kalotte. Das Verhältnis Höhe zur Basis der Kalotte
hängt vom Verhältnis Lochdurchmesser zur Wandstärke der Siebtrommel und den
physikalischen Eigenschaften (Fließverhalten, Oberflächenspannung und
Benetzungswinkel auf dem Trägermaterial) der Selbstklebemasse ab.
Bei der Siebschablone im Thermosiebdruck kann das Steg/Loch-Verhältnis kleiner 10 : 1
sein, bevorzugt kleiner oder gleich 1 : 1, insbesondere gleich 1 : 3.
Der beschriebene Bildungsmechanismus der Kalotten erfordert bevorzugt saugfähige
oder zumindest von Heißschmelzklebemasse benetzbare Trägermaterialien.
Nichtbenetzende Trägeroberflächen müssen durch chemische oder physikalische
Verfahren vorbehandelt werden. Dies kann durch zusätzliche Maßnahmen wie zum
Beispiel Coronaentladung oder Beschichtung mit die Benetzung verbessernden Stoffen
geschehen.
Mit dem aufgezeigten Druckverfahren kann die Größe 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 Höhe der Kalotten von 20 µm bis 2000 µm, bevorzugt 50 µm bis 1000 µm,
wobei der Bereich kleiner Durchmesser für glatte Träger, der mit größerem Durchmesser
und größerer Kalottenhöhe für rauhe oder stark porige Trägermaterialien vorgesehen ist.
Die Positionierung der Kalotten auf dem Träger 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 Größen
das gewünschte Eigenschaftsprofil der Beschichtung, abgestimmt auf die verschiedenen
Trägermaterialien und Anwendungen, sehr genau eingestellt werden.
Das Trägermaterial wird bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von größer 2 m/min.
bevorzugt 20 bis 200 m/min. beschichtet, wobei die Beschichtungstemperatur größer als
die Erweichungstemperatur zu wählen ist.
Der prozentuale Anteil, der mit der Heißschmelzklebemasse beschichteten Fläche 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 Mehrfachapplikation erreicht werden, wobei gegebenenfalls auch
Heißschmelzklebemassen mit unterschiedlichen Eigenschaften eingesetzt werden
können.
Durch eine gesteuerte Temperaturführung und/oder das Einbringen von Strahlungs-,
mechanischer oder Sekundärenergie während der Herstellung kann bei
thermoplastischen Selbstklebemassen eine Geometriemodifizierung der geometrischen
Körper erfolgen, wobei die Basisdurchmesser in großen Grenzen variiert werden können.
Bevorzugt kann auch eine gesteuerte Temperaturführung der thermoplastischen oder
elastischen Primärkalotten, also der auf dem Hilfsträger aufgebrachten Kalotten,
erfolgen, zum Beispiel durch Strahlungserhitzung wie IR, mit deren Hilfe
Sekundärkalotten erzeugt werden können, die für eine Kalottentransferierung optimale
Verklebungseigenschaften aufweisen.
Eine Energiesteuerung im Material und/oder an der Oberfläche der Polymere läßt eine
große Vielfalt von polygeometrischen Kalottenformen zu. Zur endgültigen Ausformung
der transferierten Sekundärkalotte kann eine regulierbare Druckstation
(Spalt/Druck/Temperatur/Geschwindigkeit) von Vorteil sein. Auch nachträgliches
Kalandern kann vorteilhaft sein.
Das vor der Transferierung der Sekundärkalotte vorliegende viskoelastische
Eigenschaftsprofil der Körper aus Selbstklebemasse kann durch das Steuern der
Wärmeenergie aus dem Beschichtungsprozeß, das wenigstens teilweise Einbringen von
Oberflächenenergie oder den wenigstens teilweisen Entzug von Wärmeenergie oder eine
Kombination der Verfahren eingestellt werden.
Die geometrischen Körper lassen sich demgemäß in mehrere Zonen einteilen, die
durchaus unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Vorzugsweise haben die
auf den Hilfsträger aufgebrachten geometrischen Körper zum Zeitpunkt des Transfers
auf das Trägermaterial in der Basiszone, die dem Teil des Körpers entspricht, der sich
am Trägermaterial anschließt, ein Plastizitäts-/Elastizitätsverhältnis 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 Trägermaterials.
Insbesondere wenn das Trägermaterial 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 Abführung des
transepidermalen Wasserverlustes und verbessert das Ausdampfen der Haut beim
Schwitzen insbesondere bei der Verwendung von luft- und wasserdampfdurchlässigen
Trägermaterialien. Hierdurch werden Hautirritationen, die durch Stauungen der
Körperflüssigkeiten hervorgerufen werden, vermieden. Die angelegten Abführungskanäle
ermöglichen ein Ableiten auch unter Verwendung eines mehrlagigen Verbandes.
Die Epilation entsprechender Körperregionen und der Massetransfer auf die Haut sind
aufgrund der hohen Kohäsivität des Klebers vernachlässigbar, weil der Kleber nicht an
Haut und Haar verankert, vielmehr ist die Verankerung der Klebemasse auf dem
Trägermaterial mit bis zu 12 N/cm (Probenbreite) für medizinische Anwendungen gut.
Durch die ausgeformten Sollbruchstellen in der Beschichtung werden Hautlagen beim
Ablösen nicht mehr mit- oder gegeneinander verschoben. Das Nichtverschieben der
Hautlagen und die geringere Epilation führen zu einem bisher nicht gekannten Grad der
Schmerzfreiheit bei solchen stark klebenden Systemen. Weiter unterstützt die
individuelle biomechanische Klebkraftsteuerung, welche eine nachweisliche Absenkung
der Klebkraft dieser Pflaster aufweist, die Ablösbarkeit. Das applizierte Trägermaterial
zeigt gute propriorezeptive Wirkungen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Selbstklebemassen
geschäumt, bevor sie auf das Trägermaterial aufgetragen werden.
Die Selbstklebemassen werden dabei bevorzugt mit inerten Gasen wie Stickstoff,
Kohlendioxid, Edelgasen, Kohlenwasserstoffen oder Luft oder deren Gemischen
geschäumt. In manchen Fällen hat sich ein Aufschäumen zusätzlich durch thermische
Zersetzung gasentwickelnder Substanzen wie Azo-, Carbonat- und Hydrazid-
Verbindungen als geeignet erwiesen.
Der Schäumungsgrad, 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 bewährt. Wird bei relativ hohen Temperaturen von
ungefähr 100°C und vergleichsweise hohem Innendruck gearbeitet, entstehen sehr
offenporige Klebstoffschaumschichten, die besonders gut luft- und
wasserdampfdurchlässig sind.
Die vorteilhaften Eigenschaften der geschäumten Selbstklebebeschichtungen wie
geringer Klebstoffverbrauch, hohe Anfaßklebrigkeit und gute Anschmiegsamkeit auch an
unebenen Flächen durch die Elastizität und Plastizität 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 Trägermaterialien 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.
Während der Gasvordruck größer 100 bar ist, betragen die Mischdrücke
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 Schäumung der Selbstklebemasse und die dadurch entstandenen offenen
Poren in der Masse sind bei Verwendung eines an sich porösen Trägers die mit der
Klebemasse beschichteten Produkte gut wasserdampf- und luftdurchlässig. Die
benötigte Klebemassenmenge wird erheblich reduziert ohne Beeinträchtigung der
Klebeeigenschaften. Die Klebemassen weisen eine überraschend hohe Anfaßklebrigkeit
(tack) auf, da pro Gramm Masse mehr Volumen und damit Klebeoberfläche zum
Benetzen des zu beklebenden Untergrundes zur Verfügung steht und die Plastizität der
Klebemassen durch die Schaumstruktur erhöht ist. Auch die Verankerung auf dem
Trägermaterial wird dadurch verbessert. Außerdem verleiht die geschäumte
Klebebeschichtung, 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
Trägermaterialien direkt beschichtet werden.
Die hervorragenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen, selbstklebend
ausgerüsteten Trägermaterials 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 Trägermaterial nach dem Beschichtungsvorgang mit einem
klebstoffabweisenden Trägermaterial, wie silikonisiertes Papier, eingedeckt oder mit
einer Wundauflage oder einer Polsterung versehen werden.
Besonders vorteilhaft ist, daß das Trägermaterial sterilisierbar, bevorzugt γ-(gamma)
sterilisierbar, ist. So sind besonders geeignet für eine nachträgliche Sterilisation
Heißschmelzklebemassen auf Blockcopolymerbasis, welche keine Doppelbindungen
enthalten. Dieses gilt ins besondere für Styrol-Butylen-Ethylen-Styrol-
Blockcopolymerisate oder Styrol-Butylen-Styrol-Blockcopolymerisate. 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 Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes dargestellt werden, ohne damit die Erfindung unnötig
beschränken zu wollen.
Es zeigen
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Anlage, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren arbeitet,
Fig. 2 ein mit halbkugelförmigen Kalotten beschichtetes Trägermaterial,
Fig. 3 ein mit unterschiedlich geformten Kalotten im seitlichen Schnitt beschichtetes
Trägermaterial (Konfiguration für reversibles Kleben),
Fig. 4 ein mit unterschiedlich geformten Kalotten im seitlichen Schnitt beschichtetes
Trägermaterial (Konfiguration für permanentes Kleben),
Fig. 5 ein mit halbkugelförmigen Kalotten beschichtetes Trägermaterial in der
Draufsicht und in der seitlichen Ansicht vor der dauerhaften Verformung der
Kalotten,
Fig. 6 ein mit halbkugelförmigen Kalotten beschichtetes Trägermaterial in der
Draufsicht und in der seitlichen Ansicht nach der dauerhaften Verformung der
Kalotten.
In der Fig. 1 ein Ausschnitt aus einer Anlage dargestellt, die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Das Trägermaterial 1 wird in einen Spalt
zwischen der Siebwalze 5 und der Gegendruckwalze 6 geführt. Durch die Siebwalze 5
wird das Trägermaterial 1 mit Kalotten aus einer Heißschmelzselbstklebemasse
beschichtet.
Nach der Beschichtung des Trägermaterials 1 wird dies in einen weiteren Walzenspalt
geführt, der von der Gegendruckwalze 6 sowie einer Druckwalze 7 gebildet wird. In dem
Walzenspalt kommt es zu einer Abflachung der auf dem Trägermaterial 1 aufgebrachten
Kalotten.
Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem endlosen Trägermaterial 1, das mit im
wesentlichen halbkugelförmigen 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 Trägermaterial 1 verankert ist, sowie die der Basiszone 22 gegenüberliegende
Kopfzone 21 unterscheiden. Beide Zonen 21, 22 können gegebenenfalls voneinander
abweichende Eigenschaften aufweisen.
In den Fig. 3 und 4 sind schließlich unterschiedlich geformte Kalotten 2 im seitlichen
Schnitt dargestellt, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben.
Bei der Fig. 3 ist ein Trägermaterial 1 gezeigt, das durch die Ausformung der Kalotten 2
eine reversible Kleberkonfiguration aufweist, d. h., das Trägermaterial 1 kann nach
Applizierung auf die Haut problemlos abgezogen und erneut verklebt werden.
Bei der Fig. 4 ist ein Trägermaterial 1 gezeigt, das durch die Ausformung der Kalotten 2
eine irreversible Kleberkonfiguration aufweist, d. h., das Trägermaterial 1 kann nach
Applizierung auf die Haut nicht problemlos abgezogen werden, sondern es haftet auf der
Haut besonders stark.
In der Fig. 5 ist ein mit halbkugelförmigen Kalotten 2 beschichtetes Trägermaterial 1 in
der Draufsicht und in der seitlichen Ansicht vor der dauerhaften Verformung der Kalotten
2 gezeigt.
In der Fig. 6 ist ein mit halbkugelförmigen Kalotten 2 beschichtetes Trägermaterial 1 in
der Draufsicht und in der seitlichen Ansicht nach der dauerhaften Verformung der
Kalotten 2 gezeigt. Die Höhe der Kalotten 2 hat deutlich abgenommen, gleichzeitig hat
sich die Fläche 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 Trägermaterial 1 eingedrungen. Zwischen den Kalotten 2 bilden sich zum
Teil erste Stege aus.
Im folgenden soll ein erfindungsgemäßes selbstklebend ausgerüstetes Trägermaterial
mittels eines Beispiels dargestellt werden, ohne auch hier die Erfindung unnötig
einschränken zu wollen.
Erfindungsgemäß 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 Höchstzugkraft von größer 60 N/cm und einer
Höchstzugkraft-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 beträgt 40 Gew.-% (Kraton G)
- - ein Paraffinkohlenwasserstoffwachs 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). Der Glasübergang betrug nach oben dargelegten Methode -7°C.
Die erfindungsgemäße Haftklebergeometrie wurde mittels des beschriebenen Transfers
der Haftklebemassenkalotten von einem Hilfsträger auf das Trägermaterial realisiert:
Die indirekte Beschichtung erfolgte mit 15 m/min bei einer Temperatur von 120°C auf ein Releasepapier (Hilfsträger) und von dort auf das Trägermaterial.
Die indirekte Beschichtung erfolgte mit 15 m/min bei einer Temperatur von 120°C auf ein Releasepapier (Hilfsträger) und von dort auf das Trägermaterial.
Kurz bevor das Trägermaterial zugeführt wurde, wurde mit Strahlung der Klebemasse
Energie zugeführt. Diese führte zu einem Gefälle der auf dem Hilfsträger haftenden
Klebemassenkalotte in eine Zone mit hoher Plastizität und niedriger Elastizität sowie in
eine Basiszone mit geringer Plastizität und hoher Elastizität. Dazwischen stellte sich eine
Übergangszone ein.
Beim druckbeaufschlagten Transfer auf das textile Trägermaterial drang die
niedrigviskose Kopfzone leicht in das Trägermaterial ein und sorgte dort für eine gute
Verankerung der Klebemassenkalotte; die hochviskose Zone legte sich auf das
Trägermaterial 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
vollflächigen Beschichtungsbild getrieben werden.
Bei einer späteren Dicke des Trägermaterials (Träger + Klebemasse) von 0.35 mm
beträgt 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 Trägermaterials, sondern vielmehr um
eine Art Verstreichen der Kalotten unter Einwirkung von Kaschierspalt und
Bahnzugspannung, für das die beschriebene exakte Einstellung des viskoelastischen
Eigenschaftsprofil 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 Schmelzwärme zu erhalten.
Das Trägermaterial wurde mit 120 g/m2 beschichtet, wobei eine 14 Mesh HX-
Siebschablone verwendet wurde.
Durch den Transfer vom glatten Hilfsträger erhielt die Klebemassenoberfläche zudem
eine ebene Oberfläche, die gleichfalls geeignet war, die Kontaktfläche zu ebenen
Untergründen zu vergrößern.
Gegenüber einer Vergleichsprobe ohne Verformung der Kalotte mit gleichem
Masseauftrag war die Klebkraft auf der Trägerrückseite um 30 bis 50% höher.
Die nach diesem Verfahren hergestellte Binde zeigte ein reversibles Ablösen von der
Haut sowie eine gute Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit. Aufgrund der hohen
Scherstabilität des Schmelzhaftklebers wurde eine ausreichend Stabilisierung und eine
gute propriorezeptive Wirkung festgestellt. Es wurden keine Hautirritation nach dem
Abnehmen der Binde beobachtet.
Claims (20)
1. 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
- 1. a1 der Auftrag der Selbstklebemasse auf das Trägermaterial mindestes 3 g/m2 beträgt und
- 2. a2 die Flächenbelegung des Trägermaterials mindestens 1% beträgt,
- b) dauerhafte Verformung von zumindest einem Teil der Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 10%,
bevorzugt mindestens 50%, ganz besonders bevorzugt mindestens 75% der Kalotten
und/oder polygeometrischen Körperformen dauerhaft verformt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotten
und/oder polygeometrischen Körperformen während oder nach der dauerhaften
Verformung auf ein zweites Trägermaterial übertragen werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
Selbstklebemasse durch Rasterdruck, Thermosiebdruck oder Tiefdruck oder durch
das Düsenverfahren auf das Trägermaterial aufgebracht werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Selbstklebemasse eine Heißschmelzklebemasse ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine gesteuerte
Temperaturführung während des Beschichtens und/oder durch das Einbringen von
Strahlungs-, mechanischer oder Sekundärenergie eine dauerhafte Verformung der
Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen erfolgt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
viskoelastische Eigenschaftsprofil der Kalotten und/oder polygeometrischen
Körperformen 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.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dadurch
gekennzeichnet, daß die auf das Trägermaterial aufgebrachten Kalotten und/oder
polygeometrischen Körperformen zum Zeitpunkt der Verformung ein Plastizitäts-/Elasti
zitätsverhältnis bei einer Frequenz von 100 rad/s von größer 0,3 bis 50
aufweisen.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kalotten und/oder polygeometrischen Körperformen
zumindest teilweise durch Stege miteinander verbunden sind.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heißschmelzklebemasse auf Blockcopolymerbasis
aufgebaut ist, insbesondere A-B- oder A-B-A-Blockcopolymere oder deren
Mischungen, wobei Phase A vornehmlich Polystyrol oder dessen Derivate und Phase
B Ethylen, Propylen, Butylen, Butadien, Isopren oder deren Mischungen, hierbei
besonders bevorzugt Ethylen und Butylen oder deren Mischungen, sind.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heißschmelzklebemasse aufgeschäumt ist.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heißschmelzklebemasse elektronenstrahl- oder UV-
vernetzbar ist.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auftrag der Klebmasse auf das Trägermaterial größer 6 g/m2
beträgt, bevorzugt 20 bis 1000 g/m2, besonders bevorzugt 40 bis 180 g/m2.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägermaterial eine Luftdurchlässigkeit von größer 1
cm3/(cm2*s) aufweist, bevorzugt 10 bis 150 cm3/(cm2*s), und/oder eine
Wasserdampfdurchlässigkeit von größer 200 g/(m2*24 h), bevorzugt 500 bis 5000
g/(m2*24 h).
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägermaterial auf Stahl eine Klebkraft auf der
Trägerrückseite von mindestens 0,5 N/cm aufweist, besonders eine Klebkraft
zwischen 2 N/cm und 12 N/cm.
16. Verwendung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials 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.
17. Verwendung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das partiell
selbstklebend ausgerüstete Trägermaterial nach der Herstellung eingedeckt oder mit
einer Wundauflage, Polsterung versehen wird.
18. Verwendung gemäß den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß das
selbstklebend ausgerüstete Trägermaterial sterilisierbar, bevorzugt γ (gamma)-
sterilisierbar, ist.
19. 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.
20. Verwendung eines partiell selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials gemäß nach
einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche für technisch permanente
Verklebungen, welche nur unter teilweiser Spaltung des Untergrundes getrennt
werden können.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19826093A DE19826093A1 (de) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | Partiell selbstklebend ausgerüsteter Gegenstand mit dauerhaft verformter Selbstklebemasse |
AU43740/99A AU751003B2 (en) | 1998-06-12 | 1999-06-08 | Partially self-adhesive object with permanently deformed self-adhesive material |
PCT/EP1999/003918 WO1999066001A1 (de) | 1998-06-12 | 1999-06-08 | Partiell selbstklebend ausgerüsteter gegenstand mit dauerhaft verformter selbstklebemasse |
US09/719,319 US6858110B1 (en) | 1998-06-12 | 1999-06-08 | Partially self-adhesively treated article with permanently deformed self-adhesive composition |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19826093A DE19826093A1 (de) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | Partiell selbstklebend ausgerüsteter Gegenstand mit dauerhaft verformter Selbstklebemasse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19826093A1 true DE19826093A1 (de) | 1999-12-23 |
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AU (1) | AU751003B2 (de) |
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WO (1) | WO1999066001A1 (de) |
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